7.克拉贝龙方程dP/dT=△Hm(相变)/T△Vm(相变),其应用条件是D
A、只适用于纯物质的气液、气固平衡
B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡
C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡
D、任何纯物质两相平衡体系
8.在298K及101.325KPa下的1.00L氢气,等温可逆膨胀到2.00L,所做功的绝对值为C
A、0.418JB、0.0418JC、70.3JD、7.11J
解:
理想气体等温过程△U=0,Q=-W,先计算出Q(见课本有关公式)
9.液体A和B混合成实际溶液时,当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时,该溶液对拉乌尔定律将B
A、产生正偏差B、产生负偏差
C、不产生偏差D、无法确定
10.液体A和B混合成实际溶液,当该溶液对拉乌尔定律产生负偏差时将B
A、有最低恒沸点B、有最高恒沸点
C、不出现恒沸点D、无法确定
11.一定压力下,当2L理想气体从0℃升温到273℃时,其体积变为(B)。
A.5LB.4LC.6LD.1L
解:
根据理想气体方程PV=nRT,当P恒定时V/T=常数,V1/T1=V2/T2
12、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa,其中气体A的摩尔分数0.6,则气体B的分压为(C)。
A.100kPaB.60kPaC.40kPaD.不确定
解:
道尔顿分压定律
13、下述说法中,哪一种不正确:
(A)。
A.焓是体系能与环境进行交换的能量
B.焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
C.焓是体系状态函数
D.焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等
14、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:
(D)。
A.升华热 B.溶解热C.汽化热 D.熔化热
解:
互逆的相变热相等
15、将1molH2O(l)(100℃、101.325kPa)置于密闭真空容器中,蒸发为同温同压的水蒸气并达平衡,该过程的△G(B)。
A.大于0B.小于0C.等于0D.不能确定
解:
101.325kPa外压下,水的沸点是100℃,真空时水的沸点更低,所以肯定能汽化属于自发过程
16、1mol双原子理想气体的Cp,m是:
(C)。
A.1.5R B.2.5R C.3.5R D.2R
1.对于克劳修斯不等式
,判断不正确的是:
C
(A)
必为可逆过程或处于平衡状态;
(B)
必为不可逆过程;
(C)
必为自发过程;
(D)
违反第二定律,过程不可能自发发生。
2.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是:
C
(A) T,p,V,Q; (B)m,Vm,Cp,∆V;
(C) T,p,V,n; (D)T,p,U,W。
3.2mol理想气体B,在300K时等温膨胀,W=0时体积增加一倍,则其∆S(J·K-1)为:
D
(A) -5.76; (B)331; (C)5.76; (D)11.52。
4.熵是混乱度(热力学微观状态数)的量度,下列结论中不正确的是:
D
(A) 同一种物质的
;
(B) 同种物质温度越高熵值越大;
(C) 分子内含原子数越多熵值越大;
(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零。
5.纯组分的三相点是:
(D)
(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)液体的蒸气压等于25℃时的蒸气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和压力
6.CuSO4与水可生成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三种固体水合物,则在一定压力下和CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有:
(C)
(A)3种(B)2种(C)1种(D)不可能有共存的含水盐
解:
f=C-φ+1,C=2(S=5,R=3,R’=0),自由度不能为负f=3-φ≥0,则φ≤3,题目中:
已有2个相CuSO4水溶液,冰,而φ最多为3,则必有且仅有一种水合物共存.
S=5(CuSO4,H2O,CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O)
R=3(生成CuSO4·H2O,CuSO4·3H2O,CuSO4·5H2O三个物种的三个反应,新增的三个物种和R=3相抵消)
7.铜-锌电池,在放电和充电时锌电极分别称为:
A
(A) 负极和阴极; (B)正极和阳极;
(C) 阳极和负极; (D)阴极和正极。
8.电极①Pt,Cl2(g)|KCl(c1)与②Ag(s),AgCl(s)|KCl(c2),这两个电极
的电极反应相界面有:
B
(A)
(1)2个,
(2)2个; (B)
(1)1个,
(2)2个;
(C)
(1)2个,
(2)1个; (D)
(1)1个,
(2)1个。
因为:
Ag(s),AgCl(s)为两个固相.
9.某化合物与水相作用时,其起始浓度为1mol·L-1,1小时后为
0.5mol·L-1,2小时后为0.25mol·L-1。
则此反应级数为:
B
(A)0; (B)1; (C)2; (D)3
因为:
由题目可知反应的半衰期为定值与浓度大小无关,符合一级反应特点.
10.某反应速率常数k=2.31×10-2mol-1·L-1·s-1,反应起始浓度为
1.0mol·L-1,则其反应半衰期为:
A
(A)43.29s (B)15s (C)30s (D)21.65s
因为:
由反应速率常数单位可知为二级反应,用相应半衰期公式计算.
11.反应A+B→C+D的速率方程为v=k[A][B],则反应:
B
(A) 是二分子反应; (B)是二级反应但不一定是二分子反应;
(C) 不是二分子反应; (D)是对A、B各为一级的二分子反应
因为:
无法确定是否为基元反应,故不能确定反应分子数.
10.基元反应A+B→C+D的速率方程为v=k[A][B],则反应:
A
(A) 是二级反应,且是二分子反应(B)是二级反应但不一定是二分子反应;
(C) 不是二分子反应; (D)是对A、B各为一级的二分子反应
因为:
基元反应的反应分子数=反应级数.
12.水对玻璃润湿,汞对玻璃不润湿,将一玻璃毛细管分别插入水和汞中,下列叙述不正确的是:
D
(A) 管内水面为凹球面; (B)管内汞面为凸球面;
(C) 管内水面高于水平面; (D)管内汞面与汞平面一致。
选择题
1.理想气体模型的基本特征是
(A)分子不断地作无规则运动、它们均匀分布在整个容器中
(B)各种分子间的作用相等,各种分子的体积大小相等
(C)所有分子都可看作一个质点,并且它们具有相等的能量
(D)分子间无作用力,分子本身无体积
答案:
D
2.热力学第一定律ΔU=Q+W适用于
(A)单纯状态变化(B)相变化
(C)化学变化(D)封闭物系的任何变化
答案:
D
3.关于热和功,下面的说法中,不正确的是
(A)功和热只出现于系统状态变化的过程中,只存在于系统和环境间的界面上
(B)只有在封闭系统发生的过程中,功和热才有明确的意义
(C)功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称之为被交换的能量
(D)在封闭系统中发生的过程中,如果内能不变,则功和热对系统的影响必互相抵消
答案:
B
4.关于焓的性质,下列说法中正确的是
(A)焓是系统内所含的热能,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
答案:
D。
因焓是状态函数。
5.涉及焓的下列说法中正确的是
(A)单质的焓值均等于零
(B)在等温过程中焓变为零
(C)在绝热可逆过程中焓变为零
(D)化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化
答案:
D。
因为焓的绝对值无法测定,焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。
6.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数
(A)理想溶液(B)稀溶液(C)所有气体(D)理想气体
答案:
D
7.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是
(A)标准状态下单质的生成热都规定为零
(B)化合物的生成热一定不为零
(C)很多物质的生成热都不能用实验直接测量
(D)通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值
答案:
A。
按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。
8.下面的说法符合热力学第一定律的是
(A)在一完全绝热的硬质密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化
(B)在无功过程中,内能变化等于过程热,这表明内能增量不一定与热力学过程无关
(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时,系统所做的功与途径无关
(D)气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中,其内能的变化值与过程完成的方式无关
答案:
C。
因绝热时ΔU=Q+W=W。
(A)中无热交换、无体积功故ΔU=Q+W=0。
(B)在无功过程中ΔU=Q,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。
(D)中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
9.凡是在隔离体系中进行的变化,其U和H的值一定是:
(A)U>0,H>0(B)U=0,H=0
(C)U<0,H<0
(D)U=0,H大于、小于或等于零不能确定。
答案:
D。
10.H=Qp此式适用于哪一个过程:
(A)理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa
(B)在0℃、101325Pa下,冰融化成水
(C)电解CuSO4的水溶液
(D)气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa)
答案:
B。
H=Qp成立的条件是恒压、W’=0。
11.某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行,体系温度由T1升高到T2,则此过程的焓变H
(A)小于零(B)大于零(C)等于零(D)不能确定
答案:
C。
因恒压、不做其它功,=Qp,又因绝热故=。
12.在体系温度恒定的变化过程中,体系与环境之间:
(A)一定产生热交换(B)一定不产生热交换
(C)不一定产生热交换(D)温度恒定与热交换无关
答案:
C。
例如,理想气体自由膨胀为恒温过程,W=0,Q=0。
13.某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后,其温度:
(A)一定升高(B)一定降低
(C)一定不变(D)不一定改变
答案:
A因为绝热Q=0,ΔU=Q+W=W,可知体系得到环境所做的功全部用于增加内能.
14.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
答案:
C。
例如,理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。
15.某体系在非等压过程中加热,吸热Q,使温度从T1升到T2,则此过程的焓增量H:
(A)H=Q(B)H=0(C)H=U+(pV)(D)H等于别的值。
答案:
C
问答题
1.说明下列有关功的计算公式的使用条件。
(1)W=-p(外)ΔV
(2)W=-nRTlnV2/V1
(3)W≈-pV=-nRT
(4)W=CvΔT
答:
由体积功计算的一般公式
可知:
(1)外压恒定过程。
则W=-p(外)ΔV
(2)理想气体恒温可逆过程。
此时p(外)=p(内),pV=nRT,
。
(3)液体在恒温恒压p(外)=p(内)下蒸发成气体,此蒸气为理想气体,且液体体积与气体体积相比较可以略去。
。
(4)理想气体绝热过程。
ΔU=W=CvΔT
2.理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀,则
ΔH=ΔU+Δ(pV),ΔU=0,Δ(pV)=0,故ΔH=0
ΔH=ΔU+pΔV,ΔU=0,pΔV≠0,故ΔH≠0
上面两个考虑问题的方法哪个是正确的?
答:
方法
(1)是正确的。
理想气体内能只是温度的函数,因恒温故ΔU=0,理想气体恒温下pV=nRT为常数,故Δ(pV)=0。
方法
(2)的错误在于H=U+pV中的p是指系统的压力。
在反抗恒外压膨胀过程中,系统的压力既不是常数亦不等于外压,因此不能认为Δ(pV)=pΔV。
3.下面的说法是否正确,并说明理由?
系统的焓等于等压热。
系统的焓改变值ΔH等于等压热。
系统的焓等于系统的热量。
答:
(1)不正确。
系统的焓H=U+pV。
焓具有能量的单位,但其绝对值是不知道的,焓并没有明确的物理意义。
因此系统的焓不等于等压热。
(2)不正确。
ΔH=Qp的条件是等压且不做其它功。
符合上述条件时ΔH才等于等压热。
(3)不正确。
焓为状态函数,状态一定焓有确定值。
而热是与过程有关的函数。
只有ΔH(而不是H)在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。
4.对于一定量的理想气体,温度一定时,内能与焓是否一定?
是否对所有气体来说温度一定,内能与焓都一定呢?
答:
H=U+PV,对理想气体来说,其内能与焓只是温度的函数。
故温度一定内能与焓就一定。
其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数,故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。
热力学第二定律
选择题
1.在一定温度下,发生变化的隔离体系,其总熵
(A)不变(B)可能增大或减小(C)总是减小(D)总是增大
答案:
D。
因隔离体系发生的变化必为自发过程,根据熵增原理其熵必增加。
2.对任一过程,与反应途径无关的是
(A)体系的内能变化(B)体系对外作的功
(C)体系得到的功(D)体系吸收的热
答案:
A。
只有内能为状态函数与途径无关,仅取决于始态和终态。
3.关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的
(A)热不能自动从低温流向高温
(B)不可能从单一热源吸热做功而无其它变化
(C)第二类永动机是造不成的
(D)热不可能全部转化为功
答案:
D。
正确的说法应该是,热不可能全部转化为功而不引起其它变化
4.关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是
(A)该方程仅适用于液-气平衡
(B)该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡
(C)该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积
(D)该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体
答案:
A
5.关于熵的说法正确的是
(A)每单位温度的改变所交换的热为熵
(B)可逆过程熵变为零
(C)不可逆过程熵将增加
(D)熵与系统的微观状态数有关
答案:
D。
(A)熵变的定义
其中的热为可逆热;(B)与(C)均在绝热系统中才成立。
6.下述过程,体系的ΔG何者为零?
(A)理想气体的等温膨胀
(B)孤立体系的任意过程
(C)在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽
(D)绝热可逆过程
答案:
C。
可逆相变ΔG为零。
7.关于熵的性质,下面的说法中不正确的是
(A)环境的熵变与过程有关
(B)某些自发过程中可以为系统创造出熵
(C)熵变等于过程的热温商
(D)系统的熵等于系统内各部分熵之和
答案:
C。
正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。
8.关于热力学基本方程dU=TdS-pdV,下面的说法中准确的是
(A)TdS是过程热(B)pdV是体积功
(C)TdS是可逆热
(D)在可逆过程中,pdV等于体积功,TdS即为过程热
答案:
D
9.理想气体在自由膨胀过程中,其值都不为零的一组热力学函数变化是
(A)ΔU、ΔH、ΔS、ΔV(B)ΔS、ΔV、ΔG
(C)ΔT、ΔG、ΔS、ΔV(D)ΔU、ΔH、ΔV
答案:
B。
理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热,故ΔU=0,ΔT=0。
理想气体自由膨胀过程是自发过程则:
ΔS>0,ΔG<0;体积膨胀ΔV>0
10.理想气体绝热向真空膨胀,则
(A)dS=0,dW=0(B)dH=0,dU=0
(C)dG=0,dH=0(D)dU=0,dG=0
答案:
B
11.1molAg(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。
已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为:
(A)2.531J·K-1(B)5.622J·K-1(C)25.31J·K-1(D)56.22J·K-1
答案:
A。
等容过程
12.理想气体经历等温可逆过程,其熵变的计算公式是:
(A)ΔS=nRTln(p1/p2)(B)ΔS=nRTln(V2/V1)
(C)ΔS=nRln(p2/p1)(D)ΔS=nRln(V2/V1)
答案:
D
13.在标准压力下,90℃的液态水气化为90℃的水蒸汽,体系的熵变为:
(A)ΔS体>0(B)ΔS体<0(C)ΔS体=0(D)难以确定
答案:
A。
液态变为气态时,混乱度增加,故熵增加。
14.在101.325kPa下,385K的水变为同温下的水蒸汽。
该变化过程,下列各式中正确的是:
(A)ΔS体+ΔS环>0(B)ΔS体+ΔS环<0
(C)ΔS体+ΔS环=0(D)ΔS体+ΔS环的值无法确定
答案:
A。
因385K(110℃,已超过水的沸点),该变化为自发过程。
15.在标准压力pθ和268.15K时,冰变为水,体系的熵变ΔS体应:
(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)无法确定
答案:
A。
因固体变液体混乱度增加。
16.理想气体在恒温条件下,经恒外压压缩至某一压力,此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为:
(A)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS体<0,ΔS环>0
(C)ΔS体>0,ΔS环=0(D)ΔS体<0,ΔS环=0
答案:
B。
理想气体恒温压缩混乱度减小,故熵减小;而理想气体恒温压缩时内能不变,得到的功要以热的形式释放给环境,故环境得到热ΔS环>0。
17.一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中哪一个是正确的:
(A)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS