物化复习要点

2024年3月17日发(作者：做家务感受)

一、选择题：每小题2分，共20分。

( B )1.对于单组分系统的气液平衡，若㏑P与1/T成直线关系，则气化时

A：△

Vap

H

m

=

0 B：△

Vap

H

m

=

常数 C：△

Vap

S

m

=

0 D：△

Vap

H

m

=

f(T)

( C ) 2. 1mol纯液体在其正常沸点时汽化为蒸气，该过程中增大的量是：

A： 蒸气压 B： 汽化热 C： 熵 D： 吉布斯函数

( B )3. Z>1，表示实际气体：

A： 易压缩 B： 不易压缩

C： 易液化 D： 不易液化

( C )4. 下列说法中，哪一种与热力学第一定律不符？

A：在隔离系统中能量的总值不变

B：对于封闭系统在经历某过程时，系统内能的增加等于所吸收的热和所获得的功

之和。

C：对于封闭系统，在恒温过程中内能不变。

D：在绝热过程中，系统所做的功等于其内能的变化值。

( C )5. 过冷水结成同温度的冰，则过程中：

A： △S

sys

>0 B： △S

amb

<0 C： △S

iso

>0 D： △S

iso

<0

( A )6. 加入惰性气体，对下列哪一反应能增大其平衡转化率?

A： C

6

H

5

C

2

H

5(g)

= C

6

H

5

C

2

H

3(g)

+ H

2

(g)

B： CO

(g)

+ H

2

O

(g)

= CO

2(g)

+ H

2(g)

C： 1.5H

2(g)

+ 0.5N

2(g)

= NH

3(g)

D： CH

3

COOH

(l)

+ C

2

H

5

OH

(l)

= H

2

O

(l)

+ C

2

H

5

COOCH

3(l)

( B )7.影响任意一个化学反应的热力学平衡常数K数值的因素为

A：催化剂 B：温度 C：压力 D：浓度

( B )8. 理想气体状态方程实际上概括了三个实验定律，它们是：

A： 波义尔定律 分压定律 分体积定律

B： 波义尔定律 盖·吕萨克定律 阿佛加德罗定律

C： 波义尔定律 分体积定律 阿佛加德罗定律

D： 波义尔定律 盖·吕萨克定律 分压定律

( A )9.理想液态混合物的通性为

A： △

mix

V=0 △

mix

H=0 △

mix

S>0 △

mix

G<0

B： △

mix

V=0 △

mix

H=0 △

mix

S<0 △

mix

G>0

C： △

mix

V>0 △

mix

H>0 △

mix

S>0 △

mix

G<0

D： △

mix

V=0 △

mix

H=0 △

mix

S<0 △

mix

G=0

( D )10. 苯和甲苯能形成理想液态混合物，在293K时，P

苯

*

=9959Pa，P

甲苯

*

=2973Pa，则同温

下等摩尔的苯和甲苯的混合液呈平衡的蒸气中苯的摩尔分数y

苯

为：

A： 1 B： 0.3 C： 0.23 D： 0.77

( B )11. 1mol理想气体经绝热自由膨胀，其体积增加为原体积的10倍，则系统的熵变为：

A： △S=0 B： △S=19.1J·K

-1

C： △S>19.1 J·K

-1

D： △S<19.1 J·K

-1

( A )12.物质的量为n的理气处于状态Ⅰ25℃，101.325KPa，其化学势为μ

Ⅰ

，标准化学势为

1

Θ

μ

Θ

Ⅰ

；若此气体处于状态Ⅱ25℃，202.65KPa，其化学势为μ

Ⅱ

，标准化学势为μ

Θ

Ⅰ

Θ

Ⅰ

Θ

Ⅱ

。

A： μ

Ⅰ

<μ

Ⅱ

μ

C： μ

Ⅰ

=μ

Ⅱ

μ

=μ

<μ

Θ

Ⅱ

Θ

Ⅱ

B： μ

Ⅰ

<μ

Ⅱ

μ

D： μ

Ⅰ

>μ

Ⅱ

μ

Θ

Ⅰ

Θ

Ⅰ

>μ

=μ

Θ

Ⅱ

Θ

Ⅱ

( A )13. 工作在373K和298K的两大热源间的卡诺机，其效率是：

A： 20﹪ B： 25﹪ C： 75﹪ D： 80﹪

( B )14. 二组分理想液态混合物的总蒸气压是：

A： 与溶液的组成无关 B： 介于两纯组分蒸气压之间

C： 大于任一纯组分的蒸气压 D： 小于任一纯组分的蒸气压

( A )15.对一个化学反应，若知其∑

B

C

p,m

(B)<0，则

A：

r

H随温度升高而减小； B：

r

H随温度升高而增大；

C：

r

H不随温度升高而改变； D：

r

H随温度变化没有规律。

(C)16.理气反应CO(g) + 2H

2

(g) = CH

3

OH(g)的△

r

G

m

-1Θ

Θ

与T的关系为△

r

G

m

Θ

/( KJ·mol)=-21660+52.92T/K，若使K>1，则应控制的反应温度必须

A：低于409.3℃ B：高于409.3K C：低于409.3K D：等于409.3K

( B )17.弯曲液面所产生的附加压力一定

A：等于零 B：大于零 C：小于零

( B )18.在外加电场作用下，胶体粒子在分散介质中移动的现象称为

A： 电渗 B： 电泳 C： 沉降 D： 扩散

二、判断题: 正确画“√”，错误画“×”，每小题1分，共15分。

(√)1. 100℃时，1 mol H

2

O(l)向真空蒸发变成1mol H

2

O(g)，这个过程的热量即为H

2

O(l)在100

℃的摩尔汽化焓。

(√)2. 因S、A、G都是状态函数，所以，状态一定，它们均有定值；一旦状态发生变化，它

们的值也随之发生变化。

(×)3. 在一定温度、压力条件下，某化学反应已达到平衡，若各组分的量变了，其标准平衡

常数也随之改变。

(×)4. 水可以在恒温恒压下电解生成H

2

和O

2

，此过程中△H=Q

P

。

(×)5. 内能是状态的单值函数，所以两个状态相同，其内能必然相同；那么，两个状态的内

能相同时，这两个状态也必然相同。

(√)6. 为了解决多组分系统的容量性质具备加和性，才提出偏摩尔量的概念。

(×)7. 因可逆体积功 W=-∫PdV，P、V均是系统的状态函数，所以，可逆体积功也是状态数。

(×)8. 一定量的气体，状态发生变化时，吸收100J的热量，对外做功200J，这不符合热力学

第一定律。

(×)9. 同一个理想气体的化学反应，必然有Q

P

> Q

V

。

(×)10. 凡是△G>0的过程都不可能发生。

(×)11. 范德华方程是在理想气体状态方程的基础上考虑了实际气体的特征而推导出来的，因

此，用它描述气体的PVT行为更具有准确性。

2

(×)12. 101.325KPa、100℃下，1molH

2

O

(l)

蒸发成水蒸气，因此过程恒温，所以△U=0，△H=0。

(√)13. 系统做一不可逆循环，熵变等于零。

(×)14. 在一可逆过程中，系统的熵变不变。

(×)15.凡是遵守能量守恒与转化定律的一切过程，都能自发进行。

(×)16. 恒容热是系统在恒容变化过程中与环境交换的热。

(√)17. 如果一个化学反应的

r

H不随温度变化，则其

r

S也不随温度变化。

(×)18. 在一定温度条件下，化学反应N

2

(g) + 3H

2

(g) = 2NH

3

(g)，要想提高N

2

或H

2

的转化率，

必须增加反应的总压，同时加入惰性气体。

(√)19. 阿马格定律的数学表达式是：V=∑V

B

＊

(×)20. 因化学势也是偏摩尔量，所以它只能解决系统某容量性质的加和性，但不能作为方

向、限度的判据。

(×)21. 298.15K、100KPa下，反应：CO

(g)

+ ½O

2(g)

=CO

2(g)

的△

r

H

m

是CO

2(g)

的标准摩尔生成焓。

(×)22. 气体化学势的表达式中，μ(T)

Θ

是该气体处于温度T、压力P

Θ

时的纯气体的化学势。

三、填空：每空1分，共20分。

1.卡诺循环的一个重要性质是： Q

1

/T

1

+

Q

2

/T

2

=

0 。

2.范德华方程的常数a、b与 气体性质 有关，是气体的一种 特性常数 。

3.内能又称为 热力学能 。

4.热力学第二定律是用来判断 过程可能性 的基本定律，而第三定律则是为了 确定化学

反应过程熵值计算的基准 。

5.卡诺定理指的是： 工作于高、低温两热源间的所有热机，可逆热机的效率最高 。

6.化学反应平衡的条件是

△

r

G

m

=

0 。

7.理想气体的特征 分子本身不占有体积 、分子之间无相互作用力 。

8.Z的物理意义是 同T、同P下真实气体的摩尔体积与理想气体摩尔体积的比值 。

9.气体的标准态是 P

θ

下的 具有理想气体性质的纯气体状态 。

10.影响化学反应平衡的因素有 温度 、 压力 、 惰性气体 、 反应物配比 。

11.卡诺热机的效率只与高低温热源的温度 有关，与工质及变化的种类种类 无关。

12.热力学第一定律的本质是：能量转化与守恒定律 ，它不能用数学来证明，是 经验定律 。

13.热力学第三定律是以 修正后的普朗克 说法为基准，内容是0K时纯物质完美晶体的

熵为零 ，原始形式是能斯特热定理 。

14. 克拉佩龙方程应用于纯物质的任意两相平衡，克劳修斯－克拉佩龙方程应用于纯物质的

气－液平衡或气－固平衡。

15. C

P,m

与 物种 、 相态 、 温度 有关，C

P,m

严格与 温度区间 有关。

16.自发过程具有方向性，一定是不可逆过程，它的进行造成系统作功能力的损失。

3

17.拉乌尔定律适用于 稀溶液中的溶剂 和 理想液态混合物的任一组分 。

18.化学反应的K只与 温度 有关，其数值的大小取决于反应系统的 本性 。

19.稀溶液的依数性包括 蒸气压下降 、 沸点升高(溶质不挥发) 、 凝固点降低(只析出固态

纯溶剂)、 渗透压 。

20.系统处于平衡态应满足的条件是： 热平衡 、 力平衡 、 相平衡 、 化学平衡 。

21.亨利定律适用于 稀溶液中的挥发性溶质 。

22.亨利常数与 溶剂、溶质的性质 、 温度 有关。

23.热力学第二定律的克劳修斯说法是： 热不能自动地从低温流向高温 。

24.确定反应级数的常用方法微分法、积分法(尝试法、半衰期法)。

25.分子活化的方式有热活化、光活化、电活化等。

θ

四、计算题：每小题8分，共32分。

1. 某双原子理想气体1mol从始态350K，200KPa经过如下两个不同过程达到各自的平衡态，

求各过程的体积功W。（要求画状态图）

(1) 恒温可逆膨胀到50KPa。

(2) 绝热可逆膨胀到50KPa。

2. 2mol某理想气体，C

p,m

=3.5R。由始态100KPa，50dm

3

，先恒容加热使压力升高至200KPa，

再恒压冷却使体积缩小至25dm

3

。求整个过程的W、Q、△U、△H。（要求画状态图）

3. 卡诺热机在T

1

=900K的高温热源和T

2

=300K的低温热源间工作。求：

(1) 热机效率η；

(2) 当向低温热源放热Q

2

=

-100KJ时，系统从高温热源吸热Q

1

及对环境所作的功W。

4. 25℃下，由各为1mol的A和B混合形成理想液态混合物。试求混合过程的 △V、△U、

△H、△S、△A、△G。

5. 在一个抽空的恒容容器中引入氯气和二氧化硫，若它们之间没有发生反应，则在375.3K

时的分压分别为47.836KPa和44.786KPa。将容器保持在此温度，一段时间后，总压减少

为86.096KPa，且维持不变。求下列反应的K和

△

r

G

m

。

SO

2

Cl

2

(g) ≒ SO

2

(g) + Cl

2

(g)

6. 80℃时纯苯的蒸气压为100KPa，纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。两液体可形成理想液态混

合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混和物，80℃时气相中苯的摩尔分数y

（苯）

=0.300，求液相

的组成。

7. 已知水在100℃的饱和蒸气压P

S

＝101.325KPa，在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓

-1

△

vap

H

m

= 40.668KJ

·

mol。求在100℃，101.325KPa下使1Kg水蒸气全部凝结成液体水时

的W、Q、

△

U、

△

H、

△

S、

△

A、

△

G。水蒸气可看成理想气体。(已知水的摩尔质量是

18.02g

·

mol

-1

)（要求画状态图）

8. 已知四氧化二氮的分解反应： N

2

O

4

（

g

）

= 2NO

2

（

g

）

在298.15K时，△

r

G

m

θ

=

4.75KJ•mol

-1

。

试判断在此温度及下列条件下，反应进行的方向。

（1）N

2

O

4

（100KPa）， NO

2

（1000KPa）；

4

ΘΘ

（2）N

2

O

4

（1000KPa），NO

2

（100KPa）；

（3）N

2

O

4

（300KPa）， NO

2

（200KPa）。

五、分析题：共13分

某A-B二组分凝聚系统相图如下图：

(1) 指出各相区稳定存在时的相；（4.5分）

(2) 指出图中的三相线。在三相线上哪几个相成平衡？三者之间的相平衡关系如何？（2分）

(3) 绘出图中状态点为a、b、c三个样品的冷却曲线，并注明c曲线各阶段时的相变化。（6.5

分）

复习请参考书上习题：6.16、6.20、6.21。

※ 相图分析示例：

1. 指出各相区稳定存在时的相； ( 7分) ------ 详见相图

2. 写出三相平衡线的相平衡关系；( 2分 )

冷却

加热

(1) S

1

S

2

L

1

： C

(s)

≒ l + A

(s)

；(2)

S

3

L

2

S

4

：l ≒ C

s)

+ α

(s)

；

加热

冷却

1分 1分

3. 写出化合物C的性质；( 1分 )

化合物C为不稳定化合物。

4. 画出系统点a、b、c的步冷曲线，并分析b点冷却过程的相变化。( 5分) ------ 详见相图

每条步冷曲线1分，分析2分。

T

a b c

a b c

l降温

始析A

(s)

l→A

(s)

l + A

(s)

→C

(s)

A

(s

消失

始析C

(s)

A

(s)

+l

l

S

1

S

2

L

1

A

(s)

+ C

(s)

C

(s)

+l α

(s)

l+α

(s)

S

3

L

2

S

4

C

(s)

+ α

(s)

A C B

l→C

(s)

l→C

(s)

+ α

(s)

l消失

始析α(s) C

(s)

+ α

(s)

1分 3分 1分

W

B

5