物化復(fù)習(xí)要點(diǎn)

2024年3月17日發(fā)(作者：做家務(wù)感受)

一、選擇題：每小題2分，共20分。

( B )1.對于單組分系統(tǒng)的氣液平衡，若㏑P與1/T成直線關(guān)系，則氣化時(shí)

A：△

Vap

H

m

=

0 B：△

Vap

H

m

=

常數(shù) C：△

Vap

S

m

=

0 D：△

Vap

H

m

=

f(T)

( C ) 2. 1mol純液體在其正常沸點(diǎn)時(shí)汽化為蒸氣，該過程中增大的量是：

A： 蒸氣壓 B： 汽化熱 C： 熵 D： 吉布斯函數(shù)

( B )3. Z>1，表示實(shí)際氣體：

A： 易壓縮 B： 不易壓縮

C： 易液化 D： 不易液化

( C )4. 下列說法中，哪一種與熱力學(xué)第一定律不符？

A：在隔離系統(tǒng)中能量的總值不變

B：對于封閉系統(tǒng)在經(jīng)歷某過程時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于所吸收的熱和所獲得的功

之和。

C：對于封閉系統(tǒng)，在恒溫過程中內(nèi)能不變。

D：在絕熱過程中，系統(tǒng)所做的功等于其內(nèi)能的變化值。

( C )5. 過冷水結(jié)成同溫度的冰，則過程中：

A： △S

sys

>0 B： △S

amb

<0 C： △S

iso

>0 D： △S

iso

<0

( A )6. 加入惰性氣體，對下列哪一反應(yīng)能增大其平衡轉(zhuǎn)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.影響任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)平衡常數(shù)K數(shù)值的因素為

A：催化劑 B：溫度 C：壓力 D：濃度

( B )8. 理想氣體狀態(tài)方程實(shí)際上概括了三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，它們是：

A： 波義爾定律 分壓定律 分體積定律

B： 波義爾定律 蓋·呂薩克定律 阿佛加德羅定律

C： 波義爾定律 分體積定律 阿佛加德羅定律

D： 波義爾定律 蓋·呂薩克定律 分壓定律

( A )9.理想液態(tài)混合物的通性為

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態(tài)混合物，在293K時(shí)，P

苯

*

=9959Pa，P

甲苯

*

=2973Pa，則同溫

下等摩爾的苯和甲苯的混合液呈平衡的蒸氣中苯的摩爾分?jǐn)?shù)y

苯

為：

A： 1 B： 0.3 C： 0.23 D： 0.77

( B )11. 1mol理想氣體經(jīng)絕熱自由膨脹，其體積增加為原體積的10倍，則系統(tǒng)的熵變?yōu)椋?

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.物質(zhì)的量為n的理氣處于狀態(tài)Ⅰ25℃，101.325KPa，其化學(xué)勢為μ

Ⅰ

，標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢為

1

Θ

μ

Θ

Ⅰ

；若此氣體處于狀態(tài)Ⅱ25℃，202.65KPa，其化學(xué)勢為μ

Ⅱ

，標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢為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的兩大熱源間的卡諾機(jī)，其效率是：

A： 20﹪ B： 25﹪ C： 75﹪ D： 80﹪

( B )14. 二組分理想液態(tài)混合物的總蒸氣壓是：

A： 與溶液的組成無關(guān) B： 介于兩純組分蒸氣壓之間

C： 大于任一純組分的蒸氣壓 D： 小于任一純組分的蒸氣壓

( A )15.對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，若知其∑?

B

C

p,m

(B)<0，則

A：?

r

H隨溫度升高而減??； B：?

r

H隨溫度升高而增大；

C：?

r

H不隨溫度升高而改變； D：?

r

H隨溫度變化沒有規(guī)律。

(C)16.理氣反應(yīng)CO(g) + 2H

2

(g) = CH

3

OH(g)的△

r

G

m

-1Θ

Θ

與T的關(guān)系為△

r

G

m

Θ

/( KJ·mol)=-21660+52.92T/K，若使K>1，則應(yīng)控制的反應(yīng)溫度必須

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

( B )17.彎曲液面所產(chǎn)生的附加壓力一定

A：等于零 B：大于零 C：小于零

( B )18.在外加電場作用下，膠體粒子在分散介質(zhì)中移動的現(xiàn)象稱為

A： 電滲 B： 電泳 C： 沉降 D： 擴(kuò)散

二、判斷題: 正確畫“√”，錯(cuò)誤畫“×”，每小題1分，共15分。

(√)1. 100℃時(shí)，1 mol H

2

O(l)向真空蒸發(fā)變成1mol H

2

O(g)，這個(gè)過程的熱量即為H

2

O(l)在100

℃的摩爾汽化焓。

(√)2. 因S、A、G都是狀態(tài)函數(shù)，所以，狀態(tài)一定，它們均有定值；一旦狀態(tài)發(fā)生變化，它

們的值也隨之發(fā)生變化。

(×)3. 在一定溫度、壓力條件下，某化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡，若各組分的量變了，其標(biāo)準(zhǔn)平衡

常數(shù)也隨之改變。

(×)4. 水可以在恒溫恒壓下電解生成H

2

和O

2

，此過程中△H=Q

P

。

(×)5. 內(nèi)能是狀態(tài)的單值函數(shù)，所以兩個(gè)狀態(tài)相同，其內(nèi)能必然相同；那么，兩個(gè)狀態(tài)的內(nèi)

能相同時(shí)，這兩個(gè)狀態(tài)也必然相同。

(√)6. 為了解決多組分系統(tǒng)的容量性質(zhì)具備加和性，才提出偏摩爾量的概念。

(×)7. 因可逆體積功 W=-∫PdV，P、V均是系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)，所以，可逆體積功也是狀態(tài)數(shù)。

(×)8. 一定量的氣體，狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，吸收100J的熱量，對外做功200J，這不符合熱力學(xué)

第一定律。

(×)9. 同一個(gè)理想氣體的化學(xué)反應(yīng)，必然有Q

P

> Q

V

。

(×)10. 凡是△G>0的過程都不可能發(fā)生。

(×)11. 范德華方程是在理想氣體狀態(tài)方程的基礎(chǔ)上考慮了實(shí)際氣體的特征而推導(dǎo)出來的，因

此，用它描述氣體的PVT行為更具有準(zhǔn)確性。

2

(×)12. 101.325KPa、100℃下，1molH

2

O

(l)

蒸發(fā)成水蒸氣，因此過程恒溫，所以△U=0，△H=0。

(√)13. 系統(tǒng)做一不可逆循環(huán)，熵變等于零。

(×)14. 在一可逆過程中，系統(tǒng)的熵變不變。

(×)15.凡是遵守能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的一切過程，都能自發(fā)進(jìn)行。

(×)16. 恒容熱是系統(tǒng)在恒容變化過程中與環(huán)境交換的熱。

(√)17. 如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的?

r

H不隨溫度變化，則其?

r

S也不隨溫度變化。

(×)18. 在一定溫度條件下，化學(xué)反應(yīng)N

2

(g) + 3H

2

(g) = 2NH

3

(g)，要想提高N

2

或H

2

的轉(zhuǎn)化率，

必須增加反應(yīng)的總壓，同時(shí)加入惰性氣體。

(√)19. 阿馬格定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：V=∑V

B

＊

(×)20. 因化學(xué)勢也是偏摩爾量，所以它只能解決系統(tǒng)某容量性質(zhì)的加和性，但不能作為方

向、限度的判據(jù)。

(×)21. 298.15K、100KPa下，反應(yīng)：CO

(g)

+ ?O

2(g)

=CO

2(g)

的△

r

H

m

是CO

2(g)

的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。

(×)22. 氣體化學(xué)勢的表達(dá)式中，μ(T)

Θ

是該氣體處于溫度T、壓力P

Θ

時(shí)的純氣體的化學(xué)勢。

三、填空：每空1分，共20分。

1.卡諾循環(huán)的一個(gè)重要性質(zhì)是： Q

1

/T

1

+

Q

2

/T

2

=

0 。

2.范德華方程的常數(shù)a、b與 氣體性質(zhì) 有關(guān)，是氣體的一種 特性常數(shù) 。

3.內(nèi)能又稱為 熱力學(xué)能 。

4.熱力學(xué)第二定律是用來判斷 過程可能性 的基本定律，而第三定律則是為了 確定化學(xué)

反應(yīng)過程熵值計(jì)算的基準(zhǔn) 。

5.卡諾定理指的是： 工作于高、低溫兩熱源間的所有熱機(jī)，可逆熱機(jī)的效率最高 。

6.化學(xué)反應(yīng)平衡的條件是

△

r

G

m

=

0 。

7.理想氣體的特征 分子本身不占有體積 、分子之間無相互作用力 。

8.Z的物理意義是 同T、同P下真實(shí)氣體的摩爾體積與理想氣體摩爾體積的比值 。

9.氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是 P

θ

下的 具有理想氣體性質(zhì)的純氣體狀態(tài) 。

10.影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素有 溫度 、 壓力 、 惰性氣體 、 反應(yīng)物配比 。

11.卡諾熱機(jī)的效率只與高低溫?zé)嵩吹臏囟?有關(guān)，與工質(zhì)及變化的種類種類 無關(guān)。

12.熱力學(xué)第一定律的本質(zhì)是：能量轉(zhuǎn)化與守恒定律 ，它不能用數(shù)學(xué)來證明，是 經(jīng)驗(yàn)定律 。

13.熱力學(xué)第三定律是以 修正后的普朗克 說法為基準(zhǔn)，內(nèi)容是0K時(shí)純物質(zhì)完美晶體的

熵為零 ，原始形式是能斯特?zé)岫ɡ?。

14. 克拉佩龍方程應(yīng)用于純物質(zhì)的任意兩相平衡，克勞修斯－克拉佩龍方程應(yīng)用于純物質(zhì)的

氣－液平衡或氣－固平衡。

15. C

P,m

與 物種 、 相態(tài) 、 溫度 有關(guān)，C

P,m

嚴(yán)格與 溫度區(qū)間 有關(guān)。

16.自發(fā)過程具有方向性，一定是不可逆過程，它的進(jìn)行造成系統(tǒng)作功能力的損失。

3

17.拉烏爾定律適用于 稀溶液中的溶劑 和 理想液態(tài)混合物的任一組分 。

18.化學(xué)反應(yīng)的K只與 溫度 有關(guān)，其數(shù)值的大小取決于反應(yīng)系統(tǒng)的 本性 。

19.稀溶液的依數(shù)性包括 蒸氣壓下降 、 沸點(diǎn)升高(溶質(zhì)不揮發(fā)) 、 凝固點(diǎn)降低(只析出固態(tài)

純?nèi)軇?、 滲透壓 。

20.系統(tǒng)處于平衡態(tài)應(yīng)滿足的條件是： 熱平衡 、 力平衡 、 相平衡 、 化學(xué)平衡 。

21.亨利定律適用于 稀溶液中的揮發(fā)性溶質(zhì) 。

22.亨利常數(shù)與 溶劑、溶質(zhì)的性質(zhì) 、 溫度 有關(guān)。

23.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯說法是： 熱不能自動地從低溫流向高溫 。

24.確定反應(yīng)級數(shù)的常用方法微分法、積分法(嘗試法、半衰期法)。

25.分子活化的方式有熱活化、光活化、電活化等。

θ

四、計(jì)算題：每小題8分，共32分。

1. 某雙原子理想氣體1mol從始態(tài)350K，200KPa經(jīng)過如下兩個(gè)不同過程達(dá)到各自的平衡態(tài)，

求各過程的體積功W。（要求畫狀態(tài)圖）

(1) 恒溫可逆膨脹到50KPa。

(2) 絕熱可逆膨脹到50KPa。

2. 2mol某理想氣體，C

p,m

=3.5R。由始態(tài)100KPa，50dm

3

，先恒容加熱使壓力升高至200KPa，

再恒壓冷卻使體積縮小至25dm

3

。求整個(gè)過程的W、Q、△U、△H。（要求畫狀態(tài)圖）

3. 卡諾熱機(jī)在T

1

=900K的高溫?zé)嵩春蚑

2

=300K的低溫?zé)嵩撮g工作。求：

(1) 熱機(jī)效率η；

(2) 當(dāng)向低溫?zé)嵩捶艧酫

2

=

-100KJ時(shí)，系統(tǒng)從高溫?zé)嵩次鼰酫

1

及對環(huán)境所作的功W。

4. 25℃下，由各為1mol的A和B混合形成理想液態(tài)混合物。試求混合過程的 △V、△U、

△H、△S、△A、△G。

5. 在一個(gè)抽空的恒容容器中引入氯氣和二氧化硫，若它們之間沒有發(fā)生反應(yīng)，則在375.3K

時(shí)的分壓分別為47.836KPa和44.786KPa。將容器保持在此溫度，一段時(shí)間后，總壓減少

為86.096KPa，且維持不變。求下列反應(yīng)的K和

△

r

G

m

。

SO

2

Cl

2

(g) ≒ SO

2

(g) + Cl

2

(g)

6. 80℃時(shí)純苯的蒸氣壓為100KPa，純甲苯的蒸氣壓為38.7KPa。兩液體可形成理想液態(tài)混

合物。若有苯-甲苯的氣-液平衡混和物，80℃時(shí)氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)y

（苯）

=0.300，求液相

的組成。

7. 已知水在100℃的飽和蒸氣壓P

S

＝101.325KPa，在此溫度、壓力下水的摩爾蒸發(fā)焓

-1

△

vap

H

m

= 40.668KJ

·

mol。求在100℃，101.325KPa下使1Kg水蒸氣全部凝結(jié)成液體水時(shí)

的W、Q、

△

U、

△

H、

△

S、

△

A、

△

G。水蒸氣可看成理想氣體。(已知水的摩爾質(zhì)量是

18.02g

·

mol

-1

)（要求畫狀態(tài)圖）

8. 已知四氧化二氮的分解反應(yīng)： N

2

O

4

（

g

）

= 2NO

2

（

g

）

在298.15K時(shí)，△

r

G

m

θ

=

4.75KJ?mol

-1

。

試判斷在此溫度及下列條件下，反應(yīng)進(jìn)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、分析題：共13分

某A-B二組分凝聚系統(tǒng)相圖如下圖：

(1) 指出各相區(qū)穩(wěn)定存在時(shí)的相；（4.5分）

(2) 指出圖中的三相線。在三相線上哪幾個(gè)相成平衡？三者之間的相平衡關(guān)系如何？（2分）

(3) 繪出圖中狀態(tài)點(diǎn)為a、b、c三個(gè)樣品的冷卻曲線，并注明c曲線各階段時(shí)的相變化。（6.5

分）

復(fù)習(xí)請參考書上習(xí)題：6.16、6.20、6.21。

※ 相圖分析示例：

1. 指出各相區(qū)穩(wěn)定存在時(shí)的相； ( 7分) ------ 詳見相圖

2. 寫出三相平衡線的相平衡關(guān)系；( 2分 )

冷卻

加熱

(1) S

1

S

2

L

1

： C

(s)

≒ l + A

(s)

；(2)

S

3

L

2

S

4

：l ≒ C

s)

+ α

(s)

；

加熱

冷卻

1分 1分

3. 寫出化合物C的性質(zhì)；( 1分 )

化合物C為不穩(wěn)定化合物。

4. 畫出系統(tǒng)點(diǎn)a、b、c的步冷曲線，并分析b點(diǎn)冷卻過程的相變化。( 5分) ------ 詳見相圖

每條步冷曲線1分，分析2分。

T

a b c

a b c

l降溫

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