第一章热力学第一二定律试题

第一章热力学第一二定律试题及第一章热力学第一二定律试题及第一章热力学第一二定律试题及第一章热力学第必定律一、选择题1．下陈述法中,哪一种正确（）（A)热容C不是状态函数；（B)热容C与门路没关；(C)恒压热容Cp不是状态函数；（D)恒容热容CV不是状态函数。2．对于内能是系统状态的单值函数看法,错误理解是（）(A）系统处于必定的状态，拥有必定的内能;（B)对应于某一状态，内能只好有一数值不可以有两个以上的数值；(C）状态发生变化，内能也必定跟着变化；(D)对应于一个内能值，可以有多个状态.3．某高压容器中盛有可能的气体是O2，Ar，CO2，NH3中的一种,在298K时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，则容器中的气体(）（A）O2（B)Ar(C）CO2(D）NH34．戊烷的标准摩尔燃烧焓为—3520kJ·mol—1，CO2（g）和H2O（l)标准摩尔生成焓分别为—395kJ·mol—1和-286kJ·mol-1，则戊烷的标准摩尔生成焓为（)（A)2839kJ·mol-1（B)-2839kJmol·—1（C)171kJmol·-1(D)-171kJmol·-15．已知反应H2(g)1O2(g)H2O(g)的标准摩尔反应焓为rHm(T)，以下说法中不正确的选项是2（）。(A）。rHm(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓(B）.rHm(T)是H2O(g）的标准摩尔燃烧焓（C）.rHm(T)是负值（D）。rHm(T)与反应的rUm数值相等6．在指定的条件下与物质数目没关的一组物理量是（）（A)T，P，n（B）Um，Cp,CV(C)H，U,Δξ（D）Vm,Hf，m(B），Hc，m（B)7．实质气体的节流膨胀过程中,以下那一组的描述是正确的（）(A）Q=0H=0ΔP〈0T≠0(B)Q=0H<0P>0ΔT〉0(C)Q>0H=0ΔP〈0T<0(D）Q<0H=0ΔP〈0T≠08．已知反应H2(g）+1/2O2（g）→H2O(l)的热效应为ΔH，下边说法中不正确的选项是（）(A)ΔH是H2O(l)的生成热(B）ΔH是H2（g）的燃烧热(C)ΔH与反应的ΔU的数目不等（D)θΔH与ΔH数值相等9．为判断某气体能否液化，需观察在该条件下的（）（A）μJ—T〉0(B)μJ—T<0(C）μJ—T=0(D)不用考虑μJ—T的数值10．某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0)，1mol该气体经等温等压压缩后其内能变化为（）(A)U〉0（B）U〈0(C）U=0(D）该过程自己不可以实现11．均相纯物质在同样温度下CV〉CP的状况是()(A)（?P/?T）V<0(B）（?V/?T)P<0（C)(?P/?V)T〈0(D)不行能出现CV>CP12．理想气体从同样始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不行逆膨胀到达同样的压力，则其终态的温度,体积和系统的焓变必定是（）(A)T可逆>T不行逆,V可逆>V不行逆，ΔH可逆〉ΔH不行逆(B）T可逆〈T不行逆，V可逆〈V不行逆,ΔH可逆<ΔH不行逆（C)T可逆<T不行逆,V可逆>V不行逆,ΔH可逆〈ΔH不行逆(D）T可逆<T不行逆，V可逆<V不行逆,ΔH可逆>ΔH不行逆13．1mol、373K、1atm下的水经以下两个不一样过程达到373K、1atm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）W1>W2,Q1〉Q2（B）W1〈W2，Q1〈Q2（C)W1=W2,Q1=Q2(D)W1>W2，Q1<Q214．对于内能是系统状态的单值函数看法，错误理解是( )（A)系统处于必定的状态，拥有必定的内能；(B）对应于某一状态，内能只好有一数值不可以有两个以上的数值；C）状态发生变化，内能也必定跟着变化；D）对应于一个内能值,可以有多个状态。15．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增添的化学反应，那么（）(A）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<0。16．必定量的单原子理想气体，从A态变化到B态,变化过程不知道，但若A态与B态两点的压强、体积和温度都已确立，那就可以求出（）（A)气体膨胀所做的功；(B)气体内能的变化；(C)气体分子的质量；（D）热容的大小。17．如图,可表示理想气体卡诺循环的表示图是（)A)图⑴；（B）图⑵；(C)图⑶；(D)图⑷二、填空题1．焦耳—汤姆孙系数JTdef，μJ—T>0表示节流膨胀后温度将。2．在373K,pθ下，1mol液态水向真空蒸发为373K，pθ下的水蒸气，已知此过程的△H=40。6kJ,则此过程的△U=kJ，Q=kJ。θ-1.若此反应在一绝热钢瓶中进行，3．已知反应C（s)+O2（g）=CO2(g）的△rHm（298K)=—393。51kJ·mol则此过程的△U0,△H0。4．对于构成不变的均相密闭系统，当有个独立的强度要素确立后，系统中全部的强度性质也就确定，若再知道，则全部的广度性质也就确立。5．1mol298K的液体苯在弹式量热计中完整燃烧,放热3264kJ，则反应:2C6H6(l）+15O2（g)=12CO2(g)+6H2O（l）的△rUm（298K）=kJ·mol—1,△rHm（298K）=kJ·mol—1。6．某理想气体经绝热恒外压压缩，△U0，△H0。7．卡诺热机的效率只与有关，而与没关。三、证明题1．证明：若一气体状态方程满足pVm=RT+bp时,则该气体的内能仅是温度的函数。2．某气体的状态方程为pVm=RT+ap，a为大于零的常数,证明该气体经节流膨胀后，气体的温度上升。1V3．若物质的膨胀系数VTp

1，则Cp与压力没关.T4．已知纯物质的均衡稳固条件是p/VT0,请证明任一物质绝热可逆膨胀过程后压力必降低.5．某气体的状态方程为pVm=RT+ap,a为大于零的常数，证明：该气体的焦耳—汤姆孙系数μ<0。J—T四、计算题1．某气体的状态方程为pVm=RT+ap，a为大于零的常数，证明：该气体的焦耳—汤姆孙系数μJ-〈T0。6．1mol单原子理想气体从始态273K、202.65kPa沿着p/V=常数的可逆门路变化到压力加倍的终态，试求：该过程的W、ΔU、ΔH、Q.2．一摩尔单原子理想气体从0℃、2p始态，经由方程pV2=const规定的门路到达终态压力为15p，计算沿此路过的均匀热容.3．在空气中有一真空绝热箱，体积为V0，今在箱上刺一个小孔，空气流入箱内，设空气为理想气体（Cp，m=3.5R）。⑴巳知空气温度是298K，箱内气体温度是多少？⑵若V0=10dm3,求该过程的Q、W、?U、?H各为多少？4．298。15K，1mol的CO2（实质气体）由始态p1=3p，V1=7。9dm3等温变化到终态22=24dm3，求此过程的?U与?H。巳知Cp，m(CO2）=36。6J·K—1-1,p=p，V·mol焦耳－汤姆逊系数μJ—T=1。14+8。65×10—3(p/p）。5．1mol单原子分子理想气体由始态3·mol—1A(2p，298K）,沿着p/p=0。1(Vm/dm）+b的可逆路过膨胀到原体积2倍，计算终态的压力以及此过程的Q、W、第二章热力学第二定律一、选择题1．25℃时,将11.2升

O2与

11.2升N2混杂成

11。2升的混杂气体，该过程（

）(A）?S〉0,?G<0;(B)?S

〈0，?G〈0；C)?S=0，?G=0；（D）?S=0，?G<0。2．?G=?F

的过程是（

)(A)H2O(l，373K,p）H2O(g，373K,p）;（B)N2(g,400K，1000kPa)N2(g，400K,100kPa)（C)等温等压下，N2（g)+3H2(g)NH3(g）；

；(D）

Ar（g,T，p）

Ar（g,T+100,p）.3．等温等压下进行的化学反应，其方向由?rHm和?rSm共同决定，自觉进行的反应应满足以下哪个关系式（)(A)?rSm=?rHm/T；（B)?rSm>?rHm/T;(C)?S≥?H/T；(D)?rS≤?H/T。rmrmmrm4．已知水的六种状态：①100℃，pH2O(l）;②99℃，2pH2O（g)；③100℃，2pH2O（l）；④100℃、2pH2O（g);⑤101℃、pH2O(l）；⑥101℃、pH2O（g）.它们化学势高低序次是()(A)μ>μ〉μ>μ〉μ>μ;（B)μ>μ>μ〉μ〉μ>μ；243156654321（C)μ4〉μ5>μ3〉μ1〉μ2〉μ6；(D）μ1〉μ2〉μ4>μ3〉μ6>μ5。5。以下过程中?S为负值的是哪一个()（A)液态溴蒸发成气态溴；(B）SnO2（s）+2H2(g）=Sn(s)+2H2O（l）；(C)电解水生成H2和O2;(D)公路上撤盐使冰消融。6．从A态到B态可沿两条等温膨胀门路进行,一条可逆，一条不行逆，试判断哪个关系式成立（)（A)。S可逆>S不行逆(B）。W可逆>W不行逆（C）.Q可逆<Q不行逆(D）.（Q－W）可逆〉(Q－W）不行逆7．在隔断系统中发生一个自觉过程，则ΔG应为()（A）。G<0（B）。G〉0（C)。G=0（D）.不可以确立8．某气体进行不行逆循环过程的熵变成（)（A）。ΔS系=0，ΔS环=0（B）.ΔS系=0,ΔS环〉0(C)。ΔS〉0，ΔS=0(D）.ΔS〉0，ΔS〉0系环系环9．某物质的蒸气压可由下式表示：ln（P/kpa)=13。14－（2437/T)，该物质的摩尔气化热为(）（A)。20.26kJ·mol—1(B).293。1J·mol-1(C)。5612J·mol—1(D）.2437J·mol—110．1mol理想气体经绝热自由膨胀体积增大10倍，则物系的熵变成(）(A)。S=0（B）。S=19。1J/K(C).S〉19.1J/K（D）.S19<。1J/K11．在273K和1atm下，水的化学位μ和水汽的化学位μ的关系是（）H2O(l）H2O（g）(A）.μH2O(l)=μH2O（g)(B)。μH2O(l）〉μH2O(g）(C)。μH2O（l)〈μH2O（g）（D)。没法知道12．纯液体在常压下凝固，以下各量中哪个减少(）（A）.熵（B).自由能(C）。凝固热（D)。蒸汽压13．1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则（）（A）.G〉F(B）。G<ΔF（C)。G=F（D）.ΔG与ΔF没法进行比较14．在－200C和1atm下,1mol的过冷水结成冰,则物系、环境及总熵变是（)(A）。系<0，ΔS环〈0,ΔS总<0(B).ΔS系>0，ΔS环>0，ΔS总〉0ΔS（C）。ΔS<0，ΔS〉0，ΔS<0(D).ΔS<0，ΔS>0，ΔS>0系环总系环总15．等温等压下发生不行逆电池反应,其ΔS的计算公式为（)(A)。S=H/T（B）。S=（ΔH－G）/T（C).S=Q实/T(D）.以上三式都不适用16．绝热封闭系统中若S〉0，表示该过程是()(A)。可逆(B)。自觉(C)。非自觉(D）自觉或非自觉17．对于封闭系统，当Wf=0时，可作为过程的可逆性与变化方向性的判占有（）(A).(dU）T。V≤0(B）.(dH）S.P≥0（C).(dS)U.V≥0(D)。（dG）T.P≥018．250C，1atm下，NaCl在水中溶解度为6mol˙L—1,如将1molNaCl溶解于1L水中，此溶解过程中系统的S和G变化为（）(A）。G>0，S<0（B）。G>0，S>0（C)。G〈0,S〉0（D).G=0，S〉019．在一个绝热的刚性密闭容器中，装有H2和Cl2的混杂气体，T为298K，用光引起使之反应生成HCl(g），设光照能量可不计，气体为理想气体，测得fHm(HCl)=—92.30kJmol·—1，此过程（）（A）.ΔH〉0S<0(B).H<0S<0（C）.H<0S>0(D）。ΔH〉0ΔS〉020．纯物质在恒压下无相变时的

G∽T曲线形状是

(

)G

G

G

GTTTT(A）（B)（C）（D）21．实质气体CO2经节流膨胀后,温度降落，那么（）（A)?S（体）>0,?S（环）>0；（B)?S(体）<0，?S（环）>0(C）?S（体)〉0，?S（环)=0；（D)?S（体）<0，?S（环)=022．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W=0时体积增添一倍，则其?S(JK·—1)为(）(A)—5。76；（B)331；(C)5。76;(D)11。5223．某系统等压过程A→B的焓变?H与温度T没关，则该过程的（)(A)?U与温度没关；(B）?S与温度没关；(C）?F与温度没关；(D）?G与温度没关24．等温下,一个反应aA+bB=dD+eE的?rCp=0,那么（）（A)?H与T没关，?S与T没关，?G与T没关；?H与T没关，?S与T没关,?G与T有关;?H与T没关，?S与T有关，?G与T有关；（D)?H与T没关，?S与T有关，?G与T没关。25．等温等压下进行的化学反应，其方向由rHm和rSm共同决定，自觉进行的反应满足以下关系中的（A),(B），(C)(D）

（

)26．在等温等压下,将1molN2与1molO2混杂,假定二者均为理想气体,混杂过程中不发生变化的一组状态函数为（

)(A)UHV，

(B）

SHG，

(C)VGH

，

（D）

FHS27．以下过程中

,

S

H/T的是（

）(A)理想气体恒外压等温压缩

(B）

263K、101.3kPa，冰消融为水（C)

等温等压下，原电池中发生的反应

（D)

等温等压下电解水28．在必定温度和必定压力下,某液体与其蒸气呈均衡，其蒸气压为p1；若外压增大时液体与其蒸气重修平衡后其蒸气压为p2，则(）（A)p1=p2，（B)p1>p2,(C)p1<p2，（D）液体蒸气压与外压没关29．298。2K、pθ下，反应H2(g)1O2(g)H2O(l)的rGm和rFm的差值为(）2(A)1239Jmol·—1（B）－3719J·mol—1(C)2477Jmol·-1（D)－2477Jmol·—130．某化学反应在等温等压（θ4000J，298.2K,p）下进行时，放热40000J;若使反应经过可逆电池完成，吸热则系统可能作的最大电功为(）(A)40000J(B)4000J（C)4400J（D）36000J31．已知金刚石和石墨的θ）,分别为—1—1和-1—1Sm(298K0.244J?K?mol5.696J?K?mol，Vm分别为3.414cm3?mol-1和5.310cm3?mol—1，欲增添石墨转变成金刚石的趋向，则应（)(A)高升温度，降低压力(B)高升温度，增大压力(C）降低温度,降低压力（D)降低温度，增大压力二、填空题1．理想气体在定温条件下向真空膨胀，△H0，△S0。(填〉，=，<）2．在隔断系统中发生某激烈的化学反应，使系统的温度及压力皆明显上升，则该系统的△H>0，△F<0.(填〉,=，〈）3．1mol理想气体绝热向真空膨胀，体积扩大一倍，则此过程△S（系统）+△S（环境)0△S（环境）0.4．一气相反应A+2B=2C，该反应的△rGm△rFm；若将该反应部署成一可逆电池,使之作电功W1，那么该反应所能做的功WW1。T，等压线的斜率T.5．在理想气体的T-S图上，等容线的斜率SSVp6．1mol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨胀,△S1=J·K—1，若经绝热可逆膨胀△S2=J·K—1。7．在298K时气相反应A+B=2C的△rGm△rFm，△rHm△rUm。8．在一绝热钢瓶中发生一化学反应，使容器内的温度增添，则此过程有△S0,△F0。9．必定T,p下，将体积为V的1molN2理想气体与体积为V的1molO2理想气体混杂，整体积为2V,则过程的△S=J·K-1；若必定T，V下，将压强为p的1molN2理想气体与压强为p的1molO2理想气体混杂，总压强为2p，则过程的△S=J·K—1.10．必定T，p下，将体积为V的1molN2与体积为V的另1molN2混杂，整体积为2V，则过程的△S=J·K-1;若必定T，V下,将压强为p的1molN2与压强为p的另1molN2理想气体混杂，总压强为2p，则过程的△S=J·K—1。11．实质气体节流膨胀后,△S0，Q0。12．若气体的μJ-T>0，那么该气体节流膨胀后温度,系统的熵。SU0.13．对于理想气体，其0，pTVT14．由Clapeyron方程导出Clausius-Clapeyron方程积分式时所作出的三个近似办理分别是：⑴气体为理想气体，⑵，⑶。15．从熵的统计意义来判断以下过程系统的熵值是增大还是减少:苯乙烯聚合成聚苯乙烯；气体在催化剂表面的吸附.16．偏摩尔熵的定义式为;纯物质两相均衡的条件为。17．从微观角度而言，熵拥有统计意义,它是系统____________的一种量度.熵值小的状态相对于____________的状态。三、证明题1．证明：CV2pT2VTTV2．证明：CpT2VpT2Tp3。T1VTpSCpTp4．证明气体的焦耳系数有以下关系式:T1Tp。VpTUCVV5．证明：CpCVTpVTVTp四、计算题1．1molCH3C6H5在其沸点383.15K时蒸发为气，求该过程的Q、W、θθθθvpaUm、vapHm、vapGm、vapFmθCH3C6H5的气化热为362kJ·kg—1.和vapSm。已知该温度下θ2．某一化学反应若在等温等压下（298.15K,p）进行，放热40。0kJ，若使该反应经过可逆电池来完成，则吸热4.0kJ。⑴计算该反应的熵变；⑵当该反应自觉进行时(即不做电功时)，求环境的熵变和总熵变;⑶计算系统可能做的最大功为多少？θθ，试求Q、W、Um、Hm、Gm、Fm、Sm和3．将298.15K的1molO2从p绝热可逆压缩到6×pθp，mSiso。已知Sm（O2）=205.03J·K—1·mol—1,C=3。5R。4．1mol单原子理想气体始态为θθ、程的W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔF(已知273K、、Pθ下该气体的摩尔熵为100J·K—1·mol—1）。5．C2H4蒸气压与温度的关系式为:lgp(mmHg)834.11.75lnT1.750lgT0.008375T5.323,计算其在正T常沸点（—103。9℃）时的蒸气压。7．在10g开水中加入1g273。2K的冰，求该过程的ΔS的值为多少?已知冰的消融热为6025J·mol—1，水—1—1。的热容Cp,m=75.31JK··mol8．1mol单原子理想气体始态为273K、、Pθ，经绝热可逆膨胀至压力减少一半，试计算该过程的W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、F(已知273K、、Pθ下该气体的摩尔熵为100J·K—1·mol—1)。9．1mol过冷水在268K、Pθ下凝固，计算该过程的ΔH、ΔS、ΔG、F和最大非膨胀功、最大功。已知水在熔点时的热容差为37。3J·mol-1，fusHm（273K）=6。01kJ·mol-1，ρ（水)=990kgm·—3,ρ(冰）=917kg·m-3.10．苯在正常沸点353K下的θ-1，今将353Kθ苯向真空等温蒸发为同温vapHm=30.77kJmol·及p下的1mol同压的苯蒸气（设为理想气体θθ环过程能否为不行逆过程.θθθ11．在298。15K、p下进行的相变：H2O(l,298。15K，p）H2O（g，298。15K，p），计算相变的ΔG，并判断该过程能否自觉进行。已知298。15K时水的蒸气压为3167Pa，忽视液态水的体积。12．在373K，pθ下,1mol液态水在真空瓶中挥发完，最后压力为30.398kPa,此过程吸热46.024kJ，试计算ΔU、ΔH、ΔS和ΔG。计算时忽视液态水的体积。θ-1—1，13．1mol氦气从473K加热到673K,并保持恒定101。325kPa。已知氦在298KSm=126。06JK··mol并假定氦为理想气体，计算ΔH、ΔS和ΔG。假如ΔG〈0，能否判断为不行逆过程。14．298。15K,P下，单斜硫与正交硫的摩尔熵分别为32.55和31。88J·K-1·mol—1;其燃烧焓分别为－297.19和－296。90kJ·mol—1，二者密度分别为1940和2070kg·m-3。求:①在298.15K,P下，S(正交）→S（单斜）的rGm，并判断哪一种晶形稳固。②当增添压力时，反应能否正向进行？15．在单斜硫与斜方硫的晶态转变点周边，它们的蒸气压公式分别为：斜方硫：lg（p/pθ)=－5267/T+11。866，单斜硫：lg(p/pθ)=－5082/T+11。364，试计算：①硫的晶态转变温度；②转变点时的晶型转变热。第一章热力学第必定律参照答案一、选择题答案：1-A；2-C；3—A；4-D；5—B；6-D;7-A；8-D；9-A；10—D;11-B；12-B；13-A；14—C;15-C；16-B；17-C;二、填空题答案1。答案：T2.答案:37.5kJ,37.5kJ3.答案:=,>，降低pH答案：2，物质的量5。答案：－6528,－65356。答案：>，>7.答案：两个热源的温度，工作物质三、证明题答案1．证明：若一气体状态方程满足pVm=RT+bp时，则该气体的内能仅是温度的函数证明：（其他合理证明也得分）duTdSpdVUTSVpTVTTppTVTRTpTVmbVTRp0Vmb及内能的变化与体积无关2．某气体的状态方程为pVm=RT+ap，a为大于零的常数,证明该气体经节流膨胀后，气体的温度上升。证明：其他合理证明也给分。JTT1HpCppTH1[VTV]CpTp1VmTRCp,mCp,mp1VmVmRCp,mCp,maCp,mTapCp,m故节流膨胀（）后，温度高升。1V3．若物质的膨胀系数VTp证明：其他合理证明也给分

1，则Cp与压力没关。T由1V1VVVTTTTppCpHHpTpTpTTpTp又dHTdSVdPHTSVVTVppTTTpCp(VTV)0pTTTpp即Cp与压力没关证明：其他合理证明也得分SSTCVTpVTVpVTpVVTTVSpTpSpCpTpSV1VpVSSp

4。VppTpCpTVSCVTVTVpCpp0CVVT故绝热膨胀后压力降低5证明：TJTpH/pH/T

HTp1VVTTCppVRTapRTpTpppJT1TRVa0CppCp四、计算题答案1．W=3404。6J；Q=13619J;U=10214J;H=17023JC=4。16JK-13。T=417。2K；Q=0；W=U=723。7J;H=1013。2J4。U=54.3J;H=84.73J5．W=—3。236J;Q=11.53kJ；U=8。29kJ；H=13.82kJ第二章热力学第二定律参照答案一、选择题答案1—C；2—B；3-B；4—A；5-B;6-B；7-D；8—B；9-A；10—B；11—C；12—A；13—C;14—D；15—B；16-D；17-C；18—C；19—D;20-C；21—C；22-D；23—B;24-B;25—B；26—A；27—C；28-C；29-B;30-C；31—D；二、填空题答案1。=；>2。〉；<3.>;=4.<;〉5。T/CV；T/Cp6。5。76;07。=;=8.〉；〈9。11.53；010.0；—11.5311。〉;=12.降低;高升13。<；=14。凝聚相体积可以忽视；相变焓不随温度变化S15。减小；减小16.;物质在两相中的化学式相等nBT,P,nCnB微观状态数;比较有序三、证明题答案1．证明：其他合理证明也给分dUTdSpdVUTSpppVVTTTTVCVUUVTVTVTTVTVTppTTVVT2pT2V2．3.得分证明：其他合理证明也TVPSSPVTTPSPTV/TSTTPPTVCPTP给分证明：其他合理证明也dUTdSpdV4．UTSpVVTTTppTV又TVU1VUUTTV