《物理化学》学习辅导习题及答案 下载本文

期末复习《物理化学》学习辅导材料之一

热 力 学

一、判断题:

1、在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变, CO2的热力学能和焓也 不变。 ( ) 2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。 ( ) 3、稳定态单质的ΔfHmΘ(800K)=0 。 ( ) 4、dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 ( ) 5、 系统处于热力学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间而变。 ( ) 6、 若系统的所有宏观性质均不随时间而变,则该系统一定处于平衡态。 ( ) 7、 隔离系统的热力学能是守恒的。 ( ) 8、隔离系统的熵是守恒的。 ( ) 9、 一定量理想气体的熵只是温度的函数。 ( ) 10、 绝热过程都是定熵过程。 ( ) 11、 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。 ( ) 12、 系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。 ( ) 13、 热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。 ( ) 14、 系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。 ( ) 15、 系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有WG和G <0,则此状态变化一定能发生。 ( ) 16、 绝热不可逆膨胀过程中S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。( ) 17、 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 ( ) 18、可逆的化学反应就是可逆过程。 ( ) 19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。 ( ) 20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。( ) 21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 ( ) 22、一个绝热过程Q = 0,但体系的 ?T不一定为零。 ( ) 23、对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。 ( ) 24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、?U及?H是相等的。

( )

25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 ( ) 26、功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。 ( ) 27、不可逆过程的熵变是不可求的。 ( ) 28、某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。 ( ) 29、在孤立体系中,一自发过程由A→B,但体系永远回不到原来状态。 ( ) 30、绝热过程Q = 0,即

,所以dS = 0。 ( )

1

31、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。 ( ) 32、绝热过程Q = 0,而由于?H = Q,因而?H 等于零。 ( ) 33、按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。 ( ) 34、在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系),该过程W>0,?U>0。 ( ) 35、体系经过一不可逆循环过程,其?S体>0。 ( ) 36、对于气态物质,Cp-CV = nR。 ( ) 37、在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q = 0,所以?S=0。 ( )

二、填空题:

1、 一定量的理想气体由同一始态压缩至同一压力p,定温压缩过程的终态体积为V,可逆绝热压缩过程的终态体积V’,则V’ V。(选择填> 、= 、< )

ΘΘ

2、已知 ?fHm(CH3OH,l,298K)= -238.57kJ/mol,?fHm(CO,g,298K)= -110.525kJ/mol

ΘΘ

则反应CO(g)+2H2(g)==CH3OH(l)的?rHm(298K)= ,?rHm(298K)= 。

ΘΘ

3、25 ℃ C2H4(g)的?cHm= -1 410.97kJ/mol ;CO2(g)的?fHm= -393.51kJ/mol ,H2O(l)

ΘΘ

的?fHm= -285.85kJ/mol;则C2H4(g)的?fHm= 。 4、焦耳-汤姆孙系数?J-Tdef ,?J-T>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) 5、理想气体在定温条件下向真空膨胀,?U 0, ?H 0,?S 0。(选择填>, <, =)

6、热力学第三定律的普朗克说法的数学表达式为 。

7、1mol 理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀(Ⅰ)与不可逆绝热膨胀(Ⅱ)至相同终态温度,则?U(Ⅰ) ?U (Ⅱ),?S (Ⅰ) ?S (Ⅱ)。 (选择填>, <, =)

8、1mol理想气体从 p1=0.5MPa 节流膨胀到 p2=0.1MPa时的熵变为? S= 。 9、使一过程的? S=0,应满足的条件是 。

10、在隔离系统中发生某剧烈化学反应,使系统的温度及压力皆明显升高,则该系统的 ? S ; ? U ;? H ; ? A 。(选填>0, =0, <0或无法确定) 11、等式???U???U???H?????????0 适用于 。 ????V?T??p?T??V?T3

12、298 K下的体积为2dm的刚性绝热容器内装了 1 mol的O2(g)和2 mol的H2(g),发生反应生成液态水。该过程的? U = 。 13、有个学生对理想气体的某个公式记得不太清楚了,他只模糊记得的是

nR??S? 。你认为,这个公式的正确表达式中,x应为 。 ????p??x?T14、理想气体从某一始态出发,经绝热可逆压缩或定温可逆压缩到同一固定的体积,哪种过

2

程所需的功大 。

15.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最 ,定温可逆压缩过程环境做的功最 。 16.利用熵变判断某一过程的自发性,适用于 。

17.某一理想气体的 ,则 。。

18.可逆热机的效率最 ,若用其牵引汽车,则速率最 .

(以下空填 >0, <0 或 =0)

19.一绝热气缸,有一无质量,无摩擦的活塞,内装理想气体和电阻丝,通以一定的电流,恒定外压,(1)以气体为体系,则Q ,W ;(2)以电阻丝为体系,则Q ,W 。 20.理想气体定温可逆膨胀过程中,W ,Q ,?U ?H 。 21.某体系进行一不可逆循环时,则?S体 ,环境的?S环 。 22.非理想气体的卡诺循环,?H ,?U ,?S 。 23.理想气体定压膨胀,W ,Q ,?U ?H 。

三、选择题:

1. 关于循环过程,下列表述正确的是 ( )

A、可逆过程一定是循环过程 B、循环过程不一定是可逆过程 C、

D、

2.对热力学能的意义,下列说法中正确的是 ( ) A、 只有理想气体的热力学能是状态的单值函数 B、 对应于某一状态的热力学能是不可测定的 C、 当理想气体的状态改变时,热力学能一定改变

D、 体系的热力学能即为体系内分子之间的相互作用势能

3. 对常压下进行的气相化学反应,已知体系中各物质的等压热容与温度有关,下列有关基尔霍夫定律的表达式不正确的是 ( ) A、 B、 C、 D、

4. 理想气体的热力学能由U1增加到U2,若分别按:(Ⅰ)等压(Ⅱ)等容和(Ⅲ)绝热从始态到终态,则 A、 C、

B、 D、

)

5.下列各式不受理想气体条件限制的是 ( A 、 C 、

B 、

D 、

6. 在101.3kPa、373K下,1molH2O(l)变成H2O(g)则( )

3

A、 Q < 0 B 、 △U = 0 C、 W > 0 D 、 △H > 0 7. 关于焓变,下列表述不正确的是 ( ) A △H = Q适用于封闭体系等压只作功的过程 B 对于常压下的凝聚相,过程中△H ≈△U

C 对任何体系等压只作体积功的过程△H =△U – W D 对实际气体的恒容过程△H = △U + V△p 8. 理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行:(I)可逆;(II)不可逆。则下列关系成立的是 ( )

A C

B

D

9. 对封闭体系,当过程的始终态确定后,下列值中不能确定的是 ( )

A 恒容、无其它功过程的Q B 可逆过程的W C 任意过程的Q+ W D 绝热过程的W

θ

10. 已知反应C(s)+O2(g)→CO2(g)的ΔrHm (298K)<0,若常温常压下在一具有刚壁的绝热容器中C和O2发生反应.则体系( )

A C

B D

11.(1)气体不可逆循环过程; (2)等温等压下两种理想气体的混合; (3)理想气体节流膨胀; (4)实际气体的绝热自由膨胀.这四个过程中,ΔU和ΔH均为零的是( )

A、(1)(2)(3) B、(1)(2)(4) C、(2)(3)(4) D、(1)(3)(4)

3

12. 1 mol单原子理想气体,由202.6 kPa、11.2 dm的状态沿着p/T = 常数的可逆途径变化到的状态,其△H等于 ( )

A 5674 J B 3404 J C 2269 J D 0

13. 对封闭体系下列关系不正确的是 ( )

A B

C D

)

14. 对一定量的纯理想气体,下列关系不正确的是 (

A B

C D

15. 在298 K、101.3 kPa下,反应Zn(s) + H2SO4(aq) → ZnSO4(aq) + H2(g)放热,设此过程为(I);如将该反应放在原电池中进行,对外作电功,设此过程为(II)。则 ( )

A QⅠ=QⅡ,△UⅠ=△UⅡ B △HⅠ=△HⅡ,WⅠ

4

C △UⅠ<△UⅡ,QⅠ=△HⅡ D WⅠ>WⅡ,QⅠ=△HⅡ

33

16. 双原子理想气体,由400 K、14.0 dm先反抗恒外压绝热膨胀至体积为26.2 dm,再保持体积不变升温至400 K,则整个过程 ( )

A △U < 0 B △H > 0 C Q = –W D Q < –W 17.状态方程为p(Vm–b) = RT(常数b>0)的气体进行绝热自由膨胀,下列结论不正确的是

( ) A W = 0 B △U = 0 C △T > 0 D

18. 对化学反应进度ξ,下列表述正确的是 ( )

A ξ值与反应式的写法无关 B ξ值是体系的状态函数,其值不小于零

C 对指定的反应,ξ值与物质的选择有关 D 对指定的反应,随反应的进行ξ值不变 19. 关于生成焓△fHm,下列说法中正确的是 ( ) A 化合物的△fHm就是1 mol该物质所具有的焓值

B

C

D 20.

A △rHm(Ⅰ) >△rHm(Ⅱ) B △rHm(Ⅰ) <△rHm(Ⅱ) C △rHm(Ⅰ) =△rHm(Ⅱ) D △rHm(Ⅱ) > 0

21. 1mol理想气体从同一始态分别经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩都升温1K,则两途径中均相等的一组物理量是 ( )

A W,△U,△p B △U, △H,△V C W,△U,△H D W,△H,△V

22. 苯在一具有刚性透热壁的密闭容器内燃烧,而此容器被浸在298 K的水浴中。若以苯为体系,则此过程 ( )

A Q = 0,△U > 0,W > 0 B Q > 0,△U >0, W = 0 C Q < 0,△U < 0,W = 0 D Q < 0,△U = 0 ,W > 0

23. 状态方程为p(V–nb)=nRT常数(b>0)的气体进行节流膨胀时 ( ) A

B

C

D

24. 硫酸和水在敞开容器中混合,放出大量热,并有部分水汽化。若始态和终态均与环境处于热平衡,则 ( ) A

B

5