1热力学第一定律物化Word文档格式.docx
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14、处在对应状态的两种不同气体,各自对于理想气体行为的偏离程度相同。
15、CO2(g)的fH
(500K)=fH
(298K)+
。
16、在p=p(环)=定值下电解水制氢气和氧气
则Q=H。
()
17、系统从同一始态出发,经绝热不可逆到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此状态。
18、化学反应热Qp其大小只取决于系统始终态;
19、凡是化学反应的等压热必大于等容热;
20、理想气体等容过程的焓变为
;
二、选择题
1、对一个化学反应,若知其∑BCp,m(B)>
0,则:
(1)rH
随温度升高而减小;
(2)rH
随温度升高而增大;
(3)rH
不随温度升高而改变;
(4)rH
随温度变化没有规律;
2、理想气体的液化行为是:
(1)不能液化;
(2)低温高压下才能液化;
(3)低温下能液化;
(4)高压下能液化。
3、Qp=H是指W’=0,且满足()时,系统与环境交换的热。
(1)p2=p1=定值;
(2)p(外)=定值;
(3)p=p(外);
(4)p2=p1=p(外)=定值。
4、双参数普遍化压缩因子图的建立是基于:
(1)范德华方程;
(2)理想气体状态方程式;
(3)对应状态原理;
(4)不同物质的特征临界参数。
5、一封闭绝热钢罐内发生爆炸反应,自反应开始至爆炸前瞬间钢罐内物质热力学能变化U:
(1)<
0;
(2)>
(3)=0;
(4)不能确定。
6、使气体致冷的节流膨胀,其焦耳-汤姆逊系数必须()。
(1)>
(2)<
(3)=0。
7、如图,在一具有导热器的容器上部装有一可移动的活塞;
当在容器中同时放入锌块及盐酸令其发生化学反应,则以锌块与盐酸为系统时,正确答案为:
(1)Q<
0,W<
0,U<
(2)Q=0,W<
0,U>
(3)Q=0,W=0,U=0;
(4)Q<
0,W=0,U<
8、在温度一定的抽空容器中,分别加入0.3molN2,0.1molO2及0.1molAr,容器内总压力为101.325kPa,则此时O2的分压力为:
(1)20.265kPa;
(2)40.53kPa;
(3)60.795kPa;
(4)33.775kPa。
9、物质分子间的引力对临界温度的影响情况是:
(1)引力愈大,临界温度愈低;
(2)引力愈大,临界温度愈高;
(3)引力的大小对临界温度无关系。
10、下列说法中正确是:
(1)理想气体等温过程,T=0,故Q=0;
(2)理想气体等压过程,
(3)理想气体等容过程,
(4)理想气体绝热过程,pV=常数。
11、当计算1mol理想气体从始态p1,V1,T1经历可逆的绝热过程至终态p2,V2,T2的体积功时,下列哪一式子是不适用的?
(1)CV,m(T2-T1);
(2)Cp,m(T2-T1);
(3)(p2V2-p1V1)/(-1);
(4)R(T2-T1)/(-1)。
12、对于一定量的理想气体,下式中:
正确的有:
(1)
(2)
(3)
(4)
13、一定温度下,某物质B的摩尔蒸发焓为vapHm,摩尔升华焓为subHm则在此温度下,该物质B的摩尔凝固焓
Hm=()。
(
Hm中的l,s分别代表液态和固态。
)
(1)vapHm+subHm;
(2)-vapHm+subHm;
(3)vapHm-subHm;
(4)-vapHm+subHm。
14、对于一个封闭系统,下列说法中正确的有:
(1)等容绝热过程U=0;
(2)等容过程所作的功等于零;
(3)绝热过程
(4)循环过程U=0。
15、等压过程是指:
(1)系统的始态和终态压力相同的过程;
(2)系统对抗外压力恒定的过程;
(3)外压力时刻与系统压力相等的过程;
(4)外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
16、1molC2H5OH(l)在298K和100kPa压力下完全燃烧,放出的热为1366.8kJ,该反应的标准摩尔热力学能变接近于:
(1)1369.3kJ·
mol-1;
(2)-1364.3kJ·
(3)1364.3kJ·
(4)-1369.3kJ·
mol-1。
17、范德华方程中的压力修正项对Vm的关系为:
(1)正比于Vm2;
(2)正比于Vm;
(3)正比于1/Vm2;
(4)正比于1/Vm。
18、1mol理想气体从相同的始态(p1,V1,T1)分别经绝热可逆膨胀到达终态(p2,V2,T2),经绝热不可逆膨胀到达
,则T
T2,
(1)大于;
(2)小于;
(3)等于;
19、在一定的温度和压力下,已知反应A→2B反应的标准摩尔焓变为rH
1(T)及反应2A→C的标准摩尔焓变为rH
2(T),则反应C→4B的rH
3(T)是:
(1)2rH
1(T)+rH
2(T);
2(T)-2rH
1(T);
(3)rH
2(T)+rH
(4)2rH
1(T)-rH
2(T)。
20、下列各式中只适用于理想气体的有:
(1)H=U+pV
(2)Cp,m-CV,m=R(3)pV=常数(4)W=-p(外)V
21、某坚固容器容积100dm3,于25℃,101.3kPa下发生剧烈化学反应,容器内压力、温度分别升至5066kPa和1000℃。
数日后,温度、压力降至初态(25℃和101.3kPa),则下列说法中正确的为:
(1)该过程U=0,H=0
(2)该过程H=0,W0
(3)该过程U=0,Q0(4)该过程W=0,Q0
22、理想气体等温自由膨胀过程为:
(1)Q>
(2)U0;
(3)W0;
(4)H=0。
23、对于任一气体,在等温下,以pVm对p作图可得一直线,其斜率可能是:
(1)0,0,0;
(2)0,0;
(3)0,0;
(4)0,0。
24、一定量的某理想气体等容下由T1升温到T2,相同量的该气体等压下也由T1升温到T2,则两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为:
(1)QV=Qp,UV=Up;
(2)QVQp,UV=Up;
(3)QVQp,UVUp;
(4)QVQp,UVUp。
25、下列说法中错误的是:
经过一个节流膨胀后,()。
(1)理想气体温度不变;
(2)实际气体温度一定升高;
(3)实际气体温度可能升高,也可能降低;
(4)气体节流膨胀焓值不变。
三、填空题
1、热力学系统必须同时实现平衡、平衡、平衡和平衡,才达到热力学平衡。
2、a,b为范德华参数,一般来说愈易液化的气体,a;
分子愈大,b。
(选填愈大,愈小)
3、理想气体微观模型的两个基本特征是,。
4、在相同的温度和压力下,反应A—→B的反应焓是rH1,反应C—→B的反应焓是rH2,则反应
A—→C的反应焓是rH=。
5、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)
6、对于一定温度下的化学反应,
7、在标准摩尔燃烧焓的定义中,指定有机物中的C变为CO2(g),H变为。
N变为。
8、理想气体节流膨胀时,
0。
(选填>
,=,<
9、298K下的体积为2dm3的刚性绝热容器内装了1mol的O2(g)和2mol的H2(g),发生反应生成液态水。
该过程的U=。
10、若在25℃时,将32.7克锌投入过量的稀盐酸内,使反应在开口烧杯和在封闭容器内进行,则上述两种情况下,反应所放出的反应热之差为。
(已知Zn的摩尔质量为65.4g·
11、已知fH
(CH3OH,l,298K)=-23857kJ·
fH
(CO,g,298K)=-110525kJ·
则反应CO(g)+2H2(g)==CH3OH(l)的rH
(298K)=,
。
12、在热源温度为534K及305K间工作的可逆热机,每一循环能作功315J,求热机在每一循环过程中从高温热源吸取热量为。
13、液体的摩尔汽化焓随温度升高而。
(选填增大,不变,减小)
14、范德华方程中物质特性反映在上,对应状态原理中气体特性反映在上。
15、在一定温度下,以状态确定的反应物经化学反应生成确定状态的产物,则该反应的摩尔反应热Qp,m(或QV,m)的数值与反应可逆与否关,与过程是否等温关,与反应途径关。
16、压缩因子的定义式是Z。
若Z1,表明该气体比理想气体
较压缩(选填难,易)。
17、在一个绝热体积恒定的容器中,发生一个化学反应,使系统的温度从T1升高到T2,压力从p1升高到p2,则Q0,W0,U0。
(填>
,=,<
或不能确定)
18、一定量的理想气体由同一始态压缩至同一终态压力p,等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为V’,则V’V。
(选填,或)
19、写出下列单质在25℃,100kPa下热力学稳定时的相态:
(1)Cl2:
;
(2)I2:
(3)S:
(4)N2:
20、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)
21、B代表任一种化学物质,νB为某一化学反应中,该物质的化学计量数,则化学反应的通式可以表示为0=
BB,其中反应物的化学计量数为,产物的化学计量数为。
22、一实际气体由始态p1,V1吸热50kJ膨胀至末态p2,V2,此时p1V1=p2V2,已知该气体系统焓增加15kJ,则U=,W=。
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U0(选填>
=,<
)。
24、理想气体绝热反抗某恒定外压力膨胀后,其温度。
(选填升高、不变、降低)
25、25℃时,1molCH4(g)完全燃烧成H2O(g)和CO2(g)的标准等压反应热为-805kJ。
水在25℃时的气化焓为44kJ·
mol-1,则CH4(g)在25℃时标准摩尔燃烧焓cH
=。
四、计算题
1、计算1kg氯乙烷(C2H5Cl)在101.325kPa压力下,由308K冷却至268K所放出的热量。
已知C2H5Cl在101.325kPa下的沸点为285.3K,在此温度下的摩尔汽化焓为24.9kJ·
mol-1,C2H5Cl(g)与C2H5Cl(l)的Cp,m分别为65J·
mol-1·
K-1及100J·
K-1。
C2H5Cl的摩尔质量M=64.52g·
2、已知水在100℃,101.3kPa下的汽化焓为40.67kJ·
mol-1,水蒸气的平均摩尔定压热容
现将1mol液体水在100℃,101.3kPa下蒸发为水蒸气,继而对水蒸气在恒压下加热使其膨胀至原蒸气体积的2倍,计算整个过程的Q,W,U和H。
3、在100℃,101.325kPa下水蒸气的体积质量(密度)为0.5963g·
dm-3,
(1)在这种情况下,水蒸气的摩尔体积为多少?
(2)当假定为理想气体时,其摩尔体积为多少?
(3)压缩因子为多少?
(H2O的相对分子质量Mr18.02。
4、试求25℃,1013kPa时燃烧1m3甲烷将放出多少热量。
已知各物质在25℃时的标准摩尔生成焓:
fH
(CH4g)=-74620kJ·
mol-1,fH
(CO2g)=-394133kJ·
(H2Og)=-241500kJ·
mol-1,(设燃烧产物H2O以气态存在。
5、10mol理想气体由25℃,1.0MPa膨胀到25℃,0.1MPa,设过程为:
(1)自由膨胀;
(2)对抗恒外压力0.1MPa膨胀;
(3)等温可逆膨胀。
试计算三种膨胀过程中系统对环境作的功。
6、5mol,100℃,0.1MPa的液态水,变成100℃,0.08MPa的水蒸气,计算该过程的H。
(已知水在100℃时的摩尔汽化焓是40.7kJ·
mol-1,水蒸气可作为理想气体。
7、今有1molN2(g),温度为0℃,压力为101.3kPa。
试计算该气体经等温可逆膨胀至原来体积的4倍时,过程的Q,W,U及H。
8、0.500克的正庚烷(C7H16),在298K时在氧弹中进行充分燃烧,结果使量热计的温度升高2.94K,若量热计的热容量为8180J·
试计算正庚烷在298K时的标准摩尔燃烧焓。
(已知元素的相对原子质量:
H为1.0079;
C为12.011。
9、某理想气体,其CV,m=20J·
K-1,现有该气体10mol处于283K,采取下列不同途径升温至566K。
试计算各个过程的Q,W,U,H,并比较之。
(1)体积保持不变;
(2)系统与环境无热交换;
(3)压力保持不变。
10、今有温度各为30℃,20℃及10℃的三种液体A,B及C。
等压下若将等质量的A和B混合,混合后终态温度为26℃;
若由A与C等质量混合,则终点温度为25℃。
那么,若将等质量的B和C混合,试求混合后的温度。
设所有混合过程皆无热损失。
(在同样温度下的三种液体两两混合时,混合过程若无热损失,混合后温度不变)
五、证明题。
1、已知理想气体加热过程的U=nCV,m(T2-T1),证明H=nCp,m(T2-T1)。
2、反应CaO(s)+CO2(g)==CaCO3(s)的标准摩尔反应焓与温度之间的函数关系为:
rH
=[-177820-2.76(T/K)+9.02×
10-3(T/K)2+17.15×
103(T/K)-1]J·
mol-1
推导此反应的rU
和
及
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