热力学物理化学考试题目

《热力学物理化学考试题目》由会员分享，可在线阅读，更多相关《热力学物理化学考试题目（17页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、. G=0的过程应满足的条件是() 等温等压且非体积功为零的可逆过程（B) 等温等压且非体积功为零的过程() 等温等容且非体积功为零的过程(D) 可逆绝热过程答案：A 在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵(）不变 (B) 也许增大或减小 （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长。3 对任一过程,与反映途径无关的是（A) 体系的内能变化 （B）体系对外作的功(C)体系得到的功 (D)体系吸取的热答案:A。只有内能为状态函数与途径无关,仅取决于始态和终态。. 下列各式哪个表达了偏摩尔量：（A) (B) (C) (D)答案:A。一方面根据偏

2、摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒构成。只有A和D符合此条件。但D中的 不是容量函数，故只有A是偏摩尔量。.氮气进行绝热可逆膨胀0 (B)（C) = (D) =答案:B。绝热系统的可逆过程熵变为零。6有关吉布斯函数G, 下面的说法中不对的的是（A)GW在做非体积功的多种热力学过程中都成立()在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于多种也许的变动,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, 吉氏函数增长的过程不也许发生（D） 在等温等压下， 一种系统的吉氏函数减少值不小于非体积功的过程不也许发生答案：A。因只有在恒温恒压过程中G才成立。7.有关热力学第二定律下列哪种

3、说法是错误的（A）热不能自动从低温流向高温(B) 不也许从单一热源吸热做功而无其他变化（C)第二类永动机是造不成的（D) 热不也许所有转化为功答案:。对的的说法应当是，热不也许所有转化为功而不引起其他变化8.有关克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是（A) 该方程仅合用于液-气平衡(B) 该方程既合用于液气平衡又合用于固-气平衡() 该方程假定气体的体积远不小于液体或固体的体积()该方程假定与固相或液相平衡的气体为抱负气体答案：.有关熵的说法对的的是() 每单位温度的变化所互换的热为熵(B） 可逆过程熵变为零（C) 不可逆过程熵将增长(D) 熵与系统的微观状态数有关答案：D。(A)熵变的定义

4、其中的热应为可逆热；（B）与（）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) 不小于零(） 不不小于零 (C) 等于零(D） 无法拟定答案:A。绝热不可逆过程熵要增长。11氢气进行不可逆循环 (B) S (C) （D) 0。此过程恒容=U+(pV)=Vp，因p不等于零故H亦不为零。恒温、恒压不做其他的可逆过程G=0,上述过程并非此过程。3. 下述过程,体系的何者为零？(A)抱负气体的等温膨胀(B）孤立体系的任意过程（) 在100,01325Pa下1mo水蒸发成水汽(D）绝热可逆过程答案：C。可逆相变G为零。14有关熵的性质， 下面的说法中不对的的是(

5、) 环境的熵变与过程有关(B) 某些自发过程中可觉得系统发明出熵（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。对的的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。15. 有关亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不对的的是(A）A的值与物质的量成正比() 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)的绝对值不能拟定答案：16. 有关热力学基本方程d=Td-pdV,下面的说法中精确的是(A) TS是过程热 (B)pd是体积功(C） S是可逆热()在可逆过程中, pdV等于体积功, TS即为过程热答案：D17.抱负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（

6、A) U、H、V（B)S、A、V、G(C) T、G、V ()U、A、H、V答案：B。抱负气体自由膨胀过程中不做功亦不放热,故U0，T=0。8在一绝热恒容箱中, 将NO（g）和2(g)混合,假定气体都是抱负的, 达到平衡后肯定都不为零的量是(A)Q， , (B） Q, U, H（C) H, S,(D）S, W答案:。此条件下Q、W和都为零。由H=U(p）可见反映前后压力有变化故H不为零,微观状态数有变化故不为零,（S）亦不为零。19. 在下列过程中， G=A的是（A) 液体等温蒸发 （B) 气体绝热可逆膨胀(C)抱负气体在等温下混合 (D） 等温等压下的化学反映答案：C。由GA+(pV)可知若(

7、p)0则G。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) 增长 (C) 不变 (D) 无法判断答:(21)抱负气体绝热向真空膨胀，则(A） = ，dW =0(） d = 0,dU = 0(C) d= 0，d = (D) U0，dG =0答案：(22) 对于孤立体系中发生的实际过程,下式中不对的的是(A） W= （B) Q = (C）dS (D) dH 0答案:（2)抱负气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则（） 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) 不能拟定以上A、B中哪

8、一种对的。(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,可以通过如下哪个途径求得？（A)始终态相似的可逆绝热过程。(B) 始终态相似的可逆恒温过程。(C) 始终态相似的可逆非绝热过程。(D) B和C 均可。答案:C (2)在绝热恒容的系统中，H和l反映化合成H。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？()rHm (B)rUm (C) r (D) rGm答案：B。因Q=0,W。（6) 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p=1013kPa，V1dm3，T1=2732K；右气室内状态为2=1013kPa,2=1dm3,T2

9、=3.2K；现将气室中间的隔板抽掉,使两部分气体充足混合。此过程中氧气的熵变为:() S （B)dS0 (B)S体 0(B)S体+S环 , 2 V2, S2S(D)T T2， V2 T2。终态压力相似因此V2。又根据熵增原理，可鉴定S2 S2。(35)抱负气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变S体及环境的熵变S环应为:（A） S体 0, S环 (B) S体 0, S环 = (） 体0。(36）抱负气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳态,此变化中的体系熵变S体及环境熵环应为:（)S体 0,S环 0 (B） S体 0(C)体 ， S环 = 0(D) S体 0；又因绝热过程,故环

10、= 。(37） 在1013kPa下，110的水变为110水蒸气，吸热Q，在该相变过程中下列哪个关系式不成立?（A) S体 0(B) S环不拟定 (C) S体+环 0 (D) 体 , S环 0(B）S体 (C) S体， S环= () S体 0， 环 = 0答案：B。反映由气相变为凝聚相熵减少,S体 0。(39) 63的过冷水凝结成23K的冰,则：（A) 0 （）S 0(C)=0 (D) 无法拟定答案:A。恒温下液体变固体熵减少。（4)抱负气体由同一始态出发，分别经(1）绝热可逆膨胀;（2)多方过程膨胀,达到同一体积V2,则过程(1）的熵变（1）和过程(2)的熵变S()之间的关系是：(A）(1)

11、S(2) (B）S() ()(）S(1) S(2）()两者无拟定关系答案：B。绝热可逆过程S，多方过程体积膨胀。(41） 从多孔硅胶的强烈吸水性能阐明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较,两者化学势的高下如何？（A）前者高(B) 前者低 () 相等 ()不可比较答案：。化学势决定物质流动的方向,物质由化学势高的流向低的,自由水分子在多孔硅胶表面的强烈吸附表白自由水分子的化学势高。(42)抱负气体从状态I经自由膨胀到状态I,可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性?(A）H(B) G(C)S隔离（D) 答案：C。抱负气体自由膨胀不做功，亦不换热,故为隔离系统。(43)抱负气

12、体从状态p,V1，T 等温膨胀到p2,V2,此过程的A与G 的关系为()G (B)AG ()A=G ()无拟定关系答案:C。因GH-S，AU-TS,Gp，GA=R=。(4) 在原则压力下,383.1K的水变为同温下的蒸汽，吸热Qp。对于该相变过程，如下哪个关系式不能成立?(A)G0 (B）H=Q ()隔离0答案:C。隔离系统的熵不也许减少。（）某气体的状态方程为 p(V/n）-bRT，式中b为常数，为物质的量。若该气体经一等温过程,压力自p1变至p2,则下列状态函数的变化,何者为零？(A） U (B)H（) () G答案:A。证明如下:由基本方程dU=dS-pd得出可以证明,其他热力学函数的变

13、化不为零。(46) 下列四个关系式中哪一种不是麦克斯韦关系式?答案:(7) 在抱负气体的S- 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时的含义是:答案:D () 对临界点性质的下列描述中,哪一种是错误的:?(A)液相摩尔体积与气相摩尔体积相等（B）液相与气相的界面消失(C)气化热为零 (）固，液,气三相共存答案:D(4)下述说法中哪一种对的？当温度恒定期（例如:冰的熔点随压力的升高而下降)(A)增长压力有助于液体变为固体(B)增长压力不利于液体变为固体(C)增长压力不一定有助于液体变为固体(D)增长压力与液体变为固体无关答案：C(0） 对于平衡态的凝聚相体系，压力表达什么含义?(A)

14、 101.3kPa(B) 外压(C)分子间引力总和 ()分子运动动量变化的记录平均值答案：B(5) 用30的水蒸汽（蒸汽压2.7p$）与1200的焦炭反映生成水煤气:+HO C + H,如果通入的水蒸汽反映掉0%，问反映后混合气体中的分压是多少？设总压2.7 不变。（A） 0.72p (B).11$ (C）2.31 p$ (D）1.7 p答案：B(2) 在，两相中均具有A和B两种物质,当达到平衡时，下列种哪状况是对的的:答案：B(5) 在23.1,2p时，水的化学势与冰的化学势之间的关系如何：(A)前者高 (B)前者低(C) 相等（D) 不可比较答案：(54)单一组分的过冷液体的化学势比其固体

15、的化学势：() 高 (B） 低(C)相等 (D） 不可比较答案：(55) 已知水的下列5种状态：(1) 373.15K, p$, 液态() 3.1,2 p$， 液态(3) 373.15K, p$, 气态() 37.15K,p,液态（5)3745K, ， 气态下列4组化学势的比较中,哪个不对的?(A)21 () 4(C) 5 (D)3 1答案:B(6) 等温等压下，在A和B构成的均相体系中，若的偏摩尔体积随浓度的变化而增长,则B的偏摩尔体积将：(A）增长(B） 减小(C) 不变（D）不一定答案:B(根据吉布斯杜亥姆方程判断)(57） 恒温时溶解于A形成溶液。若纯的摩尔体积不小于溶液中B的偏摩尔体

16、积，则增长压力将使B在A中的溶解度:（) 增长 (B)减小() 不变 (D)不拟定答案：A（ 可知增长压力，纯B的化学势增长的更多,则纯B的化学势将不小于溶液中B的化学势,因此B的溶解度增大)(5） 热力学第三定律可以表达为：(A）在K时，任何晶体的熵等于零(B）在时，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)在时,任何完整晶体的熵等于零答案：1.抱负气体恒温膨胀做功时U=0,故W,即所吸之热所有转化为功。此与Kel说法有否矛盾?答：不矛盾。Kelvin的说法是：“不也许从单一热源吸热使之所有转化为功而不引起其他变化”。本例中，虽然热所有转化为功但却引起了系统的体积的变化。2

17、.孤立系统从始态不可逆进行到终态，若从同一始态可逆进行至同一终态时S。这一说法与否对的?答:不对的。熵是状态函数与变化的途径无关，故只要始态与终态一定S必有定值。孤立体系中的不可逆过程S0而可逆过程S0是勿庸置疑的。问题是孤立体系的可逆过程与不可逆过程若从同一始态出发是不也许达到相似终态。3.有人觉得抱负气体向真空膨胀是等熵过程。由于抱负气体向真空膨胀时温度不变,故dU0；对外不做功，故dV0。因此由dTSdV可得TdS=0。因T0,故dS0。这样的分析对的吗?答：不对的。由于在U=TS-pV中p指系统自身的压力,而膨胀功等于零是指p（外)dV0。本例中p(外)，因此pdV0,因此d0。上述过

18、程不是等熵过程。4.抱负气体向真空膨胀是恒温过程，它的S可通过设计一种在相似的始态和终态下的恒温可逆过程来计算。抱负气体向真空膨胀又是绝热过程,那么它的与否也可通过设计一种在相似的始态和终态下的绝热可逆过程来计算呢？答:不可以。由于抱负气体向真空膨胀是绝热不可逆过程,它与绝热可逆膨胀不也许达到同一终态。这是由于抱负气体向真空膨胀时温度不变，而绝热可逆膨胀时对外做功消耗内能从而温度下降。.=TS-pd得来时假定过程是可逆的,为什么也能用于不可逆的pV变化过程？答:由于在简朴的pVT变化过程中,系统的状态只取决于两个独立的强度变量。当系统从状态1变化至状态2时，状态函数U、的变化就是定值。.d=-

19、SdT+Vd那么与否101.25Pa、-5的水变为冰时，因dT=、dp=0，故d0？答:不对。上述相变为不可逆相变，因此dG=-dT+Vdp不合用。.下列求熵变的公式，哪些是对的的,哪些是错误的？()抱负气体向真空膨胀（2) 水在29K，11325a下蒸发S=（H）T(3) 在恒温、恒压条件下,不可逆相变答:（1）对的。因熵为状态函数，其熵变的计算与恒温可逆膨胀相似。（2）对的。由G=HS知,若恒温则(G）/T。（3）对的。此式为ibb-Helmotz方程。使用条件是恒压，化学反映或相变都可用。冰在73下转变为水，熵值增大,则（QT）0。但又知在273K时冰与水处在平衡状态，平衡条件是dS=0

20、。上面的说法有些矛盾,如何解释？答:孤立系统的平衡条件是dS=0。上述过程非孤立系统,故熵值理应增大。9进行下述过程时,系统的、H、S和G何者为零？(1)非抱负气体的卡诺循环(2）隔离系统的任意过程（3)在00,10135Pa下1mol水蒸发成水蒸气(）绝热可逆过程答：(1）循环过程所有状态函数均不变，其增量都为零。（2）U=0。(3）可逆相变G0。(4）S=00.改正下列错误（1）在一可逆过程中熵值不变;(2）在一过程中熵变是 ；（3)亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量；（4)吉布斯函数是系统能做非体积功的能量;（）焓是系统以热的方式互换的能量。答：（1)在绝热可逆过程中熵值不变。(2)在一过程中熵变是 ;（3）在恒温恒容条件下，亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量;（）在恒温恒压条件下,吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；（5）焓没有明确的物理意义。在恒压且不做非体积功的状况下，焓的增量等于恒压热,即H=p。11.在原则压力下，将室温下的水向真空蒸发为同温同压的气，如何设计可逆过程?答:这可以有两种设计途径,一种是等压可逆过程变温到水的沸点，再恒温恒压可逆相变为气，此气再可逆降温至室温；另一条是先等温可逆变压至室温下水的饱和蒸气压,然后可逆相变为气。