物理化学(一)习题集
物理化学习题集(离线必做)
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做)姓名:学 号:年级:2014春药学学习中心:杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. △U=Q+W 适用于 宏观上静止且无外力场存在的封闭 系统。
2. △H=Q P 的适用条件是 封闭系统在非体积功为0且等压 。
3. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 水(101325Pa ,273.15K )在等温等压下凝结成冰(101325Pa ,273.15K )过程 的W 小于 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
二、简答题1. 什么是系统?什么是环境?答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究的对象,这一部分物质就称为系统; 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律?答:将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时,分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3: (1)自由膨胀; (2)等温可逆膨胀;(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
答:(1)自由膨胀;0)(0)(1212e ===V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以:ΔU =ΔH =f (T )=0 (2)等温可逆膨胀;因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时,NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1,求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确正确的在题后括号内画“”,错误的画“”。
1.在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。
(A)Q > 0;(B)U < 0;(C)W < 0;(D)H = 0。
2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。
( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。
3. pV = 常数( = C p,m/C V,m)适用的条件是:( )(A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程;( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内:( )。
( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒;(C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。
( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态;( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加;( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为r H(T),下列说法中不正确的是:()。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“⨯”。
1.在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。
(A)Q > 0;(B)∆U < 0;(C)W <0;(D)∆H = 0。
2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。
( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是:( )(A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程;( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内:( )。
( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒;(C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。
( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态;( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加;( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T),下列说法中不正确的是:()。
《物理化学》期末考试试题及答案(上册)
《物理化学》练习题一、填空题1.理想气体经过节流膨胀后,焓____(升高,降低,不变)。
2.()0T dH dV =,说明焓只能是温度的函数,与_____无关。
3.1molH 2(g )的燃烧焓等于1mol_______的生成焓。
4. 物理量Q 、T 、V 、W ,其中属于状态函数的是 ;与过程有关的量是 ;状态函数中属于广度量的是 ;属于强度量的是 。
5.焦耳汤姆逊系数J-T μ= ,J-T 0μ>表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。
6.V Q U =∆的应用条件是 。
7.热力学第二定律可表达为:“功可全部变为热,但热不能全部变为功而 。
8.用ΔG ≤0判断过程的方向和限度的条件是_________。
9. 热力学第三定律的表述为 。
10. 写出热力学基本方程d G = 。
11. 卡诺热机在T 1=600K 的高温热源和T 2=300K 的低温热源间工作,其热机效率η=___。
12. 高温热源温度T 1=600K ,低温热源温度T 2=300K 。
今有120KJ 的热直接从高温热源传给低温热源,此过程ΔS =________。
13. 1mol 理想气体由298K ,100kpa 作等温可逆膨胀,若过程ΔG =-2983J ,则终态压力为 。
14. 25°C 时,0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的ΔS= 。
15. 一定量的理想气体经历某种过程变化到终态,若变化过程中pV γ不变,则状态函数(ΔS 、ΔH 、ΔU 、ΔG 、ΔA )中, 不变。
16. 在一定的温度及压力下,溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为___________。
17. 25°C 时,10g 某溶质溶于1dm 3溶剂中,测出该溶液的渗透压Π=0.4000kpa ,该溶质的相对分子质量为________18. 氧气和乙炔气溶于水中的享利系数分别是717.2010Pa kg mol -⨯⋅⋅和811.3310Pa kg mol -⨯⋅⋅,由享利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。
物理化学(全册)习题(答案)
《物理化学》复习题一、选择题:1.体系的状态改变了,其内能值( )A 必定改变B 必定不变状态与内能无关 2.μ=0 3. ( )A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说法正确? 因为A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。
( )增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. )A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( )C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。
无法判定12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化)A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( )A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。
物理化学第一章习题及答案
物理化学第⼀章习题及答案第⼀章热⼒学第⼀定律⼀、填空题1、⼀定温度、压⼒下,在容器中进⾏如下反应:Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按质量守恒定律,则反应系统为系统;若将系统与环境的分界⾯设在容器中液体的表⾯上,则反应系统为系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的。
⽽平衡态则是指系统的状态的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到平衡、平衡、平衡和平衡。
3、下列各公式的适⽤条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适⽤于;Q v =△U 适⽤于;Q p =△H 适⽤于;△U=dT nC 12T T m ,v ?适⽤于;△H=dT nC 21T T m ,P ?适⽤于;Q p =Q V +△n g RT 适⽤于;PV r=常数适⽤于。
4、按标准摩尔⽣成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,在C (⽯墨)、CO (g )和CO 2(g)之间,的标准摩尔⽣成焓正好等于的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔⽣成焓为零的是,因为它是。
标准摩尔燃烧焓为零的是,因为它是。
5、在节流膨胀过程中,系统的各状态函数中,只有的值不改变。
理想⽓体经节流膨胀后,它的不改变,即它的节流膨胀系数µ= 。
这是因为它的焓。
6、化学反应热会随反应温度改变⽽改变的原因是;基尔霍夫公式可直接使⽤的条件是。
7、在、不做⾮体积功的条件下,系统焓的增加值系统吸收的热量。
8、由标准状态下元素的完全反应⽣成1mol 纯物质的焓变叫做物质的。
9、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进⾏, 系统温度由T 1升⾼到T 2,则此过程的焓变零;若此反应在恒温(T 1)、恒压和只做膨胀功的条件下进⾏,则其焓变零。
10、实际⽓体的µ=0P T H,经节流膨胀后该⽓体的温度将。
11、公式Q P =ΔH 的适⽤条件是。
12、若某化学反应,只做体积功且满⾜等容或等压条件,则反应的热效应只由决定,⽽与⽆关。
13、常温下,氢⽓经节流膨胀ΔT 0;W 0;Q 0;ΔU 0;ΔH 0。
物理化学习题及答案
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。
物理化学习题1(1)
第二章习题1.已知100kPa下冰的熔点为0℃,此时冰的比热容Δfus h=333.3J/g。
水和冰的平均比定Cp分别为4.184J/g·K以及2.000J/g·K。
今在绝热容器里向1kg50℃的水中投入0.8kg温度﹣20℃的冰。
求:1)末态温度。
2)末态水和冰的质量。
解:1)假设冰全部融化=m(冰)Δfus h+ m(冰) Cp(冰)[0℃-(-20℃)]+ m(冰) Cp(水)(t-0℃)ΔH(冰)=800×333.3+800×2.000×20+800×4.184t=298640+33472tΔH(=m(水) Cp(水) (t-50℃)水)=1000×4.184×(t-50)=4184t-209200+ ΔH(水)=0因为容器为绝热,所以ΔH=0。
既有ΔH(冰)298640+33472t=4184t-209200t=-11.8℃﹤0℃故而冰没有完全融化当50℃水降温到0℃时,′= m(水) Cp(水) (0-50℃)=1000×4.184×(-50)=- 209200JΔH(水)当-20℃冰升温到0℃时,′= m(冰) Cp(冰)[0-(-20℃)]=800×2.000×20=32000JΔH(冰)|ΔH(水)′|>|ΔH(冰)′|所以冰只有部分融化,形成冰水混合物,则t=0℃。
2)假设熔化的冰的质量为x,得到ΔH=ΔH(冰)+ ΔH(水)= m(冰) Cp(冰)[0-(-20℃)]+xΔfus h+ m(水) Cp(水) (0-50℃)=0 x=0.532kg末态水的质量为1kg+0.532kg=1.532kg末态冰的质量为0.8kg-0.532kg=0.268kg2.已知水在100℃,101.325kP下的摩尔蒸发焓Δvap H m=40.668kJ/mol,试分别计算下列两个过程的Q,W, ΔU,H。
物理化学上册练习题(1)
物理化学练习题(1)一、单项选择题(38分,每题2分)1、恒温恒压条件下,某化学反应若在电池中可逆进行时吸热,据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零? ( )A 、 ΔUB 、 ΔHC 、 ΔSD 、 ΔG2、在p o ,273.15 K 下水凝结为冰,判断体系的下列热力学量中何者一定为零? ( )A 、 ΔUB 、 ΔHC 、 ΔSD 、 ΔG3、对实际气体的节流膨胀过程,有 ( )A 、ΔH = 0B 、ΔS = 0C 、ΔG = 0D 、ΔU = 04、H 2和 O 2在绝热钢瓶中生成水的过程: ( )A 、ΔH = 0B 、ΔU = 0C 、ΔS = 0D 、ΔG = 05、在等温和存在非体积功的情况下,某气体由始态经一微小变化到达终态,其吉布斯自由能的变化公式是: ( )A 、d G =p d V +V d p +δW fB 、d G =V d p -δW fC 、d G =-p d V +V d p +δW fD 、d G =-p d V +V d p -δW f6、下列各式中哪个是化学势? ( )A 、 (∂H /∂nB )T ,S ,c B n ≠ B 、 (∂F /∂n B )T ,p ,c B n ≠C 、 (∂G /∂n B )T ,V ,c B n ≠D 、 (∂U /∂n B )S ,V ,c B n ≠7、把下列化学势与偏摩尔量区别开来: ( )(1) (∂S /∂n B c b ,,)T p n ≠ (2) (∂H /∂n B )S ,p ,c b n ≠ (3) (∂U /∂n B )T ,V ,c b n ≠ (4) (∂F /∂n B )T ,V ,c b n ≠A 、(1)、(4) 偏摩尔量;(2)、(3) 化学势B 、(1) 偏摩尔量;(2) 化学势; (3)、(4) 都不是C 、(1) 偏摩尔量;(2)、(4) 化学势;(3) 都不是D 、(2) 化学势;(3)、(4) 偏摩尔量;(1) 都不是8、重结晶制取纯盐的过程中,析出的 NaCl 固体的化学势与母液中 NaCl 的化学势比较,高低如何? ( )A 、 高B 、 低C 、 相等D 、 不可比较9、 A,B,C 三种物质组成的溶液,物质 C 的偏摩尔量为:A 、 (∂μ/∂n C AB ,,,)T p n n B 、 (∂G /∂nC A B ,,,)T p n n C 、 (∂A /∂n A A B ,,,)T p n nD 、 (∂H /∂n C A B ,,,)S p n n10、 273 K ,2×101.3 kPa 时,水的化学势比冰的化学势: ( )A 、 高B 、 低C 、 相等D 、 不可比较11、某物质溶解在互不相溶的两液相 α 和 β 中,该物质在 α 相中以 A 形式存在,在 β 相中以 A 2形式存在,则 α 和 β 两相平衡时: ( )A 、μA αd n A α=μA 2βd n A 2β B 、c A α= c A 2β C 、a A α= a A 2β D 、2μA α= μA 2β12、在标准压力下,90 ℃的液态水汽化为90 ℃的水蒸气,体系的熵变将: ( )A 、ΔS 体>0B 、 ΔS 体<0C 、 ΔS 体=0D 、 难以确定13、亥姆霍兹自由能判据可以写作: ( )A 、(d F )T, V , W =0 ≤0B 、(d F )T, V , W =0 ≥0C 、(d F )f ,,0T V W =≤0D 、(d F )f ,,0T V W =≥014、理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态,该过程中体系的熵变ΔS体 及环境的熵变ΔS 环应为: ( )A、ΔS体>0,ΔS环<0B、ΔS体<0,ΔS环>0C、ΔS体>0,ΔS环=0D、ΔS体=0,ΔS环=015、在273.15K,2p o时,水的化学势与冰的化学势进行比较,如何? ( )A、前者高B、前者低C、相等D、不可比较16、理想气体等温过程的ΔA。
物理化学习题课答案(一)
物理化学习题课答案(一)班级:_______________ 姓名:_______________ 学号:_______________一. 选择题1. 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:( D )(A)(1)(2)(B)(3)(4)(C)(2)(4)(D)(1)(3)2. 下列宏观过程:(1) p,273 K 下冰融化为水(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是:( A )(A)(1)(4)(B)(2)(3)(C)(1)(3)(D)(2)(4)3. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经 (1) 等温压缩,(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则有: ( C )(A) H1> H2 (B) H1= H2(C) H1< H2 (D) 不能确定4. 对于下列的四种表述:(1) 因为ΔH = Qp,所以只有等压过程才有ΔH(2) 因为ΔH = Qp,所以Qp也具有状态函数的性质(3) 公式ΔH = Qp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:( B )(A)(1)(4)(B)(3)(4)(C)(2)(3)(D)(1)(2)5. ΔH = Qp适用于下列哪个过程? ( B )(A) 理想气体从1×107Pa反抗恒定的外压1×105Pa膨胀到1×105Pa(B) 0℃、101325Pa下冰融化成水(C) 101325Pa下电解CuSO4水溶液(D) 气体从298K,101325Pa可逆变化到373K、10132.5Pa6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( CD )(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换(C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关7. 在一个刚性的绝热容器中燃 ( B ) C6H6(l) + (15/2) O2(g)6CO2(g)+ 3H2O(g)(A) ΔU = 0 ,ΔH < 0 , Q = 0(B) ΔU = 0 ,ΔH > 0 , W = 0(C) ΔU = 0 ,ΔH = 0 , Q = 0(D) ΔU ≠ 0 ,ΔH ≠ 0 , Q = 08. 体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系? ( D )(A) 相等 (B) 无关系(C) p(体系)> p(环境) (D) 可逆变化途径中p(体系)=p(环境)9. 如图,在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为: ( B )(A) W = 0, Q < 0,ΔU <0(B) W > 0, Q < 0,ΔU >0(C) W = 0, Q > 0,ΔU > 0(D)W < 0, Q = 0,ΔU > 010. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( BC )11. 测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。
物理化学((上册))练习题
练 习 题第一章 《热力学第一定律》一. 选择题1. 等压过程是指:( )。
A.系统的始态和终态压力相同的过程;B.系统对抗外压力恒定的过程;C.外压力时刻与系统压力相等的过程;D.外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后,其焓变∆H = Q p ,则该过程是 ( ) 。
A.理想气体任何过程;B.理想气体等压过程;C.真实气体等压过程;D.封闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中( )是正确的。
A.只有等压过程才有焓的概念;B.系统的焓等于系统所含的热量;C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量;D.在等压且不作非体积功的条件下,系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
4. 21,m d T p T H nC T ∆=⎰公式可用于计算:( )。
A.真实气体的变温过程;B.任意系统的可逆过程;C.理想气体的绝热过程;D.等压进行的化学反应。
5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度,从T 1至T 2,∆U 等于:( )。
A. nC p ,m ∆T ;B. nC V,m ∆T ;C. nR ∆T ;D. nR ln(T 2 / T 1)。
6. ∆U 可能不为零的过程为:( )。
A.隔离系统中的各类变化;B.等温等容过程;C.理想气体等温过程;D.理想气体自由膨胀过程。
7. 理想气体等温自由膨胀过程为:( )。
A.Q > 0;B. 0U ∆<;C. W < 0;D. 0H ∆=。
8. 对于理想气体自由膨胀过程,下述提确的是: ( )。
A.系统和环境之间没有热和功的过程;B.系统的温度改变,能变化值不为零;C.系统的压力不变;D.系统对外作功。
9. 热力学能及焓同时守恒的过程为:( )。
A.隔离系统中的各类变化;B.等温等压过程;C.节流过程;D.理想气体自由膨胀过程10.凡是在孤立体系中进行的变化,其U ∆和H ∆ 的值一定是:( )。
A. 0U ∆>, 0H ∆>;B. 0U ∆=, 0H ∆=;C. 0U ∆<, 0H ∆<;D. 0U ∆=,H ∆大于、小于或等于零不能确定。
《物理化学》习题集-
物理化学课程习题集一、单项选择题1、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 >02、下面哪一个公式表示了离子独立移动定律 ( )(A) α = Λm / Λm ∞ (B) λm,+∞= t +∞ Λm ∞(C) λm,+∞,+= Λm ∞-λm,-∞ (D) Λm = k / c 3、如果反应 2A + B = 2D 的速率可表示为:r = -12d c A /d t = - d c B /d t = 12d c D /d t ,则其反应分子数为: ( ) (A) 单分子 (B) 双分子(C) 三分子 (D) 不能确定4、对某纯理想气体的任一变温过程,下列关系中正确的是: ( )(A ) ∆H =Q (B )2211d d T T V p T T U C T H C T ∆=∆=⎰⎰ (C ) ∆U =Q (D ) ∆H =∆U + p ∆V5、有一露于空气中的球形液膜,若其直径为2×10-3 m ,表面张力为0.7N ·m -1,则该液膜所受的附加压力为: ( )(A) 1.4 kPa (B) 2.8 kPa(C) 5.6 kPa (D) 8.4 kPa6、不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后,将会引起 ( )(A) 凝固点升高 (B) 蒸汽压升高 (C) 沸点升高 (D) 总是放出热量7. NH 4HS(s) 和任意量的NH 3(g) 及 H 2S(g) 达平衡时有 ( )(A) C = 2, P = 2, F = 2 (B) C = 1, P = 2, F = 1(C) C = 2, P = 3, F = 2 (D) C = 3, P = 2, F = 38、某一隔离系统经一过程,其过程的方向性可由何量确定? ( )(A) ΔS (B) ΔA (C) ΔG (D) 无法确定9、某一强电解质-+v v X M ,则其平均活度 a ± 与活度a B 之间的关系是 ( )(A) a ± = a B (B) a ± = (a B )2 (C) a ± = a B ς (D) a ± = (a B )1/ς10、Ag 2O 分解可用下面两个计量方程之一表示,其相应的平衡常数也一并列出:Ag O s Ag s O g 22212()()()→+ K P ()1 2422Ag O s Ag s O g ()()()→+ K p ()2设气相为理想气体,且已知反应是吸热的,试判断下列结论哪个是不正确的 ( )(A ))2()1(21P P K K = (B )K K p p ()()21=(C )K p ()2随温度的升高而增大 (D )O 2气的平衡压力与计量方程的写法无关11、下述说法中,哪一种不正确: ( )(A) 焓是系统能与环境进行交换的能量(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量(C) 焓是系统的状态函数(D) 焓只有在某些特定条件下,才与系统吸热相等12、系统经历一个不可逆循环后,正确的是 ( )(A) 系统的熵增加 (B) 系统吸热大于对做作的功(C) 环境的内能减少 (D) 环境的熵一定增加13、不饱和溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为: ( )(A )μμ=* (B )μμ>*(C )μμ<* (D )不能确定14. 某体系存在 C (s ),H 2O (g ),CO (g ),CO 2(g ),H 2(g ) 五种物质,相互建立了下述三个平衡: H 2O (g ) + C (s ) H 2(g ) + CO (g )CO 2(g ) + H 2(g )H 2O (g ) + CO (g )CO 2(g ) + C (s )2CO (g ) 则该体系的独立组分数C 为: ( )(A) C =3 (B) C =2(C) C =1 (D) C =415、在101.325 kPa 下,385 K 的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程,下列各式中哪个正确? ( )(A) ΔS 体+ΔS 环<0 (B) ΔS 体+ΔS 环的值不能确定(C) ΔS 体+ΔS 环=0 (D) ΔS 体+ΔS 环>016、单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势: ( )(A) 高 (B) 低(C) 相等 (D) 不可比较17、FeCl 3和H 2O 能形成 FeCl 3·6H 2O ,2FeCl 3·7H 2O ,2FeCl 3·5H 2O ,FeCl 3·2H 2O 四种水合物,则该体系的独立组分数C 和在恒压下最多可能的平衡共存的相数P 分别为: ( )(A) C = 3,P = 4 (B) C = 2,P = 4(C) C = 2,P = 3 (D) C = 3,P = 518、一定体积的水,当聚成一个大水球或分散成许多水滴时,同温度下,两种状态相比,以下性质保持不变的有: ( )(A) 表面能 (B) 表面张力(C) 比表面 (D) 液面下的附加压力二、计算题1、1mol 理想气体从300K ,100kPa 下恒压加热到600K ,求此过程的Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 、∆G 。
物理化学复习题—上册
复习题计算题1、3mol 双原子理想气体从始态750K ,150kPa ,先恒容冷却使压力降至50kPa ,再恒温可逆压缩至100kPa ,求整个过程的Q ,W ,ΔU ,ΔH ,ΔS.2、1mol 单原子理想气体从始态298K 、202.65kPa 经下列途径使其体积加倍,试计算每种途径的终态压力及各过程的Q 、W 、ΔU 值,(1)等温可逆。
(2)绝热可逆3、某双原子理想气体2mol 从始态350K ,200kPa 经过如下四个不同过程达到各自的平衡态,求各过程的功W 。
(1)恒温可逆膨胀到50kPa (2)恒温反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀 (3)绝热可逆膨胀到50kPa (4)绝热反抗50kPa 恒外压不可逆膨胀4、在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板,隔板两侧分别为2mol ,273.15K 的单原子理想气体A 及5mol ,373.15K 的双原子理想气体B ,两气体的压力均为100kPa ,活塞外的压力维持在100kPa 不变。
今将容器内的绝热隔板撤去,使两种气体混合达到平衡态,求末态的温度T 及过程的W ,U ∆,H ∆.5、计算1molO 2(g)(设为理想气体),由298K 、1p θ经下列过程压缩到3p θ时以下各热力学量的变化U H W Q S ∆∆∆、、、、。
已知,2() 3.5p m C O R =(1)恒温可逆压缩到3p θ(2)绝热可逆压缩到3p θ(3)绝热不可逆恒外压3p θ压缩至平衡6、1molCH 3C 6H 5在其沸点383.15K 时蒸发为气.求该过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔA,ΔG,ΔS,已知该温度下CH 3C 6H 5的气化热为362kJ ·kg -1。
7、容积为0.1m 3的恒容密闭容器中有一绝热隔板,其两侧的温度分别为0℃,4Ar mol 的(g)及1500C, 2 mol 的Cu(s)。
现将隔板抽调,整个系统达到热平衡,求末态温度及过程的∆H 。
上册(1)
昆明理工大学物理化学习题集(上册)院、系专业年级姓名学号-1-第二章 热力学原理2—1 1mol 理想气体由10L 膨胀100L ,其操作程序分别如下: (1)在恒定外压p ex =100kPa 的压力下膨胀;(2)恒温下分三个步骤依次降压膨胀:1000kPa →500kPa →200kPa →100kPa ; (3)在300K 的温度下恒温可逆膨胀; 试求以上每个程序对外界所作的膨胀功。
2—2 1mol 单原子理想气体,经历一个恒能(△U=0)的可逆变化过程,从25℃、101.325kPa 变化到体积等于原来的2倍,试计算出此过程的Q 、W 和△H 的值。
解:这是一个理想气体的等温可逆过程(理想气体的热力学能只是温度的函数)U Q W ∆=+2121lnV V V W pdV nRT V =-=-⎰ 21lnV Q W nRT V =-=2—3 lmol理想气体由202.65kPa、10dm3恒容升温,压力增大到2026.5kPa,再恒压压缩至体积为1dm3,求整个过程的W、Q、△U、△H。
2—4 某理想气体的摩尔恒压热容为:Cp,m=39.714 + 13.4×10-3T J·K-1·mol-1;在101.325kPa的压力下,将2mol该理想气体从10℃加热到100℃,试求此过程的W、Q、△U和△H各为若干?-2--3-2—5 今有100g 氮气(N 2),温度为273.15K ,压力为101.325kPa ,分别进行下列过程:(1)等容加热到P 2=151.99kPa ; (2)等压膨胀到体积等于原来的二倍; (3)等温可逆膨胀到体积等于原来的二倍。
已知,氮气的分子量试分别m p,M N ,27,282R C ==求出上述各过程的Q 、W 、△U 、△H 的值。
2—6 在273K 及1013.25kPa 的始态下,将10L 氧气(O 2)(设为理想气体)进行绝热膨胀。
物理化学习题1热力学第一定律
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μJ-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C p,m与摩尔定容热容C V,m之间的关系为:( )。
( 1 )C p,m < C V,m;( 2 )C p,m > C V,m;( 3 )C p,m = C V,m;( 4 )难以比较。
3、公式∆H n C TpTT=⎰,m d12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∆U = 0,∆H = 0( 2 )该过程∆H = 0,W≠0( 3 )该过程∆U = 0,Q≠0( 4 )该过程W = 0,Q≠09、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。
(完整版)物理化学练习题一
物理化学练习题一1. 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的情况下,假设由可逆热机牵引火车,与不可逆热机相比其速度将( )A. 最快B. 最慢C. 中等D. 视情况而定2. 1 mol 液体苯在298 K 时置于弹式量热计中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放热3264 ,则其等压燃烧焓为( ) -1 kJ mol . -1 kJ mol .A. 3268B. –3265C. 3264D. –32683. 一定量理想气体经历某一过程,体系的热力学能U 增加,则此过程( )A. 是等压过程B. 体系吸热C. 体系温度升高D. 是压缩过程4. 对一定量的单组系统理想气气体,下列不正确的是( )5. 关于状态函数,下列说法不正确的是( )A. 状态函数的变化值仍为状态函数B. 状态函数的绝对值是不可测定的C. 广度性质和强度性质都是状态函数D. 状态函数的二阶可导数与求导顺序无关6. 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 >07. 对于理想气体,下列关系中不正确的是( )A.0)/(=∂∂V T UB. 0)/(=∂∂T V U 0)/(=∂∂T V H D. 0)/(=∂∂T P U 8. 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 =0C. ∆U < 0, ∆H < 0D. ∆U =0, ∆H 大于、小于或等于零不能确定。
9. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则( ) A. 可以从同一始态出发达到同一终态 B. 不可以达到同一终态C. 不能确定以上A 、B 中哪一种正确D. 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定10. 1mol 理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10 倍,则体系、环境的熵变分别为( ) K -1。
物理化学习题集1
物理化学概念辨析题解物理化学教研组编写2008,10热力学第一定律一、选择题1. 在100 ℃,101325 Pa下,1mol水全部向真空容器气化为100 ℃,101325 Pa 的蒸气,则该过程( ) (A) ΔG<0,不可逆(B) ΔG=0,不可逆(C) ΔG=0,可逆(D) ΔG>0,不可逆2. 如图,将CuSO4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可以看作封闭体系的是:( )(A)绝热箱中所有物质(B) 两个铜电极(C) 蓄电池和铜电极(D) CuSO4水溶液3. 体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:( )(A) T,p,V,Q (B) m,V m,C p,∆V(C)T,p,V,n(D) T,p,U,W4. 理想气体向真空膨胀,当一部分气体进入真空容器后,余下的气体继续膨胀所做的体积功:( ?? ) (A) W > 0 (B)W = 0(C) W < 0 (D) 无法计算5. 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:( )(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 < 06. 对于封闭体系来说,当过程的始态与终态确定后,下列各项中哪一个无确定值:( ) (A)Q (B) Q + W(C) W (当Q = 0时) (D) Q (当W = 0时)7. 下述说法中,哪一种不正确:( )(A)焓是体系能与环境进行交换的能量(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量(C) 焓是体系状态函数(D) 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等8. 在等压下,进行一个反应A + B→C,若∆r H m > 0,则该反应一定是:( ?? )(A) 吸热反应(B) 放热反应(C) 温度升高(D)无法确定9. 某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种,在298 K时由5 dm3 绝热可逆膨胀到6 dm3,温度降低21 K,则容器中的气体是:( )(A) O2 (B) CO2 (C) NH3 (D) Ar10. 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11. 热力学第一定律仅适用于什么途径:( )(A)同一过程的任何途径(B) 同一过程的可逆途径(C) 同一过程的不可逆途径(D) 不同过程的任何途径12. 1 mol H2(为理想气体)由始态298 K、p 被绝热可逆地压缩5 dm3,那么终态温度T2 与内能变化∆U分别是:( ) (A) 562K,0 kJ (B) 275K,-5.49 kJ(C) 275K,5.49 kJ (D) 562K,5.49 kJ13. n mol理想气体由同一始态出发,分别经(1)等温可逆;(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态,以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值,则:( ) (A) H1 > H2(B)H1 < H2(C) H1 = H2 (D) 上述三者都对14. 如图,A→B和A→C均为理想气体变化过程,若B、C在同一条绝热线上,那么∆U AB与∆U AC的关系是:( )(A)∆U AB > ∆U AC (B) ∆U AB < ∆U AC(C) ∆U AB= ∆U AC (D) 无法比较两者大小15. 一定量的理想气体,经如图所示的循环过程,A→B为等温过程,B→C等压过程,C→A为绝热过程,那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于:( )(A) B→C的内能变化(B) A→B的内能变化(C) C→A的内能变化 (D) C→B的内能变化16. 反应C(石墨) + ½O2→CO(g),∆H(298 K) < 0,若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行,则体系:( )(A) ∆T < 0,∆U < 0,∆H < 0(B)∆T > 0,∆U = 0,∆H > 0(C) ∆T > 0,∆U > 0,∆H > 0(D) ∆T > 0,∆U = 0,∆H = 017. 已知反应B→A,B→C的等压反应热分别为∆H1与∆H2,那么A→C的∆H3与它们的关系是:( ) (A) ∆H3 = ∆H1 + ∆H2(B) ∆H3 = ∆H1 - ∆H2(C)∆H3 = ∆H2 - ∆H1(D) ∆H3 = 2∆H1 - ∆H218. 计算“反应热效应”时,为了简化运算,常假定反应热效应与温度无关,其实质是:( )(A) 状态函数之值与历史无关(B) 物质的热容与状态无关(C) 物质的热容与温度无关(D)反应前后体系的热容不变19. 如图某循环过程:A→B是绝热不可逆过程;B→C是绝热可逆过程;C→A 是恒温可逆过程,问在C→A过程中体系与环境交换的热Q C-A:( ) (A) Q C-A > 0(B) Q C-A < 0(C) Q C-A = 0(D) 不能确定20. 在一绝热钢壁体系内,发生一化学反应,温度从T 1→T 2,压力从p 1→p 2,( ) (A) >0, >0, >0 (B) =0, <0, <0(C) =0, >0, >0 (D =0, =0, =0)Q W U Q W U Q W U Q W U ∆∆∆∆21. 当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时,则 ( )(A) 焓总是不变的 (B) 热力学能总是不变的(C) 焓总是增加的 (D) 热力学能总是减少的22. 一定量的理想气体从同一状态分别经历恒温可逆膨胀,绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V 1 , V 2 ,则 ( )(A) V 1>V 2 (B) V 1< V 2(C) V 1 = V 2 (D) 不确定23. 某化学反应在恒容、绝热、无其他功的条件下进行,体系的温度由T 1升至T 2,此过程系统的内能变化 ( ) 若此反应在恒容、恒温T 1、无其他功的条件下进行,此过程系统的内能变化( )(A) 大于零 (B) 等于零(C) 小于零 (D) 不能确定24. 某理想气体从同一始态(p 1,V 1,T 1)出发分别经绝热可逆压缩、绝热不可逆压缩到同一终态温度T 2,则过程的功 ( )(A) W 1 > W 2 (B) W 1 < W 2(C) W 1 = W 2 (D) W 1 与 W 2 无确定关系25. 在海拔2000米的高山上加热水,沸腾时,水的温度是: ( )(A) 小于100度 (B) 等于100度 (C) 大于100度26. 如果在压力大于101.325 kPa 下加热水(高压容器内),水的沸点应是 ( )(A) 大于100度 (B) 小于100度 (C) 等于100度27. 在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管,加热盛水槽中之水,使其达到沸点。
《物理化学1》习题
二、内容提要
1.理想气体 下列关系式: pV=nRT 此式称为理想气体状态方程。式中 R 是气体常数,常用的与单位是 8.314J·K-1·mol-1。 2.对于混合的理想气体有: 分压定律: 混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度、 体积条件下产 生压力的总和,称道尔顿分压定律。 数学式为:pB=yBp 分体积定律:混合气体中任一组分 B 的分体积 VB 是所含 nB 的 B 单独存在于混合气 体的温度、总压力条件下占有的体积,称阿马格分体积定律。 数学式为:VB =yBV 3.实际气体的范德华方程式 实际气体分子是有一定的形状和大小并且分子间有作用力。 实际气体状态方程形式很 多,最著名的是范德华方程式:(p+ n2a/V2)(V –nb)=nRT 分子间无作用力,分子体积视为零的气体。在高温低压下,任何实际 气体的行为都很接近于理想气体的行为。平衡状态的理想气体的 p、V、T 及 n 之间满足
1
B
B
f Hm ( B)
B
B
C H m ( B)
12.实际气体的节流膨胀 对于实际气体的节流膨胀过程,在已知 Q 0 和 p 0 的情况下,推理得到的结果 为 H 0 。即实际气体的节流膨胀过程是一个等焓过程( dH 0 )。定义焦耳—汤姆 T 逊系数为 J T ( ) H , 表示在节流膨胀过程中气体的温度随压力的变化率。 当 J T 0 p 时,气体经过节流膨胀后温度降低;当 J T 0 时,气体经过节流膨胀后温度升高。而理 想气体的汤姆逊系数为 J T 0 ,表示理想气体经过节流膨胀后温度保持不变。需要注 意的是,节流膨胀过程仅是简单的物理变化过程,即在变化过程中仅是体系的温度、压 力、体积发生变化,没有相变化和化学变化的产生。利用节流膨胀可以使气体致冷。
物理化学上册习题解答
BEC相区内是KNO3,NaNO3和组成为E的饱和溶液三相 共存。
7.在 pθ下,用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时, 体系的沸点: ( ) A (A) 必低于 373.15 K (B) 必高于 373.15 K (C) 取决于水与有机物的相对数量 (D) 取决于有机物的分子量大小 不互溶双液系的特点:
7. 298 K, p下,1 mol甲苯与1 mol苯混合形成理想溶液, -1 11.53 J· K 混合过程的ΔmixH = ___ , Δ S = __ _ 。 0 mix
理想溶液的通性
mix H 0; mix S nR xB ln xB 11.53J K 1
pNH 3 pHCl
C = S- R - R'=3-1-1=1
f = C- Ф +2
f = C- Ф +2=1-2+2=1
9. CuSO4与水可生成CuSO4H2O,CuSO43H2O,
CuSO45H2O三种水合物,则在p下,与CuSO4水溶液及 冰共存的水合物最多有 1 种。 设CuSO4与水可生成n种水合物 S=2+n C = S- R - R'
11.在二盐一水三组分等温等压相图的扇形区内的自由度 f= 。 1
定温、定压下:
C=3,f=3- Ф 相图中的扇形区是两相共存 区, f=3- Ф =3-2=1
12. 若298 K时,反应 2NO2 (g) N2O4 (g) 的 K p 8.834 , 则当p(NO2)=1 kPa, p(N2O4)=10 kPa时, 反应将 向生成NO2 方向进行。
U H A G B n n n n B S ,V ,nz B S , p ,nz B T ,V ,nz B T , p ,nz
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第二章 热力学第一定律一、填空题1. ()0T dH dV =,说明焓只能是温度的函数,与_______________________无关。
2. 理想气体经过节流膨胀后,焓____(升高,降低,不变)。
3. 1molH 2(g )的燃烧焓等于1mol_______的生成焓。
4. 物理量Q 、T 、V 、W ,其中属于状态函数的是 ;与过程有关的量是 ;状态函数中属于广度量的是 ;属于强度量的是 。
5. V Q U =∆的应用条件是 。
6. 焦耳汤姆逊系数J-T μ= ,J-T 0μ>表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。
答案:1. 体积、压强2. 不变3. T 、V ;Q 、W ; V ;T4. H 2O5. 封闭系统;0dV =;'0W =6. ()H T p ∂,低于二、判断和改错1. 内能是状态的单质函数,所以两个状态相同时,其内能值必然相同。
2. 利用氧弹式量热容器测量萘的燃烧热,这个实验过程是绝热定容过程。
3. 101325PA .,100℃1mol 液态水经定温蒸发成水蒸气(若水蒸气可视为理想气体),因温度不变,所以ΔU =0,ΔH =0。
4. nmol 理想气体从同一始态出发,分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程,其终态温度必定不同。
5. 水可以在定温定压条件下电解形成氧气和氢气,此过程中=p H Q ∆。
6. 当热量由系统传给环境时,系统的内能必定减少。
7. 一定量的气体,从始态A 变化到终态B ,系统吸收100J 的热量,对外作功200J ,这不符合热力学第一定律。
8. 系统的状态一定,所有状态函数值一定,状态改变,所有状态函数值必定改变。
9. =p H Q ∆,因为H 是状态函数,所以p Q 也是状态函数。
10. 在一绝热刚性容器中进行一放热反应,则=0H U ∆∆=。
11. 水的标准生成热也就是H 2(g )的标准燃烧热。
12. 1mol 苯在298K 时置于弹式量热容器中完全燃烧,生成CO 2(g )和H 2O (l ),同时放热3264KJ ,则其定压燃烧热p Q 为-3268KJ 。
13. 因焓是温度与压力的函数H =f (T ,P ),则p TH H dH dT dp T p ⎛⎫∂∂⎛⎫=+ ⎪⎪∂∂⎝⎭⎝⎭,在正常相变时,d T =0,d P =0,故此过程ΔH =0。
14. 一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。
15. 若一个过程是可逆过程,则该过程中的每一步都是可逆的。
答案:1. √;2. √;3. ×;这是可逆相变过程,系统ΔU >0,ΔH >0。
4. ×;终态温度相同。
5. ×;此过程消耗了电功W'≠0,∴ΔH≠QP 。
6. ×;不一定,要看系统与环境间功的传递多少.7. ×;ΔU=Q -W ,这时系统内能降低100J 。
8. ×;系统状态改变,状态函数值不一定都改变。
9. ×;Q 是与过程有关的量,只有当W'=0,定压过程时Q P =ΔH 。
10. ×;∵Q=0,ΔV=0,W=0∴ΔU=0,但ΔH=ΔU+Δ(PV )≠0。
11. √;12. ;13. ×;此公式不适用于相变过程。
14. ×;无限小过程不是可逆过程的充分条件。
15. √;三、选择题1. H 2和O 2化合生成水的反应在绝热、恒容的反应器中进行,此过程中,状态函数的变化值为零的是:A .ΔU ;B .ΔH ;C .ΔG 。
2. 理想气体作绝热自由膨胀过程,系统熵变A.0S ∆> B.0S ∆= C.0S ∆<3. 系统的下列各组物理量中都是状态函数的是:A .T 、p 、V 、Q ;B .m 、V m 、C .p 、∆V ;C .T 、p 、V 、n ;D .T 、p 、U 、W 。
4. x 为状态函数,下列表述中不正确的是:A .x 为全微分;B .当状态确定,x 的值确定;C .x dx ∆=⎰的积分与路经无关,只与始终态有关;D .当系统状态变化,x 值一定变化。
5. 对于内能是系统状态的单值函数概念,错误理解是:A .系统处于一定的状态,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。
6. 理想气体向真空膨胀,当一部分气体进入真空容器后,余下的气体继续膨胀所做的体积功:A .W >0;B .W =0;C .W <0;D .无法计算。
7. 对于封闭系统来说,当过程的始态与终态确定后,下列各项中哪一个无确定值:A .Q ;B .Q +W ;C .W (当Q =0时);D .Q (当W =0时)。
8. 在等压下,进行一个反应A+B →C ,若r m >0H ∆,则该反应一定是:A .吸热反应;B .放热反应;C .温度升高;D .无法确定。
9. 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: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。
10. 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。
11. 非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的:A .Q =0,∆H =0,∆p <0;B .Q =0,∆H <0,∆p <0;C .Q >0,∆H =0,∆p <0;D .Q <0,∆H =0,∆p <0。
12. 1molH 2(为理想气体)由始态298K 、p 被绝热可逆地压缩5dm 3,那么终态温度T 2与内能变化∆U 分别是:A .562K ,0kJ ;B .275K ,-5.49kJ ;C .275K ,5.49kJ ;D .562K ,5.49kJ 。
13. 理想气体从同一始态(p 1,V 1,T 1)出发,分别经恒温可逆压缩(T )、绝热可逆压缩(i )到终态体积为V 2时,环境对系统所做功的绝对值比较:A .W T >W i ;B .W T <W i ;C .W T =W i ;D .无确定关系。
14. 反应122C()+O (g)CO(g)→石墨,∆H (298K )<0,若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行,则系统:A .∆T <0,∆U <0,∆H <0;B .∆T >0,∆U =0,∆H >0;C .∆T >0,∆U >0,∆H >0;D .∆T >0,∆U =0,∆H =0。
15. 反应122C()+O (g)CO(g)→金刚石的热效应为r m H ∆,问此r m H ∆值为:A .CO (g )的生成热;B .C (金钢石)的燃烧热;C .碳的燃烧热;D .全不是。
答案:1.A ;2.B ;3.C ;4.D ;5.C ;6.B ;7.A ;8.D ;9.B ; 10.A ; 11.A ; 12.D ;13.B ;14.B ;15.D ;四、计算题1. 水在101.3 kPa ,100℃时,∆vap H m = 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。
)2. 蔗糖C 12H 22O 11(s)0.1265 g 在氧弹式量热计中燃烧,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f m H ∆(CO 2 ,g )=-393.51 kJ·mol -1,f m H ∆( H 2O, l ) =-285.85 kJ·mol -1,C 12H 22O 11 的摩尔质量为342.3 g·mol -1 。
)3. 1 mol 理想气体(C p,m = 5R / 2)从0.2 MPa ,5 dm 3等温(T 1)可逆压缩到1 dm 3;再等压膨胀到原来的体积(即5 dm 3),同时温度从T 1变为T 2,最后在等容下冷却,使系统回到始态的温度T 1和压力。
1)在p -V 图上绘出上述过程的示意图;2)计算T 1和T 2;3)计算每一步的Q ,W ,∆U 和∆H 。
4. 将2 mol H 2(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H 2(g )在25℃时从15 dm 3等温膨胀到50 dm 3,试求在过程的Q ,W ,∆U ,∆H 。
假设H 2(g )服从理想气体行为。
5. 273.15K 、1013250Pa 的0.0100m 3 双原子理想气体,分别经过下列过程,到达终态压力为 101325Pa 。
试计算系统经过每种过程后的终态温度和 W 、Q 、ΔU 和ΔH 。
1)等温可逆膨胀;2)绝热可逆膨胀;3)反抗恒定外压p (外)=101325Pa ,恒温膨胀;4)反抗恒定外压p (外)=101325Pa ,绝热膨胀。
6. 若将2mol 、300K 、1013250Pa 的理想气体,先等容冷却到压力为 101325Pa ,再等压加热到300K 。
试求该过程总的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。
7. 1mol 单原子理想气体始态为 202.65kPa 、0.0112m 3 ,经 pT =常数的可逆过程,压缩到终态为 405.3kPa 。
试计算:1)终态的体积和温度;2)W 、ΔU 和ΔH 。
8. 已知冰在 0℃及101.325kPa 时的熔化热是334.4J/g ,水在100℃和101.325kPa 时的蒸发热为2255J/g ,在 0-100℃之间水的比热平均值为 4.184J ·K -1·g -1,在100-200℃之间水蒸气的恒压比热为34.31J ·K-1·g-1 。
今在101.325kPa 下,若将101.325kPa 、0℃的 1mol 冰转变成200℃的水蒸气。
试计算该过程的ΔU 和ΔH 。
9. 已知甲醛(g )的标准摩尔燃烧热-1c m (298.15K)=563.5 kJ mol H ∆⋅,甲醇(g )的-1f m (298.15K)=201.2kJ mol H ∆⋅,氢气和C (石墨)的c m (298.15K)H ∆分别为-286 及-394kJ ·mol-1 。