物理化学练习题

(C) 等温等容且非体积功为零的过程 (D) 可逆绝热过程 答案:A

2. 在一定温度下,发生变化的孤立体系,其总熵

(A)不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大

答案:D。因孤立系发生的变化必为自发过程,根据熵增原理其熵必增加。 3. 对任一过程,与反应途径无关的是

(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热

答案:A。只有内能为状态函数与途径无关,仅取决于始态和终态。 4. 下列各式哪个表示了偏摩尔量: (A)???U???H? (B) ?????ni?T,p,nj??ni?T,V,nj??A????i? (D) ????n?n?i?T,V,nj?i?T,p,nj(C) ?答案:A。首先根据偏摩尔量的定义,偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A和D符合此条件。但D中的?i不是容量函数,故只有A是偏摩尔量。

5.氮气进行绝热可逆膨胀

ΔU=0 (B) ΔS=0 (C) ΔA=0 (D) ΔG=0 答案:B。绝热系统的可逆过程熵变为零。

6.关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是

(A) ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立

(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小

(C) 在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生

(D) 在等温等压下, 一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生 答案:A。因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'才成立。 7.关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的 (A) 热不能自动从低温流向高温

(B) 不可能从单一热源吸热做功而无其它变化 (C) 第二类永动机是造不成的 (D) 热不可能全部转化为功

答案:D。正确的说法应该是,热不可能全部转化为功而不引起其它变化 8.关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是 (A) 该方程仅适用于液-气平衡

(B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡 (C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积 (D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体 答案:A

9.关于熵的说法正确的是

(A) 每单位温度的改变所交换的热为熵

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(B) 可逆过程熵变为零 (C) 不可逆过程熵将增加

(D) 熵与系统的微观状态数有关

答案:D。(A)熵变的定义dS??Qr/T其中的热应为可逆热;(B)与(C)均在绝热系统中才成立。

10.在绝热条件下,迅速推动活塞压缩气筒内空气,此过程的熵变 (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 答案:A。绝热不可逆过程熵要增加。 11.氢气进行不可逆循环

ΔU>0 (B) ΔS=0 (C) ΔS>0 (D) ΔS<0 答案:B。循环过程状态函数不变。 12.氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水

(A)ΔS=0 (B) ΔG=0 (C) ΔH=0 (D) ΔU=0

答案:D。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功,即Q=W=0,故ΔU=0。此过程为绝热不可逆过程故ΔS>0。此过程恒容ΔH=ΔU+Δ(pV)=VΔp,因Δp不等于零故ΔH亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程ΔG=0,上述过程并非此过程。

13. 下述过程,体系的ΔG何者为零? (A) 理想气体的等温膨胀 (B) 孤立体系的任意过程

(C) 在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽 (D) 绝热可逆过程

答案:C。可逆相变ΔG为零。

14. 关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是 (A) 环境的熵变与过程有关

(B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵 (C) 熵变等于过程的热温商

(D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和

答案:C。正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。 15. 关于亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不正确的是 (A) A的值与物质的量成正比

(B) 虽然A具有能量的量纲, 但它不是能量 (C) A是守恒的参量 (D) A的绝对值不能确定 答案:C

16. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是 (A) TdS是过程热 (B)pdV是体积功 (C) TdS是可逆热

(D)在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热 答案:D

17. 理想气体在自由膨胀过程中, 其值都不为零的一组热力学函数变化是 (A) ΔU、ΔH、ΔS、ΔV (B)ΔS、ΔA、ΔV、ΔG (C) ΔT、ΔG、ΔS、ΔV (D)ΔU、ΔA、ΔH、ΔV

答案:B。理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热,故ΔU=0,ΔT=0。

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?18.在一绝热恒容箱中, 将NO(g)和O2(g)混合,?假定气体都是理想的, 达到平衡后肯定都不为零的量是

(A) Q, W, ΔU (B) Q, ΔU, ΔH (C) ΔH, ΔS, ΔG (D) ΔS, ΔU, W

答案:C。此条件下Q、W和ΔU都为零。由ΔH=ΔU+Δ(pV)可见反应前后压力有变化故ΔH不为零,微观状态数有变化故ΔS不为零,ΔG=ΔH-Δ(TS)亦不为零。

19. 在下列过程中, ΔG=ΔA的是

(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀

(C) 理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应

答案:C。由ΔG=ΔA+Δ(pV)可知若Δ(pV)=0则ΔG=ΔA。 20.一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 若改用液体工作物质, 则其效率应当

(A) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断 答:C

(21) 理想气体绝热向真空膨胀,则

(A) dS = 0,dW = 0 (B) dH = 0,dU = 0 (C) dG = 0,dH = 0 (D) dU =0,dG =0 答案:B

(22) 对于孤立体系中发生的实际过程,下式中不正确的是 (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) dS > 0 (D) dH = 0 答案:D

(23) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则 (A) 可以从同一始态出发达到同一终态。 (B) 不可以达到同一终态。

(C) 不能确定以上A、B中哪一种正确。

(D) 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定。 答案:B

(24) 求任一不可逆绝热过程的熵变dS,可以通过以下哪个途径求得? (A) 始终态相同的可逆绝热过程。 (B) 始终态相同的可逆恒温过程。 (C) 始终态相同的可逆非绝热过程。 (D) B 和C 均可。 答案:C

(25) 在绝热恒容的系统中,H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零?

(A) ΔrHm (B) ΔrUm (C) ΔrSm (D) ΔrGm 答案:B。因Q=0,W=0。

(26) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内,其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa,V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K;现将气室中间的隔板抽掉,使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为:

(A) dS >0 (B) dS <0 (C) dS =0 (D) 都不一定 答案:C

(27) 1mol理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10倍,则体系、环境和孤立体系的熵变分别为:

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(A)19.14J2K-1, -19.14J2K-1, 0 (B)-19.14J2K-1, 19.14J2K-1, 0

(C)19.14J2K-1, 0, 0.1914J2K-1 (D) 0 , 0 , 0 答案:C

(28) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J2K-12mol-1则其熵变为:

(A)2.531J2K-1 (B) 5.622J2K-1 (C) 25.31J2K-1 (D) 56.22J2K-1

303.2答案:A。?S?273.2?CV,mdTT?24.48ln303.2?2.55 273.2(29) 理想气体经历等温可逆过程,其熵变的计算公式是: (A) ΔS =nRTln(p1/p2) (B) ΔS =nRTln(V2/V1) (C) ΔS =nRln(p2/p1) (D) ΔS =nRln(V2/V1) 答案:D

(30) 固体碘化银(AgI)有α和β两种晶型,这两种晶型的平衡转化温度为419.7K,由

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α型转化为β型时,转化热等于6462J2mol,由α型转化为β型时的熵变ΔS 应为:

(A) 44.1J (B) 15.4J (C) -44.1J (D) -15.4J 答案:B

(31) 在标准压力下,90℃的液态水气化为90℃的水蒸汽,体系的熵变为: (A)ΔS体>0 (B)ΔS体<0 (C)ΔS体=0 (D)难以确定 答案:A。液态变为气态时,混乱度增加,故熵增加。

(32) 在101.325kPa下,385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程,下列各式中哪个正确:

(A) ΔS体+ΔS环 > 0 (B) ΔS体+ΔS环 < 0

(C) ΔS体+ΔS环 = 0 (D) ΔS体+ΔS环的值无法确定 答案:A。因该变化为自发过程。

(33) 在标准压力p?和268.15K时,冰变为水,体系的熵变ΔS 体应: (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 答案:A。因固体变液体混乱度增加。

(34) 1mol理想气体从p1,V1,T1分别经:(1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2;(2) 绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′,若p2 = p2′ 则:

(A)T2′= T2, V2′= V2, S2′= S2 (B)T2′> T2, V2′< V2, S2′< S2 (C)T2′> T2, V2′> V2, S2′> S2 (D)T2′< T2, V2′< V2, S2′< S2

答案:C。恒外压膨胀较可逆膨胀做出的功要少,且绝热,故过程(2)内能的减少要小一些,所以T2′> T2。终态压力相同因此V2′> V2。又根据熵增原理,可判定S2′> S2。

(35) 理想气体在恒温条件下,经恒外压压缩至某一压力,此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为:

(A) ΔS体 > 0, ΔS环 < 0 (B) ΔS体 < 0, ΔS环 > 0 (C) ΔS体 > 0, ΔS环 = 0 (D) ΔS体 < 0, ΔS环 = 0

答案:B。理想气体恒温压缩混乱度减小,故熵减小;而理想气体恒温压缩时内能不变,得到的功要以热的形式释放给环境,故环境得到热ΔS环 > 0。

(36) 理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳态,此变化中的体系熵变ΔS体及环

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