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文档简介
1、一化学热力学基础1-1判断题1、可逆的化学反应就是可逆过程。(X)2、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。(X)3、焓的定义式H二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。(X)4、焓的增加量AH等于该过程中体系从环境吸收的热量。(X)5、一个绝热过程Q=0,但体系的AT不一定为零。(V)6、对于一个定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。(V)7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态,这两个过程Q、W.AU及AH是相等的。(X)8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。(X)9、功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。(X)10、不可逆
2、过程的熵变是不可求的。(X)11、任意过程中的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。(X)12、在孤立体系中,一自发过程由AkB,但体系永远回不到原来状态。(V)“8Q13、绝热过程Q=0,而dS=-T,所以dS=0。(X)14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。(V)15、绝热过程Q=0,而厶H二Q,因此H=0。(X)16、按克劳修斯不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。(X)17、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W0,AU0oX)18、体系经过一不可逆循环过程,其AS体0。(X)19、对于气态物质,C-C二nR。(X)pV20、在一
3、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=0o(X)21、高温物体所含的热量比低温物体的多,因此热从高温物体自动流向低温物体。(X)22、处于两相平衡的1molH,O(I)和伽0也0(g),由于两相物质的温度和压力相等,因此在相变过程中U=0,H=0o(X)23、在标准压力下加热某物质,温度由匚上升到丁2,则该物质吸收的热量为Q二卩QpdT,12T1在此条件下应存在H二Q的关系。(V)24、带有绝热活塞(无摩擦、无质量)的一个绝热气缸装有理想气体,内壁有电炉丝,将电阻丝通电后,气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过程Q=AH,又因为是绝热体系Q=0,所以p
4、pH=0o(X)25、体系从状态I变化到状态11,若厶T=0,则Q=0,无热量交换。(X)26、公式dG=-SdT+Vdp只适用于可逆过程。(X)27、某一体系达到平衡时,熵最大,自由能最小。(X)28、封闭体系中,由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功WAG和AG0,AU0。(X)88、体系经过一不可逆循环过程,其AS0。(X)体89、对于气态物质,CC二nR。(X)90、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二0,所以ASPoX91、克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。()92、克一克方程比克拉佩龙方程的精确度高。()93、一定温度下的乙
5、醇水溶液,可应用克一克方程式计算其饱和蒸气压。()1-2选择题pV1、273K,p9时,冰融化为水的过程中,下列关系是正确的有(B)A.W0B.AH=QC.AH0D.AU0,W=0,AU0b.Q=0,W=0,AU0C.Q=0,W0,AU0d.Q0,W=0,AU0,W0,AU0Q二0,W0,AU0,AU0D.Q=0,W=0,AU=08、理想气体定温定压混合过程中,下列体系的性质不正确的是(C)AS0B.AH=0C.AG=0D.AU=09、任意的可逆循环过程,体系的熵变(A)一定为零B.一定大于零C.一定为负D.是温度的函数10、一封闭体系从ATB变化时,经历可逆R和不可逆IR途径,则(B)A.Q
6、r二QirB.dS芈C.Wr=WrD.字=学11、理想气体自由膨胀过程中(D)W=0,Q0,AU0,AH=0B.W0,Q=0,AU0,AH0C.W0,AU=0,AH=0d.W=0,Q=0,AU=0,AH=012、H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则(D)Q=0,AH0,AS孤=0B.Q0,W=0,AU0C.Q0,AU0,AS孤0D.Q=0,W=0,AS孤013、理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有(A)A.AS体=0B.AU=0C.Q0,AH0AU=0,AH=017、C.AU0,AH0D.AU二0,AH不能确定某体系经过不可逆循环后,错误的答案是(A)A.Q二0AS=0AU=0AH=018、
7、C6H6(I)在刚性绝热容器中燃烧,A.AU=0,AH0,W=0AU丰0,AH=0,Q=0D.AU=0,AH丰0,W=019、下列化学势是偏摩尔量的是(.On怕TV,nZB.C.B丿T,p,nOU、.OnJsV,nD.伽.On20、在10C,p0,1mol过冷的水结成冰时,下述表示正确的是C)A.AG0,AS环0,AS孤0AG0,AS体0,AS环0,AS孤0AG0,AS体0,AS孤0AG0,AS体0,AS环0,AS孤H2。(g)B.H2。(l)-H2。(g)C.卩H2O(l)AFC.AG0D.无法确定30、理想气体的不可逆循环,AG(BA.0B.0C.二033、-10C、标准压力下,1mol过
8、冷水蒸汽凝集成冰,的值(A)丿T,nZ(z丰b)D.无法确定则体系、环境及总的熵变为(B)IpA.AS0,AS0,AS0syssurunzvAS0,AS0syssurunzvsurAS0,AS0,AS0syssurunzvAS0,AS0syssurunzv34、p_V图上,1mol单原子理想气体,由状态A变到状态B,k错误的是(B)1A.AU=QB.AH=QpIFC.AS0D.AU0B.0C.二0D.无法确定37、热力学的基本方程dG=-SdT+Vdp可使用与下列哪一过程(B)298K,标准压力的水蒸发的过程理想气体向真空膨胀电解水制备氢气合成氨反应未达平衡38、温度为T时,纯液体A的饱和蒸汽
9、压为p*,化学势为r*,在1pQ时,凝固点为To,AAf向A溶液中加入少量溶质形成稀溶液,该溶质是不挥发的,则pA、Ra、Tf的关系是(D)A.PAPA,RA巴,紳PA,巴巴,TfpA,R*ATfD.p*Ap,R*AARA,Tf0Tf39下列性质不符合理想溶液通性的是(D)A.AV=0mixB.AS0mixC.AG0mix40、从A态到B态经不可逆过程AS是:(D)体A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定41、常压下-10C过冷水变成T0C的冰,在此过程中,体系的AG与AH如何变化:(D)A.AG0B.AG0,AH0C.AG=0,AH=0D.AG0,AH042、某绝热封闭体系在接受了环境所
10、做的功之后,其温度:(A)A.一定升高B.一定降低C.一定不变D.不一定改变43、对于纯物质的标准态的规定,下列说法中不正确的是:(C)气体的标准态就是温度为T,压力为100kPa下具有理想气体性质的纯气体状态。纯液态物质的标准态就是温度为T及100kPa下的纯态。气体的标准态就是温度为T及压力为100kPa时的纯态。纯固态物质的标准态就是温度为T及100kPa下的纯态。44、下列各式中哪个是化学势(C)A.(QH/Qn)T,p,nBZB.(QF/Qn)T,p,nBZC.(QG/Qn)T,p,nBZD.(QU/Qn)T,p,nBZ45、理想气体的状态改变了,其内能值:(C)A.必定改变B.必定
11、不变C.不一定改变D.状态与内能无关46、满足S二孤立0的过程是(A)A.可逆绝热过程B.节流膨胀过程C.绝热过程D.等压绝热过程A.AGB.ASC.AHD.AU47、325kPa下,过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中,正负号无法确定的变量是:(D)48、关于循环过程,下列表述正确的是(B)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循坏过程D对理想气体阳$丰o49、对热力学能的意义,下列说法中正确的是(B)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
12、势能50、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(D等rA、C、亠號週-Y严D、B、导m=d月m(71)屯正諮(石石)十:ArCKdT51、理想气体的热力学能由U增加到U2若分别按:等压(等容和(川)绝热从始态到终态,则CB、C、Q9Q*G-iD、0iS2n下列各式不受理想气体条件限制的是(C53.ArjV=Ax?7+也处(农7)D(丨)A、Q0B.U二54.关于焓变,下列表述不正确的是(H二Q适用于封闭体系等压只作功的过程对于常压下的凝聚相,过程中AHU对任何体系等压只作体积功的过程AH二AU-W对实际气体的恒容过程AH二AU
13、+VAp在101.3kP、373K下,1molH0a2Q0A)(II)不可逆。则下列关系成理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行:(I)可逆;立的是(c22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(D)A恒容、无其它功过程的QB可逆过程的WC任意过程的Q+WD绝热过程的W已知反应C(s)+O(g)C(g)的厶rHme(298K)0)的气体进行节流膨胀时(C)AB5“C功D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(C)A0,W=0,LU0j0C朋7AZ70,Aj0D2=0,JF=0,Ai7=0,HAO72.关于热力学第二定律,下列说法
14、不正确的是(D)A第二类永动机是不可能制造出来的B把热从低温物体传到高温物体,不引起其它变化是不可能的C一切实际过程都是热力学不可逆过程D功可以全部转化为热,但热一定不能全部转化为功73.体系从状态A变化到状态B,有两条途径:1为可逆途径,11为不可逆途径。以下关系中不正确的是(C)厶T一厶c入A1C74、A1D在绝热封闭体系发生一过程中,体系的熵(D必增加B必减少C不变)D不能减少mol理想气体,从同一始态出发经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态,B)终态的熵分别为S1和S2,则两者关系为(AS1=S2BS1S2DS1MS276.理想气体在绝热可逆膨胀中,对体系的AH和AS下列表示
15、正确的是(C)AAH0,AS0BAH二0,AS二0CAH0,AS二0DAH0,AS0CAS体系+AS环境二0DAS体系+AS环境0已知金刚石和石墨的S(298K),分别为0.244JK-im)DAHS,p0V分别为3.414cm3mol-i和5.310cm3m(D)BBAGT,p0mol-i和5.696JKmol-i,mol-i,欲增加石墨转化为金刚石的趋势,则应A升高温度,降低压力B升高温度,增大压力C降低温度,降低压力D降低温度,增大压力8i.某体系状态A径不可逆过程到状态B,再经可逆过程回到状态A,则体系的AG和AS满足下列关系中的哪一个(D)AAG0,AS0BAG0,AS0,AS二0D
16、AG二0,AS二0某气体状态方程为尹=庄+辱.常数2山则体系的d为(A83.373.2K和i0i.3kPa下的imolHO(l),令其与373.2K的大热源接触并向真空容器蒸发,变为373.2K、i0i.3kPa下的H2O(g),对这一过程可以判断过程方向的是(C)84.在等温等压下,将ImolN和ImolO混合,视N和0为理想气体,混合过程中不发生变化2222的一组状态函数是(A)U.H.VV.G.H85.某理想气体在等温膨胀过程中(不做非体积功.W0),则(A)A&=A/A(7=尸+旳应fAG=CD86.将1mol甲苯在101.5kPa.3S3.2K(正常沸点)下耳気3.2K的热源接触,使
17、其向臺空容器中蒸发变感1mol101.3kPa压力下的菠气。已知该温度下甲苯的气化热为厶Vm=33-.5kJ-tYLol-1?假设蒸气为理想、气休,则厶w屜阿为DA=S.31r.K.mch1A)=37.46C87.反应巩+HgsCb=PbCb+2Hg,在lQl.SkPa.298.2K在可逆电池中作电功吸热4心则宜为103.4kJ,CArJV=:g.3kJBAr/=-8.3kJArH=-95.0kJ88.甲基丁烷,正戊烷的标准爛值分别为(29EK)(AJ,(298K)(B),.瞪律2K)爲、则三者的大小顺序为t298K)(A)(298KXB)(298KXC)i(298KXQ皿轨亦玛BC瓷(298
18、K畑C298K)IQC29-8K)(B),番(2対KXB).(298K)A(298KXQ,D89.某化学反衽等逼等scm2K,去勺下进行吋,放热40000J;若使反应通过可逆电池完成时,吸热4000L则体系可能作的最犬电功为A40000JB4000丁C44000JD36000J90.h也某气体的恒容下由石刖热到Ti其爛变为$】,相同量的气体在恒压下由门加热到其爛变为屁,则坊与屍的关系为C民P屍/=屍=。91.下列过程中可言接用此刑+昨公式进行计算的过程是DK的水蒸气在101卞kPa压力7聚为水电解水制取氢气和氧气N2(g)和日2混合在29E.2K,护压力下生成bL眄COte)进行绝热不可逆膨胀
19、92.B1239J-mol1K.声下,反应H血)+1戊02二比郭)的站斑和凡的差值为C2477J-mol3719J-moH93.在一定温度和一定外压下,某液体与其蒸气呈平衡,其薮气压为戸H若外压増大吋液体与其蒸气重建平衡后其蒸气压为尹芥则(C)G凱D液体蒸气压与外压无关94.下列过程中,焉co的是(CH2Oa298.2K?101.3kPa)298.2KJ01.3kP心298.2K.涉兀2HQT2H血)+Q298.2K.泸下,鬼弋逊+2NEET勉逊298.2K,尹自下;Zn+H2SO4ZnSO4+H2(g)95.下列过程中,S鄂是CABCD96.理想气体恒外压等温压缩263K、101.3Pa下,
20、冰熔化为水等温等压下,原电池中发生的反应等温等压下电解水实际气体节流膨胀后其熵变为(空二卫应h冬%as=OA=97、理想气体定温自由膨胀过程为AQ0BU0CW0)DH=098、已知反应H2(g)+(1/2)02(g)二二H20(g)的标准摩尔焓变为rHm(T),下列说法中不正确的是(B)A、rHm(T)是H2(g)的标准摩尔生成焓B、rHmC(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓C、rHm(T)是负值。D、rHm与反应的ArUmC(T)在量值上不等99、对于只做膨胀功的封闭系统的(dA/dT)v值是:(B)A、大于零B、小于零C、等于零D、不确定100、对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,
21、下列各项中没有确定的值是:(A)A、QB、Q+WC、W(Q=O)D、Q(W=0)101、pVg二常数(g=Cp,m/Cv,m)的适用条件是(C)A、绝热过程B、理想气体绝热过程C、理想气体绝热可逆过程D、绝热可逆过程102、当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则(D)A、焓总是不变B、热力学能总是增加C、焓总是增加D、热力学能总是减少103、在隔离系统内(C)A、热力学能守恒,焓守恒B、热力学能不一定守恒,焓守恒、C、热力学能守恒,焓不一定守恒D、热力学能、焓均不一定守恒104、从同一始态出发,理想气体经可逆和不可逆两种绝热过程(B)A、可以到达同一终态B、不可能到达同一终态C、可以到达同一
22、终态,但给环从热力学四个基本过程可导出下不同影响as丿auVav丿s106、对封闭的单组分均相系统,且W=0时,105、8G=0=()B丿的值应是(B)A、0B、0C、D、无法判断107、1mol理想气体(1)经定温自由膨胀使体积增加1倍;(2)经定温可逆膨胀使体积增加1倍;(3)经绝热自由膨胀使体积增加1倍;(4)经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确?(D)A、S二S2二S3二S4B、S1=S2,S3二S4=0C、S1二S4,S2=S3D、S1二S2=S3,S4=0108、373.15K和p下,水的摩尔汽化焓为40.7kJmol-1,1mol水的体积为18.8cm3,1mol水
23、蒸气的体积为30200cm3,1mol水蒸发为水蒸气的AU为(C)。A、45.2kJmol-1B、40.7kJmol-1C、37.6kJmol-1D、52.5kJmol-1109、戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520J.mol-1,CO2(g)和H20(l)的标准摩尔生成焓分别为-395kJmol-1和-286kJmol-1,则戊烷的标准摩尔生成焓为(D)A、2839kJmol-1B、-2839kJmol-1C、171kJmol-1D、-171kJmol-1273K,p时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有B.A.WV0B.AH二QpC.AHV0D.AU0,W二0,AU0B.Q=0.W二0,A
24、U0C.Q二0.W0,AU0D.QV0,W二0,AU0,W0,AU0B.Q二0,W0,AU0,AU0D.Q二0,W二0,AU=0理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是C.A.AS0B.AH=0C.AG二0D.AU=0任意的可逆循环过程,体系的熵变A.A.一定为零B.一定大于零C.一定为负D.是温度的函数2_Q比C.W=WD.RIRB.W0,Q=0,AU0,AH0D.W二0,Q=0,AU=0,AH=0一封闭体系,从ATB变化时,经历可逆(R)和不可逆(IR)途径,则B册A.Q=QB.RIR理想气体自由膨胀过程中D.A.W二0,Q0,AU0,AH=0C.W0,AU=0,AH=0H和0在绝热
25、定容的体系中生成水.则D.0,AU00,AS孤22A.Q=0,AH0,AS=0B.Q0,W孤C.Q0,AU0,AS0D.Q=0,W孤理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有A.A.AS=0B.AU=0C.Q0D.AH=0体当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时.则D.124.环境的熵变等于B.5A.B.FC.片D.為A.焓总是不变的C.焓总是增加的B.热力学能总是不变的D.热力学能总是减小的将克拉佩龙方程用于H2O的液固两相平衡,因为Vm(H2O,1)mg(B)m1屮(B)Ra0,mixG0mixV0,mixH0,mixS0,mixH0,mixS=0,mixG=0(D)mixV,mixH0,mixS
26、0134、稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂Tf*的凝固点比较,Tfx(CH4,苯),(B)x(CH4,水)x(CH4,苯)(C)x(CH4,水)二x(CH4,苯)137、在一定压力下,纯物质A的沸点、蒸气压和化学势分别为Tb*、PA*和mA*,加入少量不挥发性的溶质形成溶液之后分别变成Tb、PA和mA,因此有(D)(A)Tb*Tb,PA*PA,,mA*Tb,PA*PA,,mA*mA(C)Tb*Tb,PA*mA(D)Tb*PA,,mA*mA138、已知环己烷、醋酸、萘、樟脑的凝固点降低系数kf分别是20.2、9.3、6.9及139.7K.kgmol-1。今有一未知物能在上述四种溶剂着溶解,欲测定该未知
27、物的相对分子质量,最适宜的溶剂是(B)(A)萘(B)樟脑(C)环己烷(D)醋酸140、在20C和大气压力下,用凝固点降低法测物质的相对分子质量。若所选的纯溶剂是苯,其正常凝固点为5.5C,为使冷却过程在比较接近于平衡状态的情况下进行,冷浴内的恒温介质比较合适的是(A)(A)冰-水(B)冰-盐水(C)干冰-丙酮(D)液氨141、二组分理想液态混合物的蒸气总压(B)(A)与溶液的组成无关(B)介于两纯组分的蒸气压之间(C)大于任一纯组分的蒸气压(D)小于任一纯组分的蒸气压142、A和B两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时,则有:(A)。(A)mixH=0(B)mixS=0(C)mixA=0(
28、D)mixG=143、指出关于亨利定律的下列几点说明中,错误的是(B)(A)溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同(B)溶质必须是非挥发性的(C)温度愈高或压力愈低,溶液愈稀,亨利定律愈准确(D)对于混合气体,在总压力不太大时,亨利定律能分别适用于每一种气体,与其他气体的分压无关144、40C时,纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的两倍,组分A和B能构成理想液态混合物。若平衡气相中组分A和B的摩尔分数相等,则平衡液相中组分A和B的摩尔分数之比XA:XB=(A)(A)1:2(B)2:1(C)3:2(D)4:3145、组分A和B形成理想液态混合物。已知在100C时纯组分A的蒸气压为133.32kPa,
29、纯组分B的蒸气压为66.66kPa,当A和B的两组分液态混合物中组分A的摩尔分数为0.5时,与液态混合物成平衡的蒸气中,组分A的摩尔分数是(C)(A)1(B)3/4(C)2/3(D)1/2146、在25C时,0.01moldm-3糖水的渗透压力为口,0.01moldm-3食盐水的渗透压为n2,则(C)。3)口1口2)口1=口2口1口2(D)无法比较147、氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液态混合物,在T时,测得总蒸气压为29398Pa,蒸气中丙酮的摩尔分数y2=0.818,而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa,则在液相中氯仿的活度a1为(C)(A)0.500(B)0.823(C)0.1
30、81(D)0.813148、在一定温度、压力下,A和B形成理想液态混合物,平衡时液相中的摩尔分数xA/xb=5,与溶液成平衡的气相中A的摩尔分数yA=0.5,则A、B的饱和蒸气压之比为(C)(C)0.2(D)0.5(A)5(B)1149.下列化学势是偏摩尔量的是B在一10C,p时,1mol过冷的水结成冰时,下述表示正确的是_CAG0,AS0,AS0;TOC o 1-5 h z体环孤AG0,AS0,AS0,AS0;体,环,孤AG0,AS0,AS0;体,环,孤AG0,AS0,AS0,AS0。体,环,孤下述化学势的公式中,不正确的是DC.A.152.在373.15K,10132Pa,伺购与毗心的关系
31、是B。A.P尽期段负殓);b.P尽朋二段负验);C.细期AFC.AGVAFD.无法确定纯液体在正常相变点凝固,则下列量减小的A。A.S;氏G;C.蒸汽压;D.凝固热。图中点是稀溶液溶质的标准态。.0C.c点;D.d点。温度为T时,纯液体A的饱和蒸汽压为p*,化学势为口*,在1p时,凝固点为丁AA向A中加入少量溶质形成稀溶液,该溶质是不挥发的,则p、AA.p*Vp,*p,*T;D.p*p,AAAAfAA.在p下,当过冷水蒸气凝结为同温度的水,在该过程中正、负号无法确定的量是氏p*p,AA*VA*A的关系是BVT;fT。fa,a,A.AGB.ASC.AHD.AUA.a点;B.b点;戸,其中标准态化
32、学势为o氏压力p=p的实际气体的化学D.逸度f=p的理想气体的化学势D.无法确定160.实际气体的化学势表达式为A.逸度f=p的实际气体的化学势C.压力p=p的理想气体的化学势TOC o 1-5 h z161.理想气体的不可逆循环,GBoA.V0B.=0C.0;在a、0两相中含A、B两种物质,当达平衡时,正确的是B。A.城二城b.內=厨c.巧=应多组分体系中,物质B的化学势随压力的变化率,即的值AA.0B.V0C.=0D.无法确定体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:参考答案:C(A)T,p,V,Q;(B)m,Vm,Cp,V;(C)T,p,V,n;(D)T,p,U,Wo165.1mol单原子
33、分子理想气体从298K,200.0kPa经历:等温,绝热,等压三条途径可逆膨胀,使体积增加到原来的2倍,所作的功分别为W1,W2,W3,三者的关系是:()参考答案:D|W1|W2|W3|(B)|W2|W1|W3|(C)|W3|W2|W1|(D)|W3|W1|W2|166在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么:参考答案:C(A)Q0,W0,U0;(B)Q二0,W二0,U0;(C)Q二0,W二0,U二0;(D)Q0,U0,AH0(B)AU二0,AH二0(C)AU0,AHH2(B)H1=H2(C)H1=H2下列诸过程可应用公式dU二(Cp-nR)dT进行计算的是:()参考答案:C
34、(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程174下述说法中,哪一种正确:参考答案:A(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。175.1mol单原子分子理想气体,从273K,202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3kPa的终态,该气体的AU为:()参考答案:D(A)1702J(B)-406.8J(C)406.8J(D)-1702J176如图所示,理想气体由状态1变化到状态2,则该过程的:参考答案:BT2T1,W0,QT1,W0;T20,QT1
35、,W0,Q0。177非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的:参考答案:A(A)Q二0,H二0,Ap0;Q二0,AH0,Ap0,H二0,p0;(D)Q0,H二0,pV2(B)V1H2;(B)H1UAC;(B)UABWi;(B)WTWi;(C)WT二Wi;(D)无确定关系。石墨的燃烧热:()参考答案:B(A)等于CO生成热(B)等于C02生成热(C)等于金刚石燃烧热(D)等于零298K时,石墨的标准摩尔生成焓AfH:()参考答案:C(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能确定人在室内休息时,大约每天要吃0.2kg的酐酪(摄取的能量约为4000kJ)。假定这些能量全部不储存在体内,
36、为了维持体温不变,这些能量全部变为热使汗水蒸发。已知水的汽化热为44kJ/mol,则每天需喝水:()参考答案:C(A)0.5kg(B)1.0kg(C)1.6kg(D)3.0kg高温下臭氧的摩尔等压热容C(p,m)为:()参考答案:D(A)6R(B)6.5R(C)7R(D)7.5R187范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度将:参考答案:C(A)不变;(B)升高;(C)降低;(D)不能确定。某气体的状态方程服从p(Vm-b)二RT,其中b为常数,贝U为:参考答案:C(A)大于零;(B)小于零;(C)等于零;(D)不能确定。若以B代表化学反应中任一组分,和n(B)分别表示任一组分B在二0及反应进度
37、为E时的物质的量,则定义反应进度为:()参考答案:C(A)=n(B,0)-n(B)(B)二n(B)-n(B,0)(C)=n(B)-n(B,0)/v(B)(D)=n(B,0)-n(B)/v(B)已知:Zn(s)+(1/2)02-一ZnOcHm=351.5kJ/molHg(l)+(1/2)02-一HgOAcHm二90.8kJ/mol因此Zn+HgO-一ZnO+Hg的厶rHm是:参考答案:B(A)442.2kJ/mol(B)260.7kJ/mol(C)-62.3kJ/mol(D)-442.2kJ/mol下述说法正确的是:()参考答案:C水的生成热即是氧气的燃烧热水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热水的生成
38、热即是氢气的燃烧热水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热反应C(金钢石)+(1/2)02(g)=C0(g)的热效应为,问此值为:参考答案:D(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。1-3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VV。(选择填、二、)2、已知AH(CH30H,l,298K)二-238.57kJ/mol,H(C0,g,298K)二-110.525kJ/molTOC o 1-5 h zfmfm则反应C0(g)+2H2(g)二二CH30H(l)的AH(298K)二,AHrmrm
39、(298K)=。3、25CC2H4(g)的AH二-1410.97kJ/mol;CO2(g)的AH二-393.51kJ/mol,HO(l)cmfm2的AH二-285.85kJ/mol;则C2H4(g)的AH二。fmfmdef4、焦耳-汤姆孙系数卩,卩0表示节流膨胀后温度J-TJ-T节流膨胀前温度。(第二空选答高于、低于或等于)TOC o 1-5 h z5、理想气体在定温条件下向真空膨胀,AU0,AH0,AS0。(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(丨)与不可逆绝热膨胀(II)至相同终态温度,则AU(I)AU(II),A
40、S(I)AS(II)。(选择填,0,二0,0,0或二0)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。理想气体定温可逆膨胀过程中,W,Q,AUAH。某体系进行一不可逆循环时,则AS,环境的AS。体环非理想气体的卡诺循环,AH,AU,AS。理想气体定压膨胀,W,Q,AUAH。由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是(i)25、贮罐中贮有20C,40kPa的正丁烷,并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是272.7K,根据,可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态是态
41、。26、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.20X107Pagimol-i和133X108Pagmol-1,由亨利定律系数可知,在相同条件下,在水中的溶解度大于在水中的溶解度。27、28.15C时,摩尔分数x(丙酮)二0.287的氯仿丙酮混合物的蒸气压为29400Pa,饱和蒸TOC o 1-5 h z气中氯仿的摩尔分数y(氯仿)二0.181。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为29.57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态,氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为;活度为。28、在温度T时某纯液体A的蒸气压为11.73kPa,当非挥发性组分B溶于A中,形成x二0.800A的液态混合物时,液态混合物中A的
42、蒸气压为5.33kPa,以纯液体A为标准态,则组分A的活度为,活度因子为。29、某理想稀溶液的温度为T,压力为p,溶剂A的摩尔分数为x,则组分A的化学势表达A式为:巴二。30、50C时,液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍,A和B构成理想液态混合物。气液平衡时,液相中A的摩尔分数为0.5,则在气相中B的摩尔分数为。31、写出理想液态混合物任意组分B的化学势表达式:。32、0C,101.325kPa压力下,。2)在水中的溶解度为4.49X10-2dma/kg,则0C时02(g)在水中的亨利系数为k(0)=Pa。x233、在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡,则两相的化学势卩(l)与
43、卩(g)TOC o 1-5 h zBB;若维持压力一定,升高温度,则u(l)与u(g)都随之;但u(l)比BBBuB(g),这是因为。34、某均相系统由组分A和B组成,则其偏摩尔体积的吉布斯-杜安方程是。35、克-克方程的适用条件为。36、偏摩尔熵的定义式为。37、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-盐酸三组混合物或溶液中,可看成理想液态混合物的是。对于理想稀溶液,在一定温度下溶质B的质量摩尔浓度为b,则B的化学势表达式B为。在300K和平衡状态下,某组成为x=0.72混合物上方B的蒸气压是纯B的饱和蒸气B压的60%,那么:(i)B的活度是;(ii)B的活度因子是;(iii)同温度下从此溶液中取出1mo
44、l的纯B(组成可TOC o 1-5 h z视为不变)则系统G的变化是。一般而言,溶剂的凝固点降低系数kf与。某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡,则此时溶液的蒸气压一定纯溶剂的蒸气压。均相多组分系统中,组分B的偏摩尔体积定义VB为。理想气体混合物中任意组分B的化学势表达式为。在绝热定容的容器中,两种同温度的理想气体混合,AG,AS,AH。理想溶液混合时,AV,AS,AG,AH。mixmixmixmix在孤立体系中(体积不变),发生剧烈化学反应,使系统的温度及压力明显升高,则该系统的AS、AU、AH、AF。比较水的化学势的大小(此处p=101.325kPa):(填、或二)U(I,10
45、0C,p)U(g,100C,p)U(I,100C,p)U(l,100C,2p)U(g,100C,p)U(g,100C,2p)U(l,100C,2p)|i(g,100C,2p)U(I,101C,p)U(g,101C,p)TOC o 1-5 h z非理想溶液溶质的化学势表示式,其标准态为。利用AGW0判断自发过程的条件是。在一定的温度及压力下,某物质液汽两相达平衡,则两相的化学势口(I)与口(g);BB若维持压力不变,升高温度,则口(I)和口(g)都;但口(I)比口(g)。BBBB理想溶液中任意组分B的化学势:口二。B298K、101.325kPa,有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为2升,溶有0.5mo丨
46、萘,第二瓶为1升,溶有0.25mo丨萘,若以U和U表示两瓶中萘的化学势,则它们的关系为。121-4计算题试求1mol理想气体从1000kPa,300K等温可逆膨胀至100kPa过程中的U.AH.AS.Q、W.AG和AF。mol理想气体从298.15K,2P0经下列两条途径到达压力为1P。的终态:(1)等温可逆膨胀;自由膨胀,试求这两过程的U、AH、Q、W、AS、AG和AF.试求1mol理想气体从105Pa,300K等温可逆压缩至106Pa过程中的U、AH、Q、W、AS、G和AF.理想气体从273.15K,10ePa下等温反抗恒外压105Pa膨胀至体积为原体积的10倍,试求这两过程的厶U、AH、
47、Q、W、AS、AG和AF.2moI,300K,1.013X105Pa下的单原子理想气体,在等外压下等温膨胀至内外压相等后使其等容升温至1000K压力为6.678X104Pa,计算过程的U、AH、Q、W、AS、AG和AF.1mol理想气体,其C=21JK-1moI-1,从300K开始经历下列可逆过程,由状态I加v,m热至原温度的2倍,到状态I1,(1)定容过程;(2)定压过程。求这两个过程的U。6、298K时,1molC0(g)放在10mol0中充分燃烧,求(1)在298K时的H;(2)该反TOC o 1-5 h z2rm应在398K时的H。已知,CO和CO的氐H分别为一393.509kJol-
48、i和一110.525kJmolrm2fm-1,CO、CO和O的C分别是29.142JK-imol-i、37.11JK-imol-i和29.355JK22p,m-imol-io7、过冷CO2(l)在-59C,其蒸汽压为465.8kPa,同温度固体CO2(s)的蒸汽压为439.2kPa,求imol过冷叫在该温度固化过程的AS。已知,该过程中放热热189.5Jg-i.8、imolO(理想气体)C=29.355JK-imol-i,处于293K,2p,m采用不同途径升温至586K,求过程的Q、AH、W、AUo(1)定容过程;(2)定压过程;(3)绝热过程。9、计算20C,101.325kPa,imol液
49、态水蒸发为水蒸汽的汽化热。(已知,100C,101.325kPa时,水的AH=4067kJmol-i,水的C二75.3rmp,mJ*K-i*mol-i,水蒸汽的C二33.2J*K-i*mol-i)Pm10、400K,1mol理想气体由105Pa定温可逆压缩至106Pa,求该过程的Q、W、AH、AS、AG、AUo11、计算:100C,101.325kPaO(l)T100C,2X101.325kPaO(g)的AG?12、若纯A物质nmol,纯B物质nmol,两者混合为同温同压下的理想溶液,求在此过AB程中的AG?13、298K,p苯和甲苯组成的x”二0.6的理想溶液,现将imol苯从x”二0.6的
50、溶液中转移到X”二0.4的溶液中,求该过程4G的变化。(设不引起浓度上的改变)苯14、298K及p下,将imol苯溶于x”二0.4的苯和甲苯的大量溶液中,求此过程中AG苯的变化。15、理想气体自由膨胀过程中,先进入真空的气体会对余下的气体产生压力,而且随进入真空气体的量越大,压力越大,余下气体膨胀反抗的压力会更大,为什么体积功还是零?答:热力学讲的体积功指的是体系反抗外压做的功,W=J-pdVo体系膨胀过程中,ep=0,所以功等于零。体系内一部分物质对另一部分的压力引起的作用,在热力学定律中不e予考虑。热力学定律是对体系整体而言。16、imol温度为100C,压力为4xl4Pa的水蒸气变为10
51、0C及101.325.kPa时的水,计算该过程的AU和AH。设水蒸气为理想气体,水的摩尔汽化热为40.67J.mol-1。解:要计算在不同压力下的相变,需将此过程设计成下列可逆变化:(i)定温可逆变压;(ii)可逆相变。H2O(10(yC,4xlOPa)马Hp(l)(10(TC,101325kPa)(ii)AU2(i)A;H2O(g)(100C,101.325kPa)过程(i)水蒸气为理想气体,温度不变,则AU1=AH1=0o过程(ii)AH2=-1x40.67=40.67(kJ)AU2=AH2-pAV=AH2-p(AV,-AV)qAH2+pV=AH2+RT=-40.67+8.314x373x
52、10-3=-37.57kJAU=AU1+AU2=-37.57kJAH=AH1+AH2=-40.67kJ17、1mol某理想气体,Cpm二29.36Jmoli-K-1,在绝热条件下,由273K、100kPa膨胀p,m到203K、10kPa,求该过程Q、W、AH、AS。解:理想气体绝热过程Q=0,因此AU=JnCdT=p2n(CR)dTVmpmT1=1x(29.368.314)x(203273)=1473(J)AH=JnCpmdT二1x29.36x(203273)二2055(J)W=AU=1473(J)为求AS,需将该过程设计成(i)定温可逆过程和(ii)定压可逆过程。AS273K、100kPa2
53、03K、10kPa273K、10kPa过程(i)AS产JdU+pdV=JPdV=JnRdV=nRIn匕=nRIn旦TTVV1p2=1x8.314xln100=19.14(J-K-1)10过程(ii)AS2=JdU+pdV=JdHdT=JnSdT=nCInTTTpmT203=1x29.36xln=8.70(J-K-1)273因此AS=AS1+AS2=19.148.70=10.44(J-K-1)18、1mol单原子理想气体从状态A出发,沿ABCA经历一次循环,TA=400K,V2=2VP2=2P1。求AB定容过程Q、W、AU、AS;(2)BC定压过程Q、AS;(3)CA过程Q、W;(4)整个过程A
54、G、AS、W。解:(1)AB过程是一个定容过程,但不是定温过程PAVA=nRTA,pBVB=nRTB,pA=2pB,Va=VB,因此P1T=T=TTOC o 1-5 h zBpAAPA21=-x400=200(K)AU=JnCdT=nCATp,mV,m(200-400)3=1x_x8.314x2=-2494(J)V由于dV=0,因此WAB二0,AU=Q1=-2494(J)ITTr-rirCCCAX=J-dT=nC7In丄=1x-x8.314xln=-8.64(J-K-1)ABTV,mT124002)BC过程是定压过程,也不是定温过程pBVB=nRTB,pCVC=nRTC,pB=pC2VB=VC
55、TC=-CTB=2TB=2x200=400(K)VBAH=JnCdT=nC(T-T)pmpmCB=1x-x8.314x(400-200)=4157(J)2AH二Q2二4157J虽然该过程是一个定压过程,但熵是一个状态函数,可以用可逆过程熵变的公式计算。As=jdU+pdV-T=f-H-T=nCInTTTpmT=5x8.314xln型=14.41(J-K-1)22003)CA过程是定温压缩过程AU=AH=0nRTVW=JpdV=J-V=-nRTln-1e-2=-1x8.314x400 xIn*=-2305(J)Q3=-W=-2305JASAC=ASAB+ASBC=-8.64+14.41=5.77
56、(J-K-1)4)整个循环过程AG=AS=0Q=Q1+Q2+Q3=2494+4157-2305=642(J)W=Q=642J19、气体体积功的计算式W二-Jp外dV中,为什么要用环境的压力p外?在什么情况下可用体系的压力p体?答:因为体积功是反抗外压而做功,所以要用p外;当是可逆过程时,体系压力与外压相差无限小时,此时可用体系的压力。20、298K时,5mol的理想气体,在(1)定温可逆膨胀为原体积的2倍;(2)定压下加热到373K。已知CVm=28.28J-mol-i-K-i。计算两过程的Q、W、AU和AH。解:(1)理想气体定温可逆膨胀时nRTVW=-JV2pdV=-Jv2dV=-nRTI
57、nV1V1VV1其中V2=2V1,T=298K,n=5mol,所以W=-5x8.314x298xln|=-8587(J)AU=0,AH=0,所以Q=-W=8585J(2)Q=AH=JT2nC,dT=nC,(T2-T1)pp,mp,m21T1其中Cp,m=CV,m+R所以C=28.28+8.314=36.59(J-mol-i-K-i)p,m所以Qp=AH=5x36.59x(373-298)x10-3=13.72(kJ)nCV,m(T2-T1)V,m21=5x28.28x(373-298)x10-3=10.60(kJ)W=AU-Q=10.60-13.72=-3.12(kJ)21、容器内有理想气体,
58、n=2mol,p=10p,T=300K。求(1)在空气中膨胀了1dm3,做功多少?(2)对抗1p定外压膨胀到容器内压力为1pe,做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体压力小dp,问容器内气体压力降到1pe时,气体做多少功?解:(1)在空气中膨胀,即恒定外压pe=peW1二-peAV二105xlx10-3二100(J)nRT(2)由理想气体状态方程V=P1AV=V2-V1=nRT(丄-丄)21p2p1,V2=nRT有P2,W2=-peAV=-105x2x8.314x300 x(1)=-4504(J)3)该过程为定温可逆过程W3=-nRTIn旦=-2x8.314x300 xln106x10-3=-1
59、1.49(kJ)3P210522、mol理想气体在300K下,从1dm3定温可逆膨胀至10dm3,求此过程Q、W、AU及AH。解:理想气体定温可逆过程10W=-nRTIn=-1x8.314x300 xln=-5743(J)1理想气体定温下AU=0,AH=0,所以Q=-W=5743(J)23、1molH2由始态25C以及pe可逆压缩至5dm3。求(1)最后温度;(2)最后压力;(3)过程做功。解:(1)设氢气为理想气体,则1molH225C时的体积为nRT=1x8.314x298P100.00=24.8(dm3),V2=5dm3理想气体绝热可逆压缩时Q=0,dU=5W,则dU=nC,dT=-pd
60、VV,m根据理想气体绝热过程方程式VTRln丄=-ClnVV,mTV1T157对于双原子理想气体C-,m=-R,Cp,m=-R,所以55TRin=-_RIn,T2=563K24.822982(2)根据理想气体绝热过程方程式VpCIn-1二CIn么p,mVV,mp-2p1raq033、ImolidealgaswithCVm=21J-mol-1-K-1,washeatedfrom300Kto600Kby(1)reversibleisochoricprocess,(2)reversibleisobaricprocess.CalculatetheQ、AUH、ASandAGseparately.解:AU
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