第二章 熱力學(xué)第一定律自測題

1、第二章 熱力學(xué)第一定律自測題一、選擇題1物質(zhì)的量為n的理想氣體，該氣體的下列物理量中，其值確定后，其他狀態(tài)函數(shù)方有定值的是（ ）。(a) p (b) V (c) T, U (d) T, p2有一真空絕熱瓶子，通過閥門和大氣相隔。當(dāng)閥門打開時，大氣（視為理想氣體）進入瓶內(nèi)，此時瓶內(nèi)氣體的溫度將（ ）。(a) 升高 (b) 降低 (c) 不變 (d) 不確定3公式DH=Qp適用于下列過程中的（ ）。(a) 理想氣體從1013.25kPa反抗恒定的外壓101.325kPa膨脹(b) 273K,101.325kPa下冰融化成水 (c) 298K,101.325kPa下電解CuSO4水溶液 (d) 氣體

2、從狀態(tài)等溫可逆變化到狀態(tài)4反應(yīng)C(金剛石) + 0.5O2（g）CO(g)的熱效應(yīng)為rHm，問此rHm 值為 （ ） A CO(g) 的生成焓 B C(金剛石)的燃燒焓 C C的燃燒焓 D 全不是5對于一定量的理想氣體，有可能發(fā)生的過程是（ ）。（1）對外做功且放出熱量（2）恒容絕熱升溫、無非膨脹功（3）恒壓絕熱膨脹（4）恒溫絕熱膨脹(a) （1），（4） (b) （2），（3） (c) （3），（4） (d) （1），（2）6實際氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后，（ ）。(a) Q 0, DH=0, Dp 0 (b) Q =0, DH=0, DT 0(c) Q =0, DH0, Dp 0 (d) Q =0,

3、 DH=0, Dp V2 (b) V1 V2 (c) V1= V2 (d) 無法確定10有一容器四壁導(dǎo)熱，上部有一可移動的活塞，在該容器中同時放入鋅粒和鹽酸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后活塞將上移一定距離，以鋅粒和鹽酸為系統(tǒng)，則（ ）。(a) Q 0, W0, DU 0 (b) Q 0(c) Q =0, W0, DU 0 (d) Q =0, W0, DU =0111mol, 373K, 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的水經(jīng)下列兩個不同過程達到373K,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的水汽：（1）等溫可逆蒸發(fā)，（2）真空蒸發(fā)。這兩個過程中功和熱的關(guān)系為（ ）。(a) W1 Q2 (b) W1 W2 , Q1 W2 , Q1 14在等壓下，無

4、論用什么過程進行一個A + B = C的反應(yīng)，若0，則該反應(yīng)一定為（ ）。(a) 吸熱反應(yīng) (b) 放熱反應(yīng) (c) 視反應(yīng)過程而定 (d) 無熱量變化15已知298K,101.325kPa下，甲烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-74.8 kJmol-1，固態(tài)石墨的原子化焓（即穩(wěn)定單質(zhì)變?yōu)閱蝹€氣態(tài)原子的焓變）為717 kJmol-1，氫氣的原子化焓為218 kJmol-1，則C-H鍵的鍵焓為（ ）。(a) 208kJmol-1 (b) 416kJmol-1 (c) 624kJmol-1 (d) 832kJmol-1 二、填空題11molHCl(g)在298K，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，溶于水中，Q0, W0, DH

5、0。2給自行車打氣時，把氣筒內(nèi)的空氣作為系統(tǒng)，設(shè)氣筒、橡皮管和輪胎均不導(dǎo)熱，則該過程中Q0, W0。3在一封閉的鋁鍋內(nèi)裝半鍋水，放在爐子上加熱，以水和蒸汽為系統(tǒng)，則Q0, W0, DU0, DH0。4273K，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，1mol固體冰融化為水，其Q0, W0, DU0, DH0。5在一個絕熱箱內(nèi)裝有濃硫酸和水，開始中間用隔膜分開，然后弄破隔膜，使水和濃硫酸混合。以水和硫酸為系統(tǒng)，則Q0, W0, DU0。61mol單原子理想氣體始態(tài)為273K，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力，經(jīng)下列過程：a恒容升溫1K；b恒溫壓縮至體積縮減一半；c恒壓升溫10K；d絕熱可逆壓縮至體積減一半。上述四過程中，終態(tài)壓力最大的是過

6、程，最小的是過程；終態(tài)溫度最高的是過程，最低的是過程。7理想氣體從相同始態(tài)分別經(jīng)絕熱可逆膨脹和絕熱不可逆膨脹到達相同的終態(tài)壓力，則終態(tài)的溫度T可逆 T不可逆，終態(tài)的體積V可逆 V不可逆，過程的焓變DH可逆 DH不可逆。81mol單原子理想氣體，從273K，2標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下經(jīng)pT=常數(shù)的可逆途徑壓縮至壓力增加一倍的終態(tài)，則該過程的DU為0。三、證明題1對于理想氣體：2設(shè)Joule-Thomson系數(shù)m J-T和Cp皆是常數(shù)，證明：H=CpT m J-T Cp p +常數(shù)四、計算題1在300K時，有2 mol的氣體（設(shè)為理想氣體），始態(tài)體積為20dm3，保持溫度不變，經(jīng)下列兩個過程膨脹到終態(tài)體積為

7、60dm3，計算各過程的DU，DH，W和Q的值。 (1) 可逆膨脹； (2) 自由膨脹。2在一個帶有活塞的絕熱裝置中，盛有298K,100g的氮氣，活塞上的壓力為3.03975105Pa，突然將活塞上的壓力降至1.01325105Pa，氣體膨脹，計算氮氣在該過程中的DU和DH。已知氮氣的CV,m=20.71 Jmol-1K-1。31mol單原子理想氣體從始態(tài)273K,202.65kPa沿著p/V=常數(shù)的可逆途徑變化到壓力加倍的終態(tài)。試求：（1）通過該過程后體系的DU，DH和過程的Q, W。（2）該途徑的熱容C。4298.15K時草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為-251.9 kJmol-1，根據(jù)下面表值數(shù)

8、據(jù)計算：（1）298.15K時的草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。（2）318.15K時的草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。（3）298.15K時的草酸的燃燒標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)能變化。物質(zhì)(298.15K)/( kJmol-1)Cp,m(298.15K)/(Jmol-1K-1) H2(g)028.87O2(g)029.29C(石墨)08.79H2O(l)-285.975.31CO2(g)-393.537.24(COOH)2(s)?97.91參考答案一、dabda;dadaa;addcb二、1，；3，=，；4，；5=，=，=；6d，c，d，b；7，；8-1702J三、證明略四、1 解：(1)W=-nRTln(V2/V1)-5480.3JQ=-W=5480.3J（1分）U =H = 0(2) W=0（2分）U =H = 0（2分）Q = -W = 0 2DU=-4220J，DH=-5908J，3（1）DU=10214J，DH=17023J，W=-3404.6J，Q=13619J（2）C=Cv+1/2nR=2n