物理化学第一章-习题及答案(共34页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 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)= ZnCl2(aq)+H2(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 ；Qv=U适用于 ；Qp=H适用于 ；U=适用于 ；H=适用于 ；Qp=QV+ngRT适用于 ；PVr=常数适用于 。4

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CO2(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= 。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

3、的条件下进行, 系统温度由T1升高到T2，则此过程的焓变 零；若此反应在恒温（T1）、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=,经节流膨胀后该气体的温度将 。11、公式QP=H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。13、常温下，氢气经节流膨胀T 0；W 0；Q 0；U 0；H 0。14、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；U 0；H 0。二、 单选题1、下列叙述中不具状态函数特征的是（ ）A.系统状态确定后，状态函数的值也确定B.系统变化时，状态函数的改变值

4、只由系统的初终态决定C.经循环过程，状态函数的值不变D.状态函数均有加和性2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是（ ）A.过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢B.沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原C.过程的初态与终态必定相同D.过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ）A.因为，所以焓是恒压热B.气体的焓只是温度的函数C.气体在节流膨胀中，它的焓不改变D.因为（），所以任何过程都有的结论、下列四种理想气体的量相等，若都以温度为恒容加热到，则吸热量最少的气体是（ ）A.氦气 B.氢气 C.二氧化碳 D.三氧化硫、下面关于标准摩尔生成焓的描述中

5、，不正确的是（ ）A.生成反应中的单质必须是稳定的相态单质B.稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零C.生成反应的温度必须是298.15KD.生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa6、在标准状态下，反应C2H5OH（l）+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(g)的反应焓为rHm, Cp0, 下列说法中正确的是（ ）A.rHm是C2H5OH（l）的标准摩尔燃烧焓B.rHmC.rHmrmD.rHm不随温度变化而变化7、功的计算公式为nCv,m(TT)，下列过程中不能用此式的是（ ）A.理想气体的可逆绝热过程B.理想气体的绝热恒外压过程C.实际气体的绝热过程D.凝聚系统的绝热过程8、将H2（g

6、）与O2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（ ）A.T=0 B.p=0 C.U=0 D.H=09、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( )A.温度T B.浓度c C.体积V D.压力p10、在一蒸馏烧瓶中装有待蒸馏的混合液，当用酒精灯加热至有馏分流出时，如果以混合液和馏分以及酒精灯为体系时，则体系应为 ( )A.绝热体系 B.孤立体系 C.封闭体系 D.敞开体系11、选出下列性质参数中属于容量性质的量 ( )A.质量m B.温度T C.密度 D.浓度c 12、若将人作为一个体系，则该体系为 ( )A.孤立体系 B.封闭体系 C.敞开体系 D.无法确定13、刚性绝热箱内

7、发生一化学反应，则反应体系为 ( )A.孤立体系 B.敞开体系 C.封闭体系 D.绝热体系14、把一杯热水放在刚性绝热箱内，若以箱内热水及空气为体系，则该体系为 ( )A.敞开体系 B.封闭体系 C.孤立体系 D.绝热体系15、把一块冰放在热容为20JK-1的玻璃容器内，若把容器中空气和冰作为体系，则该体系为 ( )A.敞开体系 B.封闭体系 C.孤立体系 D.绝热体系16、选出下列参数中属于容量性质的量 ( )A.焓 B.压力 C.粘度 D.温度17、下列性质属于强度性质的是 ( ) A.内能和焓 B.压力与恒压热容 C.温度与体积差 D.摩尔体积与摩尔内能18、下列性质中属于强度性质的是

8、( ) A.内能 B.化学势 C.自由能 D.体积19、选出下列参数中属于强度性质的量 ( )A.摩尔体积Vm B.热容量Cp C.体积V D.质量m20、对于纯物质单相封闭体系而言，要确定它的所有强度性质，至少需要指定的强度性质的数值为 ( ) A.1 B.2 C.3 D 几个21、下列性质属于强度性质的是 ( ) A.内能和焓； B 压力与恒压热容； C.温度与体积差； D.摩尔体积与摩尔内能22、1mol 的液态水在373K和1.013105Pa 的条件下蒸发，其内能的变化为38281J，则焓变为 ( )A.41382J B.41840J C.35180J D.38740J23、有3mo

9、l H2(可视为理气)，由298K加热到423K，则此过程的U为 ( )A.1.09104J B.7.79103J C.4.67103J D.0.88104J24、在293K时，1mol 理气等温膨胀至体积增加一倍，则所做的最大功为 ( ) A.733J B.1690J C -733J D.-1690J25、下列各组物理量中与物质的量无关的是 ( ) A.T，p，H，CP B.T，p，U，CV C.T，p，Hm，Cp，m D T，p，nHm，nCP，m26、关于状态函数的下列说法中，错误的是 ( ) A.状态一定，值一定 B.在数学上有全微分性质C.其循环积分等于零 D.所有状态函数的绝对值都

10、无法确定27、某理想气体发生一绝热不可逆过程则下列关系式不成立的是 ( ) A.dU=-W B.Cv，m lnT2/T1= -RlnV2/V1 C.pVm=RT D.dU=nCVdT28、从下列关系式中选出理想气体绝热可逆过程方程式 ( ) A.Cv，mlnT2/T1=-RlnV2/V1 B.pV=k C.pVm=RT D.k=V29、下列物理量中属于过程量的是 ( ) A.Q B.U C.G D.T30、1mol的H2从始态 p =1.013105 Pa、T1=293K经绝热可逆过程到达终态，已知终态体积为0.1m3，则终态温度为 ( ) A.153K B.203K C.273K D.166

11、K31、下列表示式中正确的是 ( ) A.恒压过程H=U+pV B.恒压过程 H=0 C.恒压过程H=U+Vp D.恒容过程 H=032、下列关系式成立的是 ( )A.理想气体 (U/V)T=0 B.理想气体 (U/p)v=0C.实际气体 (U/V)T=0 D.实际气体 (U/p)v=033、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是 ( ) A.Cp,m与Cv,m不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功 B.Cp,mCv,m=R既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系 C.Cv,m=3/2R适用于单原子理想气体混合物 D.在可逆相变中Cp,m和Cv,m都为无限大34、对于理想

12、气体，用等压热容Cp计算H的适用范围为 ( ) A.只适用于无相变，无化学变化的等压变温过程 B.只适用于无相变，无化学变化的等容变温过程 C.适用于无相变，无化学变化的任意过程 D.以上答案均不正确35、相同温度下，同种气体的等压摩尔热容Cp，m与等容摩尔热容CV，m之间的关系为( ) A.Cp,mCv,m C.Cp,m=Cv,m D.难以比较36、反应3A+B=2C，当反应物A从6mol变到3mol时，则反应进度的改变值为 ( ) A.1mol B.3mol C.2mol D.1/2 mol37、反应 S(斜方，晶)+3/2 O2(g)=SO3(g)，产生的热效应为rHm，其rHm值是 (

13、 ) A.SO3的生成焓 B.S(斜方，晶)的燃烧焓 C.既是SO3的生成焓，也是S(斜方，晶)的燃烧焓 D.既不是SO3的生成焓，也不是S(斜方，晶)的燃烧焓38、N2+3H2=2NH3的反应进度=1mol时，它表示系统中 ( ) A.有1molN2和3molH2变成了2molNH3 B.反应已进行完全，系统中只有生成物存在 C.有1molN2和3molH2参加了反应 D.有2molNH3参加了反应39、对于化学反应进度，下面表述中正确的是 ( ) A.化学反应进度之值，与反应完成的程度无关 B.化学反应进度之值，与反应式写法有关 C.对于指定反应，化学反应进度之值与物质的选择有关 D.反应

14、进度之值与平衡转化率有关40、对于化学反应进度，下面表述中不正确的是 ( ) A.化学反应进度随着反应进行而变化，其值越大，反应完成的程度越大 B.化学反应进度之值与反应式写法无关 C.对于指定的反应，反应进度之值与物质的选择无关D.化学反应进度与物质的量具有相同的量纲41、关于化学反应进度，下列说法正确的是 ( ) A.是状态函数 B.与过程有关 C.与平衡常数有关 D.与平衡转化率有关42、当理想气体其温度由298K升高到348K，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的 （ ） A.H1H2 W1W2 B.H1W2C.H1=H2 W1W243、当理想气体从298K，2105Pa 经历

15、(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1105Pa时，则 ( ) A.H1W2 B.H1H2 W1W2 C.H1H2 W1H2 W1W244、理想气体从同一始态(p1，V1)出发经(1)可逆绝热膨胀和(2)不可逆绝热膨胀，到达相同体积V2，则 ( ) A.U1U2H1H2 B.U1U2H1U2H1H2 D.U1H245、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则 ( ) A.QW B.QW C.Q=W D.Q=U46、理想气体等温膨胀，环境将热传给系统，则系统的 ( ) A.H0 B.H0 U0 C.H0 U0 B.U0D.T0，则此反应进行时必定吸热，对吗？为什么？8、从气体的同一初态出发分别经等温可

16、逆压缩至终态体积是，那一个过程所作压缩功大些？为什么？9、从同一初态出发，分别经可逆的绝热膨胀与不可逆的绝热膨胀至终态体积相同时，气体的压力相同吗？为什么？10、测定CH3OH(l)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反应的热效应。11、设有一电炉丝浸入水中，接上电源，通以电流一段时间。分别按下列几种情况作为体系，试问、为正、负，还是为零？（1） 以水和电阻丝为体系；（2） 以水为体系；（3） 以电阻丝为体系；（4） 以电池为体系；（5） 以电池、电阻丝为体系；（6） 以电池、电阻丝、水为体系。12、设有一装置如下图所示，一边是水，另一边是浓硫酸，中间以薄膜分开，两边的温度均为T

17、1，当将薄膜弄破以后温度由T1升到T2，如果以水和浓硫酸为体系，问此体系的U是正、负，还是零。如果以水和浓硫酸为体系，问此体系的U是正、负，还是零。如果在薄膜破了以后，设法通入冷却水使浓硫酸和水的温度仍为T1，仍以原来的水和浓硫酸为体系，问U是正、负，还是零。 12题图13、一个绝热圆筒上有一个无摩擦无重量的绝热活塞，其内有理想气体，圆筒内壁绕有电炉丝。当通电时气体慢慢膨胀，这是等压过程。请分别讨论（1）选理想气体为体系；（2）选理想气体和电阻丝为体系；两个过程的Q和体系的H是大于、等于还是小于零？14、判断下列过程中Q、W、U、H各量是正、零还是负值；（1） 理想气体自由膨胀；（2） 理想气

18、体节流膨胀；（3） 理想气体绝热、反抗恒外压膨胀；（4） 理想气体恒温可逆膨胀；（5） 1 mol实际气体恒容升温；（6） H2O（1，P0，273K）H2O（S，P0，273K）（7） 在绝热恒容器中，H2（g）与Cl2(g)生成HCl(g)(理想气体反应)。15、如下图所示，设有一电炉丝浸于水中，接上电源，通以电流一段时间。如果按下列几种情况作为系统，试问U、Q、W为正、为负还是为零？（1）以电炉丝为系统；（2）以电炉丝和水为系统；（3）以电炉丝、水、电源、及其他一切有影响的部分为系统。 15题图 16题图16、设有一装置如上图所示，（1）将隔板抽去以后，以空气为系统时，U、Q、W为正、为

19、负还是为零？（2）如右方小室亦有空气，不过压力较左方小，将隔板抽去以后，以所有空气为系统时，U、Q、W为正、为负还是为零？17、在标准压力下和100OC，1mol水等温蒸发为蒸汽。假设蒸汽为理想气体。因为这一过程中系统的温度不变，所以，U=0，,这一结论对否？为什么？18、一气体从某一状态出发，经绝招可逆压缩或等温可逆压缩到一固定的体积哪一种压缩过程所需的功大？为什么？如果是膨胀，情况又将如何？五、 判断题1、恒温过程的Q一定是零。（ ）2、在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，U一定为零，H不一定为零。（ ）3、不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（ ）4、当热由系统传给环境时

20、，系统的焾必减少。（ ）5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。（ ）6、对于理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式都适用。（ ）7、尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（ ）8、所有绝热过程的Q为零，S也必为零。（ ）六、 证明题1、试证明:对于任何物系 Cp-CV=(UV)Tp(VT)p2、证明理想气体绝热可逆膨胀所做的功为： (=Cp,mCV,m)3、设(UV)T=0 试证明：(Up)T=04、n mol的理想气体，由始态p1、V1、T1经可逆过程膨胀到终态p2、V2、T2，假定气体的摩尔等容热容CV,m是常数，试证明： T1V1=T2V2 (=

21、Cp,mCV,m)5、根据热力学基本方程，证明理想气体的焓只是温度的函数。6、证明：（1）（2）（3）7、证明：（1）（2）（3）8、对理想气体，证明：（1）（2）9、证明：（1）（2）10、试证明对任何物质来说：（1）（2）七、 计算题1、已知PbO(s)在291K的生成热为-219.5kJmol-1，在291K到473K之间，Pb(s)，O2(g)及PbO(s) 的平均比热各为0.134，0.900和0.218Jg-1K-1，试计算PbO(s)在473K时的生成热。2、n mol理想气体由p1，V1，T1，恒温膨胀到p2，V2，T2，求过程的焓变H，结果能说明什么？3、已知冰在0及101.

22、325kPa，熔化热为6008Jmol-1，水在100及101.325kPa下，蒸发热为44011Jmol-1，在0100间水的平均比热为75JK-1mol-1，求在101.325kPa下，将1mol的0冰变成100的水蒸气，试计算其U，H。4、0.01m3氧气由273K，1MPa经过 (1)绝热可逆膨胀 (2)对抗外压p=0.1MPa做绝热不可逆膨胀，气体最后压力均为0.1MPa，求两种情况所做的功。(氧气的Cp,m=29.36JK-1mol-1)5、10mol的理想气体分别经过下述(a)和(b)两个过程，在673K从1.810-3m3等温膨胀到2.410-3m3，试计算其膨胀功W及体系所吸

23、收的热Q。(a)可逆恒温膨胀；(b)对抗外压为2.026105Pa的等温膨胀。6、已知 298.15K及Pa压力下，反应 A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B2(g)在电池中进行，完成一个单位的反应时，系统做电功150kJ，放热80kJ，计算该反应的rHm，rUm，Q，W。7、在298.2K，Pa时有0.5molZn与过量稀硫酸反应，生成氢气和硫酸锌，已知此反应放热为7.155104J，试计算：(1)上述过程中Q，W，U，H 的值；(2)若上述反应在密闭容器中发生，求Q，W，H，U的值。8、将1kg水过冷到-5，在101.325kPa下，加入极少量的冰屑.使过冷水迅速结冰，并使冰与水的

24、混合物的温度迅速升至冰点，冰的熔化热为333.5Jg-1，0至-5水的比热为4.238JK-1，求结出冰的质量。9、已知水在100时的蒸发热为2259.36Jg-1，则在100时蒸发30g水，系统的Q，W，H，为多少?10、有13.074gH2，由283.0K升至333.2K(视为理气)，若以下述二种不同的过程进行，求Q，W，U，H。(A)等容过程；(B)与环境无热交换。11、将1mol单原子理想气体，在1.013105Pa下从298K加热到373K，再恒温可逆膨胀至体积增加一倍，最后绝热可逆膨胀至温度为308K，求全过程的W，Q，U，H。12、已知水蒸汽的平均摩尔等压热容Cp,m=34.10

25、JK-1mol-1，现将1kg373K的水蒸汽在1.013105Pa的压力下，升温至673K。求过程的Q，W及水蒸汽的U，H。13、1molO2由0.1MPa，300K 恒压加热到1000K，求过程的Q、W、U及H。已知：Cp,m(O2)=(31.64+3.3910-3T-3.7710-5T2)JK-1mol-114、1mol C6H6(g)在p,353.4K（正常沸点）下冷凝为液体。计算该过程的Q,W, U, H,已知苯的汽化热为394.4Jg-1。15、测得298K SO2(g)氧化成SO3(g)时的Qv,m=-141.75kJmol-1,计算该反应的Qp,m。16、由下列化合物的计算其

26、(1)(COOH)2(2)C6H5NH2(3)CS2(l)17、一个20dm3的高压釜内盛有290K,100kPa的氢气，加热后使H2压力上升至500kPa。设H2为理想气体，计算：（1）过程的Q；（2）H2终态的温度。18、1mol单原子分子理想气体B，由300K , 100.0kPa经一可逆过程到达终态，压力为200.0kPa，过程的Q =1000.0J, H=2078.5J（1）计算终态的温度、体积及过程的W, U。（2）假设气体先经等压可逆过程，然后经等温可逆过程到达终态，此过程的Q,W,U,H是多少？19、1mol单原子分子理想气体的CV,m=3/2R，初态为202.6kPa，11.

27、2dm3经p/T=C（常数）的可逆过程，压缩到终态，压力为405.2kPa。计算：（1）终态体积与温度；（2）U与H；（3）所作的功。八、 综合题1、在工业上用乙炔火焰切割金属，请计算乙炔与压缩空气混合燃烧时的火焰最高温度。设环境温度为25OC，压力为100kPa。空气中的氮氧比为4：1。已知25OC时的数据如下：物质 fHm(kJmol-1) Cp,m(Jmol-1K-1)CO2(g) -393.51 37.1H2O(g) -241.82 33.58C2H2(g) 226.7 43.93N2(g) 0 29.122、乙烯制冷压缩机的进口条件为-101OC、1.196105Pa,出口压力为19

28、.25105Pa.(1)等温可逆压缩；（2）绝热可逆压缩（取1.3）。计算以上两过程每压缩1乙烯所消耗的功。3、298K时，1molCO与0.5mol的O2按下式反应CO+1/2O2=CO2，生成1mol的CO2，已知：CO2的Cp.m=38.49JKmol-1； fHm(CO2，298K)=-393.5kJmol-1； fHm(CO，298K)=-110.45kJmol-1。求 (1)298K时，rUm，rHm，Q，W；(2)若在绝热恒容反应器中进行，求终态最高温度T2。4、一个坚固的容器，其容积为0.001m3，内储炸药在298K，1.013105Pa时爆炸，容器未炸破，压力升至5.065105Pa，温度升至1773K，求(1)爆炸瞬间Q，W，U和H的值；(2)数日后温度降至298K，压力降至1.013105Pa，求整个过程的Q，W，U和H。已知产物与容器的总热容为83.68JK-1。5、设一礼堂的体积是1000m3，室温是283K，气压是1.013105Pa，欲将温度升至293K，需热多少kJ？(设空气的Cp,m=29.29JK-1mol-1)6、有一