物理化学模拟试题及答案

第一章 气体的PVT性质

选择题

1. 理想气体模型的基本特征是

(A) 分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中 (B) 各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等 (C) 所有分子都可看作一个质点, 并且它们具有相等的能量 (D) 分子间无作用力, 分子本身无体积

答案：D

2. 关于物质临界状态的下列描述中, 不正确的是

(A) 在临界状态, 液体和蒸气的密度相同, 液体与气体无区别 (B) 每种气体物质都有一组特定的临界参数

C）在以ｐ、Ｖ为坐标的等温线上, 临界点对应的压力就是临界压力 (D) 临界温度越低的物质, 其气体越易液化 答案：D

3. 对于实际气体, 下面的陈述中正确的是 (A) 不是任何实际气体都能在一定条件下液化

(B) 处于相同对比状态的各种气体,不一定有相同的压缩因子

(C) 对于实际气体, 范德华方程应用最广, 并不是因为它比其它状态方程更精确 (D) 临界温度越高的实际气体越不易液化 答案：C

4. 理想气体状态方程pV=nRT表明了气体的p、V、T、n、这几个参数之间的定量关系，与气体种类无关。该方程实际上包括了三个气体定律，这三个气体定律是

(A) 波义尔定律、盖－吕萨克定律和分压定律 (B) 波义尔定律、阿伏加德罗定律和分体积定律

(C) 阿伏加德罗定律、盖－吕萨克定律和波义尔定律 (D) 分压定律、分体积定律和波义尔定律 答案：C

问答题

1. 什么在真实气体的恒温PV－P曲线中当温度足够低时会出现PV值先随P的增加而降低，然后随P的增加而上升，即图中T1线，当温度足够高时，PV值总随P的增加而增加，即图中T2线？

1

答：理想气体分子本身无体积，分子间无作用力。恒温时pV=RT，所以pV-p线为一直线。真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力，此两因素在不同条件下的影响大小不同时，其pV-p曲线就会出现极小值。真实气体分子间存在的吸引力使分子更靠近，因此在一定压力下比理想气体的体积要小，使得pV＜RT。另外随着压力的增加真实气体中分子体积所点气体总体积的比例越来越大，不可压缩性越来越显著，使气体的体积比理想气体的体积要大，结果pV＞RT。

当温度足够低时，因同样压力下，气体体积较小，分子间距较近，分子间相互吸引力的影响较显著，而当压力较低时分子的不可压缩性起得作用较小。所以真实气体都会出现pV值先随p的增加而降低，当压力增至较高时，不可压缩性所起的作用显著增长，故pV值随压力增高而增大，最终使pV＞RT。如图中曲线T1所示。

当温度足够高时，由于分子动能增加，同样压力下体积较大，分子间距也较大，分子间的引力大大减弱。而不可压缩性相对说来起主要作用。所以pV值总是大于RT。如图中曲线T2所示。

2．为什么温度升高时气体的粘度升高而液体的粘度下降？

答：根据分子运动理论，气体的定向运动可以看成是一层层的，分子本身无规则的热运动，会使分子在两层之间相互碰撞交换能量。温度升高时，分子热运动加剧，碰撞更频繁，气体粘度也就增加。但温度升高时，液体的粘度迅速下降，这是由于液体产生粘度的原因和气体完全不同，液体粘度的产生是由于分子间的作用力。温度升高，分子间的作用力减速弱，所以粘度下降。

3．压力对气体的粘度有影响吗？

答：压力增大时，分子间距减小，单位体积中分子数增加，但分子的平均自由程减小，两者抵消，因此压力增高，粘度不变。

4．两瓶不同种类的气体，其分子平均平动能相同，但气体的密度不同。问它们的温度是否相同？压力是否相同？为什么？

答：温度相同。因为气体的温度只取决于分子平移的动能，两种不同的气体若平移的动能相同则温度必然相同。但两种气体的压力是不同的，因为气体的压力与气体的密度是成正比的。两种气体的密度不同，当然它们的压力就不同。

2

第二章 热力学第一定律

选择题

1． 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于

(A) 单纯状态变化 (B) 相变化

(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 答案：D

2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是

(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义

(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量

(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消 答案：B

3．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。 4． 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。 5．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数

(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 答案：D

6．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。 7．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程

(B)无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程

(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程

答案：D

8．下列过程中, 系统内能变化不为零的是

3

(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程

(C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程

答案：D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W＝0，故由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝Q，蒸发过程需吸热Q＞0，故ΔU＞0。

9．第一类永动机不能制造成功的原因是 (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 答案：A

10. 盖斯定律包含了两个重要问题, 即 (A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质 (C) 热力学第三定律及热的基本性质

(D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征 答案：D

$11．当某化学反应ΔrCp,m＜0,则该过程的?rHm(T)随温度升高而

(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律

答案：A。根据Kirchhoff公式d?rHm(T)/dT??rCp,m可以看出。

12．在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是

(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律

(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律 (C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减

(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以

答案：C

13．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。

14．关于热平衡, 下列说法中正确的是

(A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度 (B) 并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件

4

$(C) 若系统A与B成热平衡, B与C成热平衡, 则A与C直接接触时也一定成热平衡 (D) 在等温过程中系统始终处于热平衡 答案：C。（A）中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。（D）等温过程中，系统不一定处于热平衡中。例如，A的温度大于B，A向B传热，而B向外散热。若传入B的热与从B散去的热相等，则B的温度不变，为一等温过程，但A与B之间却并没有达到热平衡。

15．对于功, 下面的说法中不正确的是

(A) 在系统对环境做功或环境对系统做功时, 环境中一定会留下某种痕迹 (B) 功的量值与系统的始末态有关

(C) 无论做什么功都伴随着系统中某种物质微粒的定向运动

(D) 广义功=广义力3广义位移。系统做功时，“广义力”是指环境施予系统的力；环境做功时，“广义力”是指系统施予环境的力

答案：D。因为无论系统对环境做功或环境对系统做功广义力均指环境施予系统的力。热力学中做功的多少是用环境做功能力的变化来衡量的。例如，系统膨胀则系统反抗环境压力做功，环境的做功能力增加；若系统压缩，则环境的做功能力减少。因此，无论膨胀或压缩均使用环境的压力计算体积功，即使用相同的公式：W???p(外)dv。

16．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

17．在一个循环过程中，物系经历了i步变化，则 (A) ∑Qi=0 (B) ∑Qi－∑Wi=0 (C) ∑Wi=0 (D) ∑Qi＋∑Wi=0

答案：D。因为ΔU＝∑Qi＋∑Wi，循环过程ΔU＝0。 18．与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是

(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零

(B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值 (C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同 答案：B。

19．关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是 (A) 等容条件下的化学反应过程

(B) 等压条件下的化学反应过程

(C) 等压或等容且不做非体积功的化学反应过程

(D) 纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程 答案：C

20．关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是 (A) 可逆过程不一定是循环过程

(B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小 (C) 在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小

(D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达 答案：B。因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。

5

（4）ΔS＝0

10．改正下列错误

（1）在一可逆过程中熵值不变；

?Q（2）在一过程中熵变是?S??；

T（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； （5）焓是系统以热的方式交换的能量。 答：（1）在绝热可逆过程中熵值不变。 （2）在一过程中熵变是?S???QrT；

（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；

（4）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情况下，焓的增量等于恒压热，即ΔH＝Qp。

11．在标准压力下，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。

第四章 多组分系统热力学

选择题

1. 在373.15K和101325Pa?下水的化学势与水蒸气化学位的关系为 (A) μ(水)＝μ(汽) (B) μ(水)＜μ(汽) (C) μ(水)＞μ(汽) (D) 无法确定 答案：A。两相平衡，化学势相等。 2．下列哪种现象不属于稀溶液的依数性 (A) 凝固点降低 （B）沸点升高

(C) 渗透压 （D）蒸气压升高

答案：D。稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。

3．98K时，A、B两种气体在水中的亨利常数分别为 k1和 k2，且k1＞ k2，则当P1＝P2时，A、B在水中的溶解量C1 和 C2 的关系为

(A) C1＞ C2 (B) C1＜ C2 (C) C1＝ C2 (D) 不能确定 答案：B

4．将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时，将引起

(A) 沸点升高 (B) 熔点升高 (C) 蒸气压升高 (D) 都不对

答案：A。稀溶液的依数性包括沸点升高、凝固点下降、蒸气压下降和渗透压。 5. 涉及纯物质标准状态的下列说法中不正确的是

(A) 纯理想气体的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的状态 (B) 纯液体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯液体

21

(C) 纯固体物质的标准状态就是标准压力P(100KPa)下的纯固体

(D) 不同的物质在相同温度下都处于标准状态时，它们的同一热力学函数值都应相同 答案：D

6. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,其中正确的是

(A) 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性 (B) 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比 (C) 所有依数性都与溶剂的性质无关 (D) 所有依数性都与溶质的性质有关 答案：B

7. 关于亨利系数, 下面的说法中正确的是 (A) 其值与温度、浓度和压力有关

(B) 其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关 (C) 其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关

(D) 其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓度标度等因素都有关 答案：D

8. 定义偏摩尔量时规定的条件是

(A) 等温等压 (B) 等熵等压

(C) 等温, 溶液浓度不变 (D) 等温等压, 溶液浓度不变 答案：D

9. 关于偏摩尔量, 下面的说法中正确的是 (A) 偏摩尔量的绝对值都可求算 (B) 系统的容量性质才有偏摩尔量

(C) 同一系统的各个偏摩尔量之间彼此无关 (D) 没有热力学过程就没有偏摩尔量

答案：B

10. 关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是 (A) 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关 (B) 系统的强度性质无偏摩尔量

(C) 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 (D) 偏摩尔量的数值只能为整数或零 答案：D

11. 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是 (A) 溶剂本性 (B) 温度和压力 （C）溶质本性 (D) 温度和溶剂本性

答案：A。由沸点升高常数Kb?R(Tb)M*2A/?vapHm,A可以看出。

$12. 涉及稀溶液依数性的下列表述中不正确的是

(A) 在通常实验条件下依数性中凝固点降低是最灵敏的一个性质 (B) 用热力学方法推导依数性公式时都要应用拉乌尔定律 (C) 凝固点公式只适用于固相是纯溶剂的系统

(D) 依数性都可以用来测定溶质的相对分子量 答案：A

13. 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入100g非挥发性物质Ｂ，已知它们

22

的沸点升高常数依次是0.52, 2.6, 3.85, 5.02，溶液沸点升高最多的是

(A) 氯仿 (B) 苯 (C) 水 (D)四氯化碳 答案：D。由沸点升高公式?Tb?KbbB可以看出。 14. 涉及溶液性质的下列说法中正确的是 (A) 理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体 (B) 溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液 (C) 溶剂服从拉乌尔定律, 其蒸气不一定是理想气体 (D) 溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降 答案：C

15. 二元溶液，B组分的Henry系数等于同温度纯B的蒸汽压。按Raoult定律定义活度系数

(A)??A > ??B (B)??A = ??B = 1 (C)??B > ??A (D) ??A ? ??B ? 1 答案：B

16. 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

17. 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 答案：C

18. 298K时，HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa2kg2mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时，HCl(g)的平衡压力为：

(A) 138kPa (B) 11.99kPa (C) 4.9kPa (D) 49kPa 答案：A

19. 真实气体的标准态是：

??

(A) f = p 的真实气体 (B) p = p 的真实气体 (C) f = p? 的理想气体 (D) p = p? 的理想气体 答案：D

20. 下述说法哪一个正确？ 某物质在临界点的性质 (A) 与外界温度有关 (B) 与外界压力有关

(C) 与外界物质有关 (D) 是该物质本身的特性

答案：D

21. 今有298K，p? 的N2[状态I]和323K，p? 的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？

(A) μ(I)>μ(II) (B) μ(I)<μ(II) (C) μ(I)=μ(II) (D) 不可比较

??G?答案：A。因为????S，S＞0故温度升高Gibbs函数下降。

?T??P22. 在298K、p?下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为2dm3 (溶有0.5mol萘)，第二瓶为

1dm3 (溶有0.25mol萘)，若以μ1和μ2 分别表示两瓶中萘的化学势，则

23

(A)μ

1

= 10μ2 (B)μ1 = 2μ

2

(C)μ1 = 1/2μ2 (D)μ

1

= μ2

答案：D。化学热仅与浓度有关,而与物质量的多少无关。

23. 298K，p? 下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2dm3，苯的物质

3

的量为0.25，苯的化学势为μ1，第二份溶液的体积为1dm，苯的物质的量为0.5，化学势为μ2, 则

(A) μ

1

>μ

2

(B)μ1 < μ2 (C)μ1 = μ

2

(D) 不确定

$ 答案：B。由?B??B?RTlnxB知浓度高者化学势大。

24. 有下述两种说法：

(1) 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 (2) 自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方 上述说法中，正确的是：

(A)(1) (B)(2) (C)(1)和(2) (D)都不对 答案：A

25. 2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79? 10-5m32mol-1, 2.15? 10－5m32mol-1, 则混合物的总体积为：

(A) 9.67?10m (B)9.85?10m(C)1.003?10m(D) 8.95?10m 答案：C。V＝nAVA+nBVB。

26. 主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫 (A) 一般特性 (B) 依数性特征 (C) 各向同性特征 (D) 等电子特性 答案：B

27. 已知水在正常冰点时的摩尔熔化热?fusHm =6025Jmol，某水溶液的凝固点为258.15K, 该溶液的浓度xB为：

(A) 0.8571 (B) 0.1429 (C) 0.9353 (D) 0.0647

答案：B。计算公式为lnxA???$?1H1?fusm?*?。 ??TRTf??f?-5

3

-53

-43

-5

3

?

2-1

28. 已知H2O(l)在正常沸点时的气化热为40.67kJ2mol-1，某不挥发性物质B溶于H2O(l)

后，其沸点升高10K，则该物质B在溶液中的物质的量为：

(A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.467

?vapHm?11??答案：A。计算公式为lnxA?。 ?*?R?TbTb?$29. 现有4种处于相同温度和压力下的理想溶液： (1) 0.1mol蔗糖溶于80mL水中，水蒸气压力为p1

(2) 0.1mol萘溶于80mL苯中，苯蒸气压为p2 (3) 0.1mol葡萄糖溶于40mL水中，水蒸气压为p3 (4) 0.1mol尿素溶于80mL水中，水蒸气压为p4 这四个蒸气压之间的关系为：

(A) p1 ? p2 ? p3 ? p4 (B) p2 ? p1 ? p4 ? p3 (C) p1 ? p2 ? p4 ? (1/2)p3 (D) p1 ? p4 ? 2p3 ? p2

答案：B

30. 两只各装有1kg水的烧杯，一只溶有0.01mol蔗糖，另一只溶有0.01molNaCl，按同样速度降温冷却，则：

24

(A) 溶有蔗糖的杯子先结冰

(B) 两杯同时结冰

(C) 溶有NaCl的杯子先结冰 (D) 视外压而定

答案：A。因为NaCl完全解离，相当于溶质的浓度增大，故凝固点降低更多。 31. 沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势： (A) 升高 (C) 相等 (B) 降低 (D) 不确定

答案：B。

32. 液体B比液体A易于挥发，在一定温度下向纯A液体中加入少量纯B液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是：

(A) 该溶液的饱和蒸气压必高于同温度下纯液体A的饱和蒸气压。 (B) 该液体的沸点必低于相同压力下纯液体A的沸点。

(C) 该液体的凝固点必低于相同压力下纯液体A的凝固点(溶液凝固时析出纯固态A)。 (D) 该溶液的渗透压为负值。

答案：C

33. 在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa, 0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kg H2O时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数γx应该为：

(A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948

答案：D。根据拉乌尔定律计算。即pA?p*?x。 AAA34. 在300K时，液体A与B部分互溶形成? 和? 两个平衡相，在? 相中A的物质的量0.85，纯A的饱和蒸气压是22kPa，在? 相中B的物质的量为0.89，将两层液相视为稀溶液，则A的亨利常数为：

(A) 25.88kPa (B) 200kPa (C) 170kPa (D) 721.2kPa

答案：C。α相中pA?p*AxA,β相中pA?kAxA，A在两相中的蒸气压应相等，有

pAxA?kA(1?xB)。

*

问答题

1．下列说法是否正确，为什么？

(1) 系统所有广延性质都有偏摩尔量。

(2) 理想液态混合物各组分分子间没有作用力。

(3) 由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵等于零。 (4) 任何一个偏摩尔量均是温度、压力和组成的函数。 (5) 亨利系数与温度、压力以及溶剂和溶质的性质有关。 答：(1) 不正确。例如，热容为广延性质并没有偏摩尔量。

(2) 不正确。理想液态混合物各组分分子间不是没有作用力，而是作用力大小相等。 (3) 不正确。虽理想液态混合物混合时没有热效应，但混合后混乱度增加，故熵增加。 (4) 正确。

(5) 不正确。亨利系数与温度以及溶剂和溶质的性质有关，但与压力无关。

25

2．由A和B组成的溶液沸腾时必然要A和B的分压分别等于101.325Kpa。此种说法对吗？

答：不对。A和B组成的溶液沸腾时应该是A和B的分压之和，即溶液的总压等于101.325Kpa。

3．是否一切纯物质的凝固点都随外压的增大而下降？

答：由Clapeyron方程

dTdp?T?V?H可知，凝固过程的ΔH总是负值，但ΔV因物质而异，

若凝固过程体积减小，则ΔV＝V（固）－V（液）＜0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而升高。若凝固过程体积增大，则ΔV＝V（固）－V（液）＞0。这时纯物质的凝固点都随外压的增大而下降，例如水就是如此。

4．纯物质在恒压下G－T曲线应该是凹的还是凸的？ 答：可借二阶导数来判断由dG＝－SdT＋Vdp可得 ??G?????S?p??T?(CpdT/T)Cp??G???S??????????2??T?T?TT??P??p2

??2G?因为Cp总是正值，故?＜0。由此可以判断曲线只能是凸的。 2???T?p88G6G6246246TT图 a. 错 误 的 G－T 曲 线图 b. 正 确 的 G－T 曲 线

5．是否任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高？

答：加入的溶质必须是非挥发性的溶质才使溶液的沸点升高。假如别入的溶质使溶液的

蒸气压高于溶剂，就会使溶液的蒸气压在较低的温度达到大气的压力，即101325Pa而使沸点下降。

6．参与反应的物质的活度的标准态不同是否会影响反应的ΔG0值，平衡常数K0值？

答：若活度所选的标准态不同，?B值就不同，故K0会随标准态的不同而不同。 7．“p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体”。此种说法对吗？“xB趋近于零时，真

26

0实溶液趋近于理想溶液”。此种说法对吗？

答：理想气体的基本假设是分子间没有作用力，分子没有体积。任何真实气体当压力趋近于零时，分子间的距离就很大，因此分子间的相互作用将减弱到可以忽略不计。在压力趋近于零时，分子本身所占的体积与与气体的体积相比亦可以忽略不计。因此当p趋近于零时，真实气体趋近于理想气体的说法是正确的。理想溶液的分子假定是组成溶液的分子A和分子B的体积相同，各分子间的相互作用力亦相同。故理想溶液各组成在全部浓度范围内均符合拉乌尔定律。当xB趋近于零时，xA则趋近于1。此时，组分B符合亨利定律，而组分A符合拉乌尔定律。因此，xB趋近于零时，真实溶液趋近于理想溶液的说法是不妥的。溶液是否是理想溶液主要取决于溶液中各组分的性质是否相似而不是溶液的高低。

8．为什么说稀溶液中若溶剂服从拉乌尔定律则在相同浓度范围内的溶质服从亨利定律。 答：恒温恒压条件下，若浓度为xA至xA→1的浓度范围内服从拉乌尔定律则由

pA?pAxA得

$ lnpA?lnp$?lnxA A对xA微分得 ???lnpA???lnxA?1 ??????x?xx?A?T,p?A?T,pA??lnpA??1 ???lnxA?T,p或 ?将此公式代入Duhem-Margules公式得 ???lnpA???lnpB???1 ????lnx?lnx?A?T,p?B?T,p或 dlnpB?dlnxB

在相同浓度范围内，即溶质的浓度从xB→0的不定积分为 lnpB?lnxB?C 或 pB?kxB

即在相同浓度范围内的溶质服从亨利定律。

第五章 化学平衡

选择题

1. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是 (A) 化学平衡态就是化学反应的限度

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(B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 答案：C。正确的说法应为??B?B?0

B2. 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

3．要使一个化学反应系统在发生反应后焓值不变, 必须满足的条件是 (A) 温度和内能都不变 (B) 内能和体积都不变

(C) 孤立系统 (D) 内能, 压力与体积的乘积都不变 答案：D。因ΔH＝ΔU＋Δ（pV）

4. 在等温等压下，当反应的?rGm? = 5kJ2mol-1时，该反应能否进行? (A) 能正向自发进行 (B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 答案：C。应该用?rGm?判断而不是?rGm??。

5.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：

(A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1 答案：C。

6.反应 2C(s) + O2(g) ?? 2CO(g)，其?rGm? /(J2mol-1) = -232600 - 167.7T/K，若温度升高，则：

(A) ?rGm? 变负，反应更完全 (B) Kp? 变大，反应更完全 (C) Kp? 变小，反应更不完全 （D）无法判断 答案：C

7.对于气相反应，当体系总压力p变化时 (A) 对Kf? 无影响 (B) 对Kr无影响

(C) 对Kp 无影响 (D) 对Kf 、Kr、Kp 均无影响

答案：A。理想气体的Kp??不受压力的影响而真实气体的Kp??将随压力而变。 8.理想气体反应CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)的?rGm?与温度T 的关系为：

?rGm? = －21660+52.92T，若要使反应的平衡常数Kp? >1，则应控制的反应温度： (A) 必须低于409.3℃????????(B) 必须高于409.3K (C) 必须低于409.3K (D) 必须等于409.3K 答案：C

9.某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负值，则该温度时反应的Kp将是：

????

(A)Kp= 0 (B) Kp< 0 (C) Kp? > 1 (D) 0 < Kp < 1 答案：C。根据?rGm??RTlnKp。

10. 25℃?时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能?fGm?为－237.19kJ2mol－1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为：

(A) －245.76kJ2mol－1 (B) －229.34kJ2mol－1

28

$$???

?

(C) －245.04kJ2mol (D) －228.60kJ2mol

答案：D。可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变ΔG＝0，再改变压力由3.168kPa变为100kPa，此步的?G?RTln标准生成吉布斯自由能?fGm即可。

11.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是： (A) ?rGm? (B)Kp (C) ?rGm (D) ?rHm 答案：C。

12.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??。

13.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) 8.99?10－8 (B) 8.99?10－5 (C) 3.69310－5 (D) 3.69?10－8

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

14.反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)在25℃平衡常数Kc?为4.0，今以CH3COOH及C2H5OH各1 mol混合进行反应，则达平衡常数最大产率为：

(A) 0.334% (B) 33.4% (C) 66.7% (D) 50.0% 答案：C。因为各反应物与产物计量系数均为1，故Kc?＝x2/(1-x)2=4，解出x即为最大产率。

15.某实际气体反应在温度为500K，压力为202.6? 102kPa下的平衡常数Kf?=2，则该反应在500K，20.26kPa下反应的平衡常数Kf?为：

(A) 2 (B) >2 (C) <2 (D) ? 2

答案：A。因为Kf?与压力无关。

16. 900℃时氧化铜在密闭的抽空容器中分解，反应为：2CuO(s)= Cu2O(s)+1/2O2（g），测得平衡时氧气的压力为1.672kPa，则其平衡常数 K 为： (A) 0.0165 (B) 0.128 (C) 0.00825 (D) 7.81

答案：B

17.在温度为T，压力为p时，反应3O2(g)=2O3(g)的Kp与Kx的比值为： (A) RT (B) p (C)(RT)-1 (D) p-1

答案：D。若反应物与产物分别以A和B表示，则KP?得结果D。

18.对于理想气体间的反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是：

(A)Ka (B)Kc (C)Kp (D)Kx 答案：D。因为K$2

－1－1

1003.168,再加上液态水的

?

?

pBp3A2?(pyB)(pyA)23?pp23Kx，于是

?(p/p)?$?BKx，其中K仅与温度有关而与压力无关，故压力p?

29

变化时，Kx要随之而变。

19.已知445℃时, Ag2O(s)的分解压力为20974kPa,则此时分解反应 Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)的?rGm?

-1 -1

(A) 14.387kJ2mol(B) 15.92 kJ2mol (C) －15.92 kJ2mol-1 (D) －31.83 kJ2mol-1

$$ 答案：C。先求出上述反应的K，再由?rGm??RTlnK得C。

?

20.某低压下的气相反应，在T=200K时Kp=8314?10Pa, 则Kc/(mol2dm)是：

263

(A) 5?10 (B) 14?10 (C) 14?10 (D) 0.5 答案：D。由题中所给Kp的单位可知

2-3

??B?1，故Kp与Kc的关系为

-3

-3

Kp?p?nRT/V?CRT?KCRT。于是Kc=Kp/RT=500(mol2m)=0.5(mol2dm)。

21. H2S气体通入较多的NH3(g),可以有两种反应发生(气体当理想气体) (1) NH3(g)+ H2S(g)=NH4HS(g) ?rGm1 , ?rGm1?，Kp1? ，Kp1 (2) NH3(g)+ H2S(g)=NH4HS(s) ?rGm2 , ?rGm2?，Kp2? ，Kp2 下述结论正确的是：

(A) ?rGm1 ? ?rGm2 ，?rGm1 ? ?rGm2 ，Kp1 ? Kp2 ，Kp1?? Kp2 (B) ?rGm1 = ?rGm2 ，?rGm1? ? ?rGm2? ，Kp1? ? Kp2? ，Kp1?? Kp2 (C) ?rGm1 =??rGm2 ，?rGm1 = ?rGm2 ，Kp1 ? Kp2 ，Kp1?? Kp2 (D) ?rGm1 ? ?rGm2 ，?rGm1 ? ?rGm2 ，Kp1 ? Kp2 ，Kp1 = Kp2 答案：A。

22.在298K时，气相反应H2 + I2 = 2HI的 ?rGm?=－16778J2mol-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??RTlnKp。

23.一定温度和压力下，化学反应吉布斯自由能?rGm =(?G/??)T, p, ni 与标准化学反应吉布斯自由能?rG ? 相等的条件是：

(A) 反应体系处于平衡 (B) 反应体系的压力为p?

(C) 反应可进行到底

(D) 参与反应的各物质均处于标准态

答案：D。根据?rGm??rGm?RTlnKp，当参与反应的各物质均处于标准态时，Kp?1; RTlnKp?0。

$$$$$$????

????

????

24.已知反应 3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时?rHm???????J2mol-1，则对该反应有利的条件是：

(A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压 答案：C

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