第二章-热力学第一定律自测题

第二章热力学第一定律自测题

一、选择题

1.物质的量为n的理想气体，该气体的下列物理量中，其值确定后，其他状态函数方有定

值的是()。

(a)〃(b)V(c)T,U(d)T,p

2.有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气相隔。当阀门打开时，大气(视为理想气体)进入

瓶内，此时瓶内气体的温度将()o

(a)升高(b)降低⑹不变(d)不确定

3.公式(H=Qp适用于下列过程中的()v

(a)理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀

(b)273K,101.325kPa下冰融化成水

(c)298K,101.325kPa下电解CuSCU水溶液

(d)气体从状态I等温可逆变化到状态n

4.反应C(金刚石)+0.5O2(g)—CO(g)的热效应为△rHm。，问此△rHm。值为()

ACO(g)的生成焰BC(金刚石)的燃烧焰

CC的燃烧焰D全不是

5.对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是()。

(1)对外做功且放出热量

(2)恒容绝热升温、无非膨胀功

(3)恒压绝热膨胀

(4)恒温绝热膨胀

(a)(1),(4)(b)(2),(3)

(c)(3),(4)(d)(1),(2)

6.实际气体经节流膨胀后，()。

(a)Q<0,<0(b)Q=0,△"=(),AT<0

(c)Q=(),△”<(),△〃<0(d)Q=(),△”=(),△〃<0

7.某气体的状态方程为pVm=RT+bp(b为大于零的常数)，此气体向真空绝热膨胀后的

温度将()o

(a)不变(b)上升(c)下降(d)不确定

8.根据定义等压膨胀系数，等容压力系数，等温压缩系数。(，(，(三者间的关系为

()。

(a)a•/?=/?•K(b)a•P•K=1

(c)cr•K-(5!p(d)a=/?•/?•K

9.一定量的理想气体从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力

的终态，终态体积分别为VI,V2,则：()

(a)V2(b)匕<V2

(c)仁V2(d)无法确定

10.有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌粒和盐酸，发生

化学反应后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为系统，则()。

(a)Q<0,W<(),AU<0(b)Q<0,W=0,\UX)

(c)Q=Q,W<(),AU<0(d)Q=0,W<(),MJ=0

11.Imol,373K,标准大气压力下的水经下列两个不同过程达到373K,标准大气压力下的

水汽：(1)等温可逆蒸发，(2)真空蒸发。这两个过程中功和热的关系为()。

(a)W\<W2,Qi>Q(b)Wi<W2,Qi<Q2

(c)W产肌,Q产Qi(d)例>W2,Qi<Qi

12.Imol液体苯在298K时置于弹式热量计中完全燃烧，生成水和二氧化碳气体，同时放

热3264kJ•mol-1,则其等压燃烧焰为()。

(a)3268kJ•mod(b)-3265kJ•mol"

(c)3264kJ•mol-1(d)-3268kJ•mol-1

13.标准大气压下，C(石墨)+O2(g)==CO2(g)的反应热为，下列说法中错误的是

()。

(a)/此就是CCh(g)的生成炮4M

(b)4死是C(石墨)的燃烧焰

(c)4H

(d)4死

14.在等压下，无论用什么过程进行一个A+B==C的反应，若＞0,则该反应一定为

()。

(a)吸然反应(b)放热反应

(c)视反应过程而定(d)无热量变化

15.已知298K,10L325kPa下,甲烷的标准摩尔生成与为・74.8kJ•moLl,固态石墨的原子

化焰(即稳定单质变为单个气态原子的焰变)为717kJ-mol-1,氢气的原子化焰为218

kJ-mol-1,则C-H键的键焰为()。

(a)208kJ,mol_1(b)416kJ,mol-1

(c)624kJ,mol-1(d)832kJ•mol-1

二、填空题

1.ImolHCl(g)在298K,标准大气压力下，溶于水中,Q0,W0,(H()。

2.给自行车打气时，把气筒内的空气作为系统，设气筒、橡皮管和轮胎均不导热，则该过

程中Q0,W0o

3.在一封闭的铝锅内装半锅水，放在炉子上加热，以水和蒸汽为系统，则Q0,W_

0,(U0,(H0,

4.273K,标准大气压力下，Imol固体冰融化为水，其Q0,W0,(U0,(H

_____Oo

5.在一个绝热箱内装有浓硫酸和水，开始中间用隔膜分开，然后弄破隔膜，使水和浓硫

酸混合。以水和硫酸为系统，则Q0,W0,(UOo

6.Imol单原子理想气体始态为273K,标准大气压力，经下列过程：a恒容升温IK；b恒

温压缩至体积缩减一半；c恒压升温1()K；d绝热可逆压缩至体积减一半。上述四过程中,

终态压力最大的是过程_____,最小的是过程______;终态温度最高的是过程_____,最

低的是过程o

7.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达相同的终态压力，则

终态的温度T可逆T不可逆，终态的体积V可逆V不可逆，过程的焰变(H

可逆(H不可逆。

8.Imol单原子理想气体，从273K,2标准大气压力下经pT=常数的可逆途径压缩至压力

增加一倍的终态，则该过程的(U为Oo

三、证明题

1.对于理想气体：

2.设Joule-Thomson系数(J-T和Cp皆是常数，证明：

H=CPT-常数

四、计算题

1.在300K时，有2mol的气体(设为理想气体)，始态体积为2()dm3,保持温度不变，经

下列两个过程膨胀到终态体积为60dm3,计算各过程的(U,(H,W和Q的值。

(1)可逆膨胀;

(2)自由膨胀。

2.在一个带有活塞的绝热装置中，盛有298K,100g的氮气，活塞上的压力为3.03975X

105Pa,突然将活塞上的压力降至1.01325X105Pa,气体膨胀，计算氮气在该过程中的(U

和(H。已知氮气的CV,m=20.71J•mol-1•K-E

3.Imol单原子理想气体从始态273K,2()2.65kPa沿着p/V二常数的可逆途径变化到压力加倍

的终态。试求：

(1)通过该过程后体系的(U,(H和过程的Q,W。

(2)该途径的热容C。

4.298.15K时草酸的标准摩尔燃烧焰为-251.9kJ•mol-1,根据下面表值数据计算：

(1)298.15K时的草酸的标准摩尔生成焰。

(2)318.15K时的草酸的标准摩尔生成焰。

(3)298.15K时的草酸的燃烧标准热力学能变化44。

4M(298.15K)/(kJ•mol1)11

物质Cp,m(298.15K)/(J•mol•K)

H2(g)028.87

O2(g)029.29

C(石墨)08.79

H2O(1)-285.975.31

co2(g)-393.537.24

9

(COOH)2(S)97.91

参考答案

dabda;dadaa;addcb

1.<,>,<；2.=,>；3.>,=,>,>；4.>,>,>,>；5・=,=,=；6.d,c,d,b；7.<,<,<；

8,-1702J

三、

证明略

四、

1.解：(1)W=-nRTln(V2W1)=-5480.3J

Q=_W=5480.3J(1分)iU=AH=O

(2)W=()(2分)iU=AH=()(2分)Q=-W=0

2.(U=-4220J,(H=-5908J,

3.(1)(U=10214J,(H=17023J,W=-3404.6J,Q=13