发布时间 : 星期六 文章物化习题集1更新完毕开始阅读168b544ae45c3b3567ec8be0
第一章 热力学第一定律
一、选择题
1、下述说法正确的是（ ）
A. 水的标准摩尔生成焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓 B. 水蒸气的标准摩尔生成焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓 C. 水的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓 D. 水蒸气的标准摩尔生成焓即是的氢气标准摩尔燃烧焓 2、298K时，石墨的标准摩尔生成焓（ ） A. 等于零 B. 大于零 C. 小于零 D. 不定
3、已知反应H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)的?H，下列说法错误的是（ ）
A. ?H是H2(g)的燃烧焓 B. ?H是H2O(g)的生成焓 C. ?H是负值 D.?H不是H2(g)的燃烧焓
4、在理想气体P-V图上，相同压力与体积处，绝热可逆比恒温可逆线（ ） A. 陡 B. 平 C. 长 D. 短
5、在一个绝热钢性容器中发生一化学反应，使系统的温度从T1升高到T2，压力从P1升高到P2，则（ ）。 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
6、理想气体从相同的始态分别经：（1）可逆等温膨胀至T、P；（2）可逆绝热膨胀至T?、P。两终态温度之间的关系为（ ）。
A. T> T? B. T=T? C. T< T? D. 无法确定
7、 某理想气体进行等温自由膨胀，其内能变化为?U， 焓变?H为（ ）。 A. ?U > 0 ?H >0 B. ?U <0 ?H >0 C. ?U =0 ?H=0 D. ?U=0 ?H >0
8、1mol 理想气体经历绝热可逆过程，功的计算公式正确的是（ ）。 A. Cv(T1-T2) B.Cv(T2-T1) C.(p 1V1-p2V2) / (?-1) D.R(T1-T2) / (?-1) 9、公式?U=? nCv,mdT 适用于（ ）。
A. 理想气体简单状态变化 B. 封闭系统的简单状态变化 C. 在恒容过程中理想气体简单状态变化 D.任何过程 10、 H2和N2以3?1的比例在绝热钢瓶中反应，该过程（ ）。 A. ?H =0 B. ?P=0 C. ?U=0 D. ?T=0 11、当热从环境传向系统时，系统的内能（ ）。 A.升高 B.降低 C.不变 D.不确定
12、对一个化学反应，若知其∑?BCp，m(B)>0，则（ ）. A. ?rH?m随温度升高而升高 B. ?rH?m随温度升高而减小 C. ?rH?m不随温度升高而改变 D. ?rH?m随温度变化没有规律 二、填空题
1、一定温度、压力下，在容器中进行如下反应：Zn(s)+2HCl(ag)=ZnCl2(ag)+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、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，对C(石墨)、CO2(g)之间， 的标准摩尔生成焓正好是 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、在节流膨胀过程中，在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 。
4、某化学反应在恒压、绝热和只作膨胀功的条件下进行，系统温度由T1升高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。
5、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
不可逆
可逆
T
，终态的体积V可逆 V不可逆（填入>、=、<）。
6、焦耳-汤姆逊系数?J-r = ，?J-r>0表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。 7、理想气体微观模型的两个基本特征是 和 。 8、当热力学第一定律以dU=dQ-PdV表示时，它适用于 。
9、一封闭系统，当从状态A到状态B发生变化时经历两条任意不同途径，则： Q1+W1 Q2+W2 。（ 填> ,= ,< ）
10、理想气体反抗一定外压力作绝热膨胀时， 总是一定减少。
11、对于任何循环过程，系统经历了i步变化，根据热力学第一定律：∑Qi+∑Wi 0。 （ 填> ,= ,< ）
12、一定量的理想气体，从同一初态压力P1可逆膨胀到压力为P2，则恒温膨胀的终态体 积 绝热膨胀的终态体积。（ 填> ,= ,< ） 三、判断题
1、 理想气体状态方程实际上概括了波义尔定律、盖-吕萨克定律和阿伏加德罗定律等三个定律。（ ） 2、只有气体才有状态方程。（ ）
3、液体在正常沸点蒸发为气体时温度不变，所以?U=?H。（ ） 4、H2和Cl2在钢性的绝热容器中变为HCl，温度升高，?U >0。（ ） 5、系统的焓变在恒压下等于Qp。（ ）
6、当热量由体系传给环境时，体系的内能必将减少。（ ） 7、因为ΔH=Qp，所以Q也具有状态函数的性质。（ ） 四、计算题
1、计算下列四个过程中1mol理想气体的膨胀功。已知气体初态的体积为25dm3，终态体积为100dm3。初终态温度均为100℃。（1）可逆恒温膨胀；（2）向真空膨胀；（3）在外压恒定为气体终态压力下膨胀；（4）开始膨胀时，在外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到体积为50dm3后，（此时温度仍为100℃），再在外压减到体积等于100dm3时，气体的平衡压力下膨胀。比较这四种过程的功值，比较结果说明什么？
2、某双原子理想气体1mol从始态350K，200kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。
（1）恒温可逆膨胀到50kPa; (2 ) 恒温反抗50kPa恒外压膨胀； （3）绝热可逆膨胀到50kPa；（4）绝热反抗50kPa恒外压膨胀。
3、1mol单原子理想气体从始态298K、202.65KPa经下列途径使其体积加倍，试计算每种途径的终态压力及各过程的Q、W、和?U值，画出p-v图，并把?U和W值按大小次序排列。（1）等温可逆膨胀；（2）绝热可逆膨胀。
4、在373.2K、101325Pa时水的汽化热为40.6kJ/mol。如果汽化过程处于一个抽成真空的容器内，在373.2K、101.325KPa时，1mol液态水全部变成水蒸气后，容器压力恰好为101325Pa。求此过程的Q、W、?U、?H（水蒸气视为理想气体）。
5、在0℃、101.325KPa下，有11.2dm3的双原子分子理想气体，连续经下列变化：（i）首先恒压升温到273℃ ；（ii）再恒温可逆压缩到体积回复为11.2dm3;(iii)最后再恒容降温到0℃ 。（1）计算每个过程的Q、W、?U、?H。（2）计算整个过程的Q、W、?U、?H
6、有1mol理想气体在202.65KPa、10dm3时恒容升温，使压力升高至初压的10倍，再恒压压缩到体积为1dm3。求整个过程的Q、W、?U、?H。
7、已知CO2的Cp,m=[26.75+42.258?10-3T-14.25?10-6T2] J?K-1?mol-1。试求：100kg常压、27℃ 的CO2恒压升温至527℃的?H。
8、应用附录中有关物质的热化学数据，计算25℃时反应 2CH3OH（l）+ O2（g）= HCOOCH3(l) + 2H2O（l） 的标准摩尔反应焓，要求：
（1）应用25℃的标准摩尔生成焓数据；?fHm? (HCOOCH3,l)= —379.07kJ/mol。 （2）应用25℃的标准摩尔燃烧焓数据。
第二章 热力学第二定律
一、选择题
1、理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的系统熵变?S系及?S环应为（ ）。 A. ?S系>0， ?S环<0 B. ?S系<0， ?S环>0 C . ?S系>0， ?S环=0 D. ?S系<0， ?S环=0 2、N2和O2的混合气体绝热可逆压缩，其（ ）。 A . ?U=0 B. ?A=0 C. ?S=0 D. ?G=0
3、在绝热条件下，用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变（ ）。 A.大于零 B. 等于零 C. 小于零 D. 不能确定
4、在300K时，5mol的理想气体由1dm3等温可逆膨胀到10dm3，则该过程的?S是( )。 A. 11.51R B. -11.51R C. 2.303R D. -2.303R
5、273.2K、101325Pa下，使其与大热源接触，向真空容器蒸发成为373.2K、101325Pa下的水蒸气，作为这一过程方向的判据应为（ ）。
A. ?U B. ?S隔离 C. ?G D. ?H
6、300K、100KPa的氧气和氢气进行等温等压混合，该过程的（ ）。
A. ?S>0，过程可逆 B. ?S>0，自发进行 C. ?G>0，过程可逆 D. ?G>0，自发进行 7、在系统经历任意不可逆过程后，该系统的熵变?S（ ）。
A. 一定大于零 B. 一定小于零 C. 一定等于零 D. 可能大于零也可能小于零 8、熵变?S是指( )。
A. 不可逆过程热温熵之和 B.可逆过程热温熵之和 C. 与过程无关的状态函数 D.与过程有关的状态函数 二、填空题
1、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其?U 0，?S 0；实际气体绝热自由膨胀，其?U 0，?S 0。
2、隔离系统中进行的可逆过程?S 0，进行的不可逆过程?S 0。 3、纯物质完美晶体 时的熵值为零。 4、公式Qp=?H的适用条件为 。 5、判断?G?0的适用条件是 。
6、工作在100℃和25℃两个大热源间的卡诺热机，其效率是 。
7、有1molH2O(l)，在373K、100KPa下，向真空蒸发为同温、同压下的水蒸气，则此过程?H 0；?S 0；?S环 0；?G 0。（ 填> ,= ,< ） 8、 过程的熵不减少。
9、一定量纯物质的(?F/?V)T 0，(?G/?T)p 0，(?S/?T)p 0，(?S/?T)v 0。
10、1mol理想气体从同一初态P1,V1,T1分别经绝热可逆和绝热向真空自由膨胀至相同的V2，其相应的终态为P2,V2,T2及P2′,V2,T2′，则T2 T2′，P2 P2′，S 2 S 2′。（ 填> ,= ,< ）
11、理想气体由状态1经等温自由膨胀到状态2，可用 判断该过程的自发性。
12、恒温恒容且只做体积功的可逆过程，其?A 0，恒温恒压且只做体积功的可逆过程，其?G
0，可逆绝热过程，其?S 0。（ 填> ,= ,< ）
13、若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则节流操作应控制的必要条件是?JT=(?T/?P)H 0。（ 填> ,= ,< ）
14、已知某化学反应在298.15K的标准摩尔反应焓?Hθ298.15>0，?Cθp,m>0，则当高于298.15K的某温度T(K)时，反应的焓变?HθT 0。（ 填> ,= ,< ） 三、判断题
1、理想气体在绝热膨胀时熵增加，在绝热压缩时熵减少。（ ） 2、一切物质在绝对零度的熵值为零。（ ） 3、恒温恒压下的相变一定是可逆相变。（ ）
4、1mol理想气体在等温可逆过程中有?G=?A=RTlnP2/P1。（ ） 5、若一个化学反应的?rHm与温度无关，则其?rSm也与温度无关。（ ） 6、隔离系统的熵值是守恒的。（ ）
7、体系从状态1经绝热可逆过程到达状态2，则不可能经绝热不可逆过程从状态2回到状态。（ ） 四、证明题
1、证明：（?U/?T）p=Cp-P（?V/?T）p并证明对于理想气体有（?H/?V）T=0，（?CV/?V）T=0。 2、证明：(1)（?U/?V）p=CP(?T/?V)P – P (2) (CP-Cv)= - (?P/?T)v[(?H/?P)T – V]
3、证明：两块质量完全相同的同一种金属，在绝热容器内进行热接触并达到平衡，若它们起始温度不同，则此过程的熵变必大于零。
五、指出下列各过程中Q、W、?U、?H、?S、?A、?G等热力学函数哪些为零？ （1）理想气体绝热向真空膨胀； （2）理想气体恒温可逆膨胀； （3）理想气体不可逆恒温压缩； （4）理想气体节流膨胀； （5）真实气体节流膨胀； （6）真实气体绝热可逆压缩；
（7）真实气体卡诺循环过程； （8）水在273.15K和101.325KPa下凝结成冰； （9）H2和O2在绝热钢瓶中发生反应生成水；
（10）A(g)+B(g) →2C(g)在恒温恒压下可逆进行，不做非体积功。 六、计算题
1、1mol单原子理想气体从273K、22.4dm3的始态变到202.65KPa、303K的终态，已知系统始态的规定熵为83.68J·K-1，Cv,m=12.471 J·K-1·mol-1，求此过程的?U、?H、?S、?A及?G。
2、两个体积相等的玻璃球以旋塞隔开，分别储有1molO2和1molN2，温度均为298.15K，压力均为100KPa。在绝热条件下，打开旋塞，使两种气体混合。取两种气体为系统，求混合过程的Q、W、?U、?H、?S、?A、?G。（设O2和N2均为理想气体）
3、有10molCO2（视为理想气体）由25℃、1013.25KPa膨胀到25℃、101.325KPa。计算下列过程中的?S
系
，?S环及?S隔。假定过程是：
（1）可逆膨胀； （2）自由膨胀； （3）对抗外压101.325KPa膨胀。
4、1mol水在100℃、101.325KPa下气化为水蒸气。再升温降压到200℃、50.66KPa，求整个过程的?S。已知在100℃、101.325KPa时，水的气化焓为40.64KJ?mol-1，设水蒸气为理想气体，且它的平均摩尔定压热容Cp,m=34.91J?K-1?mol-1。
5、计算向绝热容器内1mol、-20℃的冰块上加入1mol、80℃水后的?S。已知，0℃时冰的熔化焓?fusH=6009J?mol-1。水与冰的平均热容分别为：Cp,m(l)=75.3 J?K-1?mol-1，Cp,m(s)=36.0 J?K-1?mol-1。
6、有一绝热容器，中间有一隔板将容器分成相同体积的两部分，在两侧分别装有不同温度但等量的两种理想气体，如图。计算抽出隔板后，两种气体混合过程的?S。