物理化学实际气体和热力学第一定律及其应用部分练习.doc

物理化学实际气体和热力学第一定律及其应用部分练习一. 单项选择题1.下列说法正确的是（ c ）a.水的标准摩尔生产焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓b.水蒸气的标准摩尔生产焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓c.水的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓d.水蒸气的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓2.气体液化的必要条件为（ b ）a.压力大于临界压力 b.温度小于临界温度 c.体积大于临界体积 d.升高温度3.在下列某物质临界点的描述中，哪一条是不正确的？（ c ）a.饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等. b.临界参数皆为恒定值.c.气体不能液化. d. P/VT = 0 , 2P/2VT = 0 .4.下列叙述中，不具有可逆过程特征的是（ c ）a.过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢.b.沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原.c.过程的初态与终态必定相同. d.过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功.5.在300K、101.326 kPa 和Wf = 0 （不做其它功）的条件下，反应：CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)过程的Q ( c )；H ( c )；U ( c )；W ( a )。选择填入：a0, b=0, c0, d.无法确定.6. 2.0 mol某理想气体，其Cv,m = 2.5R，由600 K、400 kPa的始态变为600 K、200 kPa的末态，此过程的Q( d )；W( d )；U( b )；H( b )选择填入：a0, b=0, c0, d.无法确定.7.真实气体在（ d ）的条件下，其行为与理想气体相近。a.高温高压， b.低温低压， c.低温高压， d.高温低压.8.在绝热、恒容、Wf = 0 （不做其它功）的封闭体系内发生下列气相反应：H2(g) + 0.5O2(g) = H2O(g) ,从而使体系的温度升高、压力变大，此过程的W( b )；rUm( b )；rHm( a )。选择填入：a.0, b.=0, c.0, d.无法确定9. N2 和O2 的混合气体经绝热可逆压缩过程，其（ c ）a. U=0, b.F=0, c.S=0, d.G=0.二.填空题1.节流膨胀的热力学特征（焦耳汤姆生实验）_dH=0_。焦耳汤姆生系数 JT=_,大部分气体经节流膨胀有_致冷效应。理想气体经节流膨胀后，它的_温度_不改变，即它的节流膨胀系数 = _0_。这是因为它的焓只是温度的函数_。3.范德华提出处理实际气体的_硬球_模型, 写出范德华方程的具体形式_（P+a/Vm2）(Vm-b)=RT_。4.某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T1 升高到 T2 , 则此过程的焓变_等于_零；若此反应在恒温（ T1）、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变_小于_零。三.计算题1.在64 时的相变：101.325 kPa 的液态乙醇 0.4101.325 kPa 的气态乙醇。计算该过程的Um、Hm。已知乙醇在正常沸点（64）时的摩尔蒸发焓为 349 kJ ,把乙醇气体看成理想气体，乙醇的分子量M=46。2.今有1.5摩尔理想气体始态为273 K、1000 kPa，令其反抗恒定的100 kPa外压膨胀到体积为原来的10倍，压力等于外压。计算此过程的Q、W、U、H。已知气体的Cv、m=12.47 J mol-1 K-1。证明是等温过程！3.有1.0 mol单原子分子理想气体在0C，101325 Pa压力下经一变化过程到达终态时，体积增大1倍，已知H=2092 JQ=1674 J。(1)试计算终态时气体的温度，压力及此过程中的U和W。(2)如果该气体经恒温和恒容两步可逆过程到达上述终态，试计算QWU和H。4. 在298K下取0.46克的乙醇（分子量M=46），放入氧弹量热计中，通入足量的氧气使其燃烧，测得所放出的热量为13.632 KJ , 问1.5摩尔乙醇燃烧后的焓变为多少？其液态乙醇的摩尔生成焓为多少？已知CO2(g) 的fH(298K)=393.51 KJ/mol, H2O(l) 的fH(298K)=285.84 KJ/mol。5. 估计CO在空气中完全燃烧时其火焰的最高温度。设CO和空气的初始温度均为300 K。已知空气中氮氧比为4:1，以下反应在300 K时的反应焓为-283 KJ/mol：又知CO2与N2的CP，m与T的关系为：6.1.0 mol，300 K，101.325 kPa 的理想气体 ，在恒定外压下恒温压缩至外压力相等，然后再恒容升温至1000 K, 此时系统的压力为1628.247 kPa。求整个过程的W、Q、H及U。已知该气体的Cv、m=12.47 J mol-1 K-1。7. 298.15K下，测得反应的标准摩尔反应焓为-9.20 kJmol-1.查表得：, ，求。8.将100 C,0.65101325 Pa下的水蒸气100 dm3恒温可逆压缩至101325 Pa（此时仍全部