第二章热力学第一定律自测题

1、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()。 p(b) V(c) T, U(d) T, p2. 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()。升高(b)降低(c)不变(d)不确定3. 公式H=Qp适用于下列过程中的()。 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 CuS04水溶液(d) 气体从状态I等温可逆变化到状态II4. 反

2、应C(金刚石)+ 0.5O 2 (g) CO(g)的热效应为 rHm0，问此 rHm0 值为()A CO(g)的生成焓B C( 金刚石)的燃烧焓C C的燃烧焓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) 恒压绝热膨胀恒温绝热膨胀2(1), (4)(b) (2), (3)(c) (3), (4)(d) (1), (2)6. 实际气体经节流膨胀后，() Q <0, H=0, p <0(c) Q =0, H<0, p <0(b) Q =0, H=0, T <0(d) Q =0, H=0,

3、p <03#7. 某气体的状态方程为pVm二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()。不变(b)上升(c)下降(d)不确定8根据定义等压膨胀系数：一1 ：V，等容压力系数二丄空V 丿pPT丿V等温压缩系数瓷=1別)。G，P，直三者间的关系为( )。 v e丿t(a) : : = p (b) ： : =1(c) : = I p(d)二 p - '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V1,V2,贝y ：(a) V1> V?(b) V< V2(c)V1= V?(d) 无法确定10.

4、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()。 Q <0, W<0, U <0(b) Q <0, W=0, U >0(c) Q =0, W<0, U <0(d) Q =0, W<0, U =011. 1mol, 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()。 Vi <, Qi > Q2(b) Vi < V2 , Qi < Q2(c

5、) Vi =, Qi = Q；(d) Vi >, Qi < Q212. 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,则其等压燃烧焓为()。 3268kJ mol-1(b) -3265kJ mol-1(c) 3264kJ mol-1(d) -3268kJ mol-113 .标准大气压下，C (石墨)+ O2(g) = = CO2(g)的反应热为-r H m，下 列说法中错误的是()。(a) 冷Hf就是CO2(g)的生成焓厶川诊(b) rHm是C (石墨)的燃烧焓(c) 屮和rU,(d) rHm> rUm14. 在

6、等压下，无论用什么过程进行一个A + B = C的反应，若rHm>0,则该反应一定为()。(a)吸热反应(b)放热反应(c) 视反应过程而定(d)无热量变化15. 已知 298K,101.325kPa下，甲烷 的标准摩尔生成焓为-74.8kJ mol-1，固态石墨的原子化焓(即稳定单质变为单个气态原子的焓 变)为717 kJ mol-1,氢气的原子化焓为218 kJ mol-1，贝卩C-H键 的键焓为( )。 208kJ mol-1(b) 416kJ mol-1(c) 624kJ mol-1(d) 832kJ mol-1二、填空题1. 1molHCI(g)在298K，标准大气压力下，溶于

7、水中，Q0, W0, AH0。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, W0。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，贝卩 Q0, W 0, U0, H0。4. 273K，标准大气压力下，1mol固体冰融化为水，其 Q0, W0, AU0, AH0。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, W_0, 20。6. 1mol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1K; b恒温压缩至体积缩减一半；c恒压升温10K; d绝

8、 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低的 是过程。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，过程的焓变A H可逆 H不可逆。8 1mol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0。三、证明题1. 对于理想气体：二史S5丿pR2. 设Joule-Thomson系数)J-T和Cp皆是常数，证明:H=CpT j-t Cp p + 常数四、计算题1. 在300K时，有2 mol的气体

9、(设为理想气体)，始态体积为20dm3, 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, 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1.01325X 105Pa, 气体膨胀，计算氮气在该过程中的AU和 H。已知氮气的Cym=20.71 J mol-1 K-1。3. 1mol单原子理想气体从始态 273K,202.65kPa沿着p/V=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,

10、 W。(2) 该途径的热容C。4. 298.15K时草酸的标准摩尔燃烧焓为-251.9 kJ 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焓。(2) 318.15K时的草酸的标准摩尔生成焓。(3) 298.15K时的草酸的燃烧标准热力学能变化 cU m。物质卅和298.150/( kJ mol-1)1 1Cp,m(298.15K)/(J mol-1 K-1)H2(g)028.87O2(g)029.29C(石墨)08.79H2O(l)-285.975.31CO2(g)-393.537.24(COOH)2(s)?97.91参考答案dabda;dadaa;addcb1. <,>,<；2.=,>；3.>=>> ；4>> >5.=,=,=；6.d, c, d,b； 7<<<；8.-1702J三、证明略四、1. 解：(1)W二-nRTIn(V2/V1) = -5480.3JQ=-W=5480.3J (1 分)占U =_H = 0 W=0 (2 分)占U 二_H = 0 (2 分)Q = -W = 02. U=-4220J,H=-5908J,3. (1) U = 10214J, H = 17023J, W=-3404.6J, Q=13619J(