物化练习题.doc

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1、_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，若两个容器中压力、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：天气很热。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压过程。 5实际气体在恒温膨胀时所做的功绝对值等于所吸收的热。 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在P、100下有

2、lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。9一定量的理想气体，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。10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。11因QP = H，QV = U，所以QP 与QV都是状态函数。12封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。13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。14在101.325kPa下，1mol l00的水等温蒸发为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U = 0。151mol，80.1、101.325kPa的液态

3、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。161mol水在l01.325kPa下由25升温至120，其H = CP,mdT。17因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于dT = 0，dp = 0，故可得H = 0。18因Qp = H，QV = U，所以Qp - QV = H - U = (pV) = -W。19卡诺循环是可逆，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。20一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。21若一个过程中每一步都无限接近平衡态

4、，则此过程一定是可逆过程。22若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。231mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2，则系统所做的功为 。24气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以U = 0，气体温度不变。25(U/V)T = 0 的气体一定是理想气体。26因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(U/p)V = 0，(U/V)p = 0。27若规定温度T时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。28已知CO2在298.15K时的和0到1000的热容Cp,m，则CO2在1000K时的标准摩尔生成焓为

5、(1000K) = (298.15K) + 。29一定量的理想气体由0、200kPa的始态反抗恒定外压(p环 = 100kPa)绝热膨胀达平衡，则终态温度不变。30当系统向环境传热(Q 0 ； (B)W = 0 ； (C)W 0，W 0，U 0 ；(B)Q = 0，W = 0，U 0 ；(C)Q = 0，W = 0，U = 0 ；(D)Q 0，U 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。10一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

6、； (B)气体内能的变化； (C)气体分子的质量；(D)热容的大小。11某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298K时由5dm3 绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，则容器中的气体是：(A)O2 ；(B)CO2 ；(C)NH3 ；(D)Ar。12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。13热力学第一定律仅适用于什么途径： (A)封闭体系的任何途径； (B)封闭体系的可逆途径；(C)封闭体系的不可逆途径；(D)任何体系的任何途径。14如图所示，QABC = a (

7、J)、WABC = b (J)、QCA = c (J) ，那么WAC等于多少：(A)a- b + c ；(B)-(a + b + c) ；(C)a + b - c ； (D)a + b + c 。15如图所示，理想气体由状态1变化到状态2，则该过程的：(A)T2 T1 ，W 0，Q T1 ，W 0 ；(C)T2 0，Q T1 ，W 0，Q 0 。16非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的： (A)Q = 0，H = 0，p 0 ；(B)Q = 0，H 0，p 0，H = 0，p 0 ；(D)Q 0，H = 0，p 0 。17一种实际气体，其状态为pVm = RT + p( H2 ；

8、(B)H1 UAC；(B)UAB Wi ； (B)WT Wi ；(C)WT = Wi； (D)无确定关系。22一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，AB为等温过程，BC等压过程，CA为绝热过程，那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于：(A)BC的内能变化； (B)AB的内能变化；(C) CA的内能变化； (D)CB的内能变化。23范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度将：(A)不变； (B)升高；(C)降低； (D)不能确定。24某气体的状态方程服从p(Vmb) = RT，其中b为常数，则 为：(A)大于零；(B)小于零； (C)等于零； (D)不能确定。25反应 C(石墨) + O2（g）

9、CO(g)，H(298K) 0，若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行，则体系：(A)T 0，U 0，H 0，U = 0，H 0 ；(C)T 0，U 0，H 0 ；(D)T 0，U = 0，H = 0。26已知反应BA，BC的等压反应热分别为H1与H2，那么AC的H3与它们的关系是：(A)H3 = H1 + H2 ； (B)H3 = H1 - H2 ；(C)H3 = H2 - H1 ；(D)H3 = 2H1 - H2 。27反应C(金钢石) + O2(g)CO(g)的热效应为，问此值为：(A)CO(g)的生成热；(B)C(金钢石)的燃烧热；(C)碳的燃烧热；(D)全不是。28下列各式中，不能称为

10、基尔霍夫定律公式的是：(A)； (B) ；(C) (D)。29计算“反应热效应”时，为了简化运算，常假定反应热效应与温度无关，其实质是： (A)状态函数之值与历史无关 ；(B)物质的热容与状态无关 ；(C)物质的热容与温度无关；(D)反应前后体系的热容不变。30如图某循环过程：AB是绝热不可逆过程；BC是绝热可逆过程；CA是恒温可逆过程，问在CA过程中体系与环境交换的热QC-A：(A)QC-A 0 ； (B)QC-A |W2| ； (B)|W1| Q2 (E)Q1 QV QA ；(C)各个过程温度升高数值相同 ； (D)(T)p (T)V (T)A ； (E)各个过程做的功相等。10H2O(液

11、,100,P)H2O(气,100, P)，由上述的始态到终态。设H2O(气)为理想气体，设H是P下气化焓，对于体系吸收的热Q判断，正确的是：(A)不可能大于H ； (B)一定等于H ；(C)一定小于H ； (D)一定等于U ；(E)不可能小于U 。四、计算及证明题1证明： ； 。2101.325 kPa的1mol单原子理想气体，连续经历以下几步由始态至终态：(a) 恒容下从25加热到100；(b) 向真空绝热膨胀至体积增大一倍；(c)恒压下冷却到25。 (1) 用pV图画出始态至终态过程图；(2) 求始态至终态的Q、W、U 和H。3试由下列一些反应的热效应数据，计算固态 Al2Cl6 的标准摩

12、尔生成热： 2Al(s) + 6HCl(aq) Al2Cl6(aq) + 3H2(g) ；H1 = -1003.156 kJmol-1 H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)；H2 = -184.096 kJmol-1 HCl(g) + 水 HCl(aq)；H3 = -72.446 kJmol-1 Al2Cl6(s) + 水 ACl2Cl6(aq)；H4 = -643.039 kJmol-1 4一摩尔单原子理想气体从0、2p始态，经由方程pV2 = 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。5298.15K，1mol的CO2(实际气体)由始态p1 = 3p，V1

13、 = 7.9dm3等温变化到终态p2 = p，V2 = 24dm3，求此过程的U与H。巳知Cp,m(CO2) = 36.6 JK-1mol-1，焦耳汤姆逊系数J-T = 1.14 + 8.65 10-3(p/p) 。 6在空气中有一真空绝热箱，体积为V0，今在箱上刺一个小孔，空气流入箱内，设空气为理想气体(Cp,m = 3.5R)。 巳知空气温度是298K，箱内气体温度是多少？ 若V0 = 10dm3，求该过程的Q、W、U、H各为多少？7一摩尔单原子理想气体经过下列过程：从A(p1,V1,T1)绝热可逆膨胀到B(p2,V2,T2)；经由图中给出的直线途径回到始态。设p1 = 2p、T1 = 2

14、73K、V2 = 2V1，计算每一过程及循环过程的U、H、Q、W。 81mol单原子分子理想气体由始态A(2p,298K)，沿着p/p= 0.1Vm(dm3mol-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、U、H。9以1mol理想气体(N2)为介质形成以下循环：AB等温可逆过程；BC等容过程；CA绝热可逆过程。已知TA = 1000 K ，VA = 1 dm3，VB = 20 dm3。(1)画出此循环的pV图 ；(2) 求A，B，C各状态的T、p、V；(3)求出各个过程的U，H，Q，W；(4)求此循环的热机效率，并求出在相同高低温热源条件下此机与卡诺循环之c的比

15、值/c。第二章热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1自然界发生的过程一定是不可逆过程。2不可逆过程一定是自发过程。3熵增加的过程一定是自发过程。4理想气体绝热可逆膨胀过程的S = 0，绝热不可逆膨胀过程的S 0，绝热不可逆压缩过程的S 0。9理想气体经等温膨胀后，由于U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?10自发过程的熵变S 0。11相变过程的熵变可由计算。12当系统向环境传热时(Q 0，所以该过程为自发过程。15自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。17在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。18系

16、统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。19过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程 dGSdTvdP 可得G = 0。20理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -pdV = 0，此过程温度不变，U = 0，代入热力学基本方程dU = TdS - pdV，因而可得dS = 0，为恒熵过程。21是非题：“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。 1mol理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V1变到

17、V2，能否用公式： 计算该过程的熵变？22在100、p时，1mol水与100的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成100、p的水蒸气，试计算此过程的S、S(环)。23的适用条件是什么？24指出下列各过程中，物系的U、H、S、F、G中何者为零？ 理想气体自由膨胀过程； 实际气体节流膨胀过程； 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl； 0、p时，水结成冰的相变过程； 理想气体卡诺循环。25a mol A与b mol B的理想气体，分别处于(T,V,pA)与(T,V,pB)的状态，等温等容混合为(T,V,p)状态，那么U、H、S、F

18、、G何者大于零，小于零，等于零？26一个刚性密闭绝热箱中，装有H2与Cl2混合气体，温度为298K，今用光引发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知(HCl) = -94.56kJmol-1，试判断该过程中U、H、S、F、G是大于零，小于零，还是等于零？27在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N2，其状态分别为298K、p与298K、10p，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q、W、U、H、S 中，哪些为零？二、单选题：1 适合于下列过程中的哪一个？(A)恒压过程 ；(B)绝热过程 ；(C)恒温过程；(D)可逆相变过程2可逆热机的效率最高，因此由

19、可逆热机带动的火车：(A)跑的最快 (B)跑的最慢(C)夏天跑的快 (D)冬天跑的快 。3在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？(A)不变 ； (B)可能增大或减小；(C)总是增大 ；(D)总是减小 。4应用克劳修斯不等式 判断，下列哪个判断不正确：(A)必为可逆过程或处于平衡状态 ；(B)必为不可逆过程 ；(C)必为自发过程 ；(D)违反卡诺定理和第二定律，过程不可能发生 。5下列计算熵变公式中，哪个是错误的：(A)水在25、p下蒸发为水蒸气： ；(B)任意可逆过程： ；(C)环境的熵变： ； (D)在等温等压下，可逆电池反应： 。6当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求

20、得体系的熵变S = l0 JK-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的 ，该变化中从热源吸热多少？(A)5000 J ；(B)500 J ；(C)50 J ；(D)100 J 。71mol双原子理想气体的是：(A)1.5R ；(B)2.5R ；(C)3.5R ；(D)2R 。8理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：(A)S(体) 0，S(环) 0 ； (B)S(体) 0，S(环) 0，S(环) = 0 ； (D)S(体) 0，S(环) 0，S(环) 0 ；(B)S(体) 0 ；(C)S(体) 0，S(环) = 0 ；(D)S(体) 0，G 0 ；(B)S 0，G

21、 0 ；(C)S = 0，G = 0 ；(D)S = 0，G 0，H 0 ； (B)S 0，H 0 ； (C)S 0 ； (D)S 0，H rHm/T ； (C)rSm rHm/T ； (D)rSm rHm/T 。22等熵等容条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是：(A)G 0 ；(B)F 0 ；(C)H 0 ；(D)U 0 。23实际气体节流膨胀后，其熵变为：(A)； (B)； (C)； (D)。24一个已充电的蓄电池以1.8 V输出电压放电后，用2.2 V电压充电使其回复原状，则总的过程热力学量变化：(A)Q 0，S 0，G 0 ； (B) Q 0，W 0，S 0，G 0，W 0，S

22、 = 0，G = 0 ； (D) Q 0，S = 0，G = 0 25下列过程满足 的是：(A)恒温恒压(273 K，101325 Pa)下，1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ；(B)氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ； (C)理想气体自由膨胀 ；(D)绝热条件下化学反应 。26吉布斯自由能的含义应该是：(A)是体系能对外做非体积功的能量 ； (B)是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ；(C)是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ； (D)按定义理解 G = H - TS 。27在 10、P下，1mol水凝结成冰的过程中，下列哪个公式可以适用：(A) U = TS； (B) ；

23、 (C) H = TS + Vp； (D) GT,p = 0。28对于封闭体系的热力学，下列各组状态函数之间的关系中正确的是：(A)F U ；(B)F H ；(D)H 4 3 1 5 6 ；(B)6 5 4 3 2 1 ；(C)4 5 3 1 2 6 ；(D)1 2 4 3 6 5 。三、多选题：1在以下偏导数中，大于零的有：(A)； (B)； (C)； (D)； (E)。2由热力学基本关系式，可导出 等于：(A)；(B) -p；(C)； (D)；(E)。3体系的始态与终态之间有两种途径：A为可逆途径；B为不可逆途径。以下关、系中不正确的是：(A)SA = SB ；(B) ；(C)SB = Q

24、B/T ；(D)SA = QA/T ；(E)SB = QA/T 。4下列过程中，那些过程的G 0：(A)等温等压下，H2O(l,375K,p)H2O(g,375K,p) ；(B)绝热条件下，H2(g,373K,p)H2(g,300K,0.1p) ；(C)等温等压下，CuSO4(aq) + H2OCu(s) + H2SO4(aq) + O2(g)； (D)等温等压下，Zn + CuSO4(aq)ZnSO4(aq) + Cu ；(E)等温等压下，mCO2 + nH2O碳水化合物 。5化学反应在等温等压下能自发进行的判据是：(A) S 0 ； (B) G W ； (C) F 0 ；(D) BB 0

25、； (E) H 0 。6在O2(理想气体) 的如下过程中，属于等熵过程的是：(A)绝热恒容过程 ；(B)等温可逆膨胀过程 ；(C)O2，V2 O2, V2 2O2, 2 V2 ；(D)绝热可逆膨胀；(E)绝热恒外压膨胀 。7等温等压下，反应的热力学可能性随温度降低而增大的是：(A)Zn(s) + H2SO4(aq)ZnSO4 + H2(g,p) ； (B)Zn(s) + CuSO4(aq)ZnSO4(aq) + Cu(s) ；(C)2CuCl2(s) + H2(g)2Cu(s) + 2HCl(g) ； (D) C2H4(g) + H2(g)C2H6(g,p) ； (E)CH4(g) + 2O2

26、(g)CO2(g) + 2H2O(l) 。8下列过程中，S(系) 0，S(总) 0 的过程是：(A)等温等压H2O(l,270K,p)H2O(s,270K,p) ；(B)等温等压H2O(l,373K,p)H2O(g,373K,p) ；(C)等温等压H2O(l,383K,p)H2O(g,383K,p) ；(D)n mol理想气体恒外压等温压缩过程 ；(E)1000K CaCO3(s)CaO(s) + CO2(g) 。9378K、标准压力下，过热水的下列哪个物理量小于同温同压下水蒸气：(A)Hm ；(B)Gm ；(C) ； (D)Sm ；(E)Am 。 10下列过程中，G 0 的是：(A)等温等压H2O(l,268K,p)H2O(s,268K,p) ；(B)等温等压H2O(l,383K