物理化学练习题.doc

本练习题中的 “功和热”的正负与我们的教材的规定相反物理化学第一章模拟试卷1 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共13题 26分 )1. 2 分 标准离子生成焓取H+的摩尔生成焓为零,即 fHm(H+,aq)=0。在此规定下,H2的 摩尔生成焓fHm(H2,g)为何值? ( ) (A) 为零 (B) 大于零 (C) 小于零 (D) 不定 2. 2 分 已知有下列一组公式可用于理想气体绝热过程功的计算： (1) W=CV (T1-T2) (2) 1/(g -1)(p1V1-p2V2) (3) p1V1/(g -1)1-(V1/V2)g-L (4) p1V1/(g -1)1-(p2/p1)(1 - g)/g (5) p1V1/(g -1)1-(p2V2/p1V1) (6) R/(g -1)(T1-T2) 但这些公式只适于绝热可逆过程的是： ( ) (A) (1), (2) (B) (3), (4) (C) (5), (6) (D) (4), (5) 3. 2 分 按下列路线循环一周，哪种情况的功W是大于零的： ( ) 4. 2 分 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p1,V1,T1)变化到状态 2 (p2,V2,T2)，所做的功为： ( ) (A) p2V2-p1V1 (B) p2(V2-V1) (C) p2V/(1-g)(1/V2g-1-1/V1g-1) (D) (p2V2-p1V1)/(1-g) 5. 2 分 在一定T，p下,汽化焓vapH,熔化焓fusH和升华焓subH的关系为： ( ) (A) subHvapH (B) subHfusH (C) subH=vapH+fusH (D) vapHsubH 上述各式中,哪一个错误? 6. 6. 2 分 对于下列的四种表述： (1) 因为H=Qp，所以只有等压过程才有H (2) 因为H=Qp，所以Qp也具有状态焓数的性质 (3) 公式H=Qp只适用于封闭体系 (4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态 上述诸结论中正确的是： ( ) (A) (1) ，(4) (B) (3) ，(4) (C) (2) ，(3) (D) (1) ，(2) 7. 2 分 计算298 K下，CO(g)和CH3OH(g)的标准生成焓，并计算反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的标准焓变。已知如下燃烧焓数据： cH(298 K)(CH3OH(g)=-763.9 kJmol-1 (1) cH(298 K)(C(s)=-393.5 kJmol-1 (2) cH(298 K)(H2(g)=-285.8 kJmol-1 (3) cH(298 K)(CO(g)=-283.0 kJmol-1 (4)8. 2 分 下述说法哪一个错误? ( ) (A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 9. 2 分 下列宏观过程： (1) p$, 273 K 下冰融化为水 (2) 电流通过金属发热 (3) 往车胎内打气 (4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发 可看作可逆过程的是： ( ) (A) (1),(4) (B) (2),(3) (C) (1),(3) (D) (2),(4) *. 2 分 对于理想气体的内能有下述四种理解： (1) 状态一定，内能也一定 (2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的 (3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值 (4) 状态改变时，内能一定跟着改变 其中正确的是： ( ) (A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3) 11. 2 分 反应 (1) CaCO3(s)CaO (s) + CO2(g)； rHm=179.5 kJmol-1 反应 (2) C2H2(g) + H2O (l)CH3CHO (g)； rHm=-107.2 kJmol-1 反应 (3) C2H4(g) + H2O (l)C2H5OH (l)； rHm=-44.08 kJmol-1 反应 (4) CS2(l) + 3O2(g)CO2(g) + 2SO2(g)； rHm=-897.6 kJmol-1 其中热效应 QpQV 的反应是： ( ) (A) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3) 12. 2 分 体系的状态改变了,其内能值: ( ) (A) 必定改变 (B) 必定不变 (C) 不一定改变 (D) 状态与内能无关 13. 2 分 某定量均相纯流体从298 K,10p$恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298 K,10p$节流膨胀到邻近某一状态时,物系的温度必将： ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不能确定 二、填空题 ( 共 7题 14分 )14. 2 分氢气可看作理想气体，设 H2为刚性分子，电子处于基态，其CV, m = _ ，Cp, m = _ ，以气体常数R表示。 15. 2 分 300 K时，0.125 mol正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热 602 kJ，反应C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的rUm= _，rHm = _。(RT2.5 kJ) 16. 2 分 1 mol单原子分子理想气体，从p1=202 650 Pa，T1= 273 K在p/T=常数的条件下加热，使压力增加到p2= 405 300 Pa，则体系做的体积功W = J。 17. 2 分 10 mol单原子分子理想气体的 (H/T)V = JK-1 。 19. 2 分 从统计热力学观点看，功的微观本质是 _ 。 热的微观本质是 _ 。 20. 2 分 300 K时，将2 mol Zn片溶于过量的稀硫酸中，若反应在敞口容器中进行时放热Qp，在封闭刚性容器中进行时放热QV，则QV -Qp= _ J。 三、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分 p$,25时，乙烯腈(CH2CHCN)、石墨和氢气的燃烧热分别为-1758,-393和-285.9 kJmol-1；气态氰化氢和乙炔的生成焓分别为129.7和226.7 kJmol-1。已知p$下CH2CHCN的凝固点为-82,沸点为78.5,在25时其汽化热为32.84 kJmol-1。求25及 p$下,反应 C2H2(g)+HCN(g)CH2CHCN(g) 的rH (298 K)。 22. 10分 一卧式气缸内有一无摩擦、不导热的活塞，活塞两侧各有54 dm3，101 325 Pa，273 K的单原子分子理想气体。左端气体通过吸热升温使压力极缓慢地增加，直到活塞把右侧气体压缩到769 057 Pa为止。试计算出左侧气体需吸收多少热量才可完成以上的变化。 23. 5 分 一气体服从 pV=nRT 状态方程式， Cp, m=(29.4+8.4010-3T/K) JK-1mol-1 (1) 计算 CV, m； (2) 已知 1mol 该气体的p1=2026.5 kPa，V1=2.00 dm3， p2=506.625 kPa， V2=8.00 dm3，请据此设计一绝热过程； (3) 计算 (2) 过程的U和H 四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 判断以下各过程中Q,W,U,H是否为零？若不为零，能否判断是大于零还是小于零？ (1) 理想气体恒温可逆膨胀 (2) 理想气体节流膨胀 (3) 理想气体绝热、反抗恒外压膨胀 (4) 1mol 实际气体恒容升温 (5) 在绝热恒容器中，H2(g) 与 Cl2(g) 生成 HCl(g) (理想气体反应) 27. 5 分 一个绝热圆筒上有一个理想的(无摩擦无重量的)绝热活塞，其内有理想气体，内壁绕有电炉丝。当通电时气体就慢慢膨胀，因为这是个恒压过程，Qp=H，又因为是绝热体系，所以H=0，这个结论是否正确，为什么? 参考答案一、选择题 ( 共13题 26分 )1. 2 分 答 (A) 2. 2 分 答 (B) (2分)3. 2 分 答 (B) (2分)4. 2 分 答 (D) (2分)5. 2 分 答 (D) 6. 2 分 答 (B) (2分)7. 2 分 答 得fH(298 K,CO(g)=-110.5 kJmol-1 (2分) 得 fH(298 K,CH3OH(g)=-201.2 kJmol-1 (2分) 反应 CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) rH(298 K)=-90.7 kJmol-1 (1分)8. 2 分 答 (C) 9. 2 分 答 (A) (2分)*. 2 分答 (D) (2分)11. 2 分 答 (C) (2分)12. 2 分答 (C) 13. 2 分 答 (A) (2分)二、填空题 ( 共 7题 14分 )14. 2 分 答 5/2R，7/2R (2分)15. 2 分答 rUm=-4816 kJmol-1 (1分) rHm=-4826 kJmol-1 (1分)16. 2 分答 W=0 J 因为p/T=常数，当p2=2p1时，T2=2T1，即V2=V1 所以W=017. 2 分 答 =208 JK-118. 2 分 答 0.5(1)+1.5(2)-(4)+3(3) Al(s)+(3/2)Cl2(g)=AlCl3(s) f (AlCl3,s)=-673.5 kJmol-119. 2 分答 改变分子的能级；改变在分子能级上的分子数 (2分)20. 2 分 答 QV -Qp=-nRT= -4988 J三、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分答 丙烯腈生成反应：3C(s)+H2(g)+N2(g) CH2CHCN(l) (2分) (丙烯腈)(l)=3C(s)+(H2)-(丙烯腈) =149.2 kJmol-1 (2分) (丙烯腈)(g)=149.2+32.84=182.04 kJmol-1 (3分) 故()=182.04-(129.7+226.7)=-174.4 kJmol-1 (3分)22. 10 分 答 =-(p2V2-p1V1)/(1-)+nCV,m(T2-T1)=108.09 kJ23. 5 分 答 (1) CV,m=Cp,m-R=(21.1+8.4010-3 T/K) JK-1mol-1 (1分) (2) p1V1=p2V2，因为为恒温过程，所以U=0，又因为Q=0，则W=0 所以设计的过程是一绝热无功过程。在无其它功情况下，可设计为绝热自由膨胀过程。 (2分) (3) U=0，H=0 (2分)24. 5 分答 反应(1)+(2)-(3) -D-葡萄糖(s) -D-葡萄糖(s) (3分)r=r+fus-fus=4.88 kJmol-1 (2分)四、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 答 26. 5 分 答 因为向真空绝热膨胀所以Q=0，W=0(2分)所以dU=0又因为因为dU=0，0，dV0，CV0所以dTWA (B) WT W2 Q1 Q2 (B) W1 W2 Q1 W2 Q1 Q2 14. 2 分 下面叙述中不正确的是： ( ) (A) 对于理想气体，Cp, m 与CV, m 之差一定是R (B) 对于实际气体，若吸收相同的热量，则体系在恒容过程中的温度升高值一 定大于恒压过程 (C) 对于实际气体，若吸收相同的热量，则体系在恒容过程中的内能改变一定 小于恒压过程 (D) 对于单原子晶体，当温度足够高时，CV, m 约为 3R 15. 2 分 下列条件哪一个错误? ( ) 理论上使公式Hp = Qp成立的条件是: (A) 封闭体系 (B) 只做体积功 (C) 恒压可逆 (D) 等压不可逆 17. 2 分 在两个气球中分别装有理想气体A和B,已知两者的温度和密度都相等,并测得A气球中的压力是B气球的1.3754倍,若A的相对分子质量为32,求B的相对分子质量。 （ ） (A) 24 (B) 34 (C) 44 (D) 54 19. 2 分 下面陈述中，正确的是： ( ) (A) 虽然Q和W是过程量，但由于QV =U，Qp=H，而U和H是状态函数，所以QV和Qp是状态函数 (B) 热量是由于温度差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体 (C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热 (D) 两物体之间只有存在温差，才可传递能量，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要引起体系温度变化 二、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分 1 mol单原子分子理想气体，始态为p1=202 650 Pa，T1=273 K，沿可逆途径p/TV=a(常数)至终态，压力增加一倍，计算V1,V2,T2, U, H, Q, W及该气体沿此途径的热容C。 24. 5 分 某一固体遵守状态方程V=V0-Ap+BT，并且它的内能是U=CT-BpT ，式中A,B,C是常数，求它的热容量CV和Cp。 三、问答题 ( 共 3题 20分 )25. 10 分 对理想气体，试证明 dV= (nR/p)dT-(nRT/p2)dp，并证明pdV不是某个函数的全微分。 参考答案一、选择题 ( 共20题 40分 )1. 2 分 答 (B) 2. 2 分 答 (B) 3. 2 分 答 (B) 4. 2 分答 (A) 5. 2 分 答 (C) (2分)6. 2 分 答 (B) (2分)7. 2 分 答 (C) 8. 2 分 答 (B) (2分)9. 2 分 答 (C) *. 2 分 答 (C) 11. 2 分答 (C) (2分)12. 2 分 答 (A) (2分)13. 2 分 答 (B) (2分)14. 2 分 答 (C) (2分)15. 2 分 答 (D) 16. 2 分 答 (C) 17. 2 分 答 (C) (2分)18. 2 分 答 (A) (2分)19. 2 分答 (C) (2分)20. 2 分答 (C) (2分)二、计算题 ( 共 4题 30分 )21. 10 分 答 V1= 0.0112 m3 V2= 0.0224 m3 T2= 1091 K Um=nCV,m(T2- T1) = 10 201 J Hm=nCp,m(T2- T1) = 17 002 J W= 3404 J Q= 13 605 J C=Q/dT =CV,m+p (当p/V=a时) = CV,m+ (R/2) = 16.63 JK-1mol-1 22. 10 分 答 rH(298