第一章-热力学第一、二定律试题与答案
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。
物理化学章节习题
第一章热力学第一定律一、单选题1) 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 >02) 如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后: ( )A.Q=0, W =0, ∆U =0B.Q=0, W <0, ∆U >0C.Q >0, W <0, ∆U >0D.∆U =0, Q=W ≠03)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:( )A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0D. (∂U/∂p)T=04)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其∆U 和∆H 的值一定是:( )A.∆U >0, ∆H >0B.∆U =0, ∆H=0C.∆U <0, ∆H <0D.∆U =0,∆H 大于、小于或等于零不能确定。
5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( )A.Q >0, ∆H=0, ∆p < 0B.Q=0, ∆H <0, ∆p >0C.Q=0, ∆H =0, ∆p <0D.Q <0, ∆H =0, ∆p <06)如图,叙述不正确的是:( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B.∆H1表示无限稀释积分溶解热C.∆H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7)∆H=Q p此式适用于哪一个过程: ( )A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5sPaB.在0℃、101325Pa下,冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa )8) 一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
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。
热力学第一定律练习题
第一章 热力学第一定律练习题一、判断题(说法对否):1.道尔顿分压定律,对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。
2.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,压力、体积相同,那么温度也相同。
3.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:今天很热。
其热的概念与热力学相同。
4.恒压过程也就是恒外压过程,恒外压过程也就是恒过程。
5.实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。
6.凡是温度升高的过程体系一定吸热;而恒温过程体系不吸热也不放热。
7.当系统的状态一定时,所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时, 所有的状态函数的数值也随之发生变化。
8.体积是广度性质的状态函数;在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中,当温度、压力 一定时;系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。
9.在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统,该系统的状态完全确定。
10.一定量的理想气体,当热力学能与温度确定之后,则所有的状态函数也完全确定。
11.系统温度升高则一定从环境吸热,系统温度不变就不与环境换热。
12.从同一始态经不同的过程到达同一终态,则Q 和W 的值一般不同,Q + W 的值一般也不相同。
13.因Q P = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q P 与Q V 都是状态函数。
14.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
15.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。
16.在101.325kPa 下,1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想 气体,那么由于过程等温,所以该过程ΔU = 0。
17.1mol ,80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。
已 知该过程的焓变为30.87kJ ,所以此过程的Q = 30.87kJ 。
18.1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃,其ΔH = ∑C P ,m d T 。
热力学第一、二定律
《热力学第一、二定律》习题一、填空题1、下列各公式的适用条件分别为: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=常数适用于对亥姆霍兹自由能判据公式△F ≤0,是 。
对吉布斯自由能判据公式△G ≤0,是 。
对热力学基本方程式,如dG=-SdT+Vdp 等,是 。
2、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 。
3、在充满氧的绝热定容反应器中,石墨剧烈燃烧的反应器以其中所有物质为系统Q 0; W 0;ΔU 0;ΔH 0。
4、理想气体的定温可逆膨胀过程体系对环境做最 功,定温可逆压缩过程环境对体系做最 功。
(填“大”还是“小”)5、10g 氦气在3P θ下从25ºC 加热到50ºC ,则该过程的ΔH= , ΔU= , Q= ,W= .6、理想气体定温可逆膨胀过程中,W ,Q ,∆U ∆H 。
7、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 。
8、熵是系统的状态函数,按性质的分类,熵属于 性质。
在隔离系统中,一切可能发生的宏观过程都是 过程,均向着系统的熵值 的方向进行。
直至平衡时,熵值达到此条件下的 为止。
在隔离系统中绝不会发生熵值 的过程。
9、热力学第一定律△U=Q+W 的适用条件是 ;热力学第二定律△S ≥0作判据时的适用条件是 ;热力学第三定律S (0K )=0的适用条件是 。
10、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相同的终态压力,则终态的温度T 可逆 T 不可逆,终态的体积V 可逆 V 不可逆(填>、<或=)。
第一章-热力学第二定律
第二章 热力学第一定律一、选择题1. 某系统恒压时功的表示式是:A. – RT ❒nB. –nRTln (V 2/V 1)C. – p (V 2 –V 1)D. –np (V 2 –V 1)2、焓的定义式H =U +pV 中的p 代表:A. 系统的总压力B.系统中各组分的分压C. 外压D. 100kPa3. 某理想气体的C p/C v = 1.40, 它是:A. 单原子分子气体B. 双原子分子气体C. 三原子分子气体D. 四原子分子气体4. 非理想气体在绝热条件下向真空膨胀,下述中正确的是:A. Q = 0B. W = 0C. ❒U = 0D. ❒H = 05. 某系统经不可逆循环,下列描述错误的是:A. Q = 0B. ❒Cp = 0C. ❒U = 0D. ❒H = 06. 两种理想气体在绝热钢性容器中经化学反应后系统温度升高、压力增大,则: A. ❒U = 0,❒H = 0 B. ❒U > 0,❒H > 0 C. ❒U = 0,❒H ≠ 0 D. ❒U < 0,❒H < 07. 恒容下,一定量的理想气体,当温度下降时热力学能将:A. 增加B. 不变C. 降低D. 不能确定8. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,室内的平均气温将:A. 降低B. 升高C. 不变D. 不一定9. van der Waals 气体经Joule 实验(绝热真空膨胀)后温度将:A. 不变B. 上升C. 下降D. 不能确定10. 某化学反应在烧杯进行时放热2000J. 若设计在电池中进行,该系统作电功500J ,若两过程的始终态相同且不做体积功,则反应在电池中进行时的Q 为:A. 2500JB. –2500JC. 1500JD. –1500J11. 将一真空钢筒阀门打开时,大气(视为理想气体)冲入,此时钢筒内的气体温度将: A. 上升 B. 不变 C. 下降 D. 不能确定12. 公式❒H = Q p 适用下列的过程为:A. 理想气体绝热等外压膨胀B. 273K,101.3kPa22H O(s)H O(l)−−−−−→ C. 2Cu (aq)2e Cu(s)+-+→ D. 理想气体等温可逆膨胀13. 反应的计量方程为H 2(g)+Cl 2(g)=2HCl(g),5mol H 2(g)与4molCl 2(g)混合发生反应,最后生成2mol HCl(g),则该反应进度ξ为:A. 1molB. 2molC. 4molD. 5mol14. 在298K 时,石墨的标准生成焓f m (C )H ∆,石墨的值:A. 大于零B. 等于零C. 小于零D. 无法确定15. 某气体的状态方程为pV m =RT +bp (b 是大于零的常数),则下列结论正确的是:A. 其焓H 只是温度T 的函数B. 其热力学能U 只是温度T 的函数C. 其热力学能和焓都是温度T 的函数D. 其热力学能和焓不仅与温度T 有关,还与气体的体积V m 或压力p 有关二、填空题1. 1mol 双原子理想气体的(∂H /∂T )p = J· K -1。
热力学基础试题及答案
热力学基础试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 热力学第一定律指出能量守恒,下列哪项描述是正确的?A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以从一个物体转移到另一个物体C. 能量可以在封闭系统中增加或减少D. 能量总是从高温物体流向低温物体答案:B2. 熵是热力学中描述系统无序度的物理量,下列哪项描述是正确的?A. 熵是一个状态函数B. 熵是一个过程函数C. 熵只与系统的温度有关D. 熵只与系统的压力有关答案:A3. 理想气体状态方程为PV=nRT,其中P代表压力,V代表体积,n代表摩尔数,R代表气体常数,T代表温度。
下列哪项描述是错误的?A. 理想气体状态方程适用于所有气体B. 在恒定温度下,气体的体积与压力成反比C. 在恒定压力下,气体的体积与温度成正比D. 在恒定体积下,气体的压力与温度成正比答案:A4. 热力学第二定律指出热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,下列哪项描述是正确的?A. 热量总是从高温物体流向低温物体B. 热量可以在没有外界影响的情况下从低温物体流向高温物体C. 热量可以在外界做功的情况下从低温物体流向高温物体D. 热量可以在没有外界做功的情况下从低温物体流向高温物体答案:C5. 卡诺循环是理想化的热机循环,其效率只与热源和冷源的温度有关。
下列哪项描述是错误的?A. 卡诺循环的效率与工作介质无关B. 卡诺循环的效率与热源和冷源的温度差有关C. 卡诺循环的效率与热源和冷源的温度成正比D. 卡诺循环的效率在所有循环中是最高的答案:C6. 根据热力学第三定律,下列哪项描述是正确的?A. 绝对零度是可以达到的B. 绝对零度是不可能达到的C. 绝对零度下所有物质的熵为零D. 绝对零度下所有物质的熵为负值答案:B7. 热力学中的吉布斯自由能(G)是用来描述在恒温恒压条件下系统自发进行变化的能力。
下列哪项描述是错误的?A. 吉布斯自由能的变化(ΔG)是负值时,反应自发进行B. 吉布斯自由能的变化(ΔG)是正值时,反应非自发进行C. 吉布斯自由能的变化(ΔG)是零时,系统处于平衡状态D. 吉布斯自由能的变化(ΔG)与系统的温度和压力无关答案:D8. 相变是指物质在不同相态之间的转变,下列哪项描述是错误的?A. 相变过程中物质的化学性质不变B. 相变过程中物质的物理性质会发生变化C. 相变过程中物质的熵值不变D. 相变过程中物质的体积可能会发生变化答案:C9. 热力学中的临界点是指物质的气液两相在该点的物理性质完全相同。
《热力学第一、第二定律》习题
《热力学第一、第二定律》习题本章从能量的观点研究物质热现象的宏观基本规律及其应用,是热力学的基础内容。
主要有:准静态过程、热量、功、内能等基本概念,与热力学第一定律及其对理想气体各等值过程的应用,理想气体的摩尔热容,循环过程,卡诺循环和热力学第二定律等。
基本要求掌握功和热量的概念,理解平衡过程。
掌握热力学第一定律,能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中功、热量、内能的改变量及卡诺循环的效率。
理解可逆过程和不可逆过程,理解热力学第二定律的两种叙述。
一、基本练习在下列理想气体各种过程中,那些过程可能发生?()(A) 等体加热,内能减少,压强升高 (B) 等温压缩,吸收热量,压强升高(C) 等压压缩,吸收热量,内能增加 (D) 绝热压缩,内能增加,压强升高2在实际应用中,提高热机的效率可行的办法是()(A) 提高高温热源的温度 (B) 降低低温热源的温度(C) 选择单原子理想气体作工作物质 (D) 增大热机功的输出3下列说法那一个是正确的()(A) 热量不能从低温物体传到高温物体(B) 热量不能全部转变为功(C) 功不能全部转化为热量(D) 气体在真空中的自由膨胀过程是不可逆过程4 在绝热容器中,气体分子向真空中自由膨胀,在这过程中( )(A)气体膨胀对外作功,系统内能减小 (B)气体膨胀对外作功,系统内能不变(C)系统不吸收热量,气体温度不变 (D)系统不吸收热量,气体温度降低5 一定量的理想气体,从p-V 图上初态a 经历①或②过程到达末态b ,已知a 、b 两态处于同一条绝热线上(图中虚线所示),问各过程中气体吸热还是放热。
( )(A) ①过程吸热,②过程放热(B) ①过程放热,②过程吸热(C) 两种过程都吸热 (D) 两种过程都放热6 一定量的理想气体分别由初态a 经①过程a b 和由初态a '经②过程a 'cb 到达相同的终态b ,如p -T 图所示,则两个过程中气体从外界吸收热量Q 1、Q 2的关系为( )(A) 211,0Q Q Q >< (B) 211,0Q Q Q >>(C) 211,0Q Q Q << (D) 211,0Q Q Q <>7 一定量的理想气体从体积V 1膨胀到体积V 2分别经历的过程如 下左图:AB 等压过程;AC 等温过程;AD 绝热过程,其中吸热最多的过程( )(A) AB (B) AC (C) AD (D) 一样多8 如上面右图所示,下列说法正确的是()(A) a gd线上各状态的温度比a cd线上各状态的温度高(B) a gd所表示的过程系统放出热量(C) 路径a cd和a gd表示等温过程(D) 面积a cdg a表示循环过程中系统所作的功9 1mol的单原子理想气体从A状态变为B状态,如果不知道是什么气体,变化过程也不清楚,但是可以确定A、B两态的宏观参量,则可以求出()(A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化(C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量10 在标准大气压下,1g水的体积为1.0cm3,水沸腾后完全汽化,变成1.671×10-3m3的蒸气,在此过程中内能的增量为(标准大气压下水的汽化热为2.26⨯106J·kg-1)。
物理化学课件及考试习题 试卷 答案第一次习题课 (热力学第一定律、第二定律).
=-1329 J
3. 乙醇的燃烧反应为: C2 H 5OH (l ) 3O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 3H 2O(l )。已知在298K 时乙醇的标准摩尔燃烧焓为―1366.91 kJ m ol1,试计算298K时乙醇的 标准摩尔生成焓。已知298K时 CO2 ( g ) 和 H 2O(l ) 的的标准摩尔生成焓分
绝热可逆膨胀
1mol单原子理想气体 P2=101.3 kPa T2=?,V2=11.95 dm3
反抗恒外压绝热不可逆膨胀
1mol单原子理想气体 P1=101.3 kPa T3=?,V2=11.95 dm3
(1)对绝热可逆膨胀过程,由热力学第一定律及过程特征有:
(P1)1- γ(T1) γ =(P1) 1-γ (T2) γ 据此可解出T2=145.6K。 W=ΔU=nCv,m(T2-T1)=1×1.5×8.314×(145.6-298.2)=-1903 J Q=0 ΔH=nCP,m(T2-T1)=1×2.5×8.314×(145.6-298.2)=-3172 J
(2) 对反抗恒外压的绝热不可逆膨胀过程,根据 热力学第一定律及体积功的定义有:
W=ΔU=nCv,m(T2-T1)=-Psur(V2-V1) =- Psur(V2-V1) =-101.325(11.95-nRT1/P1)
=- 101.325(11.95-1×8.314×298.2/607.95)
=-797.6 J T2=T1-797.6/(1.5×8.314) =298.2-64.0 =234.2K
4. 2mol双原子理想气体从状态300K,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及ΔS。
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。
物理化学期末考试试题库 2017(附答案与解析)
页脚内容7第一章 热力学第一定律选择题1.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。
2.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 。
3.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。
4.下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C 。
因绝热时ΔU =Q +W =W 。
(A )中无热交换、无体积功故ΔU =Q +W =0。
(B )在无功过程中ΔU =Q ,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。
(D )中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU 亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(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答案:C 。
物理化学期末考试试题库(附答案与解析)
精品文档. 第一章 热力学第一定律选择题 1.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。
2.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 。
3.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。
4.下面的说法符合热力学第一定律的是( )(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C 。
因绝热时ΔU =Q +W =W 。
(A )中无热交换、无体积功故ΔU =Q +W =0。
(B )在无功过程中ΔU =Q ,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。
(D )中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU 亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A) 节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化 答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(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答案:C 。
热力学第一、二定律答案
《热力学第一、二定律》习题参考答案一、填空题1、不做非体积功的恒容过程;不做非体积功的恒压过程;理想单纯状态改变,对其它系统则需过程恒容;理想气体的单纯状态改变,对其它系统则需过程恒压;过程恒温且不做非体积功;理想气体的绝热可逆过程;恒温恒容不做非体积功的过程;恒温恒压不做非体积功的过程;不做非体积功的封闭系统。
2、CO2(g);C(石墨);C(石墨);碳元素各晶型中最稳定的相态;CO2(g);碳元素完全氧化的最终产物.3、=;=;=;>4、大,小5、1299.06J;779.44J;1299.06J;-519.63J6、-nRTln(v2/v1);nRTln(v2/v1);=0;=07、各产物的热容之和与各反应物的热容之和不相等;在所涉及的温度范围内各物质均无相变.8、广延;自发;增大;极大;减小9、封闭系统;隔离系统;纯物质的完美晶体10、<;<11、(1)U;(2)G;(3)S;(4)H、U12、=0;=nRln(v2/v1)13、等温;等压;封闭系统不做其它功;减少14、=0;>015、66.3J·K-1;0;23400J;23400J;-2935J;20465J;-2939J16、<0;>0 ; = 0。
17、>0; =0;>0;<0二、选择题1、不对,△H = Q p ,只说明Q p 等于状态函数的改变值。
并不意味着Q p 具有状态函数的性质,Q p 是一过程量,不是体系的状态性质,只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下Q p 的值等于体系状态函数H 的改变。
2、因为对理想气体U=f(T)内能仅是温度的函数,只要始终态温度分别相同,△U 就一定相同。
所以公式dT C U T T m v ⎰=∆21,并不受定容条件的限制。
3、不对。
只有在等压下,无其它功时,Q p =ΔH m , ΔH m >0故Q p >0,体系必定吸热。
在其他条件下,ΔH m >0,Q p 可以小于0,等于0,不一定吸热。
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。
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题一、单选题1) 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 <0 B. W <0,Q <0,U >0 C. W 〈0,Q 〈0, U〉0 D。
W <0,Q =0,U >02)如图,用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体),已知p右> p左,将隔板抽去后:()A。
Q=0, W =0,U =0B。
Q=0,W <0, U >0C. Q〉0,W〈0, U >0D. U =0, Q=W03)对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的:()A. (∂U/∂T)V=0B. (∂U/∂V)T=0C. (∂H/∂p)T=0 D。
(∂U/∂p)T=04)凡是在孤立孤体系中进行的变化,其U 和H 的值一定是:()A. U >0,H〉0 B。
U =0, H=0 C. U〈0,H〈0D. U =0,H 大于、小于或等于零不能确定.5)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的: ( )A. Q〉0, H=0, p〈0B. Q=0, H <0, p〉0C。
Q=0,H =0,p <0 D. Q <0,H =0,p <06)如图,叙述不正确的是:( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B。
H1表示无限稀释积分溶解热C。
H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7)H=Q p此式适用于哪一个过程: ()A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132。
5Pa膨胀到10132.5sPaB。
在0℃、101325Pa下,冰融化成水C.电解CuSO4的水溶液D。
气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132。
5Pa )8)一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
第一章热力学第一定律练习题(包括答案)
1.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。
2.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) P,V m,C p,W;(C) T,p,V,H;(D) T,p,U,W。
3.x为状态函数,下列表述中不正确的是:(A) d x为全微分;(B) 当状态确定,x的值确定;(C) ∆x = ∫d x的积分与路经无关,只与始终态有关;(D) 当体系状态变化,x值一定变化。
4.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。
5.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。
6.在一个绝热钢瓶中,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 。
7.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) 。
8.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。
物理化学试题库(一)
13.一定量的理想气体由始态 A(T1、p1、V1)出发,分别经⑴等温可逆压缩 ; ⑵绝热可逆压 缩到相同的体积 V2,设等温可逆压缩和绝热可逆压缩末态的压力分别 p2, p2′,则有 ( ) 。 B.p2 > p2′ C.p2 = p2′ D.不能确定
A.p2 < p2′
14.1mol 液体苯在 298K 时置于弹式量热计中完全燃烧,生成 H2O(l)和 CO2(g),同时放热 3264kJ·mol-1,则其燃烧焓为( A.3268 B.–3264 )kJ·mol-1。 C.3264 D. –3268
4.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终态压力,则终态 的温度 T 可逆____T 不可逆, 二、选择题 1.把一杯水放在刚性绝热箱内,若以箱内热水及空气为系统,则该系统为( A.敞开系统 B.封闭系统 C.孤立系统 ) 。 D.绝热系统 ) 。 终态体积 V 可逆____V 不可逆, 过程的焓变ΔH 可逆____ΔH 不可逆。
12. 指出下列各关系式的应用条件: (1) △G=-W': (2) △S≥0 ( >0 自发;=0 平衡): (3) d S
δQ : T
; ; 。 △A
13. 1 mol 理想气体经节流膨胀(即 Joule-Tomson 实验)压力自 p1 降低到 p2 ,此过程的 0,△U 0 ,(填>,=或<) 。
C. r H m rU m
16.在等压下进行一个 A + B = C 的反应,若 r H m <0 ,则该反应为( A.吸热反应 C.视手段而定 B.放热反应 D.无放热也无吸热
) 。
17. 298K, 100kPa 下, 1mol H2(g) 与 0.5mol O2(g) 反应生成 1mol H2O(l) 的过程中体积功 为( A.RT/2 ) 。 B.-RT/2 C. 3RT/2 D.-3RT/2 ) 。
物理化学期末考试试题库 (附答案与解析)
第一章热力学第一定律选择题1.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。
2.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。
3.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。
4.下面的说法符合热力学第一定律的是()(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C。
因绝热时ΔU=Q+W=W。
(A)中无热交换、无体积功故ΔU=Q+W=0。
(B)在无功过程中ΔU=Q,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。
(D)中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(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答案:C。
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。
这两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 < Q214.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。
15.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 。
16.一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。
17.如图,可表示理想气体卡诺循环的示意图是()(A) 图⑴;(B) 图⑵;(C) 图⑶;(D) 图⑷二、填空题1.焦耳-汤姆孙系数def T J -μ ,μJ-T >0表示节流膨胀后温度将 。
2.在373K ,p θ下,1 mol 液态水向真空蒸发为373K ,p θ下的水蒸气,已知此过程的△H =40.6kJ ,则此过程的△U= kJ ,Q= kJ 。
3.已知反应C(s)+O 2(g)=CO 2(g)的△r H m θ(298K )=-393.51kJ·mol -1。
若此反应在一绝热钢瓶中进行,则此过程的△U 0,△H 0。
4.对于组成不变的均相密闭体系,当有 个独立的强度因素确定后,体系中所有的强度性质也就确定,若再知道 ,则所有的广度性质也就确定。
5.1mol298K 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧,放热3264kJ ,则反应:2C 6H 6(l)+15O 2(g) =12CO 2(g)+6H 2O(l)的△r U m (298K) = kJ·mol -1, △r H m (298K) = kJ·mol -1。
6.某理想气体经绝热恒外压压缩,△U 0,△H 0。
7.卡诺热机的效率只与 有关,而与 无关。
三、证明题1.证明:若一气体状态方程满足pV m = RT+bp 时,则该气体的内能仅是温度的函数。
2.某气体的状态方程为pV m = RT+ap ,a 为大于零的常数,证明该气体经节流膨胀后,气体的温度上升。
3.若物质的膨胀系数T T V V p 11=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=α,则C p 与压力无关。
4.已知纯物质的平衡稳定条件是()0/<∂∂T V p ,请证明任一物质绝热可逆膨胀过程后压力必降低。
5.某气体的状态方程为pV m = RT+ap ,a 为大于零的常数,证明:该气体的焦耳—汤姆孙系数μJ-T <0。
四、计算题1.某气体的状态方程为pV m = RT+ap ,a 为大于零的常数,证明:该气体的焦耳—汤姆孙系数μJ-T <0。
6.1mol 单原子理想气体从始态273K 、202.65kPa 沿着p/V=常数的可逆途径变化到压力加倍的终态,试求:该过程的W 、ΔU 、ΔH 、Q 。
2.一摩尔单原子理想气体从0℃、2p始态,经由方程pV 2 = const 规定的途径到达终态 压力为15p ,计算沿此途经的平均热容 。
3.在空气中有一真空绝热箱,体积为V 0,今在箱上刺一个小孔,空气流入箱内,设空气为理想气体(C p ,m = 3.5R )。
⑴ 巳知空气温度是298K ,箱内气体温度是多少?⑵ 若V 0 = 10dm 3,求该过程的Q 、W 、∆U 、∆H 各为多少?4.298.15K,1mol的CO2(实际气体)由始态p1 = 3p,V1 = 7.9dm3等温变化到终态p2 = p,V2 = 24dm3,求此过程的∆U与∆H。
巳知C p,m(CO2) = 36.6 J·K-1·mol-1,焦耳-汤姆逊系数μJ-T = 1.14 + 8.65 × 10-3(p/p) 。
5.1mol单原子分子理想气体由始态A(2p,298K),沿着p/p= 0.1(V m/ dm3·mol-1)+ b的可逆途经膨胀到原体积2倍,计算终态的压力以及此过程的Q、W、第二章热力学第二定律一、选择题1.25℃时,将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体,该过程( )(A) ∆S > 0,∆G < 0 ;(B) ∆S < 0,∆G < 0 ;(C) ∆S = 0,∆G = 0 ;(D) ∆S = 0,∆G < 0 。
2.∆G= ∆F的过程是( )(A) H2O(l,373K,p)H2O(g,373K,p) ;(B) N2(g,400K,1000kPa)N2(g,400K,100kPa) ;(C) 等温等压下,N2(g) + 3H2(g)NH3(g) ;(D) Ar(g,T,p)Ar(g,T+100,p)。
3.等温等压下进行的化学反应,其方向由∆r H m和∆r S m共同决定,自发进行的反应应满足下列哪个关系式( )(A) ∆r S m= ∆r H m/T;(B) ∆r S m> ∆r H m/T ;(C) ∆r S m≥ ∆r H m/T;(D) ∆r S m≤ ∆r H m/T。
4.已知水的六种状态:①100℃,p H2O(l);②99℃,2p H2O(g);③100℃,2p H2O(l);④100℃、2p H2O(g);⑤101℃、p H2O(l);⑥101℃、p H2O(g)。
它们化学势高低顺序是( )(A) μ2> μ4> μ3> μ1> μ5> μ6;(B) μ6> μ5> μ4> μ3> μ2> μ1;(C) μ4> μ5> μ3> μ1> μ2> μ6;(D) μ1> μ2> μ4> μ3> μ6> μ5。
5.下列过程中∆S为负值的是哪一个( )(A) 液态溴蒸发成气态溴;(B) SnO2(s) + 2H2(g) = Sn(s) + 2H2O(l) ;(C) 电解水生成H2和O2;(D) 公路上撤盐使冰融化。