物理化学习题1热力学第一定律讲课稿.doc
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物理化学习题1热力学第一定律 精品文档 物理化学单元测验(一) 一、选择题。在题后括号内,填上正确答案代号。 1、 对于理想气体,焦耳-汤姆孙系数mJ-T( )。 (1)> 0; (2)< 0; (3)= 0; (4)不能确定。 2、 在同一温度下,同一气体物质的摩尔定压热容Cp,m与摩尔定容热容CV,m之间的关系为:( )。 ( 1 )Cp,m < CV,m; ( 2 )Cp,m > CV,m; ( 3 )Cp,m = CV,m; ( 4 )难以比较。 3、 公式的适用条件是:( )。 ( 1 )任何过程; ( 2 )等压过程; ( 3 )组成不变的等压过程; ( 4 )均相的组成不变的等压过程。 4、 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。 ( 1 )焓总是不变; ( 2 )热力学能总是增加; ( 3 )焓总是增加; ( 4 )热力学能总是减少。 5、 25℃,下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是:( )。 (1)N2(g);(2)S(s , 单斜);(3)Br2(l);(4)I2(s)。 6、 范德华气体经绝热自由膨胀后,气体的温度:( )。 ( 1 )上升; ( 2 )下降; ( 3 )不变。 7、 理想气体状态方程式实际上概括了三个实验定律,它们是:( )。 (1)玻意耳定律,分压定律和分体积定律; (2)玻意耳定律,盖·吕萨克定律和阿伏伽德罗定律; (3)玻意耳定律,盖·吕萨克定律和分压定律; (4)玻意耳定律,分体积定律和阿伏伽德罗定律。 8、 某坚固容器容积100 dm3,于25℃,101.3 kPa下发生剧烈化学反应,容器内压力、温度分别升至5066 kPa和1000℃。数日后,温度、压力降至初态(25℃和101.3 kPa),则下列说法中正确的为:( )。 ( 1 )该过程DU = 0,DH = 0 ( 2 )该过程DH = 0,W¹0 ( 3 )该过程DU = 0,Q¹0 ( 4 )该过程W = 0,Q¹0 9、H2和O2以2:1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O,在该过程中( )是正确的。 ( 1 ) DH = 0; ( 2 ) DT = 0; ( 3 ) pVγ = 常数; ( 4 ) DU = 0。 10、范德华方程中的压力修正项对Vm的关系为:( )。 ( 1 )正比于Vm2; ( 2 )正比于Vm; ( 3 )正比于1/Vm2; ( 4 )正比于1/Vm。 11、已知反应H2(g) +O2(g) == H2O(g)的标准摩尔反应焓为DrH(T),下列说法中不正确的是:( )。 (1)DrH(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓; (2)DrH(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓; (3)DrH(T)是负值; (4)DrH(T)与反应的DrU数值不等。 12、 已知在T1到T2的温度范围内某化学反应所对应的∑nBCp, m(B) > 0 ,则在该温度范围内反应的DrU,则:( )。 (1)不随温度变化; (2)随温度升高而减小; (3)随温度升高而增大; (4)与温度的关系无法简单描述。 13、对不同气体,同一恒定温度下,以pVm对p作图可得一直线,外推至p=0时所得截距:( )。 ( 1 )等于相同的不为零的某一定值; ( 2 )不等于同一值; ( 3 )等于零。 14、 DU可能不为零的过程为:( )。 ( 1 )隔离系统中的各类变化; ( 2 )等温等容过程; ( 3 )理想气体等温过程; ( 4 )理想气体自由膨胀过程。 15、 如图,在一具有导热器的容器上部装有一可移动的活塞;当在容器中同时放入锌块及盐酸令其发生化学反应,则以锌块与盐酸为系统时,正确答案为:( )。 ( 1 ) Q < 0,W = 0,DU < 0; ( 2 ) Q = 0,W < 0,DU > 0; ( 3 ) Q = 0,W = 0,DU = 0; ( 4 ) Q < 0,W < 0,DU < 0; 16、 下列说法中错误的是:经过一个节流膨胀后,( )。 (1)理想气体温度不变; (2)实际气体温度一定升高; (3)实际气体温度可能升高,也可能降低; (4)气体节流膨胀焓值不变。 17、 1 mol C2H5OH(l)在298 K和100 kPa压力下完全燃烧,放出的热为1 366.8 kJ,该反应的标准摩尔热力学能变接近于:( )。 (1)1369.3 kJ·mol-1; (2)-1364.3 kJ·mol-1; (3)1364.3 kJ·mol-1; (4)-1369.3 kJ·mol-1。 18、物质分子间的引力对临界温度的影响情况是:( )。 ( 1 )引力愈大,临界温度愈低; ( 2 )引力愈大,临界温度愈高; ( 3 )引力的大小对临界温度无关系。 19、 理想气体的液化行为是:( )。 (1)不能液化; (2)低温高压下才能液化; (3)低温下能液化; (4)高压下能液化。 20、 物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度,从T1至T2,DU等于:( )。 ( 1 )nCp,mDT; ( 2 )nCV,mDT; ( 3 )nRDT; ( 4 )nRln(T2 / T1)。 二、填空题。在题中“____”处填上答案。 1、将一电热丝浸入水中(如图),通以电流,如图: ( 1 ) 以电热丝为系统,Q40,W40,DU40; ( 2 ) 以电热丝和水为系统,Q40,W40,DU40 ( 3 ) 以电热丝、电源、水及其他一切有关的部分为系统,Q40,W40,DU40。 (选填 >、= 或< ) 2、CO2的临界温度为31.0℃,临界压力为7.38 MPa,在40℃,10 MPa时,CO2_____以液态存在。(选填能、不能) 3、气体A的临界温度TC(A)高于气体B的TC(B),则气体____比气体____更易于液化。 4、范德华方程中物质特性反映在_____上,对应状态原理中气体特性反映在_____上。 5、 已知DfH(SO2 , g , 298 K) =-296.81 kJ·mol-1; DfH(H2S , g , 298 K) =-20.50 kJ·mol-1; DfH(H2O , g , 298 K) =-241.81 kJ·mol-1; 则反应2H2S(g) + SO2(g) == 2S(斜方) + 2H2O(g)的DrH(298 K) = 。 6、某理想气体的摩尔定容热容为CV,m,摩尔定压热容为Cp,m,1 mol该气体恒压下温度由 T1变为T2,则此过程中气体的DU = 。 7、热力学系统必须同时实现44平衡、44平衡、44平衡和44平衡,才达到热力学平衡。 8、范德华方程中的常数a是度量__________的特征参数,常数b是度量__________的特征参数。 9、5 mol某理想气体由27℃,10 kPa恒温可逆压缩到100 kPa,则该过程的DU = ,DH = ,Q = 10、液体的摩尔汽化焓随温度升高而 。(选填增大,不变,减小) 三、是非题。在题后括号内,正确的打“√”,错误的打“×”。 1、处在对应状态的两种不同气体,各自对于理想气体行为的偏离程度相同。对不对?( )。 2、 100℃时,1 mol H2O(l)向真空蒸发变成1mol H2O(g),这个过程的热量即为H2O( l )在100℃的摩尔汽化焓。对不对? 3、 热力学标准状态的温度指定为25℃。是不是?( ) 4、 系统从同一始态出发,经绝热不可逆到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此状态。是不是?( ) 5、在临界点,饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。对不对?( ) 6、对比温度Tr>1的气体不能被液化,对不对?( )。 7、 500 K时H2(g)的DfH= 0 。是不是? ( ) 8、 DfH(C , 石墨 , 298 K) = 0 。是不是? ( ) 9、不同物质在它们相同的对应状态下,具有相同的压缩性,即具有相同的压缩因子Z。对吗?( )。 10、 因为Qp = DH,QV = DU,而焓与热力学能是状态函数,所以Qp与QV也是状态函数。对吗?( )。 11、 物质的量为n的理想气体,由T1,p1绝热膨胀到T2,p2,该过程的焓变化 。对吗? 12、 CO2(g)的DfH(500 K) = DfH(298 K) +。是不是? ( ) 13、 25℃DfH(S , 正交) = 0 。是不是? ( ) 14、 dU = nCV,mdT这个公式对一定量的理想气体的任何p,V,T过程均适用,对吗?( ) 15、 理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。因为是恒压,所以DH = Q;又因为是绝热,Q = 0,故DH = 0。对不对?( ) 四、计算题。请计算下列各题。 水在101.3 kPa,100℃时,DvapHm = 40.59 kJ·mol-1。求10 mol水蒸气与水的热力学能之差。(设水蒸气为理想气体,液态水的体积可忽略不计。) 五、计算题。请计算下列各题。 蔗糖C12H22O11(s)0.1265 克在弹式量热计中燃烧,开始时温度为25℃,燃烧后温度升高了。为了要升高同样的温度要消耗电能2 082.3 J。 (1)计算蔗糖的标准摩尔燃烧焓; (2)计算它的标准摩尔生成焓; (3)若实验中温度升高为1.743 K,问量热计和内含物质的热容是多少? (已知DfH( CO2 ,g ) =-393.51 kJ·mol-1,DfH( H2O, l ) =-285.85 kJ·mol-1,C12H22O11 的摩尔质量为342.3 g·mol-1 。) 六、计算题。请计算下列各题。 1 mol理想气体(Cp,m = 5R / 2)从0.2 MPa,5 dm3等温(T1)可逆压缩到1 dm3;再等压膨胀到原来的体积(即5 dm3),同时温度从T1变为T2,最后在等容下冷却,使系统回到始态的温度T1和压力。 ( 1 )在p-V图上绘出上述过程的示意图; ( 2 )计算T1和T2; ( 3 )计算每一步的Q,W,DU和DH。 七、计算题。请计算下列各题。 将2 mol H2(g)置于带活塞的气缸中,若活塞上的外压力很缓慢地减小,使H2(g)在25℃时从15 dm3等温膨胀到50 dm3,试求在过程的Q,W,DU,DH。假设H2(g)服从理想气体行为。 物理化学单元测验(一)答案 一、选择题。 1、解:(3) (1分) 2、解:( 2 ) (1分) 3、解:( 4 ) (1分) 4、解:( 4 ) (1分) 5、解:(2) (1分) 6、解:( 2 ) (1分) 7、解:(2) (2分) 8、解:( 4 ) (2分) 9、解:( 4 ) (1分) 10、解:( 3 ) (2分) 11、解:(2) (2分) 12、解:(3) (2分) 13、解:( 1 ) (2分) 14、解:( 2 ) (2分) 15、解:( 4 ) (2分) 16、解:(2) (2分) 17、解:(2) (2分) 18、解:( 2 ) (2分) 19、解:(1) (1分) 20、解:( 2 ) (1分) 二、填空题。在题中“____”处填上答案。 1、解:( 1 ) < > > (2分) ( 2 ) = > > (4分) ( 3 ) = = = (6分) 2、(本小题1分) 解: 不能 (1分) 3、(本小题1分) 解: A B (1分) 4、(本小题2分) 解: 范德华常数a,b (1分) 临界参数 (2分) 5、(本小题2分) 解: -145.81 kJ·mol-1 (2分) 6、(本小题1分) 解:或nCV,m( T2-T1 ) (1分) 7、(本小题2分) 解: 热 (0.5分) 力学 (1分) 相 (1.5分) 化学 (2分) 8、(本小题2分) 解: 分子间吸引力大小 (1分) 分子本身大小 (2分) 9、( 本 大 题4分 ) 解: 0 (1分) 0 (2分) -28.72 kJ (4分) 10、(本小题1分) 解: 减小 (1分) 三、是非题。在题后括号内,正确的打“√”,错误的打“×”。 (本大题分8小题, 每小题1分, 共8分) 1、解:对 (1分) 2、解:不对 (1分) 3、解:不是 (1分) 4、解:是 (1分) 5、解:对 (1分) 6、解:对 (1分) 7、解:是 (1分) 8、解:是 (1分) 9、解:对 (1分) 10、解:不对 (1分) 11、解:对 (1分) 12、解:不是 (1分) 13、解:是 (1分) 14、解:对 (1分) 15、解:不对 (1分) 四、计算题。请计算下列各题。 ( 本 大 题5分 ) 解:DU = DH-p(Vg-Vl) »DH-pVg = DH-nRT (2分) = 10 mol ´40.95kJ·mol-1-10mol´8.314J·mol-1·K-1´373.15K = 400.95 kJ-31.024 kJ = 369.9 kJ (5分) 五、计算题。请计算下列各题。 ( 本 大 题12分 ) 解:(1)DU = QV = ×M(蔗糖) = = -5 635 kJ·mol-1 (3分) DrH= DrU+[∑nB(g) ]RT = DrU+ (12-12)RT =DrU= -5 635 kJ·mol-1 ; (2) C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l) 则 -5 635 kJ·mol-1 = 12DfH( CO2 ) + 11DfH( H2O, l ) - DfH( 蔗糖 ) = 12 × (-393.51 kJ·mol-1 ) + 11(-285.83 kJ·mol-1 ) - DfH( 蔗糖 ) 。 则 DfH( 蔗糖 ) = -2 231 kJ·mol-1 ; (7分) (3)总热容C = = 1 195 J ·K-1 。 (8分) 六、计算题。请计算下列各题。 ( 本 大 题19分 ) 解:( 1 ) ( 2 )T1 = 0.2 MPa×5 dm3 / nR = 120.3 K T2 = 1×106 Pa×5×10-3 m3 / nR = 601.4 K (5分) ( 3 )A ® B:DH = 0,DU = 0。 1.61kJ,Q = -1.61 kJ。 (8分) B ® C:DH = n( TC-TB) = 10.0 kJ, DU = n( TC-TB ) = 6.0 kJ W = -pB( VC-VB ) = -4.0 kJ Qp = DH = 10.0 kJ (11分) C ® A:DH = n( TA-TC) = -10 kJ, DU = n(TA-TC) = -6.0 kJ W = 0,Q = DU = -6.0 kJ (14分) 七、计算题。请计算下列各题。 ( 本 大 题8分 ) 解:理想气体等温膨胀,故DU = 0,DH = 0 (2分) ,因= p,所以该过程为可逆过程。 -2×8.314×298ln( 50.0 / 15.0 ) J = -5.97 kJ (5分) Q = -W = 5.97 kJ (6分) 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除- 配套讲稿:
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