第一章-热力学第一、二定律试题及答案
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第一章 热力学第一定律一、选择题1.下述说法中,哪一种正确( )(A)热容C 不是状态函数; (B)热容C 与途径无关;(C)恒压热容C p 不是状态函数;(D)恒容热容C V 不是状态函数。
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.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( )(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆,下列说法中不正确的是( )。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是( )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( )(A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为( )(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是()(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是()(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
第一章热力学第一定律一、单选题1) 如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高,今以电阻丝为体系有:( )A.W =0,Q <0,∆U <0B.W <0,Q <0,∆U >0C.W <0,Q <0,∆U >0D. W <0,Q =0,∆U >02) 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( )A.Q=0, W =0, ∆U =0B.Q=0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U =0, Q=W ≠03)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( )A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0D. (∂U/∂p)T=04)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其∆U 和∆H 的值一定是:( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U =0, ∆H=0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U =0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( )A.Q >0, ∆H=0, ∆p < 0B.Q=0, ∆H <0, ∆p >0C.Q=0, ∆H =0, ∆p <0D.Q <0, ∆H =0, ∆p <06)如图,叙述不正确的是:( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7)∆H=Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下,冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )8) 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
第一章 热力学第一定律一 . 选择题:1. 恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将 ( )(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 增加、减少不能确定2. 在一刚性的绝热箱中,隔板两边均充满空气,(视为理想气体),只是两边压力不等,已知 P右< P左,则将隔板抽去后应有 ( )(A) Q = 0 W = 0 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q = W ≠ 03. 有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌块和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,若以锌和盐酸为体系则 ( )(A) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0, △rU < 0(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0, △rU < 04. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧,则 C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )(A) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0, W = 0(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠ 0 ,△H ≠ 05. 1mol,373K,标准压力下的水经下列二个不同过程达到 373K,标准压力下的水气,(1) 等温等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发,这二个过程中功和热的关系为( )(A) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2(C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q26. 有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外相等时关闭活塞,此时筒内温度将( )(A) 不变 (B) 升高 (C) 降低 (D) 无法判定7. 封闭体系从 1 态变 B 态,可以沿两条等温途径: (甲)可逆途径(乙)不可逆途径则下列关系式 ⑴ △U可逆> △U不可逆 ⑵ W可逆 > W不可逆⑶ Q可逆 > Q不可逆 ⑷ ( Q可逆 - W可逆) >( Q不可逆 - W不可逆)正确的是( )(A) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4)(D) (1),(4)8. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下,若从反应物开始进行反应,则此反应(A) 是热力学可逆过程 (B) 是热力学不可逆过程(C) 是否可逆不能确定 (D) 是不能进行的过程9. 1mol 单原子理想气体从 298K,202.65kPa 经历 ① 等温 ② 绝热 ③ 等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍,所作的功分别为 W1,W2,W3,三者的关系是 ( )(A) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W210. 凡是在孤立体系中进行的变化,其 △U 和 △H 的值一定是( )(A) △U > 0 , △H > 0 (B) △U = 0 , △H = 0(C) △U < 0 , △H < 0 (D) △U = 0 , △H 大于、小于或等于零不确定11. 对于下列的四种表述(1) 因为 △H = Q p,所以只有等压过程才有 △H(2) 因为 △H = Q p,所以 Q p也具有状态焓数的性质(3) 公式 △H = Q p只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程,其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是:( )(A) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3)(D) (1) (2)12. △H = Q p此式适用于下列那个过程 ( )(A) 理想气体从 1013250 Pa 反抗恒定的 101325 Pa膨胀到101325Pa(B) 0℃ ,101325 Pa下冰融化成水(C) 电解 CuSO4水溶液(D) 气体从 (298K,101325 Pa) 可逆变化到 (373K,10132.5 Pa)13. 理想气体从同一始态 (P1,V1) 出发,经等温可逆压缩或绝热可逆压缩,使其终态均达到体积为 V2,此二过程做的功的绝对值应是: ( )(A) 恒温功大于绝热功 (B) 恒温功等于绝热功(C) 恒温功小于绝热功 (D) 无法确定关系14. 下列诸过程可应用公式 dU = ( C p- nR )dT 进行计算的是:( )(A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程15. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程,功的计算式有下列几种,其中哪一个是错误的 ( )(A) C v(T1- T2) (B) C p(T2-T1)(C) (P1V1- P2V2)/(r-1) (D) R(T1-T2)/(r-1)16. 对于理想气体下述结论中正确的是 ( )(A) ([H/[T)v = 0 ([H/[V)T = 0 (B) ([H/[T)p = 0([H/[P)T= 0(C) ([H/[T)p = 0 ([H/[V)T = 0 (D) ([H/[V)T = 0([H/[P)T= 017. 1mol 单原子理想气体,从 273K,202.65 kPa 经 PT = 常数 的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态,该气体的 △U 为 ( )(A) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D)-1702 J18.对于一定量的理想气体,下列过程不可能发生的是: ( )(A) 恒温下绝热膨胀 (B) 恒压下绝热膨胀(C) 吸热而温度不变 (D) 吸热,同时体积又缩小19. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (P1,V1,T1)变化到状态2 (P2,V2,T2),所做的功为 ( )(A) P2V2-P1V1 (B) P2(V2-V1)(C) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)20. 反应 (1) C1CO3(s) → C1O (s) + CO2(g); △r H m= 179.5kJ.mol-1反应 (2) C2H2(g) + H2O (l) → CH3CHO (g);△r H m= -107.2kJ.mol-1反应 (3) C2H4(g) + H2O (l) → C2H5OH (l);△r H m= -44.08kJ.mol-1反应 (4) CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g);△r H m=-897.6 kJ.mol-1其中热效应 │Q p│>│Q v│ 的反应是 ( )(A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D)(4),(3)21. 当以 5mol H2气与 4mol Cl2气混合,最后生成 2mol HCl 气。
物理化学-第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题-140第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题⼀、热⼒学第⼀定律基础1、任⼀循环过程,若系统经历的变化有⼏步,则(C)Q+W=0 (D) Q=W>0请选择答案:A B C D2、⼀理想⽓体系统,压⼒由5p?⼀步等温膨胀⾄p?,做功W1,交换热Q1,再由p?⼀步压缩⾄5 p?,做功W2,交换热Q2,则不正确的是:A.Q1+Q2=-W1-W2B.|W1|>|W2|C.|W1|=|W2|D.|Q1|<|Q2|请选择答案:A B C D(提⽰:|? V|相同,反抗的外压不同。
?U1=0,?U2=0)3、?U=Q+W适⽤于:A.各种系统的热⼒学过程。
B.开放系统和封闭系统的热⼒学过程。
C.封闭系统和孤⽴系统的热⼒学过程。
D.孤⽴系统和开放系统的热⼒学过程。
4、第⼀个确定功和热相互转换的定量关系的科学家是:A ⽡特B 卡诺C 焦⽿D 迈尔5、在⼀绝热恒容容器中盛有⽔,⽔中放有电阻丝,由容器外的蓄电池给电阻丝供电,若以⽔为系统,则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q>0,?U>0 (B)W=0,Q>0,?U=0(C)W<0,Q>0,?U>0 (D)W=0,Q=0,?U=06、⽤电阻丝加热烧杯中的⽔,若以⽔中的电阻丝为系统,则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q<0,?U>0 (B)W=0,Q>0,?U>0(C)W=0,Q<0,?U<0 (D)W<0,Q>0,?U>07、⼀电冰箱的压缩机⼯作时,若冰箱为系统,则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q<0,?U>0 (B)W>0,Q<0,?U<0(C)W=0,Q<0,?U<0 (D)W<0,Q>0,?U>08、电解稀H2SO4⽔溶液时,若以此溶液及电解产物为系统则下⾯的关系中正确的是:(A)W>0,Q>0,?U>0 (B)W<0,Q>0,?U>0(C)W<0,Q>0,?U<0 (D)W>0,Q<0,?U>09、2 mol理想⽓体,在温度T时,由压⼒2p?⼀次膨胀到p?,系统所做的功为:A.W=-4RTB.W=-2RTC.W=-1/2(RT)D.W=-RT(提⽰:W=- p?(V2-V1)=- p?V1=- p?*nRT/(2p?) = -0.5nRT = -RT10、4 mol理想⽓体N2(g),由温度T绝热压缩⾄温度1.5T,则环境所做的功为:A.W=4RTB.W=3RTC.W=5RTD.W=10RT请选择答案:11、在温度T和压⼒p?下反应 CH3CH2OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)的反应进度为2mol,若⽓体作理想⽓体处理,则功A. W=2RTB. W=-2RTC. W=RTD. W=-RT请选择答案:12、54g H2O(g)在温度T和压⼒p?下凝结成H2O(l)时,则过程中的功为:A. W=3RTB. W=-3RTC. W=2RTD. W=-2RT请选择答案:13、2mol理想⽓体在温度T,由体积V可逆变⾄2V,则过程中的功为:A.W=nRTln2B.W=-nRTln2C.W=RTD.W=-RT(提⽰:W=-nRTln(V2/V1)=-nRTln2)14、⼀理想⽓体系统,由体积V1变为V2(V1>V2),温度不变,分别经历⼀步,两步,三步和⽆限多步四条途径,相应的功为W1,W2,W3和W n,则下⾯的关系中正确的是:A.W1B. W1=W2=W3=W n,C.W1>W2>W3>W n C. W115、2mol理想⽓体Ar由温度T经⽆限慢且⽆耗散效应的绝热过程达到体积1.5V,温度1.5T,该过程中的功约为:A. W=-3RTB. W=-2RTC. W=-RTD. W=-6RT请选择答案:16、n mol理想⽓体,经绝热过程由温度T1、体积V1和压⼒P1变⾄体积0.8V1,压⼒2.5P1,该⽓体的C p,m与C v,m之⽐为1.4,该过程中的功约为:A. W= nR(T1-T2)B. W= nR(T2-T1)C. W=5nR1 D. W=2.5nRT1请选择答案:17、44g⼲冰在压⼒p?和温度T下,全部变为⽓体,该过程中的功约为:A.W=-RTB.W=-2RTC.W=RTD.W=3RT(提⽰:W=- p?(V2-V1)≈ - p?V2=-RT)18、Carnot循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩4个连续的步骤构成,各步的功⽤W1,W2,W3和W4表⽰,则下⾯的关系中正确的是:(A)W1< W2< W3< W4 (B) W1< W2< W4< W3(C)W1> W2> W3> W4 (D)W1> W2> W4 > W319 n mol理想⽓体,由体积V1和压⼒P1⾃由膨胀致体积2V1,压⼒0.5P1,该过程中的功约为:A. W=-0.5nRTB.W=-nRTC. W=0D.W=-2nRT请选择答案:20、⼀理想⽓体,初态压⼒100kpa,体积10dm3,绝热指数为1.4,经绝热可逆膨胀⾄5dm3,终态压⼒为:(A)2.639P1(B)2P1(C)1.319P1(D)0.758P121、⼀理想⽓体,若由同⼀始态A(P1,V1)分别经可逆等温膨胀和绝热可逆膨胀⾄终态B(P2,V2)与C(P2',V2),前⼀过程的功W1,后⼀过程的功W2,再由B态和C态经可逆等温压缩和绝热可逆压缩⾄原态A, 前⼀过程的功W3,后⼀过程的功W4,则: (A)W1> W2> W3> W4 (B) W3< W4< W2< W1(C)W1> W3> W2> W4 (D)W3> W4> W2 > W122、1mol理想⽓体,由温度T和压⼒P1可逆等温膨胀⾄0.25P1,过程中的功为:(A)W=-3RT (B)W=-RTln4(C)W=-RT (D)W=RTln423、n mol理想⽓体,经绝热过程由P1,V1,T1变为P2,V2,T2,若P2=4P1,V2=0.5V1,则A.T1/T2=2B.T1/T2=0.25C.T1/T2=0.5D.T1/T2=4(提⽰:P1V1/T1=P2V2/T2,T1/T2=P1V1/P2V2=P1V1/4*0.5P1V1=0.5) 24、在温度T和压⼒P?下,反应 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 的进度为1mol时,过程中的功为:(A)W=- RT (B)W=2RT(C)W= RT (D)W=-2RT25、在373.15K和压⼒p?下,36g H2O(g)变为H2O(l),若已知H2O(l)的⽓化热为40.66kJ/mol,则下⾯的关系中正确的是: (A) H= (81320+2RT)J (B)Q=(81320+2RT)J(C)?U=(-81320+2RT)J (D)?U=(-81320-2RT)J26、若反应H2(g)+(1/2)O2(g)=H2O(g)在孤⽴系统中进⾏,则下⾯的关系中不正确的是:(A)? U=0 (B)W=0(C)? H=0 (D)Q=0(提⽰:?H=?U+?(PV)=?U+V?P,?P≠0)27、2mol理想⽓体N2定容升温,T2=1.25T1,则下⾯关系中正确的是:(A)?U=(3/4)×T1R (B)?H=(5/4)×T1R (C)Q=(7/4)×T1R (D)H=(7/4)×T1R28、4mol理想⽓体K r,等压降温,T2=(4/5)×T1,则下⾯关系中正确的是:(A)? U=-(6/5)×T1R (B)=-2T1R(C)?H=-(14/5)×T1R (D)Q=-(5/6)×T1R29、若某化学反应A(s)+M2N(aq)=AN(aq)+M2(g)在等温等压下于电池中进⾏,做电功150kJ,体积功2.5kJ,放热120kJ,则下⾯关系中正确的是:(A)?r H m=-120kJ (B)W=152.5kJ(C)?U=-272.5kJ (D)Q=?r H m=-120kJ(提⽰:?U=Q+W=-120-152.5=-272.5)30、2mol双原⼦分⼦理想⽓体,在温度T下反抗压⼒p?由体积V1膨胀⾄2V1,下⾯的关系中正确的是:(A)?H m>0 (B)?U>0(C)?U=W (D)Q=RT31、2mol理想⽓体H2(g),经绝热压缩后,体积和压⼒由P1V1变为2P1V1,下⾯的关系中正确的是:(A)?H=5RT1(B)?U=2.5RT1(C)?U=5RT1 (D)?H=7RT132、当⽓体由节流膨胀⽽降温时,下⾯的说法中不正确的是:(A)等焓过程(B)绝热不可逆过程(C)多孔塞两边压⼒恒定不变(D)温度随压⼒的变化率⼩于零33、对节流膨胀,下⾯的说法中正确的是:A.节流系数⼤于零,发⽣加热效应。
物理化学习题及答案第一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:D2.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:B2.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。
3.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。
4.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:D5.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。
6.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:D7.下列过程中, 系统内能变化不为零的是(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。
第一章 热力学第一定律一、选择题1-A; 2-C; 3-A; 4-D; 5-B; 6-D; 7-A; 8-D; 9-A; 10-D; 11-B; 12-B; 13- A; 14-C; 15-C; 16-B; 17-C;1.下述说法中,哪一种正确(a )(A)热容C 不是状态函数; (B)热容C 与途径无关;(C)恒压热容C p 不是状态函数;(D)恒容热容C V 不是状态函数。
2.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是(c )(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.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( a )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( d )(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆,下列说法中不正确的是( b )。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( d )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( a )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是( d )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( a )(A) μJ-T> 0 (B) μJ-T< 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T的数值10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol该气体经等温等压压缩后其内能变化为(d )(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是( b )(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是( b )(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
第一章 热力学第一定律1 体系经历一个正的卡诺循环后,试判断下列哪一种说法是错误的? ( ) (D)(A) 体系本身没有任何变化(B) 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环,最后体系和环境都没有任何变化(C) 体系复原了,但环境并未复原(D) 体系和环境都没有任何变化2. 一恒压反应体系,若产物与反应物的∆C p >0,则此反应 ( ) (D)(A) 吸热 (B) 放热(C) 无热效应 (D) 吸放热不能肯定3. 下述说法哪一种不正确? ( ) (B)(A) 理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零(B) 非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零(C) 非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低(D) 非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零4. 一体系如图,隔板两边均充满空气(视为理想气体),只是两边压力不等,已知p 右<p 左,则将隔板抽去后应有:( ) (A)(A) Q = 0 W = 0 ΔU = 0(B) Q = 0 W < 0 ΔU > 0(C) Q > 0 W < 0 ΔU > 0(D) ΔU = 0 , Q =W ≠ 05. 将某理想气体从温度T 1加热到T 2。
若此变化为非恒压过程,则其焓变ΔH 应为何值?( ) (B)(A) ΔH =0 (B) ΔH =C p (T 2-T 1)(C) ΔH 不存在 (D) ΔH 等于其它值6. 在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机,其最大效率为: ( ) (D)(A) 100 % (B) 75 %(C) 25 % (D) 20 %7. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p 1,V 1,T 1)变化到状态 2 (p 2,V 2,T 2),所做的功为:( ) (D)(A) p 2V 2-p 1V 1(B) p 2(V 2-V 1)(C) [p 2V γ2/(1-γ)](1/V 2γ-1-1/V 1γ-1)(D) -(p 2V 2-p 1V 1)/(1-γ)8.若一气体的方程为pV m =RT +αp (α>0 常数),则: ( ) (A)(A) ()T U V∂∂=0 (B) ()V U p ∂∂=0(C) ()V U T ∂∂=0 (D) ()p U T∂∂=0 9. 氢气可看作理想气体,设 H 2为刚性分子,电子处于基态,其C V , m = ___________ , C p , m = ____________ ,以气体常数R 表示。
一、选择题1.下述说法中,哪一种正确( )(A)热容C 不是状态函数; (B)热容C 与途径无关;(C)恒压热容C p 不是状态函数;(D)恒容热容C V 不是状态函数。
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.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( )(A) 2839 kJ·mol -1(B) -2839 kJ·mol -1(C) 171 kJ·mol -1(D) -171 k J·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H mr θ∆,下列说法中不正确的是( )。
(A). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B) 7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0 (C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 8.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH,下面说法中不正确的是( )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热 (C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等 9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( )(A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值 10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为( )(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是()(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是()(A) T可逆 > T不可逆, V可逆 > V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆 < T不可逆, V可逆 < V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆 < T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆 < T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆 >ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
第一章热力学第一定律练习参考答案1. 一隔板将一刚性绝热容器分成左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去,左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系,则ΔU、Q、W为正?为负?或为零?解:∵U=02. 试证明1mol理想气体在恒后下升温1K时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
解: 恒压下,W= - p外ΔV= - p外p TnR∆= - R(p外= p,n=1mol,ΔT=1 )3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103 kg•m-3和1.0×103 kg•m-3,现有1mol 的水发生如下变化:(1) 在100℃、101.325kPa下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体;(2) 在0℃、101.325kPa下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解: 恒压、相变过程,(1)W= -p外(V2 –V1) = - 101.325×103×⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯33100.1018.0110325.101373314.81=-3100 ( J )(2) W= - p外(V2 –V1) = - 101.325×103×⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯33100.1018.011092.0018.01= -0.16 ( J )4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q、W、Q-W、ΔU是否已完全确定;(2) 若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定?为什么?解:(1)Q+W、ΔU完全确定。
( Q+W=ΔU;Q、W与过程有关)(2) Q、W、Q+W、ΔU完全确定。
(Q=0,W = ΔU)5. 1mol理想气体从100℃、0.025m3经下述四个过程变为100℃、0.1m3:(1) 恒温可逆膨胀;(2) 向真空膨胀;(3) 恒外压为终态压力下膨胀;(4) 恒温下先以恒外压等于0.05m 3的压力膨胀至0.05m 3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
第一章热力学第一定律一、选择题1-A; 2-C; 3-A; 4-D; 5-B; 6-D; 7-A; 8-D; 9-A; 10-D; 11-B; 12-B; 13- A; 14-C; 15-C; 16-B; 17-C;1.下述说法中,哪一种正确(a )(A)热容C 不是状态函数;(B)热容C 与途径无关;(C)恒压热容C p 不是状态函数;(D)恒容热容C V 不是状态函数。
2.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是(c )(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.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( a )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为(d )(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆,下列说法中不正确的是(b )。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓(B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值(D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是(d )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的(a )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是(d )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C ) ΔH 与反应的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( a )(A) μJ-T> 0 (B) μJ-T< 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T的数值10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol该气体经等温等压压缩后其内能变化为(d)(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是(b)(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是(b)(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
这两个过程中功和热的关系为(a)(A) W1> W2, Q1> Q2(B) W1< W2 , Q1< Q2(C) W1 = W2, Q1 = Q2(D) W1> W2 , Q1< Q214.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是( c )(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。
15.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(c)(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 。
16.一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(b)(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。
17.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二、填空题1.焦耳-汤姆孙系数def T J -μ,μJ-T >0表示节流膨胀后温度将。
2.在373K ,p θ下,1 mol 液态水向真空蒸发为373K ,p θ下的水蒸气,已知此过程的△H =40.6kJ ,则此过程的△U= 40.6 kJ ,Q= 40.6 kJ 。
3.已知反应C(s)+O 2(g)=CO 2(g)的△r H m θ(298K )=-393.51kJ·mol -1。
若此反应在一绝热钢瓶中进行,则此过程的△U 0,△H 0。
4.对于组成不变的均相密闭体系,当有个独立的强度因素确定后,体系中所有的强度性质也就确定,若再知道,则所有的广度性质也就确定。
5.1mol298K 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧,放热3264kJ ,则反应:2C 6H 6(l)+15O 2(g) =12CO 2(g)+6H 2O(l)的△r U m (298K) = kJ·mol -1, △r H m (298K) = kJ·mol -1。
6.某理想气体经绝热恒外压压缩,△U 0,△H 0。
7.卡诺热机的效率只与有关,而与无关。
三、证明题1.证明:若一气体状态方程满足pV m = RT+bp 时,则该气体的内能仅是温度的函数。
2.某气体的状态方程为pV m = RT+ap ,a 为大于零的常数,证明该气体经节流膨胀后,气体的温度上升。
3.若物质的膨胀系数T T V V p 11=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=α,则C p 与压力无关。
4.已知纯物质的平衡稳定条件是()0/<∂∂T V p ,请证明任一物质绝热可逆膨胀过程后压力必降低。
5.某气体的状态方程为pV m = RT+ap ,a 为大于零的常数,证明:该气体的焦耳—汤姆孙系数μJ-T <0。
四、计算题1.某气体的状态方程为pV m = RT+ap ,a 为大于零的常数,证明:该气体的焦耳—汤姆孙系数μJ-T <0。
6.1mol 单原子理想气体从始态273K 、202.65kPa 沿着p/V=常数的可逆途径变化到压力加倍的终态,试求:该过程的W 、ΔU 、ΔH 、Q 。
2.一摩尔单原子理想气体从0℃、2p 始态,经由方程pV 2 = const 规定的途径到达终态压力为15p ,计算沿此途经的平均热容。
3.在空气中有一真空绝热箱,体积为V0,今在箱上刺一个小孔,空气流入箱内,设空气为理想气体(C p,m = 3.5R)。
⑴巳知空气温度是298K,箱内气体温度是多少?⑵若V0 = 10dm3,求该过程的Q、W、∆U、∆H各为多少?4.298.15K,1mol的CO2(实际气体)由始态p1 = 3p ,V1 = 7.9dm3等温变化到终态p2 = p ,V2 = 24dm3,求此过程的∆U与∆H。
巳知C p,m(CO2) = 36.6 J·K-1·mol-1,焦耳-汤姆逊系数μJ-T = 1.14 + 8.65 × 10-3(p/p ) 。
5.1mol单原子分子理想气体由始态A(2p ,298K),沿着p/p = 0.1(V m/ dm3·mol-1)+ b的可逆途经膨胀到原体积2倍,计算终态的压力以及此过程的Q、W、第二章热力学第二定律一、选择题1.25℃时,将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体,该过程( a )(A) ∆S> 0,∆G< 0 ;(B) ∆S< 0,∆G< 0 ;(C) ∆S = 0,∆G = 0 ;(D) ∆S = 0,∆G< 0 。
2.∆G= ∆F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)。
3.等温等压下进行的化学反应,其方向由∆r H m和∆r S m共同决定,自发进行的反应应满足下列哪个关系式( b )(A) ∆r S m= ∆r H m/T;(B) ∆r S m> ∆r H m/T ;(C) ∆r S m≥ ∆r H m/T;(D) ∆r S m≤ ∆r H m/T。
4.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。