第一章   热力学第一定律练习题

 

一、选择题：

1．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：

(A)  T，p，V，Q ；       (B) m，Vm，Cp，∆V ；

(C)  T，p，V，n ；       (D) T，p，U，W 。

2．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 。

3．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：

(A)                     Q > 0，W > 0，∆U > 0 ；       

(B)                      Q = 0，W = 0，∆U < 0 ；

(C)                        Q = 0，W = 0，∆U = 0 ；       

(D)      Q < 0，W > 0，∆U < 0 。

4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：

(A)  Q ；                (B) Q + W ；   

(C)  W (当 Q = 0 时) ；  (D) Q (当 W = 0 时) 。

 5．下述说法中，哪一种不正确：

(A)  焓是体系能与环境进行交换的能量 ；

(B)  焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 ；

(C)  焓是体系状态函数 ；

(D)  焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 。

 6．在等压下，进行一个反应 A + BC，若∆rHm > 0，则该反应一定是：

(A)  吸热反应 ； (B) 放热反应 ； (C) 温度升高 ； (D) 无法确定。 

7．一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出：

(A)  气体膨胀所做的功 ；         (B) 气体内能的变化 ；

(C)  气体分子的质量 ；           (D) 热容的大小 。

 8．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B

为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么

曲边梯形ACca的面积表示的功等于：

(A)  B→C的内能变化 ；     (B) A→B的内能变化 ；

(C)  C→A的内能变化 ；     (D) C→B的内能变化 。

9．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发，分别经恒温可逆压缩(T)、

绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：

(A)  WT > Wi ；                   (B) WT < Wi ；  

(C)  WT = Wi ；                   (D) 无确定关系。

 10．计算“反应热效应”时，为了简化运算，常假定反应热效应与温度无关，其实质是：

(A)            状态函数之值与历史无关 ；  

(B)            物质的热容与状态无关 ；

(C)            物质的热容与温度无关 ；    

(D)             反应前后体系的热容不变 。

第二章  热力学第二定律

一、选择题：

1．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：

(A)  跑的最快 ；     (B) 跑的最慢 ；      

(C)  夏天跑的快 ；   (D) 冬天跑的快 。

 2．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？

(A)  不变 ；         (B) 可能增大或减小 ； 

   (C)  总是增大 ；      (D) 总是减小 。

3．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：

(A)  ∆S(体) > 0，∆S(环) > 0 ；      

(B)  ∆S(体) < 0，∆S(环) < 0 ；

(C)  ∆S(体) > 0，∆S(环) = 0 ；      

(D)  ∆S(体) > 0，∆S(环) < 0 。

4．如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：

(A)  图⑴ ；   (B) 图⑵ ；    (C) 图⑶ ；     (D) 图⑷ 。

 5．某体系等压过程A→B的焓变∆H与温度T无关，则该过程的：

(A)  ∆U与温度无关 ；        (B) ∆S与温度无关 ；

(C)  ∆F与温度无关 ；        (D) ∆G与温度无关 。

 6．等温下，一个反应aA + bB = dD + eE的 ∆rCp = 0，那么：

(A)  ∆H与T无关，∆S与T无关，∆G与T无关 ；

(B)  ∆H与T无关，∆S与T无关，∆G与T有关 ；

(C)  ∆H与T无关，∆S与T有关，∆G与T有关 ；

(D)  ∆H与T无关，∆S与T有关，∆G与T无关 。

7．等温等压下进行的化学反应，其方向由∆rHm和∆rSm共同决定，自发进行

的反应应满

足下列哪个关系式：

(A)  ∆rSm = ∆rHm/T ；         (B) ∆rSm > ∆rHm/T ；   

(C)  ∆rSm ≥ ∆rHm/T ；        (D) ∆rSm ≤ ∆rHm/T 。

8．等容等熵条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是：

(A)  ∆G < 0 ；   (B) ∆F < 0 ；  

(C)  ∆H < 0 ；   (D) ∆U < 0 。

9．已知水的六种状态：①100℃，pH2O(l)；②99℃，2pH2O(g)；③100℃，2pH2O(l)；④100℃、2pH2O(g)；⑤101℃、pH2O(l)；⑥101℃、pH2O(g) 。它们化学势高低顺序是：

(A)  μ2 > μ4 > μ3 > μ1 > μ5 > μ6 ；      

(B)  μ6 > μ5 > μ4 > μ3 > μ2 > μ1 ；

(C)  μ4 > μ5 > μ3 > μ1 > μ2 > μ6 ；          

(D)  μ1 > μ2 > μ4 > μ3 > μ6 > μ5 。

10．任一单组分体系，恒温下，其气(g)、液(l)态的化学势(μ)与压力(p)关系图正确是：

 

 

 

 

 

 

(A)  (1) ；    (B) (2) ；     (C) (3) ；    (D) (4) 。

 

二、计算题

1、2.0mol理想气体在27℃、20.0dm3下等温膨胀到50.0dm3，试计算下述各过程的 Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。

（1）       可逆膨胀；（2）自由膨胀；（3）对抗恒外压101kPa膨胀。

2、2.0mol理想气体由5.00MPa、50℃加热至10.00MPa、100℃，试计算该过程的ΔS。已知Cp,m=29.10 J·mol-1·K-1。

3、计算下列各物质在不同状态时熵的差值。

  （1）1.00g水(273K,101325Pa)与1.00g冰(273K,101325Pa)。已知冰的熔化焓为335J/g。

  （2）1.00mol水蒸气(373K,101325Pa)与1.00mol水(373K,101325Pa)。已知水的蒸发焓为2258J/g。

  （3）1.00mol水(373K,0.10MPa)与1.00mol水(298K,0.10MPa)。已知水的质量热容为4.184J/(gK)。

  （4）1.00mol水蒸气(373K,0.10MPa)与1.00mol水蒸气(373K,1.00MPa)。假定水蒸气看作理想气体。

3、1.00mol理想气体，在298K时，经

  （1）等温可逆膨胀，体积从24.4dm3变为244dm3；

  （2）克服恒定的外压10.1kPa从24.4dm3等温膨胀到244dm3，求两过程的ΔS、ΔG、ΔA;

  （3）判断上述两过程的方向和限度以什么函数为判据较方便，试加以说明。

4、1.00molH2（假定为理想气体）由100℃、404kPa膨胀到25℃、101kPa，求ΔU、ΔH、ΔA、ΔG。

5、混合理想气体组分B的化学势可用μB=μ+RTln(pB/p)表示。这里，μ是组分B的标准化学势，pB是其分压。（1）求在恒温、恒压下混合这些组份气体成理想混合气体的热力学能、焓、熵、吉布斯函数及体积变化；（2）求理想混合气体的状态方程。

 

第三章  化学平衡

一、选择题：

1． 化学反应若严格遵循体系的“摩尔吉布斯自由能－反应进度”的曲线进行，则该反应最终处于：

(A)        曲线的最低点 ；           

(B)       最低点与起点或终点之间的某一侧；

(C)       曲线上的每一点 ；         

(D)  曲线以外某点进行着热力学可逆过程 。

2．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409K 。

 3．恒温下某氧化物分解反应：AO2(s) = A(s) + O2(g) 的平衡常数为 Kp(1)，若反应2AO2(s) = 2A(s) + 2O2(g) 的平衡常数 Kp(2)，则：

(A)             Kp(1) > Kp(2) ；       

(B)              Kp(1) <  Kp(2) ；

(C)              Kp(1) = Kp(2) ；      

(D)   有的 Kp(1) > Kp(2)，有的 Kp(1) < Kp(2) 。

4．下列叙述中不正确的是：

(A)          标准平衡常数仅是温度的函数 ；  

(B)  催化剂不能改变平衡常数的大小 ；

(C)  平衡常数发生变化，化学平衡必定发生移动，达到新的平衡 ；

(D)  化学平衡发生新的移动，平衡常数必发生变化 。

5．反应CO(g) + H2O(g)＝CO2(g) + H2(g)，在 600℃、100kPa

下达到平衡后，将压力增大到5000kPa，这时各气体的逸度系数为γ(CO2) = 1.09、γ(H2) = 1.10、γ(CO) = 1.23、γ(H2O) =

0.77。这时平衡点应当：

(A)  保持不变 ；            (B) 无法判断 ；

(C)  移向右方(产物一方) ；  (D) 移向左方(反应物一方) 。

 6．已知化合物：①CaCO3的分解温度为897℃；②MnCO3的分解温度为525℃，它们在298K下分解反应的平衡常数Kp关系为：

(A) Kp① > Kp② ；   (B) Kp① < Kp② ；   

(C) Kp① = Kp② ；   (D) 无法比较 。

 7．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 。

8．设反应aA + bB = gG + hH，在p下，300K时的转化率是600K的2倍，在300K下，总压力为p时的转化率是总压力2p的2倍，可推测该反应：

(A)  平衡常数与温度、压力成正比 ；

(B)  平衡常数与温度成正比，与压力成反比 ；

(C)  该反应是一个体积增加的放热反应 ；

(D)             该反应是一个体积增加的吸热反应 。

9．放热反应2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 达平衡后，若分别采取

①                   增加压力；②减少NO2的分压；③增加O2分压；④升高温度；

⑤加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的是：

(A)  ①②③ ；      (B) ②③④ ；     

(C)  ③④⑤ ；      (D) ①②⑤ 。

10．在某温度下，一密闭的刚性容器中的 PCl5(g) 达到分解平衡，若往此容器中充入N2(g) 使体系压力增大二倍(此时体系仍可按理想气体处理)，则PCl5(g) 的离解度将：

(A)  增大 ；    (B) 减小 ；   (C) 不变 ； (D) 视温度而定 。

 

二、计算题

1、              氧化钴(CoO)能被氢或CO还原为Co，在721℃、101325Pa时，以H2还原，测得平衡气相中H2的体积分数=0.025；以CO还原，测得平衡气相中CO的体积分数=0.0192。求此温度下反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 的平衡常数。

2.                   知反应 PbS(s)+1.5O2(g)=PbO(s,红)+SO2(g)，试计算在762K下的平衡常数，并证明此温度下反应可进行得很完全（可作近似计算）。

3、设物质A按下列反应分解成B和C：3A=B+C，A、B、C均为理想气体。在压力为101325Pa，温度为300K时测得有40%解离，在等压下将温度升高10K，结果A解离41%，试求反应焓变。

2、              银可能受到H2S(g)的腐蚀而发生下面的反应：H2S(g)+2Ag(s)=Ag2S(s)+H2(g)，在25℃及101325Pa下，将Ag放在等体积的氢和硫化氢组成的混合气体中，问（1）是否可能发生腐蚀而生成硫化银？（2）在混合气体中硫化氢的体积分数低于多少才不致发生腐蚀？已知25℃时Ag2S(s)和H2S(g)的标准摩尔生成吉布斯函数分别为-40.25和-32.90 kJ·mol-1。

4、（1）某铁矿含钛，以TiO2形式存在，试求用碳直接还原TiO2的最低温度。若高炉内的温度为1700℃，TiO2能否被还原？ （2）若钛矿为FeTiO3(s)，试求用碳直接还原的最低温度。在上述高炉中FeTiO3(s)能否被还原？

第四章  液态混合物和溶液

一、选择题：

1．                     1 mol A与n mol B组成的溶液，体积为0.65dm3，当xB = 0.8时，A的偏摩尔体积VA = 0.090dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB 为：

(A)  0.140 dm3·mol-1 ；            (B) 0.072 dm3·mol-1 ；

(C)  0.028 dm3·mol-1 ；           (D) 0.010 dm3·mol-1 。 

2．25℃时，A与B两种气体的亨利常数关系为kA > kB，将A与B同时溶解在某溶剂中达溶解到平衡，若气相中A与B的平衡分压相同，那么溶液中的A、B的浓度为：

(A)  mA < mB ；   (B) mA > mB ；  

(C)  mA = mB ；   (D) 无法确定 。

 3．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 。

4．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 。

 5．298K、101.325kPa下，将50ml与100ml浓度均为1mol·dm-3 萘的苯溶液混合，混合液的化学势μ为：

(A)        (A)       μ = μ1 + μ2  ；    

(B) μ = μ1 + 2μ2 ； 

(C) μ = μ1 = μ2 ；    

(D) μ = ⅓μ1 + ⅔μ2 。

6．对于实际稀溶液中的溶剂与溶质的活度系数，下列说法中正确的是：(溶质用xB表示组成)：

(A)  当xA →0，γA→0 ；当xB →0，γB→1 ；

(B)  当xA →0，γA→1 ；当xB →0，γB→1 ；

(C)  当xA →1，γA→1 ；当xB →0，γB→1 ；

(D)  当xA →1，γA→1 ；当xB →1，γB→1 。

 7．苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5mol苯与5mol甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是：

(A)  yA = 0.5 ；    (B) yA < 0.5 ；  

(C)  yA > 0.5 ；    (D) 无法确定 。

8．液体A与B混合形成非理想混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分子之间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言：

(A)  产生正偏差 ；               

(B)  产生负偏差 ；

(C)  不产生偏差 ；              

(D)  无法确定 。

 9．挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：

(A)  降低 ；     (B) 升高；    

(C)  不变 ；     (D) 可能升高或降低 。

 10．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，为达到上述目的，现有下列几种盐，你认为用哪一种效果比较理想？

(A)  NaCl ；      (B) NH4Cl ；    

(C)  CaCl2 ；      (D) KCl 。

 

二、计算题

1、              25℃时，wB=0.0947的硫酸水溶液，密度为1.0603g/cm-3，求硫酸的摩尔分数，质量摩尔浓度和物质的量浓度以及质量浓度。

2、0℃时，101325Pa的氧气在水中的溶解度为344.90cm3，同温下，101325Pa的氮气在水中的溶解度为23.50cm3，求0℃时与常压空气呈平衡的水中所溶解的氧气和氮气的摩尔比。

 

3、已知AgCl-PbCl2在800℃时可作为理想液态混合物，求300g PbCl2和150g AgCl混合成混合物时系统的摩尔熵变和摩尔吉布斯函数变以及AgCl和PbCl2在混合物中的相对偏摩尔吉布斯函数。

4、在1073℃时曾测定了氧在100g液态Ag中的溶解度数据如下：

p(O2)/Pa            17.06  65.05  101.31  160.36

V(O2标况下) /cm3    81.5  156.9   193.6   247.8

（1）试判断，氧在Ag中溶解是否遵守西弗特定律；

（2）       在常压空气中将100g Ag加热至1073℃，最多能从空气中吸收多少氧？

5、                丙酮（1）和甲醇（2）组成溶液，在101325Pa下测得下列数据：x1=0.400，y1=0.516，沸点为57.20℃，已知该温度下p1*=104.8kPa，p2*=73.5kPa。以纯液态为标准态，应用拉乌尔定律分别求溶液中丙酮及甲醇的活度因子及活度。

 

第五章  相平衡

一、选择题：

1．H2O、K+、Na+、Cl- 、I- 体系的组分数是：

(A)  K = 3 ；     (B) K = 5 ；     

(C) K = 4 ；      (D) K = 2 。

 2． 克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。此方程使用时，对体系所处的温度要求：

(A)  大于临界温度 ；               

(B)  在三相点与沸点之间 ；

(C)  在三相点与临界温度之间 ；      

(D)  小于沸点温度 。

 3．单组分固－液两相平衡的p～T曲线如图所示，则：

(A)  Vm(l) = Vm(s) ；      (B) Vm(l)＞Vm(s) ；

(C)  Vm(l)＜Vm(s) ；       (D) 无法确定 。

4．如图，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点

的冷却过程：

(A)  a点物系 ；          (B) b点物系 ；

(C)  c点物系 ；          (D) d点物系 。

 

5．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，

当物系的组成为x，冷却到t℃时，固液二相

的重量之比是：

(A)          w(s)∶w(l) = ac∶ab ； 

(B)  w(s)∶w(l) = bc∶ab ；

(B)        w(s)∶w(l) = ac∶bc ； 

(D)  w(s)∶w(l) = bc∶ac 。

 

6．如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，

当物系点分别处于C、E、G点时，对应的平衡共存

的相数为：

(A)  C点1，E点1，G点1 ；

(B)  C点2，E点3，G点1 ；

(C)  C点1，E点3，G点3 ；

(D)  C点2，E点3，G点3 。

 

 

7．在第一种物质中加入第二种物质后，二者的熔点发生什么变化?

(A)  总是下降 ；             (B) 总是上升 ；

(C)  可能上升也可能下降 ；    (D) 服从拉乌尔定律 。

 

8．如图是FeO与SiO2的恒压相图，那么存在

几个稳 定化合物：

(A)            1个 ；  (B) 2个 ； 

(C)  3个 ；  (D) 4个 。

 

 

9．如图是恒温恒压下的三组分盐水体系相图，复盐

可形成水合物，存在几个三相平衡区：

(A)             (A)            2个 ；  (B) 3个 ； 

(C)  4个 ；  (D) 5个 。

 

 

二、计算题

1、指出下面二组分平衡系统中的相数、独立组分数和自由度数。

（1）部分互溶的两个液相成平衡。

（2）部分互溶的两个溶液与其蒸气成平衡。

（3）气态氢和氧在25℃与其水溶液呈平衡。

（3）       气态氢、氧和水在高温、有催化剂存在。

2、已知液态银的蒸汽压与温度的关系式如下：

Lg(p/kPa)=-(14323K)T-1-0.539lg(T/K)-0.09×10-3T/K+9.928

计算液态银在正常沸腾温度2147K下的摩尔蒸发焓以及液态银与气态银的热溶差（ΔCp）。

3、已知100℃时水的饱和蒸汽压为101325kPa，市售民用高压锅内的压力可达233kPa，问此时水的沸点为多少度？已知水的质量蒸发焓为2259.4kJ/kg。

4、已知铅的熔点是327℃，锑的熔点是631℃，现制出下列六种铅锑合金并作出冷却曲线，其转折点或水平线段温度为：

合金成分wB×100     5Sb       10Sb    13Sb    20Sb       40Sb       80Sb

转折点温度℃    296和246  260和246  246  280和246  393和246  570和246

5、已知下列数据，试画出FeO-SiO2二组分固液平衡相图（不生成固溶体）？

熔点 FeO=1154℃;SiO2=1713℃;2FeO·SiO2(化合物)=1065℃; FeO·SiO2(化合物)=1500℃

共晶坐标：(1)t=980℃,x(SiO2)=0.3；(2)t=900℃, x(SiO2)=0.4；t=1145℃,x(SiO2)=0.55

 

第六章  电解质溶液

一、选择题：

 1．下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：

(A)  0.1M KCl水溶液 ；           (B) 0.001M HCl水溶液 ；

(C)  0.001M KOH水溶液 ；         (D) 0.001M KCl水溶液 。

 2．对于混合电解质溶液，下列表征导电性的量中哪个不具有加和性：

(A)  电导 ；         (B) 电导率 ；  

(C)  摩尔电导率 ；   (D) 极限摩尔电导 。

 3．相同温度下，无限稀时HCl、KCl、CdCl2三种溶液，

下列说法中不正确的是：

(A)  Cl-离子的淌度相同 ；        

(B)  Cl-离子的迁移数都相同 ；