第一章 热力学第一定律 选择题

1．关于焓的性质, 下列说法中正确的是（ ）

(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律

(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 答案：D。因焓是状态函数。

2．涉及焓的下列说法中正确的是（ ）

(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化

答案：D。因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。 3．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是（ ）

(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量

(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 答案：A。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。 4．下面的说法符合热力学第一定律的是（ ）

(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化

(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 答案：C。因绝热时ΔU＝Q＋W＝W。（A）中无热交换、无体积功故ΔU＝Q＋W＝0。（B）在无功过程中ΔU＝Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。 5．关于节流膨胀, 下列说法正确的是

(A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔

塞两边的压力不断变化 答案：B

6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的:

（A）Q >0, H ＝0, p < 0 （B）Q ＝0, H <0, p >0 （C）Q ＝0, H ＝0, p <0 （D）Q <0, H ＝0, p <0

答案：C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。

7．系统经一个循环后，ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零？

答：否。其中H和U为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH＝0、ΔU＝0。而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。

1. 在温度T、容积V都恒定的容器中，含有A和B两种理想气体，它们的物质的量、分压和分体积分别为nA，pA，VA和nB，pB，VB，设容器中的总压为p。试判断下列公式中哪个是正确的（ ）。 （A）pAV?nART （B）pVB?(nA?nB)RT （C）pAVA?nART （D）pBVB?nBRT 答：（A）只有（A）符合Dalton分压定律。 4. 真实气体液化的必要条件是（ ）。 （A）压力大于pC （B）温度低于

TC

（C）体积等于

Vm,C （D）同时升高温度和压力

答：（B）

TC是能使气体液化的最高温度，温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。

1

;填空题

8．节流膨胀过程又称为 _恒焓___ 过程，多数气体经此过程后引起温度

__下降_____. (2分)

9．25 ℃下, 1 mol N(可视为理想气体)由 1 dm3膨胀到 5 dm3,吸热 2 kJ, 则对外作功 W = 2 kJ (按系统

得功为正的规定) .

第二章 热力学第二定律 ;选择题

10．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。 11．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。

12一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 答案：C

13． 在标准压力下，100℃的液态水气化为100℃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。 14．263K的过冷水凝结成263K的冰，则：

(A)ΔS < 0 (B)ΔS > 0 (C) ΔS = 0 (D) 无法确定 答案：A。恒温下液体变固体熵减少。

15．理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？

(A)ΔH (B) ΔG (C)ΔS隔离 (D) ΔU 答案：C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，故为隔离系统。

16． 在α，β两相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：

(A) ???????????AB (B) ?A??A (C) ?A??B (D) ?A??B 答案：B

17．热力学第三定律可以表示为：

(A)在0K时，任何晶体的熵等于零 (B)在0K时，任何完整晶体的熵等于零

(C)在0℃时，任何晶体的熵等于零 (D)在0℃时，任何完整晶体的熵等于零 答案：B

;问答题 ;填空题

18．一个过程系统的熵变为△S， 而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为__△S___。(1分) 因为状态函数与过程无关

;计算题

19．(15分)101.3 kPa下, 1 mol的 100 ℃水与 100 ℃的大热源相接触, 经过两种不同的过程到达终态 100 ℃, 101.3 kPa的水蒸气: (1)保持压力不变; (2)向真空膨胀.试分别计算这两种过程的 Q, W,△U,△H,△S,△A及△G 并判断过程是否可逆.已知 100℃,101.3 kPa下水的气化热△vapHΘm = 40.71 kJ.mol－1

, V(l) =

18.8×10-6 m3.mol－

1, V(g) = 3.02×10－

2 m3.mol-1.

解: (1) W = - p△V = - 101.3×103×(3.02×10－

2-18.8×10-6) = - 3.06 kJ Q = △H = 40.71 kJ

△U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ

△S = Q/T = 40.71×10－

3/373 = 109.1 J.K △A = △U - T△S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ

2

△G = 0

∵ 在沸点下蒸发,故为可逆过程.由 △G = 0 也可判断.

(2) W =0

△U = 37.65 kJ △H = 40.71 kJ △S = 109.1 J.K △A = - 3.06 kJ

△G = 0

Q =△U-W=37.65 kJ

△S(环) = - Q/T = - (△U-W)/T = - 37.65×10－

3/373 = - 100.9 J.K

△S(总) = △S + △S(环) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K－

1 > 0 过程(2)为不可逆过程.

20．将装有0.2 mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20 dm3的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、x mol氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在100 kPa下沸点为308.15K，此时的蒸发焓为25.10 kJ·mol－1。试求 （1） 混合气体中乙醚的分压；

（2） 分别计算氮气和乙醚的△H、△S、△G。 （10分）

n乙醚RT0.2mol?8.3145J?K?1?mol?1?解：(1) p?308.15K乙醚V?20?10?3m3= =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa =

25.62kPa

(2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故 △H=0J、△S=0J·K－1、△G=0J。 乙醚的变化过程可设想为：

乙醚(l，308.15K，100kPa) ??(1)? 乙醚(g，308.15K，100kPa) ?(?2)?乙醚(g，308.15K，p乙醚)

于是：△H=△H1+△H2=(0.2×25.10+0) kJ =5.02 kJ n乙醚?vapHmS=△S?n1+△S2=

乙醚Rln100kPaTp乙醚

=[0.2?25.10?103?0.2?8.3145ln100kPa308.1525.62kPa]J·K－1

=18.56 J·K－1 p

G=△G乙醚1+△G2= 0+

nRTln100kPa?[0.2?8.3145?308.15?ln25.62100]J

= －697.8 J

或者采用下式计算 △G=△H－T△S

第三章 多组分系统热力学 ;选择题

21． 两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B ，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若 p*A > p*B ，

则： (A)yA > xA (B)yA > yB (C)xA > yA (D)yB > yA 答案：A

22．已知373K时液体A的饱和蒸气压为133.24kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62kPa。设A和B形成理想溶液，

当溶液中A的物质的量分数为0.5时，在气相中A的物质的量分数为： (A)1 (B) 1/2 (C) 2/3 (D) 1/3 3

答案：C

;填空题

23．在20℃、标准压力下各为0.8mol的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4 cm3·mol－

1 ，

则该混合物的体积为__(0.8×17.0+0.8×57.4) cm3·mol－1 = 59.52cm3·mol－1_。 (2分)

!第四章 化学平衡 ;选择题

24．下面的叙述中违背平衡移动原理的是

(A) 升高温度平衡向吸热方向移动 (B) 增加压力平衡向体积缩小的方向移动 (C) 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动 (D) 降低压力平衡向增加分子数的方向移动 答案：C。加入惰性气体平衡向总压力增大的方向移动

25．已知反应 2NH3 = N2 + 3H2，在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应1/2 N2 + 3/2 H2 = NH3 的标准平衡常数为：N2+3H2=2NH3 标准平衡常数为4 所以答案为C

(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C。

26．某温度时，NH4Cl(s)分解压力是p? ,则分解反应的平衡常数 Kp? 为： (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/8

答案：C。某温度不，固体分解为气体产物的平衡总压称为该固体的分解压力。此题中的分解压力为p?，可见分解产物NH3与HCl的分压均为(1/2) p?。 27．在1100℃时，发生下列反应：

(1) C(s)+2S(s)=CS2(g) K1? =0.258

(2) Cu2S(s)+H2(g)=2Cu(s)+H2S(g) K2? =3.9 10-3

(3) 2H2S(g)=2H2(g)+2S(s) K3? =2.29 10－

2

则1100℃时反应 C(s)+2Cu2S(s)=4Cu(s)+CS2(g)的K? 为:

(A) 8.9910－8 (B) 8.9910－5 (C) 3.69×10－5 (D) 3.6910－

8 答案：A。反应(3)=(1)-2(2)+(3)故K? K1? (K2? )2K3?

28．在298K时，气相反应H2 + I2 = 2HI的 rGm?=－16778J·mol-1 ，则反应的平衡常数Kp?为：

(A) 2.0 1012 (B) 5.91 106 (C) 873 (D) 18.9 答案：C。根据

?$rGm??RTlnK$p。

29．加入惰性气体对哪一个反应能增大其平衡转化率？

(A) C6H5C2H5(g) = C6H5C2H3(g) + H2(g) (B) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)

(C) 3/2 H2(g) + 1/2 N2(g) = NH3(g) (D) CH3COOH(l) + C2H5OH(l) = H2O(l) + C2H5COOH3(l) 答案：A

;填空题

30．气相反应A2(g)+2B2 (g)=2AB2 (g), 其△H= -200KJ·mol-1, 采用 (降低，恒定，提高)_降低_温度和(降低，恒定，提高)__提高__压力措施可使平衡最有效地向右移动? (2分)

放热反应，△vB>0, 故降低温度，提高压力有利于反应向右移动。 31．在温度为T时反应C(s)+O2 (g) = CO2(g)、C(s)+(1/2)O2 (g) = CO(g) 的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2 (g) = CO2(g)的平衡常数为___K1/K2______。(1分)

4