内容发布更新时间 : 2024/12/29 0:18:46星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
第二章 热力学第一定律自测题与答案
? . 选择题
1.物质的量为n的纯理想气体，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打得是（d）。
（a）p (b)V (c)T,U (d)T,p
2.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（a）。
（a）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（b）。
（a）理想气体从1013.25 kPa反抗很定的外压101.325 kPa膨胀 （b）273 K，1013.25 kPa下冰融化成水 （c）298 K，下电解CuSO4水溶液
（d）气体从状态?等温可逆变化到状态??
4.可逆机的效率为?，冷冻机的冷冻系数为?，则?和?的数值满足（d）。
（a）?<1，?<1 （a）?<1，?<1
（a）?<1，?>1 （a）?<1，?可能小于、等于或大于1 5.对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是（a）。 （1）对外做功且放出热量
（2）很容绝热升温、无非膨胀功 （3）恒压绝热膨胀 （4）恒温绝热膨胀 （a）（1），（4） （b）（2），（3） （c）（3），（4） （d）（1），（2） 6.实际气体经节流膨胀后，(d)。 （a）Q<0,?H=0,?p<0 （a）Q=0,?H=0,?T<0 （a）Q=0,?H<0,?p<0 （a）Q=0,?H=0,?p<0
7.某气体的状态方程为pVm=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（a）。
（a）升高 （b）降低 (c)不变 (d)不确定
1??p?1??V?1??V??= 8.根据定义：等压膨胀系数?=?，等容压力系数，等温压缩系数?=??。???V??p?TV??T?pp??T?V。 ?,?,?三者间的关系为（d）
（a）???=p?? （b）?????=1 （c）???=?/p （d）?=p???? 9.van der waals 气体经Joule实验后（绝热向真空膨胀），气体的温度将（b）。 （a）升高 （b）降低 (c)不变 (d)不确定
10.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段距离，以锌粒和盐酸为系统，则（a）。 （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
11.1 mol，3573K标准大气压下的水经下列两个不同过程达到373 K，标准大气压下的水汽：（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）。
(a) W1 ?1 kJ?mol，则其等压燃烧焓为（d）。 （a）3268 kJ?mol?1 （b）?3265 kJ?mol?1 （c）3264 kJ?mol?1 （d）?3268 kJ?mol?1 13.一个大气压下，C?石墨?+O2?g??CO2?g?的反应热为?rHm，下列说法中错误的是（d）。 （a）?rHm就是CO2(g)的生成焓?fHm （b）?rHm是C（石墨）的燃烧焓 （c）?rHm=?rUm （d）?rHm=?rUm 14.在等压下，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（c）。 （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298 K，101.325 kPa下，甲烷的标准摩尔生成焓为?74.8 kJ?mol?1，固态石墨的原子化焓为218 kJ?mol?1，则G—H键的键焓为（b）。 （a）208 kJ?mol?1 （b）416 kJ?mol?1 （c）624 kJ?mol?1 （d）832 kJ?mol?1 ??.填空题 1.1 mol HCl在298K，标准大气压力下，溶于水中，Q__<__0，W ___>____0，?H ___<____0。 （1）通过该过程后体系的?U,?H和过程的Q,W. （2）该途径的热容Ｃ。 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Q___=___0，W __>___0。 3.在意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，则Q__>__0，W __=___0，?U __>__0, ?H__>__0。 4.273 K，标准大气压力下，1mol固体冰融化为水，其Q__>__0, W __>___0, ?U __>___0，?H __>___0。 5.在一个绝热箱子内装有浓硫酸和水，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Q__=___0, W___=___0, ?U__=___0。 6.1mol单原子理想气体始态为273 K，标准大气压力，经下列过程：a恒容升温1 K；b恒温压缩至体积缩减一半；c恒压升温10 K；d绝热可逆压缩至体积减一半。上述四过程中，终态压力最大是过程___b___；最小是过程___c___;终态温度最高的是过程___d___；最低的是过程___b___。 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?H可逆___<___?H不可逆。 8.1mol单原子理想气体，从273 K，2标准大气压下经 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___?1720 J _____。 Ⅲ。 1， 对于理想气体： ?????V?p??U?pCV,mR 2， 设Joule-Thomson系数?J-T和Cp皆是常数，证明： H?CpT??J-TCpP?常数 23.证明 van der Waals 气体?p?a/Vm??Vm?b??RT的Joule系数： ??T?2 ?J?????a/?VmCV,m? ??V?UⅣ,计算题 1， 在一个带有活塞的绝热装置中，盛有298 K，100 g的氮气，活塞上的压力为3.03975?105 Pa?1，突然将活塞上的压力降至1.01325?105 Pa?1，气体膨胀，计算氮气在该过程中的?U和?H。已知氮气的CV,m?20.71 J?mol?1?K?1。 2， 1 mol 单原子理想气体从始态273 K， 202.65 kPa沿着p/V=常数的可你途径变化到压力加 倍的终态。试求： a??３.某实际气体的状态方程为pVm=RT??b－?,常数ｂ＞０，在Boyle 温度TB时， pVm=RTB,RT??现有该气体从始态p1,TB进行节流膨胀，试问终态的温度如何变化？ 4. 298.15 K时的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）298.15 K时的草酸的标准摩尔生成焓。 （2）318.15 K时的草酸的标准摩尔生成焓。 （3）298.15 K时的草酸的燃烧热力学能变化?cUm。 物质 ?fHm(298.15 K)/?kJ?mol?1? Cp,m(298.15 K)/?J?mol?1?K?1? H2(g) 0 28.87 O2(g) 0 29.29 C(石墨) 0 8.79 H2O(l) ?285.9 75.31 CO2(g) ?393.5 37.24 (COOH)2(s) ？ 97.91 V．附加题 空气在323 K，100 kPa标准大气压力下，Joule-Thomson 系数?J-T为1.263?10?6 K?Pa?1，在348 K，100 kPa标准大气压力下，Joule-Thomson 系数?J-T为1.056?10?6 K?Pa?1，气体热容在323 ?1?1-1 K时为33.10 J?mol?K，在348 K时为32.59 J?mol?K，假定?J-T和热容与温度有线性关系，试计算323 K时热容随压力的改变率???Cp??1?1。 ?（实验观测值为3.014 J?mol?K ）?p??T自测题答案 Ⅰ.1—d; 2—a; 3—b; 4—d; 5—a; 6—d; 7—a; 8—d; 9—b; 10—a; 11—a; 12—d; 13—d; 14—c; 15—b Ⅱ.1—(<,>,<); 2—(=,>); 3—(>,=,>,>); 4—(>,>,>,>); 5—(=,=,=); 6—(d,c,d,b); 7—(<,<,<); 8—(?1720 J) Ⅳ.1—?U=?4220 J, ?H=?5980 J 2—(1) ?U=?10214 J, ?H=?17023 J,W=?3404.6 J （2）C?CV?nR?2nR?16.63J?K-1 12 3—终态温度下降（提示：证明Joule-Thomson系数?J-T?b/Cp?0） 4—（1）?fHm??COOH?2,298.15 K???821.0kJ?mol-1 （2）?fHm??COOH?2,318.15K???821.1kJ?mol?1 （3）?cUm??COOH?2,298.15K???255.6kJ?mol?1