第4章 化学热力学题库

8、已知fH
(SO2 , g , 298 K) =－29681 kJ·mol-1； fH
(H2S , g , 298 K) =－2050 kJ·mol-1； fH
(H2O , g , 298 K) =－24181 kJ·mol-1； 则反应2H2S(g) + SO2(g) == 2S(斜方) + 2H2O(g)的rH
第四章 化学热力学
注：加星号为热力学第二定律和第三定律部分
A题型 一、选择题（将正确答案编号填入括号内） 1、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，Vm，Cp，W （C）T，p，V，n （D）T，p，U，W 参考答案：C 2、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 参考答案：A 3、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Cp与温度无关 （D）恒容热容CV与温度无关 参考答案：A 4、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：-----------------------------------------------------------------------------------------------------( ) （A）Cp，m < CV，m （B）Cp，m > CV，m （C）Cp，m = CV，m （D）难以比较 参考答案：B 5、已知(g)在298K时标准摩尔生成焓分别为KJ/mol及-111KJ/mol，则反 应的：--------------------------（ ） （A）-353KJ （B）131KJ （C）-131KJ （D）353kJ 参考答案：B 6、在一定的温度和压力下，反应A→2B反应的标准摩尔焓变为rH
过程（1）是理想气体等温可逆膨胀
故过程是可逆的。 过程（2）是理想气体等温自由膨胀
Q=0
﹥0 故过程是自发的。 过程（3）为理想气体在等温下反抗恒外压膨胀
﹥0 所以，过程为自发的。
B题型 1、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 参考答案：D 2、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 参考答案：A 3、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 参考答案：D *4、理想气体经不可逆循环，则：----------------------------------------------------------------（ ）
（1）由题意可知，该过程为恒温恒外压，即 = 50kPa 由式(5.3)得
（2）因为气体自由膨胀，即 = 0 根据式(5.2)得
2、已知下列反应 (COOH)2 ( s ) +O2(g)→2 CO2（g） + H2O( l) 标准摩尔 反应焓为(298.15K)=－246.02。已知(CO2, g, 298.15K)=－393.51， (H2O, l, 298.15K) =－285.83，计算(COOH) 2 ( s )的标准摩尔生成焓。 参考答案： 上述反应的标准摩尔反应焓为
（A）=0，）=0 （B））=0，＞0 （C）＞0，＞0 （D）＞0，＜0 参考答案：B
二、填空题 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，Q 0，W 0，U 0； （2）、以电热丝和水为系统，Q 0，W 0，U 0； （3）、以电热丝、电源、水及其他一切有关的部分为系统，Q 0，W 0，U 0。 （选填 、= 或 ） 参考答案：（1）、，，；（2）、=，，；（3）、=，=，= 2、在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为 ______ ，焓变化为 _______ 。 参考答案：0；P2V2- P1V1 *3绝热不可逆膨胀过程系统的S 0，绝热不可逆压缩过程系统的S 0。（选填 >，< 或 = ） 参考答案：；
。
参考答案：nCV,m( T2－T1 )
7、300K 时 0.125 mol 正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热
602kJ，反应 C7H16 (l) + 11O2 (g) = 7CO2 (g) + 8H2 O(l) 的 △rUm=
______；△rHm = _______ 。 (RT ≈ 2.5 kJ) 参考答案：△rUm = -4816 kJ.mol-1；△rHm = -4826 kJ.mol-1
,1(T) - rH
, 2(T) 参考答案：D *7、在隔离系统中，发生一具有一定速度的变化，则系统的熵变：------------------------（ ） （A）保持不变 （B）总是减小 （C）总是增大 （D）可任意变化 参考答案：C *8、工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率：-----------------------------（ ） （A）20 % （B）25 % （C）75% （D）100 % 参考答案：A *9、可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：----------------------------------（ ） （A）跑的最快 （B）跑的最慢 （C）夏天跑的快 （D）冬天跑的快 参考答案：B
(298 K) =
。
参考答案：-14581 kJ·mol-1
9、298K时C（石墨）的标准摩尔生成焓 =
。
参考答案：
*10、热力学第二定律的克劳修斯表述是：______
__。
参考答案：热不能自动从低温问题传到高温物体
*11、热力学第二定律的开尔文表述是：_____________。
参考答案：不可能从单一热源吸热作功而无其他变化
( 298.15K ) = 2 ( CO2, g, 298.15K ) + ( H2O, l, 298.15K ) － [(COOH) 2 , s , 298.15K ] － ( O2, g , 298.15K ) 由于 ( O2, g , 298.15K ) = 0 所以 [(COOH) 2 , s , 298.15K ]
________ △U，因为____________。
参考答案：一定大于；因为 H = U + PV；一定大于；因为 △H = △U +
(△n)RT，而 △n为正
3、选择“＞”，“＜”，“＝”中的一个填入下列空格：
理想气体恒温可逆压缩：△U ______ 0， △H ______ 0。
参考答案：“＝”；“＝”
*10、熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中 不正确的是：-------------------------------------------------------------------（ ） （A）同一种物质的 S(g)>S(l)>S(s) （B）同种物质温度越高熵值越大 （C）分子内含原子数越多熵值越大 （D）0K时任何纯物质完美晶体的熵值都等于零 参考答案：C
二、填空题
1、系统与环境之间
的系统称为敞开系统；系统与环境之间
的系统称为封闭系统；系统与环境之间
的系统称为隔离系统。
参考答案：既有能量交换，又有物质交换；有能量交换，无物质交换；
无能量交换，无物质交换
2、对于任何宏观物质，其焓 H 一定 _______ 内能 U，(填上 ＞、＜、
＝) 因为 _________；对于等温理想气体反应，分子数增多的△H 一定
,1(T)，反应2A→C的标准摩尔焓变为rH
, 2(T)，则反应C→4B 的rH
, 3(T)为：--------------------------（ ） （A）2rH
,1(T) + rH
, 2(T) （B）rH
, 2(T) - 2rH
,1(T) （C）rH
, 2(T) + rH
,1(T) （D）2rH
4、等式△H=QP的成立条件是
、
、。
参考答案：封闭系统、等压、
5、热力学系统必须同时实现
平衡、
平衡、 平衡和
平衡，才达到热力学平衡。
参考答案：热；力学；相；化学
6、某理想气体的摩尔定容热容为CV，m（常数），摩尔定压热容
为Cp，m（常数），1 mol该气体恒压下温度由T1变为T2，则此过程中气
体的U =
= 2 ( CO2, g, 298.15K ) + ( H2O, l, 298.15K )－ ( 298.15K )= 2×(－ 393.51) +
(－285.83)－ (－246.02) = －826.83 *3、5mol理想气体由298 K、1013.25 kPa分别按以下过程膨胀至 298 K、101.325kPa，计算系统的熵变，并判断哪些过程可能是自发的。 （1）可逆膨胀； （2）自由膨胀； （3）反抗恒外压101.325kPa膨胀。 参考答案： 题中三个过程有相同的始末态，因此是相同的，由等温可逆过程来计 算。
*12、Pb的熔点327℃，熔化热为4.86KJ/mol，则1molPb在熔化过程的
△S= 。
参考答案：
*13、公式
的适用条件是
Байду номын сангаас
，
。
参考答案：封闭系统；等温等压可逆过程
*14、在一定温度、压力下，对于一个化学反应，能用以判断反应方向
的是 。
参考答案：
三、计算题 1、1mol、273.15K、100kPa的理想气体，经由下述两个途径（1）恒为 50kPa；（2）自由膨胀(向真空膨胀)到末态为273.15K、50kPa，分别求 两个途径的W。 参考答案： 始、末态气体的体积分别为