物理化学 第一定律
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1第一定律一、选择题( 共15题30分)1. 实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将( )(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定D 应该是B2. 1 mol单原子分子理想气体,从始态p1= 202 650 Pa,T1= 273 K沿着p/V=常数的途径可逆变化到终态为p2=405 300 Pa 则ΔH为: ( )(A) 17.02 kJ (B) -10.21 kJ(C) -17.02 kJ (D) 10.21 kJA3. 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系的温度由T1升高到T2,则此过程的焓变ΔH:( )(A) 小于零(B) 等于零(C) 大于零(D) 不能确定B4. 反应(1) CaCO3(s)−−→CaO (s) + CO2(g);Δr H m=179.5 kJ·mol-1反应(2) C2H2(g) + H2O (l)−−→CH3CHO (g);Δr H m=-107.2 kJ·mol-1反应(3) C2H4(g) + H2O (l)−−→C2H5OH (l);Δr H m=-44.08 kJ·mol-1反应(4) CS2(l) + 3O2(g)−−→CO2(g) + 2SO2(g);Δr 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)C5. 1 mol 373 K,p∃下的水经下列两个不同过程变成373 K,p∃下的水气,(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为:( )(A) W1> W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q2A6. 2 分(0001)0001对于理想气体的内能有下述四种理解:(1) 状态一定,内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是:( )(A) (1),(2) (B) (3),(4)(C) (2),(4) (D) (1),(3)D7. 2 分(0484)计算化学反应的热效应,下述说法哪些正确? ( )(1) 在同一算式中必须用同一参比态的热效应数据(2) 在同一算式中可用不同参比态的热效应数据(3) 在不同算式中可用不同参比态的热效应数据(4) 在不同算式中必须用同一参比态的热效应数据(A) 1,3 (B) 2,4(C) 1,4 (D) 2,3A8. 2 分(0157)下述哪一种说法错误? ( )(A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量(B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等(C) 焓是状态函数(D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量D9. 2 分(0194)某气体在恒压升温和恒容升温过程中(无非体积功)所吸收的热量相同,试比较恒压过程体系升高的温度d T p 与恒容过程体系升高的温度d T V的大小。
( )(A) d T p> d T V(B) d T p = d T V(C) d T p< d T V(D) d T p d T VC10. 2 分(0155)非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误? ( )(A) Q=0 (B) W=0(C) ΔU=0 (D) ΔH=0D11. 2 分(0117)压力为106 Pa的2 m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa时为止。
此变化中,该气体做功为多少? ( )(A) 2×106 J (B) 106 J(C) 105 J (D) 0 JD12. 2 分(0573)298 K 时,1mol 理想气体的平动能近似为:( )(A) 600 J·mol-1(B) 1250 J·mol-1(C) 2500 J·mol-1(D) 3719 J·mol-1D13. 2 分(0424)斜方硫的燃烧热等于( )(A) SO2(g)的生成热(B) SO3(g)的生成热(C) 单斜硫的燃烧热(D) 零A14. 2 分(0091)在一定T,p下,汽化焓Δvap H, 熔化焓Δfus H和升华焓Δsub H的关系为:( )(A) Δsub H>Δvap H(B) Δsub H>Δfus H(C) Δsub H=Δvap H+Δfus H(D) Δvap H>Δsub H上述各式中,哪一个错误?D15. 2 分(0202)一个纯物质的膨胀系数α=1V()pVT∂∂=1V×1 m3·K-1(T为绝对温度),则该物质的摩尔恒压热容C p将:( )(A) 与体积V无关(B) 与压力p无关(C) 与温度T无关(D) 与V,p,T均有关B二、填空题( 共7题20分)16. 5 分(0328)某气体在等温可逆膨胀过程中,服从状态方程pV m=RT+Bp+Cp2,其可逆功的表示式为。
17. 5 分(0404)0404反应C(s)+O2(g) −−→CO2(g)的Δr H m$(298 K)<0。
若此反应在恒容绝热器中进行,则该体系的ΔT 零, ΔU 零,ΔH零。
18. 2 分(0079)10 mol单原子理想气体,在恒外压0.987p∃下由400 K,2p∃等温膨胀至0.987p∃,物体对环境作功kJ。
19. 2 分(8884)实验室最常用的是福廷式气压计,其刻度是以温度等于273 K,纬度45℃海平面的高度为标准的,所以气压计上直接读出的数值必须经过,,和的校正后方才正确,在精密的工作中,必须进行上述校正工作。
20. 2 分(0581)氢气可看作理想气体,设H2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。
21. 2 分(0159)某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T1升高至T2,则此过程的焓变零;如果这一反应在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其焓变零。
22. 2 分(0481)300 K时,0.125 mol正庚烷(液体)在弹式量热计中完全燃烧,放热602 kJ,反应C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的Δr U m= _____,Δr H m = _____。
(RT≈2.5 kJ)三、计算题( 共9题70分)23. 10 分(0204)从如下数据,计算冰在-50 °C的标准升华热。
冰的平均热容:1.975 J·K-1·g-1水的平均热容:4.185 J·K -1·g -1 水蒸气的平均热容:1.860 J·K -1·g -1 冰在0°C 时熔化热:333.5 J·g -1 水在100 °C 时的蒸发热:2255 J·g -124. 10 分 (0253)1 mol 单原子分子理想气体,始态为p 1=202 650 Pa ,T 1=273 K ,沿可逆途径p /TV =a (常数)至终态,压力增加一倍,计算V 1,V 2,T 2, ΔU , ΔH , Q , W 及该气体沿此途径的热容C 。
25. 10 分 (0442) 0442重要的化工原料氯乙烯由如下反应制备:C 2H 2(g)+HCl(g)−−→CH 2═CHCl(g) 假设反应物进料配比按计量系数而定且反应可认为能进行到底。
若要使反应釜温度保持在25℃,则每消耗1kg HCl(g)须多少kg 冷却水?设水的比热为4.184 J·g -1·K -1,进口水温为10℃, 各物质 Δf H m $(298 K)/kJ·mol -1分别为:CH 2═CHCl(g) 35, C 2H 2(g) 227, HCl(g) -92。
26. 10 分 (0496)已知下述4个反应的热效应 (p ∃,298K ):(1)C(s)+O 2(g)−−→CO 2(g) Δr H m,1$(298 K)=-393.7 kJ·mol -1(2)CO(g)+(1/2)O 2(g)−−→CO 2(g) Δr H m,2$(298 K)=-283.3 kJ·mol -1(3) CO(g)−−→C(g)+O(g) Δr H m,3$(298 K)=1090 kJ·mol -1(4)12O 2(g)−−→O(g) Δr H m,4$(298 K)= 245.6 kJ·mol -1求下列三个反应的热效应:(5)C(s)+12O 2(g)−−→CO(g) Δr H m,5$(298 K)=? (6) C(s)−−→C(g) Δr H m,6$(298 K)=? (7) CO 2(g)−−→C(g)+2O(g) Δr H m,7$(298 K)=?27. 10 分 (0474)已知乙酸乙酯的燃烧热为 2246 kJ·mol -1,298K 时下列各物的摩尔标准生成焓分别为:298 K 时H 2O(l)的摩尔气化热等于43.93 kJ·mol -1,求下列反应在 298 K 时的Δr H m $,Δr U m $。
CH 3COOH(l) +C 2H 5OH(l) = CH 3COOC 2H 5(l) + H 2O(g)28. 5 分 (0436)已知p ,298 K 时εC —H = 413 kJ·mol -1, εC —C = 607 kJ·mol -1, εC —O = 463 kJ·mol -1 εC —C =348 kJ·mol -1, ε C —O = 351 kJ·mol -1,乙醇汽化焓汽化焓Δvap H m$(乙醇)= 42 kJ·mol -1估算反应:C 2H 4(g)+H 2O(g)=C 2H 5OH(l) 的Δr H m $(298 K)。
29. 5 分 (0518)计算下列反应在1000℃的恒压反应热。
C(s)+2H 2O(g)=CO 2(g)+2H 2(g)30. 5 分 (0493)(1) 已知下列物质的燃烧热值为: Δc H m $(298 K)[H 2(g)]=-241.8 kJ·mol -1 Δc H m $(298 K)[C 6H 6(g)]=-3168 kJ·mol -1 Δc H m $(298 K)[C 6H 12(g)]=-3689 kJ·mol -1计算反应: C 6H 6(g)+3H 2(g)=C 6H 12(g)的Δr H m $(298 K)。