热力学第一定律填空题-考研试题文档资料系列.doc
卷号：（A） （ 年 月日）机密济宁学院2006-2007学年第二学期2013级化学工程与工艺专业物理化学期末考试试卷题目部分，（卷面共有32题，100分，各大题标有题量和总分）一、填空（32小题，共100分）1、封闭系统的热力学第一定律的数学表达式为。答案：DU = QW 或dU = dQdW 2、某热力学系统在完成一次循环过程中和环境有四次能量交换，Q1 = 500 J，W1 = 200 J，Q2 = 350 J，W2 = 250 J，Q3 = 150 J，W3 = 100 J，Q4 = 200 J，问在该循环过程中，系统第四次作功W4 = 。答案：50 J 3、热力学第一定律的数学表达式DU = QW只能适用于系统。答案：封闭4、在298 K，101.325 kPa下，将一定量的锌溶于稀酸中生成2 mol H2，求该过程的功W= 。答案：W = 4955 J 5、焦耳-汤姆孙系数 ， > 0表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。（第二空选答高于、低于或等于）答案： 低于 6、在一个容积恒为50 dm3的绝热刚性容器内发生一化学反应，温度比原来升高了75，压力比原来增大60 kPa。则此过程Q = ，W =，DU = ，DH =。答案：0 0 0 3 kJ7、理想气体膨胀过程中所作的功为，公式应用条件是4444。答案：理想气体等温可逆膨胀 8、一反应AB = Y等温等压下正向进行，其焓变DH为16 kJ·mol-1，若将该反应放入一恒温装置等压逆向进行需耗电功5.4 kJ，则逆向过程的热Qm = 。答案：21.4 kJ·mol-1 9、有物质的量为n的某理想气体，其摩尔定压热容Cp,m = 常数，摩尔定容热容CV,m = 常数，那么在等容下温度由T1升至T2，则系统的 (1)DU = ; (2)DH= 。(用公式表示。)答案：( 1 ) DU = n CV,m( T2T1 ) ( 2 ) DH = n Cp,m( T2T1 ) 10、反应C(s)O2(g) = CO2(g)的DrH< 0，若将此反应放在某一恒容绝热的容器内进行，则该系统的DT0，DU0，DH0。(选择填入> 、< 或 = )答案：> = >11、已知DfH (a-Al2O3 , s , 298 K) =1669.8 kJ·mol-1； DfH(Fe2O3 , s , 298 K) =822.1 kJ·mol-1；则反应Fe2O3(s) + 2Al(s) = a-Al2O3(s) + 2Fe(s) 的DrH(298 K) = 。答案：847.7 kJ·mol-1 12、化学反应N2(g)+ 3 H2(g) 2NH3(g)中三种物质的化学计量数(N2)= ，( H2) = ，(NH3) = 。答案：1 3 213、已知25 时C3H8(g)，C2H4(g)，CH4(g)，的DcH分别为2220.07 kJ·mol-1，1410.97 kJ·mol-1，890.31 kJ·mol-1，则同温度下反应C3H8(g) = C2H4(g) + CH4(g)的DrH= 。答案：81.21 kJ·mol-1 14、已知DfH(C6H5Cl , l , 298 K) =10.65 kJ·mol-1； DfH(NH3 , g , 298 K) =46.19 kJ·mol-1； DfH(C6H5NH2 , l , 298 K) =29.7 kJ·mol-1； DfH(NH4Cl , s , 298 K) =315.39 kJ·mol-1；则反应C6H5Cl(l) + 2NH3(g) = C6H5NH2(l) + NH4Cl(s)在298 K时反应的标准摩尔焓变DrH(298 K) = 。答案：203.96 kJ·mol-1 15、对于气体，热力学标准状态规定为 ；对于液体或固体，热力学标准状态规定为。答案：不管是纯气体B或气体混合物中的组分B, 都是温度为T, 压力为 100 kPa 下处于理想气体状态的纯气体B的(假象)状态 ； 不管是纯液体(或固体)B或液体混合物中的组分B, 都是温度为T, 压力为 100 kPa 下的纯液态B或纯固态 B的状态。 16、已知反应：C(金刚石) + O2(g)CO2(g)的DrH(298 K) =395.41kJ·mol-1； C(石墨) + O2(g)CO2(g)的DrH(298 K) =393.13kJ·mol-1，则 DfH(金刚石 , s, 298 K) = 。答案：2.28 kJ·mol-1 17、在相同的温度和压力下，反应B A的反应焓是 DrH1，反应 B C的反应焓是DrH2 ，则反应 A C 的反应焓是DrH = 。答案：DrH2 DrH1 18、25时，1mol CH4(g) 完全燃烧成H2O(g)和CO2(g)的标准等压反应热为805 kJ。水在25时的气化焓为44 kJ·mol-1，则CH4(g)在25时标准摩尔燃烧焓 DcH= 。答案：893 kJ·mol-1 19、气相化学反应A(g) = 2B(g)可以很快达到平衡。在某一个相同温度下，取nA,0 = 4 mol 置于带活塞的导热容器内。已知当总压力p1 = 200 kPa 时，nB,1 = 4.6057 mol；当总压力p2 = 100 kPa时，nB,2 = 5.6448 mol。则在两种压力下，以上反应的反应进度1 = ，2 = 。答案：2.302 8 mol 2.822 4 mol 20、气相化学反应 A(g) = 2B(g) 可以很快达到平衡。在某一定温度下，取nA,0 = 4 mol 置于一个带活塞的容器中，当以上反应的反应进度x = 3.2613 mol 时, 容器中 nA = 。答案：0.7387 mol 21、写出下列单质在25，100 kPa下热力学稳定时的相态；（1）Na： ；（1）Br2： ；（1）C： ；（1）Hg： 。答案：（1）固态（2） 液态 （3） 石墨（固态） （4） 液态 22、已知DfH (H2O , l , 298 K) =285.838 kJ·mol-1； DfH(SO2 , g , 298 K) =296.90 kJ·mol-1； DfH (H2S , g , 298 K) =20.146 kJ·mol-1；则反应 H2S(g) + O2(g) = H2O(l) + SO2(g)的DrH(298 K) = 。 DrU(298 K) = 。答案：562.6 kJ·mol-1 558.9 kJ·mol-1 23、一定量的液体苯C6H6在绝热等容的氧弹量热计中燃烧为CO2(g)和H2O(l),产物的温度T2高于反应物的温度T1，则系统的热力学能变化DU 0（选填>, = , <）。若量热计和产物的热容为CV且不随温度而变，则温度T1时苯燃烧反应的等容热效应QV = 。（用公式表示）答案：= CV(T2T1) 24、30时，在等容条件下燃烧1 gC2H5COOH(s)（苯甲酸）所放出的热量为26.60 kJ，已知C6H5COOH的摩尔质量为122.12 g·mol-1 。则在30 燃烧1 mol固体苯甲酸的等容热效应QV = ，等压热效应Qp = 。答案：3 248.4 kJ 3 249.7 kJ 25、已知：25时液体水H2O(l)的标准摩尔生成焓为 285.5 kJ ·mol-1。有关物质的等压摩尔热容为：Cp, m(H2, g) = 28.8 J ·K-1·mol-1； Cp, m(O2, g) = 29.1 J ·K-1·mol-1； Cp, m(H2O, g) = 29.1 J ·K-1·mol-1；则 100 时，液体水的摩尔生成焓DfHm（H2O, l，373 K）= 。答案：283.1 k J ·mol-1 26、测定物质燃烧焓一般是在氧弹式量热计中进行，此时反应热QV = DrU，则此燃烧反应的焓变化值DrH和热力学能变化值DrU 的关系是： 。答案：DrH = DrU+ BnB（g） RT 27、已知反应 C(石墨) + H2O(g) = CO(g) + H2(g) 的 DrHm(298 K) = 133 kJ ·mol-1，已知各物质在25 125范围内的平均等压热容如下：C(石墨)CO(g)H2(g)H2O(g) Cp,m/ J·K-1·mol-18.64 29.1128.033.54则该反应在125 时的标准摩尔反应焓DrH(398 K) = 。答案：134.5 k J ·mol-1 28、已知C(s) + 1/2 O2(g) =CO(g)298 K时的DrHm = 110.5 kJ·mol-1,则该反应在等容条件下进行时的反应热QV =。答案：111.7 kJ·mol-1 29、已知25时HCl(g)的标准摩尔生成焓为92 200 J·mol-1。若在298 K至400 K间H2， Cl2，HCl的平均等压摩尔热容分别为 Cp,m (H2, g) = 28.80 J·K-1·mol-1 ，Cp,m ( Cl2, g) = 27.2 J·K-1·mol-1， (HCl, g) = 29.10 J·K-1·mol-1。则反应 H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) 在348 K时的DrH(348 K) = 。答案：184.6 k J ·mol-1 30、已知下列反应在298.15 K时反应的标准摩尔焓分别为：( 1 ) C2H4(g ) + 3O2 (g) 2CO2(g) + 2H2O(g)，DrH,1 = 1 390 kJ·mol-1；( 2 ) C2H6(g ) + O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g)，DrH,2 = 1 545 kJ·mol-1；( 3 ) H2(g ) + O2(g) H2O(g)，DrH,3 = 241.8 kJ·mol-1；则反应C2H4(g) + H2 (g) C2H6(g ) 在该温度下的摩尔反应焓DrH = 。答案：86.8 kJ·mol-1 31、已知乙醇C2H5OH(l) 的标准摩尔燃烧焓DcH(C2H3OH , l , 298 K) =1365 kJ·mol-1，乙醚(C2H5)2O(l) 的标准摩尔燃烧焓DcH(C2H5)2O , l , 298 K =2726.6 kJ·mol-1，乙醚的摩尔蒸发焓为26.0 kJ·mol-1，乙醇的摩尔蒸发焓为42.3 kJ·mol-1，水的摩尔蒸发焓为44 kJ·mol-1则乙醇脱水变为乙醚的气相反应 2C2H5OH(g) = (C2H5)2O(g) + H2O(g) 的DrH(298 K) = 。答案：19.2 kJ·mol-1 32、18时乙醇C2H5OH(l)和乙酸CH3COOH(l)的标准摩尔燃烧焓分别为 -1366.3 kJ·mol-1和-870.7 kJ·mol-1。它们溶在大量水中分别放热11.2 kJ·mol-1和1.16 kJ·mol-1，则18反应 C2H5OH(l) + O2(g) = CH3COOH(l) +H2O(l) 的DrH,1= ；C2H5OH·aq + O2(g) = CH3COOH·aq + H2O(l) 的DrH, 2= 。（aq代表大量的水）答案：495.6 kJ·mol-1 485.56 kJ·mol-1
