网络教育课程 物理化学_习题集(含答案)

**大学网络教育课程 《物理化学》课程习题集

一、单选题

1. 焓的定义式中H=U+pV，式中的p代表（ ）

A.体系的总压力 B.体系中各组分的分压 C.100kPa D.外压

2. 某体系经不可逆循环后，下列答案中不正确的是（ ）

A.Q=0 B.△U=0 C.△H=0 D.△CP=0

3. 某理想气体进行绝热自由膨胀，其热力学能和焓的变化为（ ）

A.△U=0，△H=0 B.△U﹥0，△H﹥0 C.△U=0，△H≠0 D.△U﹤0，△H﹤0

4. 某理想气体的γ=CP/CV=1.40，则该气体应为( )

A.单原子分子气体 B.双原子分于气体 C.三原子分子气体 D.四原子分子气体

5. H2的标准摩尔燃烧焓与下列哪一物质的标准摩尔生成焓相等（ ）

A.H2O(g) B.H2O(l) C.H2O(s) D.都不是

6. 隔离系统内发生的可逆变化过程( )

A.△S=0，△S(环)=0 B.△S﹥0，△S(环)=0 C.△S=0，△S(环)﹥0 D.△S﹥0，△S(环)﹥0

7. 过冷水结成同温度下冰，则该过程中( )

A.△S系统﹥0 B.△S系统+△S环境﹥0 C.△S环境﹤0 D.△S系统+△S环境﹤0

8. 下列说法中，哪一种是不正确的( )

A.隔离物系中的熵永不减少 B.在绝热过程中物系的熵决不会减少 C.物系处于平衡态时熵值最大 D.任何热力学过程不可能出现△S﹤0

9. 气体CO与O2在一坚固的绝热箱内发生化学反应，系统的温度升高，该过程（ ）

A.△U＝0 B.△H＝0 C.△S＝0 D.△G＝0

10. 电解CuSO4 溶液时，当通过溶液的电量为2F 时，则在阴极上将析出Cu 的量为( )

A. 0.5 mol B. 1 mol C. 1.5 mol A.高 B.低

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D. 2 mol

11. 重结晶制取纯盐的过程中，析出的NaCl固体的化学势比母液中NaCl的化学势（ ）

C.相等 D.不可比较

12. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是（ ）

A.白开水 B.含适量维生素的等渗饮料

C.20%的葡萄糖水 D.高脂肪、高蛋白、高能量饮料

13. B物质在α相中浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时：（ ）

A. B由α相向β相扩散 B. B由β相向α相扩散 C. B在两相中处于扩散平衡 D. 无法确定

14. 在100℃，101.325kPa下液态水的化学势为μ1，100℃，150kPa下水蒸气的化学势为μ2，则μ1（ ）μ2.。

A.相等 B.大于 C.不确定 D.小于

15. 在通常情况下，对于二组分系统能平衡共存的最多相为（ ）

A.1 B.2 C.3 D.4

16. 在相图上，当系统处于哪一点时只存在一个相？（ ）

A.恒沸点 B.熔点 C.临界点 D.低共熔点

17. 在一定压力下，若在A、B二组分系统的温度-组成（即T-x）图中出现最高恒沸点，

则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生 （ ） A.一般正偏差 B.一般负偏差 C.最大正偏差 D.最大负偏差

18. 设反应 A(s) = D(g) + G(g) 的 rGm(J·mol-1) = -4500 + 11(T/K)，要防止反应发生，温

度必须：（ ）

A.高于409K B. 低于136K C.高于136K而低于409K D. 低于409K

19. 巳知 298K 时，反应 CH3OH(g) = HCHO(g) + H2(g)；rHm92.0kJmol1。HCHO(g) = CO(g) + H2(g)； 。若要提高平衡混合物中 HCHO的含量，应采取：

A .升高温度 B.降低温度 C.增加压力 D.减小压力 20. 已知下列反应的平衡常数：

① H2(g) + S(s) = H2S(s) K1 ② S(s) + O2(g) = SO2(g) K2

则反应 H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为：（ ） A .K1 + K2 B.K1 - K2 C.K1·K2 D.K1/K2

21. 对于A、B两种实际气体处于相同的对比状态，对此理解中，下列何者正确：（ ）

A . A、B两种气体处于相同的状态 B. A、B两种气体的压力相等

C. A、B两种气体的对比参数π、τ相等 D. A、B两种气体的临界压力相等 。

22. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：（ ）

A.N2 B. O2 C.NO2 D.CO

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23. 在298.2K、101325Pa压力下，二瓶体积均为1dm3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘

1mol；第二瓶中含萘0.5mol。若以μ1及μ2分别表示二瓶萘的化学势，则：（ ）

A . μ1 > μ2 B. μ1 < μ2 C. μ1 = μ2 D.不能确定

24. 已知在318K时纯丙酮的的蒸气压为43.063kPa，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77kPa，则此溶液：（ ）

A.为理想液体混合物 B.对丙酮为负偏差 C.对丙酮为正偏差 D. 无法确定

25. 反应A2B 在温度T 时的速率方程为dcB / dt = kBcA，则此反应的半衰期为：（ ） A．ln2/kB B．21n2/kB

C．kBln2 D．2kB ln2

26. 两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压：（ ）

A.恒大于任一纯组分的蒸气压 B .恒小于任一纯组分的蒸气压 C.介于两个纯组分的蒸气压之间 D 与溶液组成无关

27. 水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的：（ ）

A. 完全互溶双液系 B.互不相溶双液系 C. 部分互溶双液系 D.所有双液系

28. 苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其△mixS ( )

A. ＞0 B. ＜0 C. ＝0 D. ≠0

29. 若反应气体都是理想气体，反应平衡常数之间有Ka=Kp=Kx的反应是：

(1) 2HI(g) = H2(g) + I2(g)； (2) N2O4(g) = 2NO2(g)；

(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)； (4) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)。

A.(1)(2) B. (1)(3) C. (3)(4) D. (2)(4) 30. 下列平衡常数中都无量纲的是：

A. Kf 、Kp 、K B. Kc 、Ka 、Kx C. Kx 、Kp、K D. Ka 、Kx 、K

31. 分解反应A(s) = B(g) + 2C(g)，此反应的平衡常数Kp与离解压力p之间关系为： A. Kp = 4p3 B. Kp = 4p3/27 C. Kp = p3/27 D. Kp = p2 32. 对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：

A. 体系处于一定的状态，具有一定的内能 ；

B. 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 ； C. 状态发生变化，内能也一定跟着变化 ； D. 对应于一个内能值，可以有多个状态 。

33. 反应C(金钢石) + ½O2(g)=CO(g) 的热效应为

，问此值为：（ ）

A. CO(g) 的生成热 B.C(金刚石)的燃烧热 C.碳的燃烧热 D.全不是

34. 在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是（ ）。

A.不变 B.可能增大或减小 C. 总是增大 D.总是减小 35. 如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：

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A. 图⑴ B.图⑵ C.图⑶ D. 图⑷ 36. 下列纯物两相平衡有关的描述，不正确的是( )

A.沸点将随压力增加而升高 B.熔点将随压力增加而升高 C.蒸气压将随温度升高而加大 D.升华温度将随压力增大而升高

37. 热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp，可适应用下列哪个过程：（ ）

A. 298K、标准压力下，水气化成蒸汽 ； B. 理想气体向真空膨胀 ； C. 电解水制取氢气 ； D. N2 + 3H2=2NH3未达到平衡

38. 某真实气体的压缩因子Z<1，则表示该气体（ ）

A.易被压缩 B.难被压缩 C.易液化 D.难液化

39. 在一保温良好、门窗紧闭的房间里，放有电冰箱，若将电冰箱门打开，且不断向冰箱

供给电能使其运转，室内的气温将（ ）

A.逐渐降低 B逐渐升高. C.不变. D.无法确定

40. 在同一温度下，W’=0 ，同一化学反应的Qp,m（ ）QV,m。

A.> B.< C. = D. 无法确定

41. 由热力学第二定律可知，在任一循环过程中（ ）

A.功与热都可以完全互相转换；

B.功可以完全转变为热，而热却不能完全转变为功； C.功与热都不能完全互相转换；

D.功不能完全转变为热，而热却可以完全转变为功。

42. 下列各电池中，其电池电动势与氯离子的活度a(Cl-))无关的是( )

A. Zn | ZnCl2(aq) | Cl2(p) | Pt

B. Zn | ZnCl2 (aq)|| KCl(aq)|AgCl|Ag C. Pt，H2(p1) |HCl(aq) | Cl2(p2) | Pt D. Ag | AgCl | KCl(aq) | Cl2(p) | Pt

43. 电解CuSO4 水溶液时，当通过的电量为4F 时，在阴极上析出Cu 的量为( )

A. 0.5mol

B. 1 mol

C. 1.5mol

D. 2mol

44. 在101.325kPa的大气压力下，将蔗糖在水中的稀溶液缓慢地降温，首先析出的是纯

冰。相对于纯水而言，加入蔗糖将会使凝固点（ ）

A. 升高 B.降低 C. 不变 D.无一定变化规律

45. 在一定压力下，若在A、B两组分系统的温度—组成图（即T - xB图）中出现最低恒

沸点，则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生（ ）偏差。

A. 一般正 B. 一般负 C.最大正 D.最大负

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46. 反应AB，若开始时cB，A的起始浓度为cA，当反应物A完全转化为B时，0，00，

需时为t，而反应掉A的起始浓度cA，0的一半时，所需时间为t1/2，测的t/t1/22，则此反应的级数为（ ）

A.零级 B.一级 C.3/2级 D.二级

47. 对于封闭系统，过程满足GWr的条件( )

A.恒温可逆过程

B. 恒容可逆过程

D.恒温恒容可逆过程

C. 恒温恒压可逆过程 A. 恒焓过程

48. 节流膨胀过程对应于( )

B. 恒熵过程 C. 恒压过程 D.绝热过程

49. 冬季建筑施工中，为了保证施工质量，通常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要作

用是( )

A. 吸收混凝土中的水分 B.防止建筑物被腐蚀 C. 增加混凝土的强度

D. 降低混凝土的固化温度

50. 在一定温度下，一定量的PCl5 在一密闭容器中达到分解平衡： PCl5(g) =

PCl3(g)+Cl2(g)。若往容器中充入Ar 气，使系统压力增加，则PCl5 的解离度将( ) A.降低 B. 升高 C. 不变 D.不确定

51. 某一固体在30℃和大气压下升华，这意味着( )

A. 固体密度比液体大

B.固体密度比液体小

C.三相点的压力大于大气压 D. 三相点的压力小于大气压

52. NH4HS(s)放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)成平衡，则有

A. C=1，P=2，F=1 C. C=2，P=2，F=2 A. E>0

B. E<0

B.C=1，P=2，F=2 D. C=2，P=2，F=3

D.E=0

D. 三级反应

53. 电池反应达平衡时，电池的电动势E 有( )

C. E= E

54. 某反应反应完全所需时间为c0/k，则该反应为( )

A. 零级反应

B.一级反应

C. 二级反应

55. 氢和氧的反应发展为爆炸是因为( )

A. 大量的引发剂的引发 C. 自由基被消除.

B. 直链传递的速度增加

D. 生成双自由基形成支链

二、计算题

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56. 把N2、H2和NH3三种气体充进673 K、1013.25kPa的塔中，分别指出下列情况下的

物种数和独立组分数及条件自由度： ⑴ 未达平衡之前； ⑵ 已达平衡；

⑶ 若只充NH3入塔，待其平衡后，情况又如何？

57. 某双原子理想气体4mol，从始态p1=50 kPa，V1=160 dm3经绝热可逆压缩到末态压力

为p2=200 kPa。求末态温度T2及过程的W,U及H。（已知，Cp,m3.5R）

58. 将装有0.1mol乙醚的小玻璃瓶放入容积为10 dm3的恒容密闭的真空容器中，并在

35.51℃的恒温槽中恒温。35.51℃为乙醚在101.325kPa下的沸点。已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓vapHm25.104kJmol1。今将小玻璃瓶打破，乙醚蒸发至平衡态。求：

（1）乙醚蒸气的压力；

（2）过程的Q,U,H及S。（设乙醚蒸气为理想气体）。

59. 某A-B二组分凝聚系统相图如下

（1）指出各相区稳定存在的相；

（2）指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡？三者之间的平衡关系如何？ （3）绘出图中状态点为a、b、c三个样品的步冷曲线，并注明各阶段时的相变化。

ct1abf3A27ed95mon64wB8B

HV60. 证明：TV

pTpT61. 某基元反应BC + D，测得反应的半衰期t1/210h。经30h后，所余下的反应物浓

度cB与反应起始浓度cB,0之比为多少？

62. 已知水在100℃的饱和蒸气压为101.325kPa，在此条件下的

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今在一带活塞的汽缸中有1molN2（g），底部有一小玻璃瓶，vapHm40.668kJmol1。

瓶中有4 mol H2O(l)。汽缸置于100℃的恒温槽中维持恒温，外压恒定在150 kPa 。现将小玻璃瓶打破，水蒸发至平衡态，求过程的Q,W,U,H,S及Siso。

63. 液体B与液体C可形成理想液态混合物。在常压及25℃下，向总量n=10 mol ，组

成xC0.4的B，C液态混合物中加入14 mol 的纯液体C，形成新的混合物，求过程的

G,S。

64. 求证：

(1)dUCVdT{T(p/T)Vp}dV

（U/V） (2)理想气体T0

65. 某基元反应BC + D，测得反应的半衰期t1/210h。经40h后，所余下的反应物浓

度cB与反应起始浓度cB,0之比为多少？

66. 1mol 理想气体从300K ,100kPa 下恒压加热到600K，求此过程的Q、W、U、H、

－－－－

K1·mol1，Cp,m=30.00 J·K1·mol1。 S、G。已知此理想气体300K 时的Sm=150.0J·

67. 反应2NaHCO3(s) = NaCO3(s) +H2O(g) +CO2(g)

在温度为30 ℃ 和100 ℃ 时的平衡总压分别为0.827kPa 和97.47kPa。设反应焓rHm 与温度无关。试求： (1) 该反应的反应焓rHm。

(2) NaHCO3(s)的分解温度（平衡总压等于外压101.325kPa）。

68. 已知乙醇和乙酸乙酯在100kPa 下气液相的组成如下表：

(1)根据表中数据绘出t－x(y)相图并指出各相区的相态。

(2) 将6.90g 乙醇和74.8g 乙酸乙酯的溶液加热到75℃时分析存在那些相，各相的 组成和量为多少? 乙醇和乙酸乙酯的相对分子质量分别为46 和88。

69. 某金属M的氯化物MCl2是一强电 解质，设下列电池：

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M | MCl2(1mol·kg-1) | AgCl | Ag

的电动势与温度的关系为

－

E/V=1.200+4.00×10－5(t/℃) +9.00×107(t/℃)2

25℃时的E(M2+/M)=－0.9636V，E (AgCl,Ag|Cl)=0.2223V。F=96500C·mol1。

－

－

(1) 写出电极反应与电池反应。

(2) 计算25 ℃ 时上述电池反应的E，rGm，rSm，rHm 及可逆热Qr。

70. 已知反应NO2(g) =NO(g) + (1/2)O2(g) 以NO2的消耗速率表示的反应速率常数与温度

的关系为ln(k/dm3·mol1·s1)＝－12884K/T +20.2664 (1)试求反应的级数，活化能Ea 及指前因子A。

(2) 若在400 ℃ 时将压力为26664Pa 的NO2(g)通入反应器中，使之发生分解反应，试 计算反应器的压力达到31997Pa 时所需时间。

－

－

71. 1.0mol 理想气体由500K、1.0MPa，反抗恒外压绝热膨胀到0.1MPa 达平衡，然后恒

容升温至500K，求整个过程的W、Q、△U 和△H。已知CV，m =20.786JK-1mol-1。

.

.

72. 已知在298K，100 kPa 下，反应：C2H4 (g)+H2O (l)==C2H5OH (l)

数据如下：（C2H4(g)视为理想气体）

(1) 试求在298K 下，反应的标准平衡常数K。

(2) 在298K 时，当乙烯的压力为200kPa，能否生成C2H5OH (l)？ (3) 在500K，100kPa 下，反应的rHm,rSm,rGm

为多少？此时反应能否进行？

73. 有一原电池Ag(s) | AgCl(s) |Cl -(α=1)║Cu2+(α=0.01) | Cu(s)

(1) 写出上述原电池的电极反应和电池反应式。 (2) 计算该原电池在25℃时的电动势E。

(3) 求25℃时原电池反应的吉布斯函数变△rGm 和标准平衡常数K？ 已知：E

2+

|Cu}=0.3402V，E

Cl- }=0.2223V，F=96485C .mol-1。

74. 实验测得100kPa 压力下水苯酚系统的水层1 和酚层2 的溶解度(酚的质量百分比)

与温度的变化关系如下表：

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(1) 画出水苯酚系统的相图并标注各区域的相态和自由度； (2) 找出最高会溶温度及其对应的组成。

(3) 将1kg 水和1kg 苯酚混合，加热到大约什么温度时变成单一液层？(10 分)

75. 25℃时电池Pt | H2(g) | HCl(a)│AgCl(s)│Ag 的标准电动势为0.222V，实验测得氢气压

力为p时的电动势为0.385V。(1) 请写出正、负极及电池的反应式；(2) 计算电池中HCl溶液的活度；(3) 计算电池反应的rGm。

三、简答题 （略）……

四、判断题 （略）……

答案

一、单选题

1. B 2. A 3. A 4. B 5. B 6. A

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7. B 8. D 9. A 10. B 11. C 12. B 13. D 14. D 15. D 16. C 17. D 18. A 19. A 20. D 21. C 22. C 23. A 24. B 25. A 26. C 27. B 28. A 29. A 30. B 31. B 32. C 33. A 34. C 35. C 36. B 37. B 38. A 39. B 40. D 41. B 42. B

43. D 44. B 45. C

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46. A 47. A 48. A 49. D 50. C 51. C 52. A 53. D 54. A 55. D

二、计算题

56. 答 ⑴ 未达平衡之前 S=3，C=3，f ’=2

⑵ 已达平衡S=3，C=2（R=1）, f ’=1

⑶ 只充入NH3，待其平衡后：S=3，R=1，R′=1，C=1, f ’=0

1.T1240.53KpT22T357.43Kp157. UnCV,m(T2T1)9.720kJ

HnCp,m(T2T1)13.608kJQ0,WU9.720kJ58. 乙醚蒸气的压力

nRT(1)p225.664kPa

V （2）将乙醚蒸气视为理想气体

R/Cp,mHnvapHm(乙醚，l)2.5104kJ W0,QUHngRT2.2538kJ

SnvapHm(乙醚，l)TnRlnp19.275JK1p259. 单相区：1为l(液相)区；3为(s)固溶体；6为(s)固溶体；9为(s)固溶体。

两相区：2为l+(s)；4为(s)+(s)；5为l+(s)；7 l+(s)；8为(s)+(s) 两条三相线：mon线与fed线。

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mon线：l=(s)+(s) fed线：(s)= l+(s)

a液体冷却a'a''开始析出(s)不断析出(s)(s)+(s)ll消失(s)开始析出(s)+(s)降温并不断改变相互溶解度

b液体冷却开始析出(s)b'b''不断析出(s)l消失c'c液体冷却开始析出(s)不断析出(s)c''l消失开始析出(s)不断析出(s)且(s)与(s)冷却(s)冷却

60. 证：由dHTdSVdp

在恒温条件下，等式两边同除以dp，有

HSSV，由Maxwell关系式TV故

pppTpTTTHVTV

TppT61. cB/cB,00.125，因反应为一级反应，t1/2ln2/k。

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c30h后余下的反应物浓度为c，则lnBBktc。

B,0将kln2/t1/2代入得

cBln2tcexp() B,0t1/262. 水的饱和蒸气压p(H2O,g)101.325kPa，p2(N2)pp(H2O)48.675kPa。

n(N2)=1mol , n(Hp(H2O,g)=

2O,g)p(Nn(N2)=2.0821mol

2)未蒸发的液态水n(H2O,l)= n1(H2O,l) - n(H2O,g)=1.918 mol 因H(N2)0，H(H2O)vapH(H2O)，故

Qp=HvapH(H2O)n(H2O)vapHm(H2O)=84.671kJ

WpV{n(g)RT}n(H2O)6.460kJ

HQW78.211kJ

S(H(H2O)12O)HT226.91JK

S(Np2(N2)2)n(N2)Rlnp9.36JK1

1(N2)SS(H2O)S(N2)236.27JK1

SQp1ambT226.91JK

ambSisoSSamb9.36JK1

63. 画出路径图如下：

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末态N2(g)的分压

B：6mol+ C：18mol S,G 溶液(xC=0.4) (B：6mol+C：4mol) +C：14mol S2S1 G1G2溶液(xC=0.75) (B：6mol+C：18mol)

S124R[0.75ln0.750.25ln0.25]112.21JK1G1TS1S10R[0.4ln0.40.6ln0.6]55.96JK1GTSS2S1S56.25JK1G2G1G16.77kJ

64. 证明：（1）设UU(T,V),其全微分

dU(U/T)VdT(U/V)TdV(U/T)VCV,dUTdSpdV由(U/V)T（S/V）Tp,及（S/V）T(p/T)V,即得（1）（2）(U/V)T（S/V）Tp理想气体pnRT/V,(p/T)VnR/V故(U/V)TTnR/Vp0

65. cB/cB,00.125，因反应为一级反应，t1/2ln2/k。

40h后余下的反应物浓度为cB，则lncBkt。

cB,0第 14 页 共 19 页

将kln2/t1/2代入得

cBln2texp() cB,0t1/2

66. 解：WpV2492.5J

67.

68. .

第 15 页 共 19 页

69.

70.

第 16 页 共 19 页

71. 第 17 页 共 19 页

72.

73.

74. 解：(1) 恒压下得温度溶解度曲线图如下：

自由度：溶液单相区F=C+1P=2+11=2，两相区F=2+1-2=1。 (2) 高会溶温度68.5℃；临界浓度34.7%。 (3) 大约63℃

75. 三、简答题

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（略）……

四、判断题 （略）……

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