第一章 热力学基础练习题
第一章 热力学第一、二定律试题及解答
第一章 热力学第一定律一、选择题1.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。
2.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。
3.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( )(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆,下列说法中不正确的是( )。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是( )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( )(A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为( )(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是()(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是()(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
物理化学各章复习题 附答案
第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 判断题1.可逆的化学反应就是可逆过程。
2.Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
3.焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
4.焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。
5.一个绝热过程Q = 0,但体系的DT不一定为零。
6.对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
7.某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。
8.任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
9.功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。
10.不可逆过程的熵变是不可求的。
11.某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。
12.在孤立体系中,一自发过程由A→B,但体系永远回不到原来状态。
13.绝热过程Q = 0,即,所以d S = 0。
14.可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
15.绝热过程Q = 0,而由于DH = Q,因而DH等于零。
16.按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。
17.在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系),该过程W>0,DU>0。
18.体系经过一不可逆循环过程,其DS体>0。
19.对于气态物质,C p-C V = n R。
20.在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q= 0,所以DS=0。
1.4.2 选择题1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有 .A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<02.体系接受环境作功为160J,热力学能增加了200J,则体系 .A.吸收热量40J B.吸收热量360JC.放出热量40J D.放出热量360J3.在一绝热箱内,一电阻丝浸入水中,通以电流。
若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则 .A.Q> 0,W = 0,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 04.任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是 .A.DG B.DS C.DU D.Q5.对一理想气体,下列哪个关系式不正确 .A. B.C. D.6.当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时,它适用于 .A.理想气体的可逆过程 B.封闭体系的任一过程C.封闭体系只做体积功过程 D.封闭体系的定压过程7.在一绝热钢壁体系内,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则 .A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 08.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是 .A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 09.任意的可逆循环过程,体系的熵变 .A.一定为零 B.一定大于零 C.一定为负 D.是温度的函数10.一封闭体系,从A→B变化时,经历可逆(R)和不可逆(IR)途径,则 .A.Q R = Q IR B. C.W R = W IR D.11.理想气体自由膨胀过程中 .A.W = 0,Q>0,DU>0,DH=0 B.W>0,Q=0,DU>0,DH>0C.W<0,Q>0,DU=0,DH=0 D.W = 0,Q=0,DU=0,DH=012.H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则 .A.Q=0,DH>0,DS孤 = 0 B.Q>0,W = 0,DU>0C.Q>0,DU>0,DS孤>0 D. Q=0,W = 0,DS孤>013.理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有 .A. DS体= 0 B. DU=0 C.Q<0 D. DH=014.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.热力学能总是减小的15.环境的熵变等于 .A. B. C. D.1.4.3 填空题1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。
物理化学-第一章-热力学第一定律-习题 (1)精选全文
3(1)1g水在100℃,101.325kPa下蒸发为蒸 汽(理气),吸收热量为2259J·g-1,问此过 程的Q、W、△U、△H值为多少?
(2)始态同上,外界压强恒为50.66kPa下, 将水等温蒸发后,再将50.66kPa下的气慢慢 加压为终态100℃,101.325kPa的水气,求Q、 W、△U、△H值为多少?
(3)
(3)T’2>T 2, V2’>V2
(4)T2’<T2 , V2’>V2
∵W(可逆) >W(不可逆) p2=p2’
∴T’2>T2 根据pV=nRT V与T成正比 ∴V’2>V2
4.某体系经历一个不可逆循环后,下列关系 式中不能成立的是 (1)△U=0 (2)Q=0
(3)△T=0 (4)△H=0
2.1mol理想气体从始态p1V1T1分别经过 (1)绝热可逆膨胀到p2, (2)经过反抗恒外压 (p环=p2)绝热膨胀至平衡,则两个过程间
有 WⅠ( < )WⅡ,△UⅠ(< ) △UⅡ, △HⅠ( < )△HⅡ。
∵△U=nCvm(T2-T1), ∵△H=nCpm(T2-T1), 绝热可逆过程温度降的更低
(
g
)
6CO2
(
g
)
3H
2O(l
)
∵ △rHmθ= △rUmθ+△nRT , △n=-3/2
8.已知H2O(l)的 △fHmθ(298K)=-285.84kJ·mol-1, 则H2(g)的△cHmθ(298K) =( -285.84 )kJ·mol-1。 9.已知反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的 △rHmθ(298K)=-393.51 kJ·mol-1,若此反应 在一绝热钢瓶中进行,则此过程的 △T( > )0;△U( = )0;△H( > )
热力学第一定律习题1
第一章 热力学第一定律一 . 选择题:1. 恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将 ( )(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 增加、减少不能确定2. 在一刚性的绝热箱中,隔板两边均充满空气,(视为理想气体),只是两边压力不等,已知 P右< P左,则将隔板抽去后应有 ( )(A) Q = 0 W = 0 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q = W ≠ 03. 有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌块和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,若以锌和盐酸为体系则 ( )(A) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0, △rU < 0(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0, △rU < 04. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧,则 C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )(A) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0, W = 0(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠ 0 ,△H ≠ 05. 1mol,373K,标准压力下的水经下列二个不同过程达到 373K,标准压力下的水气,(1) 等温等压可逆蒸发 (2) 真空蒸发,这二个过程中功和热的关系为( )(A) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2(C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q26. 有一高压钢筒,打开活塞后气体喷出筒外,当筒内压力与筒外相等时关闭活塞,此时筒内温度将( )(A) 不变 (B) 升高 (C) 降低 (D) 无法判定7. 封闭体系从 1 态变 B 态,可以沿两条等温途径: (甲)可逆途径(乙)不可逆途径则下列关系式 ⑴ △U可逆> △U不可逆 ⑵ W可逆 > W不可逆⑶ Q可逆 > Q不可逆 ⑷ ( Q可逆 - W可逆) >( Q不可逆 - W不可逆)正确的是( )(A) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4)(D) (1),(4)8. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下,若从反应物开始进行反应,则此反应(A) 是热力学可逆过程 (B) 是热力学不可逆过程(C) 是否可逆不能确定 (D) 是不能进行的过程9. 1mol 单原子理想气体从 298K,202.65kPa 经历 ① 等温 ② 绝热 ③ 等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍,所作的功分别为 W1,W2,W3,三者的关系是 ( )(A) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W210. 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 = 0(C) △U < 0 , △H < 0 (D) △U = 0 , △H 大于、小于或等于零不确定11. 对于下列的四种表述(1) 因为 △H = Q p,所以只有等压过程才有 △H(2) 因为 △H = Q p,所以 Q p也具有状态焓数的性质(3) 公式 △H = Q p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:( )(A) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3)(D) (1) (2)12. △H = Q p此式适用于下列那个过程 ( )(A) 理想气体从 1013250 Pa 反抗恒定的 101325 Pa膨胀到101325Pa(B) 0℃ ,101325 Pa下冰融化成水(C) 电解 CuSO4水溶液(D) 气体从 (298K,101325 Pa) 可逆变化到 (373K,10132.5 Pa)13. 理想气体从同一始态 (P1,V1) 出发,经等温可逆压缩或绝热可逆压缩,使其终态均达到体积为 V2,此二过程做的功的绝对值应是: ( )(A) 恒温功大于绝热功 (B) 恒温功等于绝热功(C) 恒温功小于绝热功 (D) 无法确定关系14. 下列诸过程可应用公式 dU = ( C p- nR )dT 进行计算的是:( )(A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程15. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程,功的计算式有下列几种,其中哪一个是错误的 ( )(A) C v(T1- T2) (B) C p(T2-T1)(C) (P1V1- P2V2)/(r-1) (D) R(T1-T2)/(r-1)16. 对于理想气体下述结论中正确的是 ( )(A) ([H/[T)v = 0 ([H/[V)T = 0 (B) ([H/[T)p = 0([H/[P)T= 0(C) ([H/[T)p = 0 ([H/[V)T = 0 (D) ([H/[V)T = 0([H/[P)T= 017. 1mol 单原子理想气体,从 273K,202.65 kPa 经 PT = 常数 的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态,该气体的 △U 为 ( )(A) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D)-1702 J18.对于一定量的理想气体,下列过程不可能发生的是: ( )(A) 恒温下绝热膨胀 (B) 恒压下绝热膨胀(C) 吸热而温度不变 (D) 吸热,同时体积又缩小19. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (P1,V1,T1)变化到状态2 (P2,V2,T2),所做的功为 ( )(A) P2V2-P1V1 (B) P2(V2-V1)(C) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)20. 反应 (1) C1CO3(s) → C1O (s) + CO2(g); △r H m= 179.5kJ.mol-1反应 (2) C2H2(g) + H2O (l) → CH3CHO (g);△r H m= -107.2kJ.mol-1反应 (3) C2H4(g) + H2O (l) → C2H5OH (l);△r H m= -44.08kJ.mol-1反应 (4) CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g);△r 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)21. 当以 5mol H2气与 4mol Cl2气混合,最后生成 2mol HCl 气。
第1章化学热力学基础复习题
化学热力学基础复习题一、是非题下列各题的叙述是否正确?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。
( )1答:⨯2 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓在量值上等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
()2答: √p423 稳定态单质的∆f H m (800K)=0 。
( )3答: √4 d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。
( )4答: √p325 系统处于热力学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间而变。
()5答:√6 若系统的所有宏观性质均不随时间而变,则该系统一定处于平衡态。
()6答: √7 隔离系统的热力学能是守恒的。
()7答:√8隔离系统的熵是守恒的。
()8答:⨯9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()9答:⨯10 绝热过程都是定熵过程。
()10答:⨯11 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()11答:⨯12 系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。
()12答: √13 热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。
()13答:⨯p5114 系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()14答:⨯p5115 系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有W’>∆G和∆G <0,则此状态变化一定能发生。
()15答: √16 绝热不可逆膨胀过程中∆S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中∆S <0。
()16答:⨯17 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
( )17答:√18 化学势是一广度量。
()18 答: ⨯19 只有广度性质才有偏摩尔量。
( )19答: √20 ),(,,B B C C n V S n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 是偏摩尔热力学能,不是化学势。
热力学第一章练习题一
))))))))物理化学试卷班级姓名分数一、选择题( 共15题30分)1. 2 分(0241)理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )2. 2 分(0085) 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( )(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3. 2 分(0146) 理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度、体积和体系的焓变必定是:( )(A) T可逆> T不可逆,V可逆> V不可逆,ΔH可逆> ΔH不可逆(B)T可逆< T不可逆,V可逆< V不可逆,ΔH可逆< ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆,V可逆> V不可逆,ΔH可逆< ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆,V可逆< V不可逆,ΔH可逆> ΔH不可逆4. 2 分(0119) 下述说法哪一个错误? ( )(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应(B) 封闭体系的状态即是其平衡态(C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应(D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线5. 2 分(0156) 下述哪一种说法正确? ( )因为ΔH p = Q p ,所以:(A) 恒压过程中,焓不再是状态函数(B) 恒压过程中,体系与环境无功的交换(C) 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 不一定为零6. 2 分 (0087) 若一气体的方程为pV m =RT +αp (α>0 常数),则:( )(A)()T U V ∂∂=0 (B) ()V U p ∂∂=0 (C) ()V U T ∂∂=0 (D) ()p U T∂∂=0 7. 2 分 (0066) 有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌块和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,若以锌和盐酸为体系则: ( )(A) Q < 0 , W = 0 , Δr U < 0(B) Q = 0 , W > 0 , Δr U < 0(C) Q < 0 , W > 0 , Δr U = 0(D) Q < 0 , W > 0 , Δr U < 08. 2 分 (0084)理想气体在恒定外压p下,从10dm3膨胀到16 dm3,同时吸热126 J。
1热力学基础练习题与答案
第一次 热力学基础练习与答案班 级 ___________________ 姓 名 ___________________ 班内序号 ___________________ 一、选择题1. 如图所示,一定量理想气体从体积V 1,膨胀到体积V 2分别经历的过程 是:A →B 等压过程,A →C 等温过程;A →D 绝热过程,其中吸热量最 多的过程 [ ](A) 是A →B.(B) 是A →C.(C) 是A →D. (D) 既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。
2. 有两个相同的容器,容积固定不变,一个盛有氨气,另一个盛有氢气(看 成刚性分子的理想气体),它们的压强和温度都相等,现将5J 的热量传给氢 气,使氢气温度升高,如果使氨气也升高同样的温度,则应向氨气传递热量 是: [ ] (A) 6 J. (B) 5 J.(C) 3 J. (D) 2 J. 3.一定量的某种理想气体起始温度为T ,体积为V ,该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程:(1) 绝热膨胀到体积为2V ,(2)等体变化使温度恢复为T ,(3) 等温压缩到原来体积V ,则此整个循环过程中 [ ] (A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功(C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少4. 一定量理想气体经历的循环过程用V -T 曲线表示如图.在此循环过程中,气体从外界吸热的过程是 [ ](A) A →B .(B) B →C . (C) C →A . (D) B →C 和B →C .5. 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍,则理想气体在一次卡诺循环中,传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的 [ ](A) n 倍. (B) n -1倍.(C) n 1倍. (D) n n 1 倍.6.如图,一定量的理想气体,由平衡状态A 变到平衡状态 B (p A = p B ),则无论经过的是什么过程,系统必然 [ ] (A) 对外作正功. (B) 内能增加.V(C) 从外界吸热. (D) 向外界放热.二、填空题1. 写出理想气体在等体、等压、绝热过程中,内能增量的表达式:等体过程 _______________,等压过程 ________________,绝热过程______________。
第1章化学热力学基础复习题
化学热力学基础复习题一、是非题下列各题的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“Ö”,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。
( )1答:´2 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓在量值上等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
()2答: Ö p423 稳定态单质的D f H m(800K)=0 。
( )3答: Ö4 d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。
( )实用文档4答: Ö p325 系统处于热力学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间而变。
()实用文档5答:Ö6 若系统的所有宏观性质均不随时间而变,则该系统一定处于平衡态。
()6答: Ö7 隔离系统的热力学能是守恒的。
()7答:Ö8隔离系统的熵是守恒的。
()8答:´9 一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()9答:´10 绝热过程都是定熵过程。
()10答:´11 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()实用文档11答:´12 系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。
(实用文档)12答: Ö13 热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。
()13答:´p5114 系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()14答:´p5115 系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有W’>D G和D G <0,则此状态变化一定能发生。
()15答: Ö16 绝热不可逆膨胀过程中D S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中D S <0。
()16答:´实用文档17 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
第1章化学热力学基础习题解答.doc
A r H/fX298J5/C) = 2x(-393.5U^7w/-1) + 2x(-285.8V-m^/-,)-(-484.5U-m<?/-1)= S14AU-mol-i7.关于热力学第二定律,下列说法不正确的是(D )A.第二类永动机是不可能制造出来的B.把热从低温物体传到高温物体,不引起其他变化是不可能的C.一切实际过程都是热力学不可逆过程D.功可以全部转化力热,但热一定不能全部转化力功这是有条件的,即在不引起环境改变的前提下(不留下痕迹)二、填空题(在以下各小题中岡有“_________ 处填上答案)1.物理量Q (热量)、T (热力学温度)、V (系统体积)、W (功),其中属于状态函数的是_T、V ;与过程有关的量是_Q、W ;状态函数中属于广度量的是_ V •.属于强度景的是_ T 。
2.0', = AU、,的应用条件是_ 恒容;W =0 ; 封闭系统。
100嫩W v 、Q 、AU #AHo解:G )由^2C Cp ,”t _pjn _Q 7=C ZAWI -/? = 28.8-8.314i 43p }V } _ 3.04x10s P6zxl.43xl0-3m 3RT' 8.314J • jnol~l • /C 1x 298.15尺Q=0W v =AU = U(T 2 - 7;) = n(C p .m - /?)(r 2 - 7;) =0.175 x (28.8 - 8.314) x (225 -298.15) -2627\H = nC 戸(72-7;) = 0.175X 28.8X (225-298.15) = -368.6J3. lOOg 液体苯在正常沸点80.2°C 及101.325kPa 下蒸发为苯蒸气,己知苯的摩尔蒸发潜 热2\哪//,。
=30.810以’/^厂1,试求上述蒸发过程的W v 、Q 、Z\U 和Z\H 。
苯的摩尔质量 A/QH6 =78。
第 1章 化学热力学基础习题解答(一)
根据反应 ,该反应的标准摩尔焓就是CH3COOH(l)的标准摩尔燃烧焓[变],而
7.关于热力学第二定律,下列说法不正确的是(D)
A .第二类永动机是不可能制造出来的
B.把热从低温物体传到高温物体,不引起其他变化是不可能的
C.一切实际过程都是热力学不可逆过程
2.热力学能是系统的状态函数,若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态,则系统热力学能的增量是(A)
A.ΔU=0B.ΔU>0C.ΔU<0
U2=U1,U2—U1=0
3.对于封闭系统来说,当过程的始终态确定后,下列各项中(A)无确定值。
A. QB. Q+WC.W (当Q=0时)D.Q (当W=0时)
2. 的应用条件是恒容;W/=0;封闭系统。
3.已知反应
(i)
(ii)
则反应(iii) 的 为206.2kJ﹒mol-1。
反应(iii)=反应(ii)—反应(i)
4.已知298.15K时C2H4(g)、 及 的标准摩尔燃烧焓[变] (298.15K)分别为-1411 ,-1560 及-285.8 ,则 反应的标准摩尔焓[变] 为-136.8 kJ﹒mol-1。
第1章化学热力学基础(一)
一、选择题(均为单选题,将正确选项填在各题后的括号内)
1.系统的下列各组物理量中都是状态函数的是(C)
A.T,P,V,QB.m,Vm,Cp,ΔVC.T,P,V, nD.T,P,U,W
原因:A中T,P,V是,Q不是,是过程量;B中Vm,Cp是,m不是,ΔV是状态函数的
变化,D中T,P,U是,W不是
的燃烧反应就是 的生成反应
4.反应 的标准摩尔焓[变] (T)即是 的标准摩尔生成焓[变] (T)。(×)
第一章 热力学第一定律及其应用练习题
第一章热力学第一定律及其应用练习题一、热力学第一定律基础1、任一循环过程,若系统经历的变化有几步,则(C)Q+W=0 (D) Q=W>0请选择答案:A B C D2、一理想气体系统,压力由5pø一步等温膨胀至pø,做功W1,交换热Q1,再由pø一步压缩至5 pø,做功W2,交换热Q2,则不正确的是:A.Q1+Q2=-W1-W2B.|W1|>|W2|C.|W1|=|W2|D.|Q1|<|Q2|请选择答案:A B C D(提示:|∆ V|相同,反抗的外压不同。
∆U1=0,∆U2=0)3、∆U=Q+W适用于:A.各种系统的热力学过程。
B.开放系统和封闭系统的热力学过程。
C.封闭系统和孤立系统的热力学过程。
D.孤立系统和开放系统的热力学过程。
请选择答案:A B C D4、第一个确定功和热相互转换的定量关系的科学家是:A 瓦特B 卡诺C 焦耳D 迈尔请选择答案:A B C D5、在一绝热恒容容器中盛有水,水中放有电阻丝,由容器外的蓄电池给电阻丝供电,若以水为系统,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=0请选择答案:A B C D6、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>0请选择答案:A B C D7、一电冰箱的压缩机工作时,若冰箱为系统,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>0请选择答案:A B C D8、电解稀H2SO4水溶液时,若以此溶液及电解产物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>0请选择答案:A B C D9、2 mol理想气体,在温度T时,由压力2pø一次膨胀到pø,系统所做的功为:A.W=-4RTB.W=-2RTC.W=-1/2(RT)D.W=-RT请选择答案:A B C D(提示:W=- pø(V2-V1)=- pø V1=- pø*nRT/(2pø) = -0.5nRT = -RT10、4 mol理想气体N2(g),由温度T绝热压缩至温度1.5T,则环境所做的功为:A.W=4RTB.W=3RTC.W=5RTD.W=10RT请选择答案:A B C D11、在温度T和压力pø下反应 CH3CH2OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)的反应进度为2mol,若气体作理想气体处理,则功A. W=2RTB. W=-2RTC. W=RTD. W=-RT 请选择答案:A B C D12、54g H2O(g)在温度T和压力pø下凝结成H2O(l)时,则过程中的功为:A. W=3RTB. W=-3RTC. W=2RTD. W=-2RT请选择答案:A B C D13、2mol理想气体在温度T,由体积V可逆变至2V,则过程中的功为:A.W=nRTln2B.W=-nRTln2C.W=RTD.W=-RT请选择答案:A B C D(提示:W=-nRTln(V2/V1)=-nRTln2)14、一理想气体系统,由体积V1变为V2(V1>V2),温度不变,分别经历一步,两步,三步和无限多步四条途径,相应的功为W1,W2,W3和Wn,则下面的关系中正确的是:A.W1<W2<W3<WnB. W1=W2=W3=Wn,C.W1>W2>W3>WnC. W1<W2, W3<Wn,请选择答案:A B C D15、2mol理想气体Ar由温度T经无限慢且无耗散效应的绝热过程达到体积1.5V,温度1.5T,该过程中的功约为:A. W=-3RTB. W=-2RTC. W=-RTD. W=-6RT请选择答案:A B C D16、n mol理想气体,经绝热过程由温度T1、体积V1和压力P1变至体积0.8V1,压力2.5P1,该气体的Cp,m与Cv,m之比为1.4,该过程中的功约为:A. W= nR(T1-T2) B. W= nR(T2-T1)C. W= 5nR1 D. W= 2.5nRT1请选择答案:A B C D17、44g干冰在压力pø和温度T下,全部变为气体,该过程中的功约为:A.W=-RTB.W=-2RTC.W=RTD.W=3RT请选择答案:A B C D(提示:W=- pø(V2-V1)≈ - pøV2=-RT)18、Carnot循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩4个连续的步骤构成,各步的功用W1,W2,W3和W4表示,则下面的关系中正确的是:(A)W1< W2< W3< W4(B) W1< W2< W4< W3(C)W1> W2> W3> W4(D)W1> W2> W4> W3请选择答案:A B C D19 n mol理想气体,由体积V1和压力P1自由膨胀致体积2V1,压力0.5P1,该过程中的功约为:A. W=-0.5nRTB. W=-nRTC. W=0D. W=-2nRT请选择答案:A B C D20、一理想气体,初态压力100kpa,体积10dm3,绝热指数为1.4,经绝热可逆膨胀至5dm3,终态压力为:(A)2.639P1(B)2P1(C)1.319P1(D)0.758P1请选择答案:A B C D21、一理想气体,若由同一始态A(P1,V1)分别经可逆等温膨胀和绝热可逆膨胀至终态B(P2,V2)与C(P2',V2),前一过程的功W1,后一过程的功W2,再由B态和C态经可逆等温压缩和绝热可逆压缩至原态A, 前一过程的功W3,后一过程的功W4,则:(A)W1> W2> W3> W4(B) W3< W4< W2< W1(C)W1> W3> W2> W4(D)W3> W4> W2> W1请选择答案:A B C D22、1mol理想气体,由温度T和压力P1可逆等温膨胀至0.25P1,过程中的功为:(A )W=-3RT (B )W=-RTln4 (C )W=-RT (D )W=RTln4 请选择答案:AB C D23、n mol 理想气体,经绝热过程由P 1,V 1,T 1变为P 2,V 2,T 2,若P 2=4P 1,V 2=0.5V 1,则A. T 1/T 2=2B. T 1/T 2=0.25C. T 1/T 2=0.5D. T 1/T 2=4 请选择答案:AB C D(提示:P 1V 1/T 1=P 2V 2/T 2,T 1/T 2=P 1V 1/P 2V 2=P 1V 1/4*0.5P 1V 1=0.5)24、在温度T 和压力P ø下,反应 NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s) 的进度为1mol 时,过程中的功为:(A )W=- RT (B )W=2RT (C )W= RT (D )W=-2RT 请选择答案:AB C D25、在373.15K 和压力p ø下,36g H 2O(g)变为H 2O(l),若已知H 2O(l)的气化热为40.66kJ/mol,则下面的关系中正确的是:(A)∆H=(81320+2RT)J (B)Q=(81320+2RT)J (C)∆U=(-81320+2RT)J (D)∆U=(-81320-2RT)J 请选择答案:AB C D26、若反应H 2(g )+(1/2)O 2(g )=H 2O (g )在孤立系统中进行,则下面的关系中不正确的是:(A )∆ U=0 (B )W=0 (C )∆ H=0 (D )Q=0请选择答案:A B C D(提示:∆H=∆U+∆(PV)=∆U+V∆P,∆P≠0)27、2mol理想气体N2定容升温,T2=1.25T1,则下面关系中正确的是:(A)∆U=(3/4)×T1R (B)∆H=(5/4)×T1R(C)Q=(7/4)×T1R (D)∆H=(7/4)×T1R请选择答案:A B C D28、4mol理想气体Kr ,等压降温,T2=(4/5)×T1,则下面关系中正确的是:(A)∆ U=-(6/5)×T1R (B)=-2T1R(C)∆H=-(14/5)×T1R (D)Q=-(5/6)×T1R请选择答案:A B C D29、若某化学反应A(s)+M2N(aq)=AN(aq)+M2(g)在等温等压下于电池中进行,做电功150kJ,体积功2.5kJ,放热120kJ,则下面关系中正确的是:(A)∆r Hm=-120kJ (B)W=152.5kJ(C)∆U=-272.5kJ (D)Q=∆r Hm=-120kJ请选择答案:A B C D(提示:∆U=Q+W=-120-152.5=-272.5)30、2mol双原子分子理想气体,在温度T下反抗压力pø由体积V1膨胀至2V1,下面的关系中正确的是:(A)∆Hm>0 (B)∆U>0 (C)∆U=W (D)Q=RT 请选择答案:A B C D31、2mol 理想气体H 2(g ),经绝热压缩后,体积和压力由P 1V 1变为2P 1V 1,下面的关系中正确的是:(A )∆H=5RT 1 (B )∆U=2.5RT 1 (C )∆U=5RT 1 (D )∆H=7RT 1 请选择答案:AB C D32、当气体由节流膨胀而降温时,下面的说法中不正确的是: (A )等焓过程 (B )绝热不可逆过程 (C )多孔塞两边压力恒定不变 (D )温度随压力的变化率小于零 请选择答案:AB C D33、对节流膨胀,下面的说法中正确的是:A. 节流系数大于零,发生加热效应。
第01章--热力学基本定律--习题及答案
第一章 热力学基本定律习题及答案§ 1. 1 (P10)1.“任何系统无体积变化的过程就一定不做功。
”这句话对吗?为什么?解:不对。
体系和环境之间以功的形式交换的能量有多种,除体积功之外还有非体积功,如电功、表面功等。
2. “凡是系统的温度下降就一定放热给环境,而温度不变时则系统既不吸热也不放热。
”这结论正确吗?举例说明。
答:“凡是系统的温度下降就一定放热给环境”不对:体系温度下降可使内能降低而不放热,但能量可以多种方式和环境交换,除传热以外,还可对外做功,例如,绝热容器中理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而是转换为对外做的体积功。
“温度不变时则系统既不吸热也不放热”也不对:等温等压相变过程,温度不变,但需要吸热(或放热), 如P Ө、373.15K 下,水变成同温同压的水蒸气的汽化过程,温度不变,但需要吸热。
3. 在一绝热容器中,其中浸有电热丝,通电加热。
将不同对象看作系统,则上述加热过程的Q 或W 大于、小于还是等于零?(讲解时配以图示) 解:(1)以电热丝为系统:Q<0,W>0(2)以水为系统:Q>0,W=0(忽略水的体积变化) (3)以容器内所有物质为系统:Q=0,W>0(4)以容器内物质及一切有影响部分为系统:Q=0,W=0(视为孤立系统)4. 在等压的条件下,将1mol 理想气体加热使其温度升高1K ,试证明所做功的数值为R 。
解:理想气体等压过程:W = p(V -V ) = pV -PV = RT -RT = R(T -T ) = R5. 1mol 理想气体,初态体积为25dm , 温度为373.2K ,试计算分别通过下列四个不同过程,等温膨胀到终态体积100dm 时,系统对环境作的体积功。
(1)向真空膨胀。
(2)可逆膨胀。
(3)先在外压等于体积50 dm 时气体的平衡压力下,使气体膨胀到50 dm ,然后再在外压等于体积为100dm 时气体的平衡压力下,使气体膨胀到终态。
化学热力学的练习题
第一章化学热力学的练习题(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章化学热力学自测习题1.填空题(1)热是()的一种形式,系统吸热,Q()0;系统放热,Q()0;定压下气体所做的体积功W=();气体膨胀时,体积功W()0。
若NaOH溶液与HCl溶液中和时,系统的焓变θHr∆= a KJ·mol-1,则其热力学能的变化θUr∆=()KJ·mol-1。
(2)反应进度ε的单位是();反应计量式中反应物B的计量数υB ()0。
生成物的υB()0。
(3)由石墨制取金刚石的焓变θmrH∆( )0,燃烧相同质量的石墨和金刚石,()燃烧放出的热量更多。
(4)已知298K时下列热化学方程式:①2NH3(g)→N2(g)+3H2(g)θmrH∆= KJ·mol-1②H2(g)+21O2(g) →H2O(g)θmrH∆= -KJ·mol-1③4NH3(g)+ 5O2(g) →4NO(g)+6 H2O(g)θmrH∆= -KJ·mol-1试确定θmfH∆(NH3,g,298K)=()KJ·mol-1;θmfH∆(H2O,g,298K)=()KJ·mol-1;θmfH∆(NO,g,298K)=()KJ·mol-1。
由NH3(g)生产 NO(g)则放出热量为()KJ。
(5)已知反应HCN(aq)+OH-(aq)→CN-(aq)+ H2O(l)的θmrH∆= -·mol-1;反应H+(aq)+OH-(aq)→H2O(l)的θmrH∆= -·mol-1. θmfH∆(OH-,aq)= -·mol-1,θmfH∆(H2O,l)= ·mol-1,则θmfH∆(H+,aq)= ()KJ·mol-1;HCN(aq)在水中的解离反应方程式为( ),该反应的θmr H ∆= ( )KJ·mol -1。
热力学习题
a 吸热 b 放热 c 无热效应 d 吸放热不能肯定 0 46.1 mol H2(为理想气体)由始态298K、p 被绝热可逆地压缩到5dm3,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,5.49kJ d 562K, 5.49 kJ 47.下面所列物理量中,皆为广度性质的是( )。 a Cp,U b T,n c P,V d m,Vm 48.在( )条件下,化学反应吸收或放出的热,称为化学反应的热效 应。 a T1=T2,P1=P2 b T1=T2,W'=0 c P1=P2,W'=0 d T1=T2, V1=V2 49.( ),可以使用公式 DU = nCV,m(T2-T1),计算体系内能的变化。 a 任意体系发生热容为常数的任意变化 b 任意体系发生热容为常数 的等容变化 c 理想气体发生热容为常数的P、T、V的变化 d 理想气体发生热容为 常数的等容变化 答案:bbccc cbdda abad abbcb ddaca bcbbb aaaad abcac cacbc ddabc
25.某封闭系统经历一个绝热等压过程,则( )。 a △U = 0 b △H = 0 c △H = W d △U = W 26. .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 < 0 。 27.一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 28. 恒压下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将 ( ) 。 a 降低 b 增加 c 不变 d 增加、减少不能确定 29.恒容下,一定量的理想气体,当温度升高时内能将 ( ) 。 a降低 b增加 c不变 d增加、减少不能确定 30.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 31.下述说法中, 不正确的是( ) 。 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 。 32.在等压下,进行一个反应 A + B → C,若∆rHm > 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 33.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不是状态函数 d 恒容热容CV不是状态函数 。 34.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 。 35.非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述正确的是( ) 。 a Q = 0,∆H = 0,∆p < 0 b Q = 0,∆H < 0,∆p < 0 ;
第一章 化学热力学基础
第一章 化学热力学基础1.计算下列体系热力学能的变化(ΔU )(1) 体系吸收了60kJ 的热,并对环境做了40kJ 的功。
(2) 体系放出了50kJ 的热和环境对体系做了70kJ 的功。
解:(1)Q = +60kJ W = -40kJ;ΔU = Q + W = +(60) + (-40) = +20KJ (2) Q = -50KJ W = +70KJΔU = Q + W = (-50) + 70 = +20KJ2.298K 时,在恒容量热计中测得1.00mol C 6H 6 (1)完全燃烧生成H 2O (1)和CO 2 (g )时,放热3263.9KJ 。
计算恒压下1.00mol C 6H 6 (1)完全燃烧时的反应热效应。
解:C 6H 6完全燃烧时的反应式:C 6H 6(l)+7.5O 2(g)=3H 2O (l)+6CO 2(g) 实验是在恒容条件下, 即 Q V=-3263.9KJ Δn=6-7.5= -1.5据Q p = Q V +ΔnRT = -3263.9 + (-1.5) × 8.314 × 298 × 10 -3 = -3267.6(KJ·mol -1) 3.在弹式量热计里燃烧氮化铌反应为: NbN (s) + 45O 2 (g) =21Nb 2O 5 (s) + 21N 2 (g)在298下测得热力学能的变化为-712.97KJ.mol -1,求此反应的焓变。
解:在弹式量热计里测量恒容反应热:Q V =ΔU = -712.97KJ·mol -1 Δn==21 - 45 = -43据Q p = Q V +ΔnRTQ p = H r ∆ = -712.97+(-43) × 8.314 × 298 × 10 –3 = -714.83(KJ·mol -1)4.已知反应: A + B = C + DΘ∆1H r = -40.0 KJ·mol -1 C + D = E Θ∆2H r = +60.0 KJ·mol -1试计算下列反应的Θ∆H r :(1)C + D = A + B (2)2C + 2D = 2A + 2B (3)A + B = E解:(1)Θ∆H r =-Θ∆1H r = +40.0 KJ·mol -1 (2) Θ∆H r =2(-Θ∆1H r )= +80.0 KJ·mol -1(3) Θ∆H r = Θ∆1H r + Θ∆2H r = (-40.0) + ( +60.0) = +20.0 (KJ·mol -1)5.已知下列热化学方程式:(1)Fe 2O 3 (s) + 3CO(g) = 2Fe(s) +3CO 2(g) Θ∆1H r =-27.6 KJ·mol -1 (2)3 Fe 2O 3 (s) + CO(g) = 2Fe 3O 4(s) +CO 2(g) Θ∆2H r =-58.58 KJ·mol -1(3) Fe 3O 4 (s) + CO(g) = 3FeO(s) +CO 2(g) Θ∆3H r =+38.07 KJ·mol -1不查表计算下列反应的Θ∆H r : FeO (s) +CO (g) = Fe (s) +CO 2 (g) 解:[(1)×3-(2)-(3)×2]/6 为下式: FeO (s) +CO (g) = Fe (s) +CO 2 (g)Θ∆H r =[3Θ∆1H r -Θ∆2H r -2Θ∆3H r ]/6 =[3×(-27.6)-(-58.58)-2×(+38.07)]/6 = -16.73(KJ·mol -1) 6.已知: (1)Cu 2O (s)+21O 2 (g)=2CuO (s) Θ∆1H r =-143.7 KJ·mol -1; (2)CuO (s)+Cu (s)=Cu 2O (s) Θ∆2H r =-11.5 KJ·mol -1计算CuO (s)的标准生成热(Θ∆m f H )解:(1) + (2) 式得: CuO (s) +21O 2 (g) = CuO (s) 故标准生成热:Θ∆m f H = Θ∆1H r +Θ∆2H r = (-143.7)+( -11.5) =-155.2(KJ·mol -1)7. 已知:(1)MnO 2 (s) =MnO (s) +21O 2 (g) Θ∆1H r =+134.8 KJ·mol -1; (2)Mn (s)+ MnO 2 (s) = 2MnO (s) Θ∆2H r =-250.1KJ·mol -1计算MnO 2 (s)的Θ∆m f H 值。
第一章热力学基础练习题
第一章热力学基础练习题第一章热力学基础一、名词解释:(溶液的)活度,溶液的标准态,j i e (活度的相互作用系数),(元素的)标准溶解吉布斯自由能,理想溶液,化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
二、其它1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。
当以纯物质为标准态时,组分的蒸汽压可表示为______;当以质量1%溶液为标准态时,组分的蒸汽压可表示为______;前两种标准态组分的活度之比为____。
2、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g),G θ=268650-158.4T 1J mol -?,在标准状态下能进行的最低温度为______K 。
该反应为(填“吸或放”)______热反应。
当T=991K ,总压为101325Pa 时,该反应______(填“能或否”)向正方向进行;在991K 时,若要该反应达到化学平衡的状态,其气相总压应为______Pa ;若气相的CO 分压为Pa 5102?,则开始还原温度为______。
反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g),14.158268650-?-=?mol TJ G θ,在标准状态下能进行的最低温度为______。
3、理想溶液是具有______________________________性质的溶液;理想溶液形成时,体积变化为____,焓变化为__________。
实际溶液与理想溶液的偏差可用______________参数来衡量。
4.判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行,在等温、等压下用____热力学函数的变化值;若该反应在绝热过程中进行,则应该用____函数的变化值来判断反应进行的方向。
5.冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是________________________。
对高炉铁液中[C],当选纯物质为标准态时,其活度为____,这是因为_______________。
6.物质溶解的标准吉布斯自由能是指______________________________;纯物质为标准态时,标准溶解吉布斯自由能为__。
热工基础习题
第一章热力学基础知识一、填空题1.实现能和能相互转化的工作物质就叫做。
2.热能动力装置的工作过程,概括起来就是工质从吸取热能,将其中一部分转化为,并把余下的一部分传给的过程.3.热力系统与外界间的相互作用一般说有三种,即系统与外界间的交换、交换和交换。
4.按系统与外界进行物质交换的情况,热力系统可分为和两类。
5.状态参数的变化量等于两状态下,该物理量的差值,而与无关.6.决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。
7.1mmHg= Pa;1mmH2O= Pa。
8.气压计读数为750mmHg,绝对压力为2.5×105Pa的表压力为MPa.9.用U形管差压计测量凝汽器的压力,采用水银作测量液体,测得水银柱高为720。
6mm。
已知当时当地大气压力Pb=750mmHg,则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。
10.一个可逆过程必须是过程,而且在过程中没有。
11.只有状态才能用参数坐标图上的点表示,只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示.12.热量和功都是系统与外界的度量,它们不是而是量. 13.工质作膨胀功时w 0,工质受到压缩时w 0,功的大小决定于。
二、名词解释1.标准状态——2.平衡状态--3.准平衡过程——4.可逆过程--5.热机--6.热源-—7.热力系统——8.体积变化功——9.热力学温标-—10.孤立系——三、判断题1.物质的温度越高,则所具有的热量愈多。
2.气体的压力越大,则所具有的功量愈大。
3.比体积和密度不是两个相互独立的状态参数.4.绝对压力、表压力和真空都可以作为状态参数.6.孤立系内工质的状态不会发生变化。
7.可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。
8.凝汽器的真空下降时,则其内蒸汽的绝对压力增大。
9.若容器中气体的压力没有改变,则压力表上的读数就一定不会改变.四、选择题1.下列各量可作为工质状态参数的是:(1)表压力;(2)真空;(3)绝对压力。
2.水的三相点温度比冰点温度应:(1)相等;(2)略高些;(3)略低些.3.下列说法中正确的是:(1)可逆过程一定是准平衡过程;(2)准平衡过程一定是可逆过程;(3)有摩擦的热力过程不可能是准平衡过程。
第一章化学热力学的练习题
第一章 化学热力学自 测 习 题1.填空题(1)热是( )的一种形式,系统吸热,Q ( )0;系统放热,Q ( )0;定压下气体所做的体积功W=( );气体膨胀时,体积功W ( )0。
若NaOH 溶液与HCl溶液中和时,系统的焓变θH r ∆= a KJ·mol -1,则其热力学能的变化θU r ∆=( )KJ·mol -1。
(2)反应进度ε的单位是( );反应计量式中反应物B 的计量数υB ( )0。
生成物的υB ( )0。
(3)由石墨制取金刚石的焓变θmr H ∆ ( )0,燃烧相同质量的石墨和金刚石,( )燃烧放出的热量更多。
(4)已知298K 时下列热化学方程式:①2NH 3(g)→N 2(g)+3H 2(g) θm r H ∆= KJ·mol -1②H 2(g)+21O 2(g) →H 2O(g) θm r H ∆= - KJ·mol -1③4NH 3(g)+ 5O 2(g) →4NO(g)+6 H 2O(g) θm r H ∆= - KJ·mol -1试确定θmf H ∆(NH 3,g ,298K )=( )KJ·mol -1;θmf H ∆(H 2O ,g ,298K )= ( )KJ·mol -1;θmf H ∆(NO ,g ,298K )=( )KJ·mol -1。
由NH 3 (g) 生产 NO(g)则放出热量为( )KJ 。
(5)已知反应HCN (aq )+OH -(aq )→CN -(aq )+ H 2O(l)的θm r H ∆= -·mol -1;反应H +(aq )+OH -(aq )→H 2O(l)的θmr H ∆= -·mol -1.θmf H ∆(OH -,aq )= -·mol -1,θmf H ∆(H 2O,l )= ·mol -1,则θmf H ∆(H +,aq )=( )KJ·mol -1;HCN (aq )在水中的解离反应方程式为( ),该反应的θmr H ∆= ( )KJ·mol -1。
第一章-热力学第一二定律试题及答案
第一章 热力学第一定律一、选择题1-A; 2-C; 3-A; 4-D; 5-B; 6-D; 7-A; 8-D; 9-A; 10-D; 11-B; 12-B; 13- A; 14-C; 15-C; 16-B; 17-C;1.下述说法中,哪一种正确(a )(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。
2.对于内能是体系状态的单值函数概念,错误理解是(c )(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。
3.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( a )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( d )(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆,下列说法中不正确的是( b )。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( d )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( a )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是( d )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( a )(A) μJ-T> 0 (B) μJ-T< 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T的数值10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol该气体经等温等压压缩后其内能变化为(d )(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是( b )(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是( b )(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
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第一章 热力学基础 一、名词解释:(溶液的)活度,溶液的标准态,j i e (活度的相互作用系数),(元素的)标准溶解吉布斯自由能,理想溶液,化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
二、其它1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。
当以纯物质为标准态时,组分的蒸汽压可表示为______;当以质量1%溶液为标准态时,组分的蒸汽压可表示为______;前两种标准态组分的活度之比为____。
2、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g),G θ∆=268650-158.4T 1J mol -⋅,在标准状态下能进行的最低温度为______K 。
该反应为(填“吸或放”)______热反应。
当T=991K ,总压为101325Pa 时,该反应______(填“能或否”)向正方向进行;在991K 时,若要该反应达到化学平衡的状态,其气相总压应为______Pa ;若气相的CO 分压为Pa 5102⨯,则开始还原温度为______。
反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g),14.158268650-⋅-=∆mol TJ G θ,在标准状态下能进行的最低温度为______。
3、理想溶液是具有______________________________性质的溶液;理想溶液形成时,体积变化为____,焓变化为__________。
实际溶液与理想溶液的偏差可用______________参数来衡量。
4.判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行,在等温、等压下用____热力学函数的变化值;若该反应在绝热过程中进行,则应该用____函数的变化值来判断反应进行的方向。
5.冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是________________________。
对高炉铁液中[C],当选纯物质为标准态时,其活度为____,这是因为_______________。
6.物质溶解的标准吉布斯自由能是指______________________________;纯物质为标准态时,标准溶解吉布斯自由能为__。
7.热力学中,利用关系式2)ln (RTH dTK d P ∆=来讨论化学反应的热效应对反应的影响。
当化学反应为吸热时,随着反应温度的升高,平衡常数K 的变化趋势为_____,对化学反应的正反应方向_____(填“有利”或“不利”)。
8、在1873K 时,Fe-C 系内碳的溶解反应为C(石)=[C],其[C]的活度为][C a ,则平衡常数表示为_____,当碳的溶解达饱和时,其平衡常数为_____,此时溶解过程的吉布斯自由能变化值为_____(J )9.在1813K 时铁液中有反应[C]+2CO =2CO ,其平衡常数表示为_____,当铁液中的碳含量为1.5%时,其平衡常数的值为420。
若铁液中的碳含量达到饱和时,其平衡常数的值为_____,该反应在1813K 的ΔθG 等于_____(J)。
10、反应FeO (S)+CO=Fe (S)+CO 2 为可逆反应,其T G 26.2422880+-=∆θ J.mol -1 ,则1173K 时反应的平衡常数K 等于______。
该反应的热效应近似为________(J )。
11.恒温、恒压下,判断冶金过程能否进行用______热力学函数,在________条件下,可用该参数的标准状态变化量来判断化学过程能否进行。
12、某反应中的一反应物473K 时有45%分解,在573K 时有95%分解,则此反应为__________ 。
(填“放热”或 “吸热”)13.已知某一气相反应 A (g) 12k kB (g)+C (g) 在298K 时,k 1=0.21s -1,k 2=5×10-9s -1,则该反应在298K 时的平衡常数为_____,该反应的标准吉布斯自由能的变化为 _____J 。
14.钢液中的氧与纯氧化铁渣间的反应可表示为FeO(l)=[O]+Fe(l),在1873K 时的平衡常数为0.23,则此时钢液中的氧含量为________;保持温度不变,将上述的纯氧化铁渣换为非纯氧化铁渣,此时反应的平衡常数为________。
15.反应1)1(22)58.4055850(),(2)()(2-⋅-=∆⋅=+mol J T G l SiO FeO s SiO s FeO m r θ;1)2(22)09.2136200(),(2)()(2-⋅+-=∆⋅=+molJ T G s SiO FeO s SiO s FeO m r θ,则熔化过程)()(22l SiO FeO s SiO FeO ⋅=⋅的θ)3(m r G ∆与温度的关系式为_________________,计算的理论依据是______________________,标态下的熔化温度为______(K )。
16. 4[C]+(Cr 3O 4)=3[Cr]+4CO T G 22.617934706-=∆θ J.mol -1 , 在1500℃,标态下反应的方向是_________,该反应是_____(填“吸热”或“放热”),采用真空操作时,对反应的影响是_________。
17、反应2)()(CO s Fe CO s FeO +=+,在1100℃时的平衡常数为0.333,则该温度时反应的标准吉布斯自由能为▁▁▁▁▁▁(J )。
保持温度不变,若将产物2CO 减少,其反应的平衡常数为▁▁▁▁▁▁▁,若增加2CO 的量,其反应的平衡常数为▁▁▁▁▁▁。
降温到1000℃时测得平衡常数为0.351,则该反应为(填“吸”或“放”) ▁▁▁▁▁▁热。
18、活度的标准态是指_________________________;冶金中通常采用活度标准态的三种形式是____________、____________和____________。
19、在研究钢铁冶金熔体的物化性质时,选择熔体中组元活度的方法通常是:铁液中溶解的合金和杂质以________为标态,溶剂铁以________为标态,碳溶解在铁液中达到饱和时,选纯物质为标准态其活度等于_______。
20、反应)(2)(22g HCl s Cr H CrCl+=+,在1073K 时mol KJ G /58835=∆θ,在此温度和一定的气相成分下ΔG=-125.92KJ/mol ,若要判断该反应在该条件下能否进行,用函数_____,该反应在该条件下_____(填“能”或“否”)进行。
21、铁基合金液中元素的相互作用系数)(j i e 反应了元素j 的加入对i 组元活度系数的作用,若0>j i e ,说明______________________;若0<j i e ,说明______________________。
22、冶金中计算一个化学反应过程的焓变、吉布斯自由能变化、熵变的数值时均可用代数组合法得到,其理论依据是______________________________。
冶金中,计算一个复杂化学反应过程的θG ∆与温度的二项式,通常采用______________________方法,其理论依据是______________________。
23、1000K,反应)(g CO +)(212g O =)(2g CO 的平衡常数为1010659.1⨯,反应)(2)(2g CO CO s C =+的平衡常数为1.719, 则反应)(2g CO=)(g CO +)(212g O 的平衡常数为______,反应)()(21)(2g CO g O s C =+的平衡常数为____。
24、铁液中硅的浓度为2.0][=Si x ,Si γ=0.03,1873K 时被氧气(Pa p O 5102=)氧化的反应为:[Si]+O 2=SiO 2(S),该铁液中硅的活度等于_____,氧化反应的ΔG 等于_____(J), 反应_____(填“能”或“否”)自发进行。
25、在1873K 时,Fe-C 系内碳的溶解度W [C]=5.5%,其溶解反应为C (石)=[C]。
若[C]选择纯液态物质为标准态,其溶解过程的平衡常数为_____,加入硅W [Si]=0.5%后,仍保持1873K ,纯液态物质为标准态,体系内碳的溶解平衡常数为_____,溶解过程的标准吉布斯自由能变化值为_____(J )。
26、用等温方程讨论冶金中化学反应在等温、等压下能否进行。
问:(1)写出等温方程式。
(2)说明方程中的参数联系了哪些状态27、什么是物质的标准溶解吉布斯自由能?纯物质标准态的标准溶解吉布斯自由能的表示及数值为何?28、某组元B 溶解在溶液中形成饱和溶液,当以纯物质为标态时,组元B的活度为1,为什么?29、若要计算某温度时反应[C]+2CO =2CO 的标准吉布斯自由能变化([C]以1%为标准态),至少需要查找哪些基础数据?30、若反应为)(2][2)()(2g CO Si C s SiO +=+石铁液中硅的活度为0.1(质量1%溶液标准态),体系总压为Pa 510,试计算开始反应的温度。
已知:CO O C 222)(=+石 mol TJ G /54.171228800--=∆θ)(][22s SiO O Si =+ molTJ G/25.215814850+-=∆θ31、已知氧在熔渣和铁液间的反应为:(FeO )=[O]+[Fe]。
在1873K 时与纯氧化铁渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.211%,与组分为258.0)(,064.0)(,663.0)(700.0)(2====FeO n MgO n SiO n CaO n ,的熔渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.048%。
试计算熔渣中FeO 的活度及活度系数。
32、)(22)(S L MO O M =+ θ1G ∆;)(22][S MO O M =+ θ2G ∆。
问:θ1G ∆和θ2G ∆是否相等?为什么?若使θθ21G G ∆=∆,应满足的条件是什么?33、冶金实验过程中,1600℃有还原剂2H 时,气相中52210-=H O H P P ,问1873K时,用刚玉坩埚会产生多少2()Al O g P ?已知刚玉坩埚与2H 的反应方程式:)(2)(2)(2)(3222g g g S O H O Al H O Al +=+ TG 65.266990770-=∆θ J.mol -134、冶金实验过程中,1600℃有还原剂H 2存在时,气相中52210-=H O H P P ,问1873K时,用石英坩埚做实验,气相中会产生多大的)(g SiO p ? 已知石英坩埚与H 2反应式:T>1473K )(2)()(2)(2g g g S O H SiO H SiO +=+ T G 78.181529280-=∆θ J.mol -135.在冶炼铜、铅、锌的废气中含有大量的2SO ,为防止大气污染和进行综合利用,可将2SO 作为硫酸的原料。