物理化学第一二定律练习二

物理化学第一、二章练习二

一、选择题 ( 共20题 40分 )

1. 2 分 (0909)

在固态时,CO 分子有两种可能的取向,若这两种取向的分布是均衡的,则L个 CO 分子的总取向构型态数为： (A) 2L/[L] (B) (1/2)L/[L] (C) 2L/[L] (D) (1/2)L/[L] 2. 2 分 (0105)

按下列路线循环一周，哪种情况的功W是大于零的：

3. 2 分 (9030)

在标准压力下,90℃的液态水汽化为90℃的水蒸气,体系的熵变将：

(A) ΔS体>0 (B) ΔS体<0 (C) ΔS体=0 (D) 难以确定 4. 2 分 (0088)

体系的状态改变了,其内能值：

(A) 必定改变 (B) 必定不变 (C) 不一定改变 (D) 状态与内能无关 5. 2 分 (0843)

可以用U -S坐标对气体循环过程作出图解，指出下面哪一个图代表理想气体经历 卡诺循环的U -S图。

(A) 等温膨胀 (B) 绝热膨胀 (C) 等温压缩 (D) 绝热压缩

6. 2 分 (0146)

理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力，则其终 态的温度、体积和体系的焓变必定是：

(A) T可逆 > T不可逆，V可逆 > V不可逆，ΔH可逆 > ΔH不可逆 (B) T可逆 < T不可逆，V可逆 < V不可逆，ΔH可逆 < ΔH不可逆 (C) T可逆 < T不可逆，V可逆 > V不可逆，ΔH可逆 < ΔH不可逆 (D) T可逆 < T不可逆，V可逆 < V不可逆，ΔH可逆 > ΔH不可逆 7. 2 分 (1090)

某非理想气体服从状态方程 pV = nRT + bp （b 为大于零的常数），1 mol 该气体经历等温过程体积从V1变成 V2，则熵变?Sm等于：

1

(A) Rln(V2-b)/(V1-b) (B) Rln(V1-b)/(V2-b) (C) Rln(V2/V1) (D) Rln(V1/V2) 8. 2 分 (0183)

ΔH=Qp , 此式适用于下列那个过程：

(A) 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa (B) 0℃ ,101 325 Pa 下冰融化成水 (C) 电解 CuSO4水溶液 (D) 气体从 (298 K,101 325 Pa) 可逆变化到 (373 K,10 132.5 Pa) 9. 2 分 (0733)

p?，100℃下，1mol H2O(l)与 100℃大热源接触，使水在真空容器中汽化为 101.325 kPa 的H2O(g)，设此过程的功为W，吸热为Q，终态压力为p，体积为V，用它们分别表示ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF，下列答案哪个是正确的？

10. 2 分 (0400)

欲测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。 公式 Qp=QV+ΔnRT 中的T为：

(A) 氧弹中的最高燃烧温度 (B) 氧弹所浸泡的水之温度 (C) 外水套中之水温 (D) 298.15 K 11. 2 分 (0891)

在101.3 kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Qp,在该相变过程中下列哪个关系式不 成立?

(A) ?S体> 0 (B) ?S环不确定 (C) ?S体+?S环> 0 (D) ?S环< 0 12. 2 分 (0267)

体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？

(A) 体系本身没有任何变化 (B) 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化 (C) 体系复原了，但环境并未复原 (D) 体系和环境都没有任何变化 13. 2 分 (9206)

单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势:

(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较 14. 2 分 (0426)

石墨的燃烧热 (A) 等于CO生成热 (B) 等于CO2生成热 (C) 等于金刚石燃烧热 (D) 等于零 15. 2 分 (1236)

下列过程均为等温等压过程，根据公式 dG = -SdT + Vdp 计算得ΔG = 0，此结论能用于下述何过程？

(A) -5℃、p?、冰 -5℃、p?、水 (B) 等温、等压下，Wf = 0 的化学反应 A + B C + D

2

(C) 等温、等压下食盐溶解于水 (D) 100℃、p? 、水 100℃、p?、水气 16. 2 分 (0124)

封闭体系中,有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径?

(A) 一定是可逆途径 (B) 一定是不可逆途径 (C) 不一定是可逆途径 (D) 体系没有产生变化 17. 2 分 (0876)

1mol理想气体从p1,V1,T1分别经： (1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2 (2) 绝热恒外压下膨胀到p2,V2,T2

若p2=p2,则： (A) T2=T2, V2=V2, S2=S2 (B) T2>T2, V2T2, V2>V2, S2>S2 (D) T2

某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为WT和WA,问WT和WA的关系如何?

(A) WT>WA (B) WT

c//////////////// 试证明化学势也能用下式表示： μB= -T(?S/?nB)U,V,n 20. 2 分 (0155)

非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误?

(A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=0

二、填空题 ( 共10题 20分 )

21. 2 分 (1284)

对熵产生diS而言,当体系内经历可逆变化时其值________,而当体系内经历不可逆变化时其值________。 22. 2 分 (0093)

敞开体系的热力学第一定律表达式为 ;其适用条件是 。 23. 2 分 (1008)

300 K时，将1 mol理想气体在等温下使其体积从15 dm3变到45 dm3，则其吉布斯自由能变化?G? 。 24. 2 分 (0479)

已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl3(aq) + 3H2(g) ΔrH m,1(298 K) = -1003 kJ·mol-1 (2) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔrH m,2(298 K) = -184.1 kJ·mol-1 (3) HCl(g) + nH2O = HCl(aq) ΔrH m,3(298 K) = -72.45 kJ·mol-1

(4) AlCl3(s) + nH2O = AlCl3(aq) ΔrH m,4(298 K) = -321.5 kJ·mol-1 则无水AlCl3在298 K的标准摩尔生成焓为 。 25. 2 分 (0738)

3

$$$$ 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：

理想气体经节流膨胀，ΔS _____ 0，ΔG _____ 0。 26. 2 分 (0737) 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：

实际气体绝热自由膨胀，ΔU 0，ΔS _____ 0。 27. 2 分 (9104)

在______、______、___________的条件下,自发变化总是朝着F______的方向进行的,直到体系达到平衡。 28. 2 分 (0382)

对于任何宏观物质，其焓H一定 _______ 内能U (填上 ＞、＜、＝) ，因为 _________；对于等温理想气体反应，分子数增多的ΔH一定 _________ΔU，因为 ____________ 。 29. 2 分 (9102)

在______、______、____________的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能______的方向进行的,直到体系达到平衡。 30. 2 分 (0740)

理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其ΔU _____ ，ΔS _____ 。

三、计算题 ( 共 6题 40分 )

31. 10 分 (0993)

300.15 K时1 mol理想气体,压力从p?经等温可逆压缩到10p?,求Q, W, ?Um, ?Hm, ?Sm, ?Fm和?Gm。 32. 10 分 (0767)

请计算 1 mol 苯的过冷液体在 -5℃, p?下凝固的ΔlS 和Δ1G。已知 -5℃ 时,固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为 0.0225 p?和 0.0264 p?；-5℃，p?时,苯的摩尔熔化热为 9?860 kJ·mol-1。 33. 5 分 (9007)

2 mol某单原子理想气体,其始态为p?,273K，经过一绝热压缩过程至终态4p?,546 K。试求体系的熵变。 34. 5 分 (0034)

充入计量管的原料气为5%的丁烷和95%的氩的混合气(摩尔分数)。今在体积为0.04m3的钢瓶中配制此种混合气(298 K)。将瓶抽空后先充入丁烷使压力达到p?,然后充入氩气。试

求： (1) 要使混合气体的浓度达到要求应充入多少千克氩气? (2) 最后瓶中的压力为多少p?? (设丁烷和氩气均为理想气体) 35. 5 分 (9022)

在298.15 K和p?时,反应 H2(g) + HgO(s) Hg(l) + H2O(l) 的ΔrH$为195.8 mJ·mol-1。若设计为电池,在电池 H2(p?) |KOH(0.1 mol?kg-1)| HgO(s)+Hg(l)中进行上述反应,电池的电动势为0.9265 V,试求上述反应的ΔrSm和ΔrGm。 36. 5 分 (0403)

棕榈酸氧化反应： CH3(CH2)14COOH(s)+24O2(g)=17CO2(g)+16H2O(l) ΔrHm(298 K)为-9958 kJ·mol-1, 计算

(1) ΔrU m (298 K)； (2) 计算上述条件下1 mol棕榈酸氧化时所做的功。

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