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上册 热力学

来源:小奈知识网
第二章

(一)选择题

1.关于焓的性质,下列说法中正确的是 ( ) A.焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓 B.焓是能量,它遵守热力学第一定律 C.系统的焓值等于内能加体积功 D.焓的增量只与系统的始末态有关

E.在孤立系统内发生的任何过程中,系统的焓值都不变

2.焓是系统的状态函数,定义为H=U+pV,若系统发生变化时,则焓的变化为∆H=∆U+∆(pV),式中∆(pV)的意思是 ( ) A.∆(pV)=∆p∆V B.∆(pV)=p2V2-p1V1 C.∆(pV)=p∆V+∆pV

3.已知298.15K及101325Pa压力下,在电池中进行反应

Zn(s)H2SO4(aq)ZnSO4(aq)H2(g)

( )

A.-38.8kJ B.-36.3kJ C.-326.3kJ D.-33.8kJ

4.某物质B的标准摩尔燃烧焓为∆cHm(B,β,298.15K)=-200kJ·mol,则1mol物质B燃烧时标准摩尔反应焓变∆rHm(298.15K)为 ( ) A.-200kJ·mol B.0

C.200kJ·mol D.40kJ·mol

5.已知CH3COOH(l),CO2(g),H2O(l)的标准摩尔生成焓∆fHm(298.15K)/(kJ·mol)分别为-484.5,-393.5,-285.8,则CH3COOH(l)的标准摩尔燃烧焓∆cHm( )

A.-194.8 B.194.8 C.-874.1 D.874.1

6.以下三个反应中的∆rHm称为CO2(g)的标准摩尔生成焓∆fHm(CO2,g,T )的是 ( ) A.C(石墨)+O2(g)→CO2(g) ∆rHm(T)

p p p

B.C(石墨)+O2(g)→CO2(g) ∆rHm(T) 总压力为p

C.CO(g)+1/2 O2(g)→CO2(g) ∆rHm(T)

p p p

7.对封闭体系,当过程的始终态确定后,下列值不能确定的是 ( ) A.恒容、无其他功过程的Q; B.可逆过程的W; C.任意过程的Q-W ; D.绝热过程的W。

8.O2(g)和H2(g)的混合气体,在某一时刻,发生了如下变化;O2减少0.2mol,H2减少0.4mol,生成的H2O(g)0.4mol,若反应式为( )

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

Θ

ΘΘΘ

-1

-1

-1

-1Θ

Θ

-1

当完成一个单位反应时系统做电功144kJ,内能降低180.3kJ,系统和交换的热应为

(1个大气压,298.15K)/(kJ·mol)为

-1

H2(g)+1/2O2(g)=H2O,则反应进度应为

1

A.0.2mol B.0.4mol C.-0.4mol D.0.6mol

9.dU=CvdT及dUm=CV,mdT适用的条件应当是 ( ) A.非体积功为零,组成不变的均相恒容过程

B.封闭系统中,无化学反应和相变化且不做非体积功的任何恒容过程及理想气体单纯p,V,T变化的过程 C.组成不变的均相系统的恒容过程

D.无化学反应和相变且不做非体积功的恒容过程

10.在热力学过程中,∆H=Qp的条件完整地说应当是 ( ) A.恒压过程,系统不做非体积功 B.恒温恒压过程,系统不做非体积功 C.恒温恒压过程,系统只做非体积功 D.封闭系统,恒压过程,不做非体积功

11.dH=CpdT及dHm=Cp,mdT的适用条件确切地说应是 ( ) A.封闭系统,等压过程

B.封闭系统,无化学反应和相变化的等压过程

C.封闭系统,封闭系统中,无化学反应和相变化且不做非体积功的任何等压过程及理想气体单纯p,V,T变化的过程

D.无化学反应和相变且不做非体积功的等压过程 ( )

A.W>0, ∆U>0,∆H>0 B. W=0, ∆U>0,∆H=0 C. W=0, ∆U=0,∆H=0 D. W=0, ∆U=0,∆H>0 13.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 ( ) A.能够从同一始态出发达到同一终态 B.不可能达到同一终态

C.不能断定A和B中哪一个正确

D.可能达到同一终态,视是绝热膨胀还是绝热压缩而定

14.非理想气体在节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的( )

A.Q=0,∆H=0,∆p<0 B. Q=0,∆H<0,∆p<0 C. Q>0,∆H=0,∆p<0 D. Q<0,∆H=0,∆p<0 (二)填空题

1.T、p、V、Vm、m、n、Cp,m、ρ、U、H中 为强度性质, 为容量性质。

2.公式QV=∆UV的适用条件是 、 、 。 3.反应C(s)+O2(g)→CO2(g)的∆rHm(298K)<0,在一恒容绝热容器中C与O2发生反应,则该系统的∆T 于零,∆U 于零,∆H 于零。 (三)思考题

1.(1)使某一封闭系统由某一指定的始态变到某一指定的终态。Q、W、Q+W、∆U中哪些量确定,哪些量不能确定?为什么?

(2)若在绝热条件下,使系统由某一指定的始态变到某一指定的终态,那么上述各量是否完全确定?为什么?

2.绝热密闭房间内有一电冰箱,通电一段时间后,将电冰箱门打开,若与通电前比较,房间内的温度将会上升、下降或不变?试以房间为系统分析∆U、W、Q大于、小于或等于零?

第三章

(一)选择题

Θ

12.将1mol ,298K的水绝热压缩,使压力由p1增至p2,在水的体积不变的近似条件下,则过程

2

1.非理想气体绝热可逆压缩过程的∆S ( ) A.=0 B.>0 C.<0

2.同一温度压力下,一定量某纯物质的熵值 ( ) A.S(气)>S(液)>S(固) B.S(气)抽去中间隔板,则系统的熵 ( ) A.增加 B.减少 C.不变

5.理想气体在绝热条件下,在恒外压下被压缩到终态,则体系与环境的熵变( ) A.∆S体系>0, .∆S环境>0; B. ∆S体系<0, .∆S环境<0; C.∆S体系>0, .∆S环境=0; D.∆S体系>0, .∆S环境<0;

6.在等温等压且不做非体积功时,能使过程肯定可以自发进行的条件是 ( ) A.∆H>0,∆S<0 B.∆H>0,∆S>0 C.∆H<0,∆S>0 D.∆H<0,∆S<0

7.若N2(g)和CO2(g)都视为理想气体,在等温等压条件下,1molN2(g)和2molCO2(g)混合后不发生变化的一组热力学性质是 ( ) A.U、H、V B.G、H、V C.S、U、G D.A、H、S E. A、U、G ( )

A.-6450J B.6450J C.6450nJ D.∆H-6450J E.∆H+6450J

9.理想气体在绝热可逆膨胀过程中,体系的 ∆H和∆S下列关系中正确的是 ( ) A.∆H>0,∆S>0 B.∆H=0,∆S=0 C.∆H<0,∆S=0 D.∆H<0,∆S<0

10.在绝热不可逆膨胀过程中,体系和环境的熵变为 ( ) A.∆S体系=0, .∆S环境=0; B. ∆S体系>0, .∆S环境>0; C.∆S体系>0, .∆S环境=0; D.∆S体系=0, .∆S环境>0;

11.下面关系式中不正确的是 ( ) A.GSTp

1molO2 1molN2 20C,V 20C,V

8.在300K,nmol理想气体由某一状态转变到另一状态时,熵变为-21.5J·K-1,系统的吉布斯函数变化为

B.GpVT

C.A/TU D.G/TH

T2TTVTp12.物质的量为n的理想气体定温压缩,当压力由p1变到p2时,其∆G是 ( ) A.nRTlnp1 B.

p2p2p1npdp RT 3

C.V(p2-p1) D.

nRTlnp2 p113.根据熵增原理,若从体系∆S体系>0判定过程一定是自发过程,那么该体系一定是( ) A.封闭体系; B. 绝热封闭体系; C.隔离体系; D.非隔离体系;

14.在隔离系统中发生一自发过程,则体系的∆G为( ) A. ∆G=0; B. ∆G>0;

C. ∆G<0; D.不能判定∆G的符号;

(二)填空题

1.在隔离系统中进行的可逆过程,∆S ;进行不可逆过程,∆S 。2.实际发生的过程一定是不可逆过程,故在 系统中已发生的过程必为自发过程。3.纯物质完美晶体 时熵值为零。 4.指出下列各过程中,∆U、∆H、∆S、∆G、∆A、何者为零: (1)理想气体的自由膨胀 ; (2)理想气体的节流膨胀 ; (3)真实气体的节流膨胀 ;

(4)任意工作介质的卡诺循环 ;

(5)H2和O2在绝热刚性容器中发生化学变化 ; (6)可逆相变 ;

(7)真实气体的绝热可逆膨胀 ; 5.理想气体节流膨胀过程∆H 0,∆S 0,∆A 0。

四章 多组分系统热力学

1.关于亨利系数,下列说法正确的是( ) A.其值与温度、浓度和压力有关 B.其值与温度、溶质性质和浓度有关 C.其值与温度、溶剂性质和浓度有关

D.其值与温度、溶质和溶剂性质及浓度标度有关 2.真实气体的标准态就是( )

A.fp 的真实气体 B.pp的真实气体 C.fp的理想气体 D.pp的理想气体 3.有下述两种说法:

(1)自然界中,风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 (2)自然界中,水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方 上述说法中,正确的是( )

A. (1) B. (2) C. (1)和(2) D.都不对

4.主要决定于溶解在溶液溶液中粒子的数目,而不取决于这些粒子的性质的特性叫做( A. 一般特性 B. 依数性特征 C. 各向同性特征 D.等电子特征 5.关于亨利定律pkx,BxB下列说法不正确的是( )

A. 溶液中所溶解的气体分子必须同液面上该气体分子状态相同才能应用亨利定律 B.kx,B是一个实验常数,与溶剂、溶液和外界条件有关

4

) C.

p是液面上的平衡压力

D.由pkx,BxB可证明,定温下,溶解于某一溶液中的气体的溶解体积与它的平衡分压无关

6.正常人的血液的渗透压在310K时是759.94kPa。若同温下要配制与血液相同渗透压的1L葡萄糖水溶液,需要葡萄糖的质量应为( )

A. 0.295g B. 53.1g C. 180g D.83g

7.0.4826mol 物质A中含有0.02317mol物质B,其凝固点下降了23.7 K。假设A和B可形成理想溶液,则物质A的摩尔熔化焓fusHm应等于( )(A的熔点为600.5K)

A. 4082J·mol-1 B. 5123 J·mol-1 C.5352 J·mol-1 D.4812 J·mol-1 8、关于实际气体的逸度,下列说法不正确的是( ) A.逸度就是校正压力或有效压力; B.逸度就是物质逃逸趋势的量度; C.逸度的量纲与压力量纲相同;

D.逸度表示了实际气体与理想气体的偏差程度。

9.把500g樟脑(熔点为451.15K)和0.1mol 的某新合成的有机物混合,所得的混合物熔点为433.15K,已知该有机物0.13g和5g樟脑混合物的熔点为447.15K,则该有机物的子量为( ) A. 130 B.260 C.40 D.280 10.理想液态混合物的通性是( )

A.mixV0 mixH0 mixS0 mixG0 B.mixV0 mixH0 mixS0 mixG0 C.mixV0 mixH0 mixS0 mixG0 D.mixV0 mixH0 mixS0 mixG0

11.在讨论稀溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降规律时,溶质必须是( ) A.挥发性物质 B.气体物质 C.非挥发性物质 D.电解质 12. 不挥发的溶质溶于溶剂中而形成溶液之后,将会引起 ( ) A.沸点降低 B.蒸汽压降低 C.熔点升高 D.总是致热的

13.在298K时,0.01b糖水的渗透压为1,0.01b的食盐水的渗透压为2,则 ( ) A.12 B. 12 C. 12 D. 1、2的大小无法比较

14.利用稀溶液的依数性可确定溶质的相对分子质量,其中常用来测定高分子的相对分子质量的是( ) A.蒸汽压下降 B.沸点升高 C.凝固点降低 D.渗透压

五章 化学平衡

1.已知反应2NH3 (g)→3H2 (g) + N2(g),在等温条件下,标准平衡常数为0.25,在此条件下3/2H2(g)+1/2N2(g)→NH3(g)的标准平衡常数为( )

A.4 B.0.5 C.2 D.1

2.在某温度下,一密闭的刚性容器中的PCl5(g)达分解平衡,若往此容器中充入N2(g)使体系压力增大2倍(此时体系仍可按理想气体处理),则PCl5(g)的理解度将( )

A增大 B.减小 C.不变 D.视温度而定 3.化学反应体系的rG是指( )

mA.反应体系处于平衡态下,体系G的改变量;

5

B.由标准状态下各自独立的反应物变为标准状态下各自独立的产物, 1mol假想变化中体系G的改变量;C. rG与K有相同的物理含义及数值;

mD.总压为101.325kPa下,1mol的化学反应体系G的改变量。 4.在298K,101.325kPa下,反应: CsHg1CHg

2242 2Cs3H2gC2H6g C2H4gH2gC2H6g

的压力平衡常数分别为K、K、K,则其关系为( ) p,1p,2p,3AKKp,2p,1Kp,31/2 B.KKp,3 C.KKKp,1p,3p,2p,2Kp,11/2 D. Kp,3Kp,1Kp,25.25℃时水的饱和蒸汽压为3.168kPa,此时液态水的标准生成吉布斯自由能rG为-237.19kJ/mol ,则水

m蒸气的标准生成吉布斯自由能rG为( )

mA.-245.76 kJ/mol B. -229.34 kJ/mol C. -245.04 kJ/mol D. -228.60 kJ/mol

6.设反应AsDgGg的rGJmol1450011T/K,要防止反应发生,温度必须( )

mA.高于409K B.低于136K C.高于136K而低于409K D.低于409K

7.300K下将NH4HS(s)放入抽空的瓶内,其反应为NH4HS(s)→NH3(g)+H2S(g)平衡时测得体系的压力为120 kPa,今在同温度下有NH3(g)和H2S(g)的混合气体,已知NH3(g)的分压为50 kPa,要使体系内无NH4HS(s)形成,H2S(g)的压力应控制在( )

A.小于70kPa B.等于70kPa C.小于72kPa D.大于72kPa

8. 298K时水蒸气的fG为-228.60 kJ/mol,则同温度下反应2H2O(g) →2H2(g)+O2(g)的K为( ) pmA.8.60×10-36Pa B. 7.11×10-86Pa C. 7.30×10-76Pa D. 7.20×10-81Pa 9.对于rCp,m0得化学反应,下列范特霍夫方程的各种表达式中,不正确的是( ) dlnKpA.dTKp,2rHHm B.rmln2RKp,1RTpT2T1

TT12dKC. pdTKp,2T2rHrHmKp D. m ln2T21Kp,1RTRTp10.放热反应2NO(g) +O2(g)→2NO2(g)达平衡后,若分别采取①增加压力;②减少NO2(g)的分压;③增加O2(g)的分压;④升高温度;⑤加入催化剂,能使平衡向产物方向移动的是( ) A.①②③ B.②③④ C. ③④④ D. ①②⑤

6

六章 相平衡

1.在水煤气系统中存在C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)和H2(g)五种物质,当建立了以下三个平衡时: H2O(g) + C(s)→H2(g) + CO(g)

CO2(g) + C(s)→2 CO(g) CO2(g) + H2(g)→CO(g) +H2O(g)

则此系统的组分数和自由度数为 ( ) A. 3,5 B. 4,3 C. 3,3 D. 2,2

2.由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)和CO2(g)构成的平衡系统,其自由度数为( )。 A. F=2 B. F=1 C. F=0 D.F=3

3.298K时,盐水溶液与纯水达渗透平衡,整个系统的组分数、相数、自由度数分别为( )。 A. C=2 ,P=2,F=1 B. C=2 ,P=2,F=2 C. C=2 ,P=1,F=2 D. C=2 ,P=1,F=3

4.三相点是 ( )。 A.某一温度,超过此温度,液相就不能存在 B.通常发现在很靠近正常沸点的某一温度

C.液体的蒸汽压等于25℃时的蒸汽压三倍数值时的温度 D.固体、液体和气体可以平衡共存时的温度 5.下列叙述错误的是( )

A.水的三相点的温度是273.15K,压力是610.62Pa; B.三相点的温度和压力仅由系统决定,不能任意改变; C.水的冰点温度是273.15K,压力是101.325kPa; D.水的三相点f=0,而冰点f=1。

6.在101.325kPa下,I2在液态水与CCl4中的溶解已达到平衡(无固体碘存在),此体系的自由度为( ) A. 1 B.2 C. 3 D.0

7.室温下,NH2CO2NH4(s) 分解反应为NH2CO2NH4(s) →2NH3(g)+ CO2(g),若在300K时给体系中加入一定量的NH2CO2NH4(s),则此体系的物种数S和组分数C应为( )

A.S=1,C=1 B. S=3,C=2 C. S=3,C=1 D. S=3,C=3

8.将饱和食盐水引入一密闭的真空容器中,体系的组分数S、相数C和自由度发f各为( ) A. C =2, P=3,f=1 B. C =2, P=2,f=2 C. C =3, P=3,f=2 B. C =2, P=2,f=3 9.水蒸气蒸馏通常适用于某有机物与水组成的( ) A. 完全互溶双液系 B.互不相溶双液系 C. 部分互溶双液系 B. 所有双液系

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