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热力学第一定律试题
热力学第一定律试题
(一)填空题(每题2分)
1.1-1-1-9理想气体等温可逆膨胀过程,ΔU0,ΔH0,Q0,W0。
(填>、=、<)
2.1-1-1-11气体分子数增加的反应,在恒容无非体积功的条件下,ΔUΔH,ΔHQ,ΔUQ,W0。
(填>、=、<)
3.1-1-1-9将热量Q传给一定量的理想气体,
(1)若体积不变,则这热量转变为;
(2)若温度不变,则这热量转变为;(3)若压力不变,则这热量转变为。
4.1-1-1-9在一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始中间用隔膜分开,然后弄破隔膜,使水和浓硫酸混合,以水和浓硫酸为体系,则Q0,W0,ΔU0。
(填>、=、<)
5.1-1-1-131mol液态苯在298K时置于恒容氧弹中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放热3264KJ·mol-1。
则其等压燃烧热为。
6.1-1-1-13反应C(石墨)+O2CO2(g)的ΔH,是CO2(g)的热,是C(石墨)的热。
7.1-1-1-9有3molH2(可视为理想气体),由298K加热到423K,则此过程的ΔU为。
8.1-1-1-91mol双原子理想气体,从温度300K绝热压缩到500K,则焓变为。
9.1-1-1-3体系经历不可逆循环后,ΔU0,ΔH0。
(二)选择题(每题1分)
10.1-4-2-1有一敞口容器中放有水溶液,如果以此溶液为体系,则为:
()
(A)孤立体系(B)封闭体系(C)敞开体系(D)绝热体系
11.1-4-2-1把一杯水放在刚性绝热箱内,若以箱内热水及空气为体系,则该体系为:
()
(A)敞开体系(B)封闭体系(C)孤立体系(D)绝热体系
12.1-4-2-2以下性质为容量性质的是()
(A)温度(B)密度(C)压力(D)体积
13.1-4-2-2以下性质为强度性质的是()
(A)内能(B)温度(C)体积(D)焓
14.1-4-2-3下列不符合热力学平衡状态含义的叙述是()
(A)系统内各部分之间及系统与环境间有不平衡作用力存在(B)系统内部各处温度相同,且不随时间变化
(C)当系统内有化学反应发生并达到平衡时,系统的物质组成不随时间变化
(D)系统内相数及各相组成不随时间变化
15.1-4-2-3有关状态函数的描述不正确的是()
(A)状态一定,值一定;(B)在数学上有全微分的性质;
(C)其循环积分等于零;(D)所有状态函数的绝对值都无法确定。
16.1-4-2-9理想气体等温膨胀,环境将热传给系统,则系统的()
(A)ΔH<0,ΔU>0(B)ΔH>0,ΔU<0(C)ΔH<0,ΔU<0(D)ΔH=0,ΔU=0
17.1-4-2-6下列表示式中正确的是()
(A)等压过程,ΔH=ΔU+PV(B)等压过程,ΔH=0
(C)等压过程,ΔH=ΔU+VP(D)恒容过程,ΔH=0
18.1-4-2-14在绝热钢弹中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,则()
(A)Q>0,W>0,ΔU>0(B)Q=0,W=0,ΔU>0
(C)Q=0,W=0,ΔU=0(D)Q<0,W>0,ΔU<0
19.1-4-2-9某理想气体发生一绝热不可逆过程,下列关系式不成立的是()
(A)PVγ=常数(B)dU=-δW(C)dU=CvdT(D)PVm=RT
20.1-4-2-3系统经历一循环过程以后,有()
(A)系统和环境复原了(B)系统复原了,环境未复原
(C)系统和环境均未复原(D)系统复原了,环境不确定
21.1-4-2-5下列叙述正确的是()
(A)等温可逆过程,环境对体系作最大功(B)等温可逆过程,体系对环境作最小功
(C)等温不可逆膨胀过程中,不可逆程度越大,体系所作的功越少
(D)等温不可逆压缩时,不可逆程度越大,环境作的功越少
22.1-4-2-8当体系向环境传递热量时,体系内能将()
(A)增加(B)减少(C)不变(D)无一定规律
23.1-4-2-9下列判断正确的是()
(A)1P0下,273.2K的水结冰,因温度不变,故ΔU=0(B)理想气体等温膨胀过程,ΔU=0
(C)理想气体等温膨胀,体积增大,内能增加,ΔU>0
(D)Zn与H2SO4(稀)生成氢气的反应始终在298K下进行,故ΔU=0
24.1-4-2-8热力学第一定律以dU=Q-PdV表达时,使用条件为()
(A)理想气体可逆过程(B)封闭体系只作膨胀功的过程
(C)理想气体,等压过程(D)封闭体系,等压过程
25.1-4-2-9理想气体的焓是()
(A)V的函数(B)P的函数(C)T的函数(D)m的函数
26.1-4-2-91mol理想气体由同一始态出发,分别经
(1)等温可逆压缩,
(2)绝热压缩到与
(1)相同压力的状态,以
1和
2分别表示
(1)和
(2)过程焓变值,则()
(A)ΔH1>ΔH2(B)ΔH1<ΔH2(C)ΔH1=ΔH2(D)缺少条件,难以判断
27.1-4-2-9对于理想气体,用等压热容Cp计算ΔH的适用范围为()
(A)只适用于无相变、无化学变化的等压变温过程(B)只适用于无相变、无化学变化的等容变温过程
(C)适用于无相变、无化学变化的任意过程(D)以上答案均不正确
28.1-4-2-6下列说法正确的是()
(A)因ΔH=Qp,所以只有等压过程才有ΔH(B)ΔH=Qp,所以QP也是状态函数
(C)ΔH=Qp只适用于等压不作非体积功的封闭体系(D)ΔH=Qp适用于任何体系
29.1-4-2-6对于理想气体,用等容热容CV计算ΔU的适用范围为()
(A)只适用于无相变、无化学变化的等压变温过程(B)只适用于无相变、无化学变化的等容变温过程
(C)适用于无相变、无化学变化的任意过程(D)以上答案均不正确
30.1-4-2-6下列说法正确的是()
(A)因U=QV,所以只有等容过程才有U(B)U=QV,所以QV也是状态函数(C)U=QV适用于任何体系
(D)体系中无相变、无化学变化的变温过程,无论等容或等压,均可用U=CVdT计算U
31.1-4-2-11对于2H2+O2==2H2O反应,反应进度=1mol表示()
(A)A有1mol水生成(B)完成了一个单位的化学反应
(C)完成了两个单位的化学反应(D)指单位时间内生成了1mol水
32.1-4-2-11对于反应进度,下面表述正确的是()
(A)反应进度与反应方程式的写法有无关(B)对于指定反应,反应进度与物质的选择有关
(C)反应进度与反应完成的程度有关(D)反应进度与物质的量具有相同的量纲
33.1-4-2-12有关盖斯定律的说法,不正确的是()
(A)它是热力学第一定律的直接结果(B)它的内容表明化学反应的QP或QV是状态函数
(C)用它进行热化学计算必须具有等容或等压、无非体积功条件
(D)用它使热化学方程式进行线性组合,可以计算某些无法测定的反应热
34.1-4-2-14基尔霍夫定律的基本内容阐述了化学反应的热效应与()
(A)压力的关系(B)体积的关系(C)温度的关系(D)热容的关系
35.1-4-2-13燃烧热的定义是1mol物质完全燃烧的热效应,那麽对甲烷来说被氧化成()
(A)液态水、二氧化碳气体(B)水蒸气、二氧化碳气体
(C)冰、二氧化碳气体(D)液态水、一氧化碳气体
36.1-4-2-13H2的标准摩尔燃烧热与下列那一物质的标准生成热相等()
(A)H2O(g)(B)H2O(l)(C)H2O(s)(D)都不是
37.1-4-2-9某理想气体恒压作功的表示式是()
(A)-P(V2-V1)(B)-nP(V2-V1)(C)-nRTln(V2/V1)(D)-RTn
38.1-4-2-9过程方程式PVγ=K只能适用于()
(A)等温过程(B)绝热过程(C)绝热可逆过程(D)等压过程
39.1-4-2-101mol液态水在373K和1.013×105Pa下蒸发,其内能为38281J,则焓变为()
(A)41382J(B)41840J(C)35180J(D)38740J
(三)简答题(每题2分)
40.1-6-3-1根据道尔顿分压定律P=ΣPB可见,压力具有加和性,属于容量性质。
此结论正确吗?
为什麽?
41.1-6-3-9气缸内有一定量理想气体,反抗一定外压绝热膨胀,则QP=H=0,此结论对吗?
为什麽?
42.1-6-3-6指出公式,H=QP,U=QV的适用条件?
43.1-6-3-3状态函数的特点是什麽?
44.1-6-3-8在一个绝热箱内有一隔板将绝热箱分为A、B两部分,问
(1)若A内有气体,B为真空,当隔板抽出后,Q、W、U变化如何?
(2)若A、B内都有气体,但压力不等,当隔板抽出后,Q、W、U又将如何变化?
(四)计算题(每题8分)
45.1-6-3-9在压力为1.013×105Pa下,一定量理想气体由10dm3膨胀到16dm3,并吸热700J,求W与U?
46.1-6-3-9今有0.4mol的氮气,假设为理想气体,在1.013×105Pa下加热,使其温度有298K升至368K,加热时保持体积不变,求过程的Q、W、U、H。
已知:
CV,m=20.92J·K-1·mol-1,CP,m=29.29J·K-1·mol-1。
47.1-6-3-9今有0.4mol的氮气,假设为理想气体,在1.013×105Pa下加热,使其温度有298K升至368K,加热时保持压力不变。
求过程的Q、W、U、H。
已知:
CV,m=20.92J·K-1·mol-1,CP,m=29.29J·K-1·mol-1。
48.1-6-3-13已知:
甲烷气体的等压摩尔燃烧热为-8.9×105J·mol-1,氢气的等压摩尔燃烧热为-2.86×105J·mol-1,碳(石墨)的等压摩尔燃烧热为-3.93×105J·mol-1。
求甲烷的等压摩尔生成热?
49.1-6-3-10计算373.2K,1P0时,1mol水蒸发时的U。
已知:
水的蒸发热为40.67KJ·mol-1,假设水蒸气为理想气体,并由于Vm,g>>Vm,l,液体水的体积可忽略不计。
50.1-6-3-9在273.2K和1013.25Kpa时,取10.00dm3的单原子理想气体。
等温可逆膨胀到最终压力为101.325Kpa。
计算过程的Q、W、U、H。
51.1-6-4-9在273.2K和1013.25Kpa时,取10.00dm3的单原子理想气体。
绝热可逆膨胀到最终压力为101.325Kpa。
计算过程的Q、W、U、H。
热力学第一定律答案及评分标准
(一)填空题(每题2分)
1.U=0,H=0,Q>0,W<02.U
3.
(1)内能;
(2)体积功;(3)焓4.Q=0;W=0;U=0
5.-3268KJ·mol-16.生成热;燃烧热
7.7.79KJ8.5.82KJ9.U=0;H=0。
(二)选择题(每题1分)
10.C11.C12.D13.B14.A15.D16.D17.A18.C19.A20.D21.C22.D23.B24.B25.C26.B27.C28.C29.C30.D31.B32.D33.B34.C35.A36.B37.A38.C39.A
(三)简答题(每题2分)
40.不正确。
因为加和性是指同一热力学平衡体系中,某物理量的数值与体系中物质的数量成正比,而在道尔顿分压定律中分压PB的物理意义是指在同一温度下B组分单独占有与混合气体相同体积时所具有的压力,总压P与分压PB不是同一热力学平衡体系中的物理量,且与物质的数量不成正比。
所以,P=ΣPB不属于具有加和性,压力为强度性质。
41.不正确。
这只是一个抗恒外压过程,不是等压过程,且绝热膨胀时,Q=0,不是QP=0,绝热膨胀后,P2 42.H=QP适用条件: 封闭体系、无非体积功的等压过程; U=QV适用条件: 封闭体系、无非体积功的等容过程; 43.体系有确定的状态,状态函数就有定值;体系状态改变时,状态函数改变值取决于体系的始态、终态;体系恢复到原来状态,状态函数也恢复到原值。 需注意的是,一个指定的状态有确定的状态函数值,但是不同状态允许有某一状态函数值相同。 44. (1)Q=0,W=0,U=0; (2)Q=0,W=0,U=0=0。 (四)计算题(每题8分) 45.解: (3分) (2分) (3分) 46.解: 等容过程 (2分) (4分) (2分) 47.解: 等压过程 (2分) (4分) (2分) 48.解: (1分) (1分) 反应CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)的热效应为CH4(g)的燃烧热,即: (2分) 因为: 所以: (4分) 49.解: 该过程为等温等压可逆相变过程。 (3分) (3分) (2分) 50.解: 气体物质的量为: (2分) , (3分) (2分) (1分) 51.解: 气体物质的量为: (1分) 绝热过程: (2分) (2分) (2分) (1分)
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