1、物理化学每章题库篇一：物理化学第一章习题及一章知识点第一章 化学热力学根底1.1 本章学习要求1. 掌握化学热力学的根本概念和根本公式2. 复习热化学内容；掌握Kirchhoff公式3. 掌握熵变的计算；理解熵的统计意义1. 体系和环境体系（system）:热力学中，将研究的对象称为体系。热力学体系是大量微观粒子构成的宏观体系。环境（surroundings）：体系之外与体系亲切相关的四周局部称作环境。体系与环境之间能够有明显的界面，也能够是想象的界面。 放开体系（open system）：体系与环境间既可有物质交换，又可有能量交换。 封闭体系（closed system）：体系与环境间只有能
2、量交换，没有物质交换。体系中物质的量守恒。 孤立体系（isolated system）：体系与环境间既无物质交换，又无能量交换。2. 体系的性质（property of system）用来描绘体系状态的宏观物理量称为体系的性质（system properties）。如T、V、p、U、H、S、G、F等等。 广度性质（extensive properties）：体系这种性质的数值与体系物质含量成正比，具有加和性。 强度性质（intensive properties）：这种性质的数值与体系物质含量无关，无加和性。如T、p、d（密度）等等。3. 状态及状态函数状态（state）：是体系的物理性质及化学
3、性质的综合表现，即体系在一定条件下存在的方式。热力学中常用体系的宏观性质来描绘体系的状态。状态函数（state function）：体系性质的数值又决定于体系的状态，它们是体系状态的单值函数，因而体系的性质又称状态函数。按照经历知，一个纯物质体系的状态可由两个状态变量来确定，T、p、V是最常用确实定状态的三个变量。例如，假设纯物质体系的状态用其中的任意两个物理量（如T、p）来确定，那么其它的性质可写成T、p的函数 Z = f (T、p)。状态函数的微小变化，在数学上是全微分，同时是可积分的。体系由状态1变到状态2，状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，与变化过程无关。4. 过程与途径过程（p
4、rocess）：状态变化的通过称为过程。途径（path）：完成变化的详细步骤称为途径。化学反响进度(advancement of reaction)化学反响aA + dD = gG + hH即 0=式中 RB表示各种反响物和产物，负值，即是反响物和产物的化学计量数，关于反响物，是正值，即。是；关于产物的量纲为1。定在反响开场时，物质 B的量为nB (0)，反响到t时刻，物质 B的量为nB (t)，反响进度义为单位是mol。反响的微小变化即或有限变化5. 热力学平衡态(thermodynamic equilibrium)体系在一定外界条件下，经足够长的时间后，可观察的体系性质均不随时间变化，这种
5、状态称为定态。假设将体系与环境隔离，体系中各局部可观察的体系性质仍不随时间变化，体系所处的状态称作热力学平衡态。体系的热力学平衡态应同时包括以下几个平衡：热平衡（thermal equilibrium）：体系各局部的温度T相等且与环境温度相等。 力平衡 (mechanic equilibrium )：体系各局部的压力相等且体系与环境的边界不发生相对位移。 相平衡 (phase equilibrium)：体系内各相的组成和数量不随时间变化。 化学平衡 (chemical equilibrium)：体系的组成不随时间变化。6热与功热 (heat)：因体系与环境间有温度差所引起的能量流淌称作热，热用
6、Q表示。本书规定，体系吸热，Q为正值；体系放热，Q为负值。功 (work)：体系与环境间因压力差或其它机电“力引起的能量流淌称作功，功以符号W表示。本书规定，环境对体系做功，W0；体系对环境做功，W0。体积功（volume work）：热力学中，体积功最为重要。体积功是因体系体积发生变化做的功。设体系对抗外力pe，体积膨胀了dV，由于力（p）的作用方向与体积变化方向相反，故体系所做功是负值。计算体积功的通式是W=pedV假设pe的变化是连续的，在有限的变化区间可积分上式求体积功W= pedV在可逆过程中，可用体系的压力p代替环境压力pe，即p = pe。W= pdV一些特定情况下，体积功的计算
7、如下：恒外压过程 W= peV定容过程W= pedV=0理想气体的定温可逆过程理想气体自由膨胀（pe=0）过程W=0其它功（nonvolume work）：除体积功以外，将电功、外表功等等称为其它功，用符号W/表示，W/也称非体积功。1.2.2 热力学能和热力学第一定律热力学能 (thermodynamic energy)：封闭体系的一种性质，它在指定不断态间的变化的改变值恒等于过程的Q+W，而与途径无关。这个性质称为热力学能，用符号U表示。体系的热力学能的绝对值无法明白。封闭体系热力学第一定律（first law of thermodynamics）确实是能量守衡定律在热力学中的应用，其数学
8、表达式为dU=Q+W 或 U= Q+ W1.2.3 焓焓（enthalpy）定义为 HU+ pV 焓是状态函数，广度量，绝对值无法确定。1.2.4 热和热容定容热 QV=U；QV = dU 封闭体系无其它功定容过程定压热 Qp=H；Qp = dH 封闭体系无其它功定压过程相变热 H= Qp 定温定压下封闭体系相变过程热容 (heat capacity) 体系无相变、无化学变化时温度改变1K所需的热。定容摩尔热容 (molar heat capacity at constant volume)； 定压摩尔热容 (molar heat capacity at constant pressure)理
9、想气体 (ideal gases)Cp,mCV,m=R摩尔热容与温度的经历公式 Cp,m= a + bT + cT2Cp,m= a + bT + cT2 ；1.2.5 热力学第一定律在理想气体中的应用1. Joule(焦耳)实验由理想气体自由膨胀（向真空膨胀）直截了当观测结果 dT=0，（体系温度不变）得出结论：理想气体的热力学能U及焓H只是温度的函数，与体积、压力的变化无关。2. 理想气体U、H的计算定温过程 U=0，H=0，无化学变化、无相变的任意变温过程 ，dU=nCV,mdT，dH=nCp,mdT，3. 理想气体绝热可逆状态方程Q=0，（理想气体绝热可逆或不可逆过程）（理想气体绝热可逆
10、过程）1.2.6 热力学第一定律在化学变化中应用1. 化学反响热效应化学反响aA + dD = gG + hH化学反响摩尔焓变是当=1mol时的定压热化学反响摩尔热力学能变化是当=1mol的定容热篇二：物理化学练习题(各章的)物理化学练习题一、填空题2、100C、1.5p 的水蒸汽变为100C，p 的液体水，那么此过程的S _ 0, G _ 0。5、理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其U _ 0，S _ 0。6. NiO(s)与Ni(s),H2O(g), H2(g), CO2(g)及CO(g)呈平衡，那么该体系的独立组分数为_，自由度数为_。6.在等温等压当W=0的变化过程可用 来推断过
11、程的方向，在等温条件那么用 来推断过程的方向。7.某反响的速率常数为0.462分-1，其初始浓度为0.1mol2dm-3，反响的半衰期为 ，对一个化学反响来说 反响速率越快。 1在等体积0.08mol2dm-3KI和0.1mol2dm-3AgNO3溶液生成的AgI溶胶中，分别参加电解质NaCN,MgSO4,CaCl2其聚沉才能的顺序是。2由和电势是之间的电势。5比外表能的定义式为细管上的接触角必 。7. 发生毛细管凝聚时，液体在毛细管上的接触角必。3、 理想气体恒温可逆压缩，U _0，H_0。二、是非题1.2H+ + 2e - H2，E1与2H2O + 2e - H2 + 2OH-，E2，因它
12、们都是氢电极反响，因而E1 = E2。错19、dH = CpdT 及dHm = Cp,mdT 的适用条件是无化学反响和相变，且不做非体积功的任何等压过程及无化学反响和相变而且系统的焓值只与温度有关的非等压过程。12从同一始态经不同的过程到达同一终态，那么Q和W的值一般不同，（对）Q + W的值一般也不一样。（错16在101.325kPa下，1mol l00的水恒温蒸发为100的水蒸气。假设水蒸气可视为理想 气体，那么由于过程等温，因而该过程U = 0。（错1自然界发生的过程一定是不可逆过程。（对11相变过程的熵变可由SHT计算。（错 “某体系处于不同的状态，能够具有一样的熵值，此话对否？（对
13、1mol理想气体进展绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，能否用公式：SRln计算该过程的熵变？（能够 V2V1三、单项选择题：4关于克劳修斯不等式(A)(B)(C)(D) ，推断不正确的选项： 必为可逆过程或处于平衡状态； 必为不可逆过程 ； 必为自发过程 ； 违犯卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。2体系的以下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 。11某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298K时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，那么容器中的气
14、体是：(A) O2 ；(B) CO2 ； (C) NH3 ；(D) Ar 。10计算熵变的公式适用于以下：(A) 理想气体的简单状态变化 ；(B) 无体积功的封闭体系的简单状态变化过程 ；(C) 理想气体的任意变化过程 ；(D) 封闭体系的任意变化过程 ；122mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍， 那么其 S(J2K-1)为：(A) -5.76 ； (B) 331 ；(C) 5.76 ； (D) 11.52 。17熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，以下结论中不正确的是：(A) 同一种物质的；(B) 同种物质温度越高熵值越大 ；(C) 分子内含原子数
15、越多熵值越大 ；(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零 。20G = A的过程是：(A) H2O(l,373K,p)H2O(g,373K,p) ；(B) N2(g,400K,1000kPa)N2(g,400K,100kPa) ；(C) 等温等压下，N2(g) + 3H2(g)-NH3(g) ；(D) Ar(g,T,p)-Ar(g,T+100,p) 。27在 -10、101.325kPa下，1mol水凝聚成冰的过程中，以下哪个公式能够适用：(A) U = TS；（B）(C) H = TS + Vp；(D) GT,p = 0。35对多组分体系中i物质的偏摩尔量，以下表达中不正确 ； 的是：(A) Xi是无限大量体系中i物质每变化1mol时该