第一章 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用自測題.doc

第一章 熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用自測題物理化學(xué)解題指導(dǎo)選擇題1. 物質(zhì)的量為n的純理想氣體，該氣體的哪一組物理量確定后，其它狀態(tài)函數(shù)方有定值? (a)p (b)V (c)T、 U (d)T、P 2. 有一真空絕熱瓶子，通過閥門和大氣相隔。當(dāng)閥門打開時(shí)，大氣(視為理想氣體)進(jìn)入瓶內(nèi)，此時(shí)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CuS04水溶液 (d).氣體從狀態(tài)I等溫可逆變化到狀態(tài)4. 可逆機(jī)的效率為，冷凍機(jī)的冷凍系數(shù)為,則和的數(shù)值滿足 (a) 1，1 (b) l，1 (c) 1 (d) 1，可以小于、等于、大于15. 對于一定量的理想氣體，有可能發(fā)生的過程是 ( ) (1).對外作功且放出熱量 (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(shí)際氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后， (a) Q0，H0， p0 (b) Q0，H=0， T0 (c) Q0，H0， p0 (d) Q0，H=0， p07. 某氣體的狀態(tài)方程為pVm= RT + bp(b大于零的常數(shù))，此氣體向真空絕熱膨脹后的溫度 (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)= P，等容壓力系數(shù)V 等溫壓縮系數(shù)= T , , ,三者間的關(guān)系為( )(a) = p (b) = l (c) p (d) =p9. 范氏氣體經(jīng)Joule實(shí)驗(yàn)后(絕熱向真空膨脹)氣體的溫度將 ( ) (a)上升 (b)下降 (c)不變 (d)不確定10. 有一容器四壁導(dǎo)熱，上部有一可移動(dòng)的活塞，在該容器中同時(shí)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，以鋅粒和鹽酸為體系，則 ( ) (d) Q0，U0 (b) Q0 (c) Q=0，W0，U 0，U=011. 1mol、373K、p0下的水經(jīng)下列兩個(gè)不同過程達(dá)到373K、p0下的水汽：(1)等溫可逆蒸發(fā),(2)真空蒸發(fā)。這兩個(gè)過程中功和熱的關(guān)系為( ) (a)W1W2，Q1Q2 (b)Wl W2，Q1 W2，Q1rUm0 14. 在等壓下，無論用什么手段進(jìn)行一個(gè)A+B = C的反應(yīng)，若rHm 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)手段而定 (d)無熱量變化15. 已知298K、101.25kPa下，甲烷的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為-74.8kJmol-1，固態(tài)石墨的原子化焓(即穩(wěn)定單質(zhì)變?yōu)閱蝹€(gè)氣態(tài)原子的焓變)為717kJmol-1，氫氣的原子化焓為218 kJmol-1。則CH鍵的鍵焓為 ( ) (a)208kJmol-1 (b)416kJmol-1 (c)624 kJmol-1 (d)832 kJmol-1二.填充題1. 1mol HCl(g)在298K，p0下，溶于水中，Q 0；W 0；H 0。2. 給自行車打氣時(shí)，把氣筒內(nèi)的空氣作為體系，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，以水和蒸汽為體系，則Q 0；W 0；U 0；H 0。4. 273Kp0下，lmol固體冰融化為水，其Q 0；W 0； U 0；H 0。5. 在一個(gè)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。以水和硫酸為體系，則Q 0；W 0； U 0；6. 1mol單原子理想氣體始態(tài)為273K、p0，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 T不可逆，過程的焓變H可逆 H不可逆81mol單原子理想氣體，從273K,2p0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 .(三)證明題 1 對于理想氣體：()P=2 設(shè)焦湯系數(shù)J-T和Cp皆是常數(shù)，證明 H=CpT - J-TCp + 常數(shù)3 證明范德華氣體(p + aVm2)(Vm-b)=RT的焦耳系數(shù)：J-T= ()U= aVm2CV,m(四)計(jì)算題1 用攪拌器對lmol理想氣體作攪拌功為41.84J，并使其溫度在恒壓下升高1K，若該氣體的Cp,m=29.28JK-1mol-1，求該過程的Q、W以及體系的U、H2 1mol單原子理想氣體從始態(tài)273K、202.65kPa延著pV：常數(shù)的可逆途徑變化到壓力加倍的終態(tài)，試求： (a)通過該過程后體系的U、H和過程的Q、W。 (b)該途徑的熱容C為多少? 3 某實(shí)際氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+(b-aRT)，常數(shù)b 0，在Boyle溫度TB時(shí)pVmRTB，現(xiàn)用該氣體從始態(tài)p1,TB 進(jìn)行節(jié)流膨脹，試問終態(tài)的溫度如何變化?4 298.15K時(shí)草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為-251.9kJmol-1，根據(jù)下面表值數(shù)據(jù)計(jì)算：(a)298.15K時(shí)草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。 (b)318.15K時(shí)草酸的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。 (c)298.15K時(shí)草酸的燃燒內(nèi)能變化cUm. fH0m(298.15K)kJmol-l Cp(298.15K)JK-1mol-1 H2(g) 0 28.87 02(g) 0 29.29 C(石墨) 0 8.79 H20(1) -285.9 75.3l C02(g) -393.5 37.24 (COOH)2(s) ? 97.9l(五)附加題 空氣在323K、100p0下，焦湯系數(shù)J-T為1.263 10-6KPa，在348K,100p0下，焦湯系數(shù)JT為1.05610-6KPa，氣體熱容在323K時(shí)為33.10JK-1mol-1，在348K時(shí)為32.59JK-lmol-1，假定J-T 和熱容與溫度有線性關(guān)系，試計(jì)算323K時(shí)熱容隨壓力的改變率(Cpp)T(實(shí)驗(yàn)觀測值為3.014X10-7JK-1mol-1Pa-1)。 第一章自測題答案 ()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。(二)1-(，)，2-(=，=，)；4-(，)；5-(=，=，=)；6-(d，c，d，b)； 7-(，0)