物理化学第一、二章习题

一、选择题

1、纯物质单相系统的下列各量中不可能大于零的是[ B ]

A (S

U/∂

H/∂

∂)S

∂)V D(P

H/∂

∂)P C (S

∂)P B (T

G/∂

2、1mol单原子理想气体，从初态273K、202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该过程的U

∆是[ D ]

A 1702J

B -406.8J

C 406.8J

D -1702J

3、下面的那些叙述是正确的？ [ D ]

A 发生热传导的两个物体温度差值越大，就对传热越有利；

B 任何系统的熵一定增加；

C 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量；

D 以上三种说法均不正确。

4、有10A电流通过一个质量为5g，Cp=0.8368 J·g-1K-1·，R=20Ω的电阻1s，同时使水流经电阻，以维持原来温度10°C，则电阻的熵变是[ ]，若改用绝热线将电阻包住，电阻的熵变又是[ A ]。

A 0，4.1374

B 7.0634，0

C 7.0634，4.1374

D 0，7.0634

5、甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于 1。乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于1- T2/ T1。丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机效率等于1- T2/ T1。对于以上叙述，哪种评述是对的？[ D ]

A 甲、乙、丙、丁全对；

B 甲、乙、丙、丁全错；

C 甲、乙、丁对，丙错；

D 乙、丁对，甲、丙错。

6、在一个体积恒定的绝热箱中有一绝热隔板，其两侧放有n、T、p皆不同的N2(g)，N2(g)视为理想气体。今抽去隔板达到平衡，以N2(g)作为系统，此过程的[ A]。

A.W=0，△U=0，△H=0

B. W>0，△U>0，△H>0

C.W<0，△U<0，△H<0

D. W=0，△U=0，△H>0

7、温度400K的巨大物体，从温度500K的另一巨大物体吸热1000J，若以两物体为系统，则熵变的值为多少，该过程是否为自发过程[ C ]

A.0.5 否

B.-0.5，否

C.0.5，是

D.-0.5，是

8、一定量理想气体，从同一初态出发，体积V 1膨胀到V 2，分别经

历三种过程，（1）等压；（2）等温；（3）绝热。其中吸收热量最多的是 [ A ]

（A ）等压；（B ）等温；（C ）绝热；（D ）无法判断

9、汽缸内有单原子理想气体，若绝热压缩使体积减半，问气体分子的平均速率变为原来速率 [ B ]

A 1.14

B 1.26

C 2.52

D 2.28

10、某理想气体分别经历如图所示的两个卡诺循环，即()abcd I 和

()a b c d ''''II ，且两条循环曲线所围面积相等。设循环I 的效率为η，每次循

环在高温热源处吸收的热量为Q ，循环II 的效率为η′，每次循环在高温热源处吸收的热量为Q ′，则 [ B ]

A η<η′ Q

B η<η′ Q>Q ′；

C η>η′ Q

D η>η′ Q>Q ′。

二、填空题

1、NH 4Cl （s ）放入真空容器中，并与其分解产物NH 3（g ）和HCl （g ）达到平衡，相数为 2 。

2、若某气体的（T U/∂∂）T >0,则该气体向真空绝热膨胀时，气体温度必然 下降 （填“上升”或“下降”）

3．把质量为 5kg 、比热容（单位质量物质的热容）为 544J/kg 的铁棒加热到 300°C ，然 后浸入一大桶 27°C 的水中。在这冷却过程中铁的熵变为 -1760J/K

4．一卡诺机从373K 的高温热源吸热，向273K 的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收1000J 热量，则该热机所做的功A = 268J

；放出热量2Q =

732J

。

5、一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，

压强为P 0，右边为真空，今突然抽去隔板，当气体达到平衡时，气体的压强是

0.5P 0 ；系统对外做功A =__________0____。

6、两块质量相同，温度不同的同种铁片相接触，则该过程中S ∆__>___0

7、容积为27 m 3的绝热容器中有一小加热器，器壁上有一小孔与大气相通。在 p θ

的外压下缓慢地将容器内空气从273.14K 加热至 293.15 K ，问需供给容器内空气___666.7 kJ __热量。 设空气为理想气体，C V , m =20.40 J·K -1·mol -1。 8、在任一纯物质的T-S 图上，恒压线和恒温线在同一温度时的斜率之比为 __ Cp ：Cv

9、已知下列反应在标准大气压和298 K 时的反应热为： (1) CH 3COOH(l)+2O 2(g)=2CO 2(g)+2H 2O(l) Δr H m (1)=-870.3 kJ·mol -1 (2) C(s)+O 2(l)=CO 2(g) Δr H m (2)=-393.5 kJ·mol -1

(3)

H 2(g)+

1

2

O 2(g)=H 2O(l) Δr H m (3)=-285.8 kJ·mol -1 试计算反应：(4) 2C(s)+2H 2(g)+O 2(g)=CH 3COOH(l) △r H m θ

(298 K) =_ -488.3

kJ ·mol -1____

10、有ν摩尔理想气体，作如图所示的循环过程acba ， 其中acb 为半圆弧，ba 为等压过程，Pc=2Pa ，

在此循环过程中气体净吸收热量Q 小于 νC p ,m (T b -T a )。（填“小于”、“大于”或“等于”）。

三、计算题

1、氢气与过量50%的空气混合物置于密闭恒容的容器中，始态温度为25°C ，压力为100kPa 。将氢气点燃，反应瞬间完成后，求系统所能达到的最高温度和最大压力。

空气的组成按y （O 2）=0.21，y （N 2）=0.79计算。水蒸气的标准摩尔生成焓见教材附录，各气体的平均摩尔定容热容C V , m /J·K -1·mol -1分别为：O 2（g ），25.1；N 2（g ），25.1；H 2O （g ），37.66。假设气体适用理想气体状态方程。

b

a

p p