《物理化学》期中练习题
一、填空题。在题中“____”处填上答案。
(本大题共5小题，总计9分)
1、(本小题2分)
绝热可逆膨胀过程系统的DS 0，绝热可逆压缩过程系统的DS 0。（选填 >，< 或 = ）
2、(本小题2分)
实际气体的节流膨胀过程其DH 0，等温膨胀过程其DU 0。（选填>，=，<）
3、(本小题1分)
理想气体节流膨胀时， 0。（选填 >，=，<）
4、(本小题1分)
一切绝热不可逆化学反应过程的熵变DrS 0。
（选填 >， <， =，或不能确定）
5、(本小题3分)
乙醚的正常沸点为307.5 K，此时摩尔蒸发焓为27.4 kJ·mol-1，则在正常沸点附近其 = 。
二、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。
(本大题分10小题, 每小题2分, 共20分)
1、 理想气体经绝热自由膨胀后，气体的温度：( )。
( 1 )上升； ( 2 )下降； ( 3 )不变。
2、 一封闭绝热钢罐内发生爆炸反应，自反应开始至爆炸前瞬间钢罐内物质热力学能变化DU：( )。
( 1 ) < 0； ( 2 ) > 0； ( 3 ) = 0； ( 4 ) 不能确定。
3、1 mol某理想气体，与温度恒定为400 K的热源相接触进行恒温膨胀时吸热40kJ，而所作的体积功仅为变到相同终态最大体积功的20 % ，则系统的熵变DS为（ ）。
（1）－100 J·K-1； （2）100 J·K-1； （3）500 J·K-1； （4）20 J·K-1）
4、下列说法中正确是：( )。
( 1 )理想气体等温过程，DT = 0，故Q = 0；
( 2 )理想气体等压过程， ；
( 3 )理想气体等容过程， ；
( 4 )理想气体绝热过程，pVg = 常数。
5、 下列说法中( )是正确的。
( 1 )只有等压过程才有焓的概念；
( 2 )系统的焓等于系统所含的热量；
( 3 )系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；
( 4 )在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
6、 从热力学四个基本关系式可导出 （ ）
（1） ； （2） ； （3） ； （4） 。
7、已知反应CuO(s) == Cu(s) + 1/2 O2(g) 的DrS (T) >0 ， 则该反应的DrG (T) 将随温度的升高而： ( ) 。
(1) 增大 ； (2) 减小 ； (3) 不变 。
8、 H2和O2以2：1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中( )是正确的。
( 1 ) DH = 0； ( 2 ) DT = 0； ( 3 ) pVγ = 常数； ( 4 ) DU = 0。
9、从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。
( 1 )可以到达同一终态；
( 2 )不可能到达同一终态；
( 3 )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。
10、 某理想气体由同一始态（p1，V1，T1）出发，膨胀到相同的终态压力p2，则系统所做的膨胀功以（ ）为最大。
( 1 )等温可逆膨胀；
( 2 )绝热可逆膨胀（g = 1.67）；
( 3 )多变可逆膨胀（pV m = 常数，m = 1.3）。
三、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。
(本大题分9小题, 每小题1分, 共9分)
1、纯物质两相达平衡时，两相的吉布斯函数值一定相等。是不是？ （ ）
2、等温等压且不涉及非体积功条件下，一切吸热且熵减小的反应，均不能自动发生。是不是？ （ ）
3、已知温度T时反应 C(石墨) + O2(g) == CO2(g) 的DrH ，则DrH 即为温度为T时C(石墨)的DcH 。是不是？（ ）
4、 在 p = p(环) = 定值下电解水制氢气和氧气H2O(l) H2(g) + O2(g)
则 Q = DH。是不是?（ ）
5、在等温等压条件下，DG > 0的过程一定不能进行。是不是？ （ ）
6、在-10℃，101.325 kPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。是不是？（ ）
7、系统由状态1经等温、等压过程变化到状态2，非体积功W＇< 0，且有W＇> DG和
DG < 0，则此状态变化一定能发生。是不是？ （ ）
8、已知温度T时反应 H2(g) + O2(g) == H2O(l) 的DrH ，则DrH 即为温度为T时H2O(l)的DfH 。是不是？（ ）
9、从始态到终态有一个绝热不可逆过程，可以设想出一个同样始、终状态的绝热过程来计算它的熵变。是不是？（ ）
四、填作图题。
(本大题共2小题，总计6分)
1、(本小题3分)
单原子理想气体从状态A出发经历如图所示的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三步可逆变化而回到A，试在 V-T图上把三步变化表示出来，并用箭头注明方向。
2、(本小题3分)
一过程沿p = f1(V)路径由a膨胀到b，然后沿p = f2(V)路径由b压缩到c，在p－V图上用阴影线表示该过程所做的功。
五、计算题。请计算下列各题。
1、( 本 大 题15分 )
过冷的CO2( l )在-59℃时其蒸气压为465.8 kPa，而同温度下固体CO2( s )的蒸气压为439.2 kPa。试求1mol过冷CO2( l )在此温度下固化过程的DS、DG值。已知过程中放热189.5 J·g-1。CO2的摩尔质量M = 44.01 g·mol-1。
2、( 本 大 题10分 )
试求25℃，101.3 kPa时燃烧1 m3甲烷将放出多少热量。已知各物质在25℃时的标准摩尔生成焓：DfH (CH4 , g) =－74.620 kJ·mol-1，DfH (CO2 , g) =－394.133 kJ·mol-1，DfH (H2O , g) =－241.500 kJ·mol-1，（设燃烧产物H2O以气态存在。）
3、( 本 大 题15分 )10 mol理想气体由25℃，1.0 MPa膨胀到25℃，0.1 MPa，设过程为：( 1 )自由膨胀；( 2 )对抗恒外压力0.1 MPa膨胀；( 3 )等温可逆膨胀。试计算三种膨胀过程中的W、Q、DU、DH、DS、DG。
4、( 本 大 题10分 )水和氯仿的正常沸点分别为99.975 ℃和61.5℃，摩尔蒸发焓分别为40.61 kJ mol-1和29.50 kJ mol-1。试求二者具有相同的饱和蒸气压的温度。
六、证明题。( 本 大 题6分 )
证明：
答案：
一、填空题。在题中“____”处填上答案。
(本大题共5小题，总计9分)
5、(本小题3分)
解： 3.53 kPa·K-1 （3分）
二、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分10小题, 每小题2分, 共20分)
三、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题分9小题, 每小题1分, 共9分)
四、填作图题。
(本大题共2小题，每小题3分，总计6分)
五、计算题。请计算下列各题。
1、( 本 大 题15分 )
解：此过程为不可逆相变，要设计可逆过程。 （3分）
DS = （6分）
DG =-104.7J （6分）
2、( 本 大 题10分 )
解：先写出对应反应方程式 （1分）
1 m3 CH4(25℃ , 101.3 kPa)的
（4分）
DH = －32 812 kJ （5分）
3、 ( 本 大 题15分 )
|
10mol理气，25℃
pl = 1.0MPa
|
|
10mol理气，25℃
pl = 0.1MPa
CO2( l )，－59℃
pl* = 465.8 kPa |
解：( 1 ) W = Q= DU=DH =0
DS =191.4
DG = -57.08kJ （5分）
( 2 ) W = －22.30 kJ
DU=DH =0 Q=-W=22.30 kJ
DS =191.4
DG = -57.08kJ （5分）
（2分）
( 3 ) W = －57.05 kJ
DU=DH =0 Q=-W=57.05 kJ
DS =191.4
DG = -57.08kJ （5分）
4、（本 大 题10分）
解：T = 536 K （10分）