第二章-熱力學(xué)第一定律自測題

PAGEPAGE1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(jìn)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H=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)氣體從狀態(tài)Ⅰ等溫可逆變化到狀態(tài)Ⅱ4．反應(yīng)C(金剛石)+0.5O2（g）—CO(g)的熱效應(yīng)為△rHmθ，問此△rHmθ值為（）ACO(g)的生成焓BC(金剛石)的燃燒焓CC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,H=0,p<0(b)Q=0,H=0,T<0(c)Q=0,H<0,p<0(d)Q=0,H=0,p<07．某氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+bp（b為大于零的常數(shù)），此氣體向真空絕熱膨脹后的溫度將（）。(a)不變(b)上升(c)下降(d)不確定8．根據(jù)定義等壓膨脹系數(shù)，等容壓力系數(shù)，等溫壓縮系數(shù)。，，三者間的關(guān)系為（）。(a)·=p·(b)··=1(c)·=/p(d)=p··9．一定量的理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V1,V2，則：()(a)V1>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,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,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的水經(jīng)下列兩個不同過程達(dá)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<W2,Q1>Q2(b)W1<W2,Q1<Q2(c)W1=W2,Q1=Q2(d)W1>W2,Q1<Q212．1mol液體苯在298K時置于彈式熱量計中完全燃燒，生成水和二氧化碳?xì)怏w，同時放熱3264kJ·mol-1，則其等壓燃燒焓為（）。(a)3268kJ·mol-1(b)-3265kJ·mol-1(c)3264kJ·mol-1(d)-3268kJ·mol-113．標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，C（石墨）+O2(g)==CO2(g)的反應(yīng)熱為，下列說法中錯誤的是（）。(a)就是CO2(g)的生成焓(b)是C（石墨）的燃燒焓(c)=(d)>14．在等壓下，無論用什么過程進(jìn)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-74.8kJ·mol-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717kJ·mol-1，氫氣的原子化焓為218kJ·mol-1，則C-H鍵的鍵焓為（）。(a)208kJ·mol-1(b)416kJ·mol-1(c)624kJ·mol-1(d)832kJ·mol-1二、填空題1．1molHCl(g)在298K，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，溶于水中，Q＿＿＿0,W＿＿＿0,H＿＿＿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Q＿＿＿0,W＿＿＿0。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Q＿＿＿0,W＿＿＿0,U＿＿＿0,H＿＿＿0。4．273K，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下，1mol固體冰融化為水，其Q＿＿＿0,W＿＿＿0,U＿＿＿0,H＿＿＿0。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Q＿＿＿0,W＿＿＿0,U＿＿＿0。6．1mol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(dá)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H可逆＿＿＿H不可逆。8．1mol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U為＿＿＿0。三、證明題1．對于理想氣體：2．設(shè)Joule-Thomson系數(shù)J-T和Cp皆是常數(shù)，證明：H=CpT－J-TCpp+常數(shù)四、計算題1．在300K時，有2mol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60dm3，計算各過程的U，H，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3.03975×105Pa，突然將活塞上的壓力降至1.01325×105Pa，氣體膨脹，計算氮氣在該過程中的U和H。已知氮氣的CV,m=20.71J·mol-1·K-1。3．1mol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U，H和過程的Q,W。（2）該途徑的熱容C。4．298.15K時草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為-251.9kJ·mol-1，根據(jù)下面表值數(shù)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)/(kJ·mol-1)Cp,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)?97.91參考答案一、dabda;dadaa;addcb二、1．<，>，<；2．=，>；3．>，=，>，>；4．>，>，>，>；5．=，=，=；6．d，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=02．U=-4220J，H=-5908J，3．（1）U=10214J，H=17023J，W=-3404.6J，Q=13619J（2）C=Cv+1/2nR=2n