物理化学习题1-热力学第一定律习题及答案.doc

物理化学单元测验（一）一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。1、已知反应H2(g) +O2(g) = H2O(g)的标准摩尔反应焓为DrH(T)，下列说法中不正确的是：（ ）。 （1）DrH(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓； （2）DrH(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓； （3）DrH(T)是负值； （4）DrH(T)与反应的DrU数值不等。2、已知在T1到T2的温度范围内某化学反应所对应的nBCp, m(B) 0 ，则在该温度范围内反应的DrU，则：（ ）。（1）不随温度变化；（2）随温度升高而减小；（3）随温度升高而增大；（4）与温度的关系无法简单描述。3、对不同气体，同一恒定温度下，以pVm对p作图可得一直线，外推至p=0时所得截距：( )。( 1 )等于相同的不为零的某一定值； ( 2 )不等于同一值； ( 3 )等于零。4、 DU可能不为零的过程为：( )。 ( 1 )隔离系统中的各类变化； ( 2 )等温等容过程； ( 3 )理想气体等温过程； ( 4 )理想气体自由膨胀过程。5、 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，DU 0； ( 2 ) Q = 0，W 0； ( 3 ) Q = 0，W = 0，DU = 0；( 4 ) Q 0，W 0，DU 、= 或 ）2、CO2的临界温度为31.0，临界压力为7.38 MPa，在40，10 MPa时，CO2_以液态存在。(选填能、不能)3、气体A的临界温度TC(A)高于气体B的TC(B)，则气体_比气体_更易于液化。4、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。5、 已知DfH(SO2 , g , 298 K) =296.81 kJmol-1； DfH(H2S , g , 298 K) =20.50 kJmol-1； DfH(H2O , g , 298 K) =241.81 kJmol-1；则反应2H2S(g) + SO2(g) = 2S(斜方) + 2H2O(g)的DrH(298 K) = 。6、某理想气体的摩尔定容热容为CV,m，摩尔定压热容为Cp,m，1 mol该气体恒压下温度由T1变为T2，则此过程中气体的DU = 。7、热力学系统必须同时实现44平衡、44平衡、44平衡和44平衡，才达到热力学平衡。8、范德华方程中的常数a是度量_的特征参数，常数b是度量_的特征参数。9、5 mol某理想气体由27，10 kPa恒温可逆压缩到100 kPa，则该过程的DU = ，DH = ，Q = 10、液体的摩尔汽化焓随温度升高而 。（选填增大，不变，减小）三、是非题。在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。1、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。对不对？( )。2、 100时，1 mol H2O(l)向真空蒸发变成1mol H2O(g)，这个过程的热量即为H2O( l )在100的摩尔汽化焓。对不对？3、热力学标准状态的温度指定为25。是不是?（ ）4、 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。是不是？（ ）5、在临界点，饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。对不对？( )6、对比温度Tr1的气体不能被液化，对不对？( )。7、 500 K时H2(g)的DfH= 0 。是不是？ （ ）8、 DfH(C , 石墨 , 298 K) = 0 。是不是？ （ ） 9、不同物质在它们相同的对应状态下，具有相同的压缩性，即具有相同的压缩因子Z。对吗？( )。10、 因为Qp = DH，QV = DU，而焓与热力学能是状态函数，所以Qp与QV也是状态函数。对吗？( )。11、 物质的量为n的理想气体，由T1，p1绝热膨胀到T2，p2，该过程的焓变化 。对吗？12、 CO2(g)的DfH(500 K) = DfH(298 K) +。是不是？ （ ） 13、 25DfH(S , 正交) = 0 。是不是？ （ ） 14、 dU = nCV,mdT这个公式对一定量的理想气体的任何p，V，T过程均适用，对吗？( )15、 理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。因为是恒压，所以DH = Q；又因为是绝热，Q = 0，故DH = 0。对不对？( )四、计算题。请计算下列各题。 水在101.3 kPa，100时，DvapHm = 40.59 kJmol-1。求10 mol水蒸气与水的热力学能之差。（设水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计。）五、计算题。请计算下列各题。蔗糖C12H22O11(s)0.1265 克在弹式量热计中燃烧，开始时温度为25，燃烧后温度升高了。为了要升高同样的温度要消耗电能2 082.3 J。（1）计算蔗糖的标准摩尔燃烧焓；（2）计算它的标准摩尔生成焓；（3）若实验中温度升高为1.743 K，问量热计和内含物质的热容是多少？ (已知DfH( CO2 ,g ) =393.51 kJmol-1，DfH( H2O, l ) =285.85 kJmol-1，C12H22O11 的摩尔质量为342.3 gmol-1 。)六、计算题。请计算下列各题。1 mol理想气体(Cp,m = 5R / 2)从0.2 MPa，5 dm3等温(T1)可逆压缩到1 dm3；再等压膨胀到原来的体积(即5 dm3)，同时温度从T1变为T2，最后在等容下冷却，使系统回到始态的温度T1和压力。( 1 )在p-V图上绘出上述过程的示意图；( 2 )计算T1和T2； ( 3 )计算每一步的Q，W，DU和DH。七、计算题。请计算下列各题。将2 mol H2(g)置于带活塞的气缸中，若活塞上的外压力很缓慢地减小，使H2(g)在25时从15 dm3等温膨胀到50 dm3，试求在过程的Q，W，DU，DH。假设H2(g)服从理想气体行为。物理化学单元测验（一）答案一、选择题。 1、解：（2） （2分）2、解：（3） （2分）3、解：( 1 ) （2分）4、解：( 2 ) （2分）5、解：( 4 ) （2分）6、解：（2） （2分）7、解：（2） （2分）8、解：( 2 ) （2分）9、解：(1) （1分）10、解：( 2 ) （1分） 二、填空题。在题中“_”处填上答案。1、解：( 1 ) （2分） ( 2 ) = （4分）( 3 ) = = = （6分）2、(本小题1分)解： 不能 （1分）3、(本小题1分)解： A B （1分）4、(本小题2分)解： 范德华常数a，b （1分） 临界参数 （2分） 5、(本小题2分)解： 145.81 kJmol-1 （2分）6、(本小题1分)解：或nCV,m( T2T1 ) （1分）7、(本小题2分)解： 热 （0.5分） 力学 （1分） 相 （1.5分） 化学 （2分）8、(本小题2分)解： 分子间吸引力大小 （1分）分子本身大小 （2分）9、( 本 大 题4分 )解： 0 （1分） 0 （2分） 28.72 kJ （4分）10、(本小题1分)解： 减小 （1分）三、是非题。在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。(本大题分8小题, 每小题1分, 共8分)1、解：对 （1分）2、解：不对 （1分）3、解：不是 （1分）4、解：是 （1分）5、解：对 （1分）6、解：对 （1分）7、解：是 （1分）8、解：是 （1分）9、解：对 （1分）10、解：不对 （1分）11、解：对 （1分）12、解：不是 （1分）13、解：是 （1分）14、解：对 （1分）15、解：不对 （1分）四、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题5分 )解：DU = DHp(VgVl) DHpVg = DHnRT （2分） = 10 mol 40.95kJmol-110mol8.314Jmol-1K-1373.15K = 400.95 kJ31.024 kJ = 369.9 kJ （5分）五、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题12分 )解：（1）DU = QV = M(蔗糖) = = 5 635 kJmol-1 (3分) DrH= DrU+nB(g) RT = DrU+ (1212)RT =DrU= 5 635 kJmol-1 ； （2）C12H22O11(s) + 12O2(g) 12CO2(g) + 11H2O(l) 则 5 635 kJmol-1 = 12DfH( CO2 ) + 11DfH( H2O, l ) DfH( 蔗糖 ) = 12 (393.51 kJmol-1 ) + 11(285.83 kJmol-1 ) DfH( 蔗糖 ) 。 则 DfH( 蔗糖 ) = 2 231 kJmol-1 ； (7分)（3）总热容C = = 1 195 J K-1 。 (8分)六、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题19分 )解：( 1 ) ( 2 )T1 = 0.2 MPa5 dm3 / nR = 120.3 K T2 = 1106 Pa510-3 m3 / nR = 601.4 K （5分） ( 3 )A B：DH = 0，DU = 0。 1.61kJ，Q = 1.61 kJ。 （8分） B C：DH = n( TCTB) = 10.0 kJ， DU = n( TCTB ) = 6.0 kJ W = pB( VCVB ) = 4.0 kJ Qp = DH = 10.0 kJ （11分） C A：DH