东北林业大学化学应化2011-物理化学A1阶段测验1-2012-2013-2-及参考答案

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二、选择题（在每个小题的备选答案中选出正确答案，填入下面表格相应题号下；本大
题共10小题，每小题1.5分，总计15分。

）
1. 在标准压力下，1mol氢气与氧气反应生成1mol液态水，反应放热为Δr H，下列哪种说法是错误的?
A．ΔH 是H2O (l)的标准生成热B．ΔH =ΔU
C．ΔH是氢气的燃烧热D．︱ΔU︱ <︱ΔH︱
2. 公式ΔH=Q P适用的过程是
A．理想气体从1000 Pa反抗恒外压100 Pa膨胀到100 Pa的过程；
B．100℃ , 101.325 Pa 液态水变为气态水；
C．恒温恒压下电解水反应；
3.在绝热钢瓶中进行的1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的变化，其ΔU和ΔH
的值是
A．ΔU = 0 , ΔH > 0 B．ΔU = 0 , ΔH = 0
C．ΔU< 0 , ΔH < 0 D．ΔU= 0 , ΔH不确定
4. 理想气体经节流膨胀过程：
A．μJ-T >0 ΔH=0 ΔT<0 B．μJ-T =0 ΔH=0 ΔT<0 C．μJ-T =0 ΔH>0 Δp<0 D．μJ-T=0 ΔH=0 ΔT=0
5. 理想气体经历如图所示，图B为循环过程。

图A为恒温可逆过程，图D为恒压过程，图C为绝热可逆过程。

在绝对值上等于过程热量Q的阴影面积是
A B C D
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2012－2013学年第二学期阶段考试题1
6. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温可逆膨胀，(2) 绝热可逆膨胀到具有相同体积的终态，以W 1，W 2分别表示两个过程的功，则有
A. W 1> W 2
B. W 1= W 2
C. W 1< W 2
D. W 1>= W 2
7. 1mol 单原子理想气体绝热可逆从p 1T 1V 1膨胀p 2V 2，当过程的始态与终态确定后，下列各公式中不正确的是
A. B. )(12,T T nC U W m V -=∆=
C. 1
)
(12--=
γT T nR W D. )(122V V p W --=
8. 体系的下列各组物理量中都是强度性质的是
A. U m ，H m ，Q
B. T ，ρ（密度），∆H
C. T ，p ，V m ，
D. H ，U ，W 。

9. 已知100℃，101.325kPa,水的蒸发热)(1T ∆H =40.69kJ.mol -1。

假定25℃~100℃之间液
态水C p ，m （l ）=75.26 J ·K -1·mol -1, 气态水C p ，m （g ）=33.76.00 J ·K -1·mol -1,您贵 体体温为37℃。

若计算从您贵体蒸发1mol 汗水所需热量)(2T ∆H 。

以下公式正确的是 A.
B.
C.
D. 10. 对理想气体下列公式中不正确的是
A ．0=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂T V U B ．0=⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂H
p T C ．1=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂T
p H D ． 0=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂T
V H
d
)()T (m p,T 1m 2m 2
1
C T H H T ⎰
∆+∆=∆
T
)(B,C )T (m
p,2m ∆∆=∆相态 H T
)T (m p,2m ∆=∆nC H
)T ()T (1m 2m
H n H ∆=∆122111--=γγV T V T
三、 填空题（在每个括号中填上答案；本大题共5小题，10个
括号，每个括号1分，总计10分。

）
1、如下图所示，若选水和电阻丝为体系，则W （ >0 ），Q =（ 0 ）。

2．液体的纯PVT 变化，公式d H =nC p,m d T 适用于( 定压 )过程。

而理想气体的纯PVT 变化，公式d H =nC p,m d T 适用于( 任意纯PVT )过程。

3．1mol 单原子理想气体经恒压加热温度升高1℃，则该过程的功为W=(- nR △T )。

经恒容加热温度升高1℃，则该过程的功为W =( 0 )。

4．在298K ，100KPa 锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。

放热为Q ，若视氢气为理气， 且只考虑氢气体积，则W ＝( -nRT )，=∆U ( Q+W )。

5．热力学平衡条件有化学平衡、相平衡，还有( 热 )平衡和( 力 ) 平衡。

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2012－2013学年第二学期阶段考试题1
四、问答题（本大题共4个小题，总计12分。

）
1．(本题3分)
何谓可逆过程？
【答】
逆原途经是系统恢复原状的同时，系统也恢复原状，则称原途径为可逆过程。

或：由一系列无限接近于平衡状态组成的过程。

或：无摩擦的准静态过程。

准静态过程满足下面条件：
（膨胀平衡所需时间）
膨胀时间间隔内外τ>∆±=)(,
d t p p p
2．(本题3分)
何谓节流膨胀？
【答】
绝热条件下，保持多孔塞两边压力不变进行的膨胀。

3．(本题4分)
定容摩尔热容的文字定义
【答】
定容，无非体积功，无化学变化，无相变化1摩尔物质升高1度或下降1度所吸收或放出的热量。

4．(本题2分)
（1）理想气体在微观上有何特征？ （2）写出范德华气体状态方程。

【答】
（1）理想气体在微观上：
分子无体积，分子间无作用力。

（2）范德华气体状态方程：
n R T nb V V a n p =++))((22或 RT b V V a
p m m
=++))((2
五、计算题和推导题 （本大题共4个小题，总计48分。

）
1．计算题(本题36分)
1mol 液态水在100℃, p 1= 101.325kPa 下蒸发为同温同压下气态水，然后在100℃下, 气态水从p 1= 101.325kPa 等温可逆膨胀至p 2=50.663kPa 。

再然后
定容加热至压力p 3= 2 p 1（假设气态水可以视为理想气体，且V g >>V l ）。

请分别计算下列过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH 。

(1) 液态水蒸发为气态水过程；（已知100℃，101.325kPa,水的蒸发热40.69kJ.mol -1）。

(2)气态水等温可逆膨胀过程；
(3)定容加热至压力p 3= 2 p 1过程；已知气态水C p ，m （g ）=33.76 J ·K -1·mol -1。

【解】
（1）相变 ：
kJ 102.315.373314.811=⨯⨯-=-=nRT W kJ 69.4011=∆=H Q
J nRT H W Q U k 59.371111=-∆=+=∆
（2）理气等温可逆，
022=∆=∆H U kJ
kJ 15.2663
.50325.101ln 298314.81ln
2122=⨯⨯==-=p p nRT W Q （3）定容加热，
1
3
23T T p p = 因2/,21213p p p p ==，所以 134T T = 03=W kJ
kJ 47.82373.15)-373.15(48.314)-(33.761)
T -(T 13,33=⨯⨯⨯==∆=m v nC U Q
kJ
78.37373.15)-373.15(433.761)
T -(T 13,3=⨯⨯⨯==∆m p nC H
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2012－2013学年第二学期阶段考试题1
2.计算题(本题12分)
1.000g 正庚烷在氧弹式量热计中燃烧后升温6.0K ，假定量热计系统热容为180 J ·K -1，（量热计的平均温度298K ）。

（1）请计算298K 时正庚烷的摩尔燃烧内能
m c U ∆；
（2）请计算298K 时正庚烷的摩尔燃烧焓
m c H ∆；
（3）请利用（2）的结果，计算298K 时正庚烷的标准摩尔生成焓 m f H ∆；
（已知二氧化碳和液态水的标准生成焓分别为－393.51 kJ.mol -1和－285.83 kJ.mol -1） 【解】
（1）定容燃烧: θ
m C U ∆
1kJ 22.10829
.100180
0.6-⋅-=⨯-∆=
∆mol n
U U C m C θ
（2）定容燃烧: θ
m C H ∆
)(8)(7)(11)(H C 222167l O H g CO g O s +→+
kJ
13.11810298314.8)117(22.1083-=⨯⨯⨯-+-=+∆=∆-∑g
B m
C m C RT U H νθ
θ（3）)(H C 167s 的标准生成焓: θm f H ∆
因正庚烷的燃烧焓等于其反应焓
))(H C ()(7)(8))(H C (16722167s H O H H O H H s H m f m f m f m C θθθθ∆-∆+∆=∆
所以
kJ
s H O H H O H H s H m c m f m f m f 77.5030)13.118()831.285(7)51.393(8))
(H C ()(7)(8))(H C (16722167=---⨯+-⨯=∆-∆+∆=∆θ
θθθ。