任务一理想气体的认知习题.docx
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任务一理想气体的认知习题
学习情境一反应过程中热力学焓值的测定
一、选择题:
1.关于理想气体,正确说法是(C)
A.只有当温度很低时,实际气体才可当做理想气体
B.只有压强很大时,实际气体才可当做理想气体
C.在常温常压下,许多实际气体可当做理想气体
D.所有的实际气体在任何情况下,都可以当做理想气体
2.一定质量的理想气体的三个状态参量,在变化过程中(BCD)
A.可以只改变其中一个
B.可以只改变其中两个
C.可以改变三个
D.不论如何变化,其pV/T的值总不变
3.一定质量的理想气体,处于某一初始状态,要使它经过两个变化过程,压强仍回到初始的数值,可能发生的过程是(ACD)
A.先等容降温,再等温压缩B.先等容降温,再等温膨胀
C.先等容升温,再等温膨胀D.先等温膨胀,再等容升温
4.某个贮气筒内压缩空气的温度是30℃,压强是100atm,从筒内放出一半质量的气体以后,剩余气体的温度降低到10℃,则其压强为(C)
A.50atmB.200atmC.46.7atmD.16.7atm
5.对于气态方程pV/T=常量,下列说法中正确的是(AB)
A.质量相等的同种气体有相等的常量
B.摩尔数相等的不同种气体有相等的常量
C.同种气体有相等的常量
D.质量相等的气体有相等的常量
6.一定质量的理想气体,从状态p1、V1、T1变化到p2、V2、T2,下述的判断,哪些是不可能的(BD)
A.p2>p1,V2>V1,T2>T1
B.p2>p1,V2>V1,T2<T1
C.p2>p1,V2<V1,T2<T1
D.p2<p1,V2<V1,T2>T1
7.在T、V恒定的容器中,含有2mol的A(g)、3mol的B(g)。
若向容器中再加入1mol的D(g)。
则原容器中B(g)的分压力PB(C)。
分体积VB(B)。
已知A、B、D皆为理想气体。
A.变大B.变小C.不变D.无法确定
注:
因pBV=nBRT,故pB不变;pVB=nBRT,p变大,故VB变小。
8.当某真实气体的对比温度Tr=T/Tc>1时,该气体的压缩因子Z(D)。
A.大于1B.小于1C.=1D.条件不全,无法确定
注:
条件不全,无法确定
9.在一定的温度下,理想气体混合物总压P=ΣPB,体积V=ΣVB,n=ΣnB,下列各式中,只有式(C)是正确的。
A.PBVB=nBRTB.PVB=nRTC.PBV=nBRTD.PBVB=nRT
注:
只有式C中PBV=nBRT是正确的。
10.在温度恒定为100℃,体积为2dm3的容器中,含有0.04mol的水蒸气。
若再向上述容器中加入0.02mol的H2O(l),平衡后容器中的H2O必然为(A)。
A.气态B.液态C.气、液两相平衡D.无法确定其相态
注:
因P=(0.04+0.02)×8.314×373.15/2kPa=93.07kPa<101.325kPa,
故H2O为气态。
11.Cl2的临界温度为144℃,临界压力为7.7MPa。
在308K下,某装有Cl2的钢瓶中Cl2的压力为6200kPa,此钢瓶中的Cl2必为(C)。
A.气态B.液态C.气、液两相平衡D.气、液不分的状态
注:
Cl2为气、液两相平衡态。
12.在一定温度下,不论何种气体,当其对比压力Pr=P/Pc趋近于零时,其压缩因子(B)。
A.=0B.=1C.>1D.<1
13.在一定T、p下,某实际气体的压缩因子Z>1,则表明在相同的T、p下,Vm(实际)(A)Vm(理想)。
A.>B.=C.<D.二者大小无一定关系
注:
Vm(实际)>Vm(理想)
14.在-100℃、100×107kPa下,理想气体的压缩因子Z()。
A.=0B.=1C.>1D.<1
答案:
(B)。
不论在任何条件下,理想气体的Z=1。
15.任何实际气体,若温度在其临界温度之上,当该气体的压力p=2pC时,该系统必为(C)。
A.气、液两相共存B.液态C.气态D.气、液不分的状态
16.在恒温100℃下,在一个带有活塞的气缸中有1mol的N2(g),活塞对气体的压力恒定为202.65kPa,若向其中再注入2mol的水,达到平衡后,此系统中水蒸气的分压力p(H2O)(B)。
(N2在水中的溶解度可忽略不计)
A.>101.325kPaB.=101.325kPaC.<101.325kPaD.不能确定
注:
pH2O=p*H2O=101.325kPa,只能有1mol的水汽化。
17.2mol理想气体,其CV,m=1.5R,由300kPa、20dm3的始态,在恒压下温度升高1K过程的体积功W=(D)。
A.8.314JB.0C.16.63JD.-16.63J
注:
W=-p(V2-V1)=-nRΔT=-16.63J
18.对于理想气体,焦耳-汤姆孙系数μJ-T(C)。
A.>0;B.<0;C.=0;D.不能确定。
19.在同一温度下,同一气体物质的摩尔定压热容Cp,m与摩尔定容热容CV,m之间的关系为:
(B)。
A.Cp,mCV,m;C.Cp,m=CV,m;D.难以比较。
20.当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:
(D)。
A.焓总是不变;B.热力学能总是增加;C.焓总是增加;D.热力学能总是减少。
21.25℃,下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是:
(B)。
A.N2(g);B.S(s,单斜);C.Br2(l);D.I2(s)。
22.范德华气体经绝热自由膨胀后,气体的温度:
(B)。
A.上升;B.下降;C.不变。
23.理想气体状态方程式实际上概括了三个实验定律,它们是:
(B)。
A.玻意耳定律,分压定律和分体积定律;
B.玻意耳定律,盖·吕萨克定律和阿伏伽德罗定律;
C.玻意耳定律,盖·吕萨克定律和分压定律;
D.玻意耳定律,分体积定律和阿伏伽德罗定律。
24.某坚固容器容积100dm3,于25℃,101.3kPa下发生剧烈化学反应,容器内压力、温度分别升至5066kPa和1000℃。
数日后,温度、压力降至初态(25℃和101.3kPa),则下列说法中正确的为:
(D)。
A.该过程∆U=0,∆H=0B.该过程∆H=0,W≠0
C.该过程∆U=0,Q≠0D.该过程W=0,Q≠0
25.H2和O2以2:
1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O,在该过程中(D)是正确的。
A.∆H=0;B.∆T=0;C.pVγ=常数;D.∆U=0。
26.范德华方程中的压力修正项对Vm的关系为:
(C)。
A.正比于Vm2;B.正比于Vm;C.正比于1/Vm2;D.正比于1/Vm。
27.已知反应H2(g)+
O2(g)==H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆rH(T),下列说法中不正确的是:
(B)。
A.∆rH(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓;
B.∆rH(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓;
C.∆rH(T)是负值;D.∆rH(T)与反应的∆rU数值不等。
28.已知在T1到T2的温度范围内某化学反应所对应的∑νBCp,m(B)>0,则在该温度范围内反应的∆rU,则:
(C)。
A.不随温度变化;B.随温度升高而减小;
C.随温度升高而增大;D.与温度的关系无法简单描述。
29.对不同气体,同一恒定温度下,以pVm对p作图可得一直线,外推至p=0时所得截距:
(A)。
A.等于相同的不为零的某一定值;B.不等于同一值;C.等于零。
30.∆U可能不为零的过程为:
(B)。
A.隔离系统中的各类变化;B.等温等容过程;
C.理想气体等温过程;D.理想气体自由膨胀过程。
31.理想气体的液化行为是:
(A)。
A.不能液化;B.低温高压下才能液化;
C.低温下能液化;D.高压下能液化。
32.物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度,从T1至T2,∆U等于:
(B)。
A.nCp,m∆T;B.nCV,m∆T;C.nR∆T;D.nRln(T2/T1)。
33..2mol双原子理想气体,由300kPa、20dm3恒温可逆压缩到15dm3,此过程的W=(B)。
A.-1726JB.1726JC.863JD.1207.6J
注:
W=-nRTln(V2/V1)=1726J
34.下列各过程ΔH≠0的过程为(D)。
A.一定量理想气体的恒温过程B.封闭系统绝热、恒压,W'=0的反应过程
C.流体的节流膨胀过程D.一定量的B(l)在绝热真空容器中的蒸发过程
35.下列各过程除(C)过程之外,皆为恒内能(又称热力学能)过程。
A.闭封系统绝热、恒容,W'=0的化学反应过程
B.真实气体向绝热的真空器中自由膨胀的过程
C.真实气体节流膨胀过程D.理想气体恒温可逆膨胀过程
36.V=10dm3的隔离系统内发生某化学反应,使系统的温度升高,压力增加500kPa。
此过程的ΔU为(B);ΔH为(A)。
A.5kJB.0C.-5kJD.50J
注:
ΔU=0。
ΔH=VΔp=5kJ
37.2mol某理想气体,由同一始态,即V1=20dm3、p1=250kPa,分别经过:
(1)绝热可逆压缩到p2=500kPa;
(2)绝热,反抗恒定外压,p(环)=500kPa压缩到平衡态。
则ΔUa(B)ΔUb。
A.>B.<C.=D.二者的大小无一定关系
38.在绝热、恒压、W'=0的条件下,反应
H2(g)+0.5O2(g)→H2O(g),过程的温度由25℃上升到5313.34℃。
则此反应的ΔrUm=(D)。
A.43.97kJ·mol-1B.-43.97kJ·mol-1C.42.73kJ·mol-1
D.-42.73kJ·mol-1
注:
ΔrUm=W=-R(T2-1.5T1)=-42.73kJ·mol-1
39.2mol的双原子理想气体,某过程的Δ(pV)=26kJ,则此过程的焓变ΔH=(C)。
A.26kJB.39kJC.65kJD.32.5Kj
注:
双原子理想气体CV,m=2.5R,Δ(pV)=nRΔT
ΔH=2.5nRΔT=2.5Δ(pV)=65kJ
40.2mol的单原子理想气体,其绝热过程的Δ(pV)=-26kJ,则该过程的体积功W=(D)。
A.26kJB.-65kJC.39kJD.-39kJ
注:
Q=0,Δ(pV)=nRΔT=-26kJ,CV,m=1.5R,
W=ΔU=1.5nRΔT=1.5Δ(pV)=-39kJ
41.在一个体积恒定为0.50m3的绝热容器中发生某化学反应,容器内气体的温度升高750℃、压力增加600kPa,则此反应过程的ΔH=(C)。
A.6.24kJ·mol-1B.8.51kJ·mol-1C.300kJD.0
注:
Q=0,dV=0,W'=0
ΔH=Δ(pV)=VΔp=0.5×600kJ=300kJ
42.某真实气体节流膨胀过程的Δ(pV)=250J,则此过程的ΔU=(B)。
A.250JB.-250JC.0D.无法确定
注:
ΔH=0,ΔU=-Δ(pV)=-250J
33.在隔离系统中发生下列过程:
I2(s)→I2(g)系统的温度降低,但压力变大,则此过程的ΔH=(B)。
A.=0B.>0C.<0D.无法确定
注:
ΔU=0,ΔH=Δ(pV)=VΔp>0
34.一定量的某理想气体,节流膨胀过程的ΔU(B)、ΔS(A)、ΔG(C))。
A.>0B.=0C.<0D.无法确定
注:
理想气体的μJ-T=0,T不变,故ΔU=0;压力降低,体积变大,ΔS=nRln(V2/V1)>0;ΔG=-TΔS<0。
35.在隔离系统中发生某化学过程,使系统的温度升高、压力变大,则此过程的H(A)、S(A)、A(B)。
A.变大B.变小C.不变D.无法确定
注:
因ΔU=0,ΔH=VΔp>0,H变大;ΔS>0,S变大;
ΔA=-Δ(TS)=-(T2S2-T1S1)<0,A变小。
36.一定量的单相纯物质,从指定状态
(1)经绝热不可逆膨胀过程的ΔS(A);
(2)经绝热可逆膨胀过程的ΔS(B);(3)经绝热不可逆压缩过程的ΔS(A));(4)经任一可逆循环过程的热温商之和(B);(5)经任一不可逆循环过程的热温商之和(C)。
A.>0B.=0C.<0D.无法确定
注:
因可逆过程的热温商之和等于熵变,不可逆过程的热温商之和小于熵变,故
(1)ΔS>0;
(2)ΔS=0;(3)ΔS>0;(4)可逆循环过程的热温商之和=0;(5)不可逆循环过程的热温商之和<0。
37.下列关于卡诺循环的描述中,正确的是(B)
A.卡诺循环完成后,体系复原,环境不能复原,是不可逆循环
B.卡诺循环完成后,体系复原,环境不能复原,是可逆循环
C.卡诺循环完成后,体系复原,环境也复原,是不可逆循环
D.卡诺循环完成后,体系复原,环境也复原,是可逆循环
38.工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机,其效率约为(B)
A.83%B.25%C.100%D.20%
39.对于理想气体的等温压缩过程,
(1)Q=W、
(2)ΔU=ΔH、(3)ΔS=0、(4)ΔS<0、(5)ΔS>0上述五个关系式中,不正确的是(D)
A.
(1)
(2)B.
(2)(4)C.
(1)(4)D.(3)(5)
40.设ΔS1与ΔS2分别表示为nmolO2(视为理气),经等压与等容过程,温度从T升至2T时的熵变,则ΔS1/ΔS2等于(C)
A.5/3B.5/7C.7/5D.3/5
41.不可逆循环过程中,体系的熵变值(C)
A.大于零B.小于零C.等于零D.不能确定
42.对理想气体的自由膨胀过程,
(1)Q=ΔH、
(2)ΔH>Q、(3)ΔS=0、(4)ΔS>0。
上述四个关系中,正确的是(C)
A.
(2)(3)B.
(1)(3)C.
(1)(4)D.
(2)(4)
43.1mol理想气体从300K,1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa,则该过程(D)
A.ΔS>0、ΔG>ΔAB.ΔS<0、ΔG<ΔA
C.ΔS=0、ΔG=ΔAD.ΔA<0、ΔG=ΔA
44.孤立体系发生一自发过程,则(C)
A.ΔA>0B.ΔA=0C.ΔA<0D.ΔA的符号不能确定
45.下列过程中ΔG=0的过程是(C)
A.绝热可逆且W'=0的过程
B.等温等容且W'=0的可逆过程
C.等温等压且W'=0的可逆过程
D.等温且W'=0的可逆过程
46.-ΔG(T,p)>W'的过程是(B)
A.自发过程B.不可逆过程
C.不能发生的过程D.非自发过程
47.373K,101.3kPa的水向真空膨胀变为373K,101.3kPa的水蒸气,则(D)
A.ΔS=0B.ΔU=0C.ΔH=0D.ΔG=0
48.水蒸汽在373K,101.3kPa下冷凝成水,则该过程(D)
A.ΔS=0B.ΔA=0C.ΔH=0D.ΔG=0
49.在298K时,已知气相反应2CO2=2CO+O2的ΔrGmø=514.2kJ,则此反应的ΔrAmø与
ΔrGmø的关系是(B)
A.ΔrAmø=ΔrGmøB.ΔrAmø<ΔrGmø
C.ΔrAmø>ΔrGmøD.无法比较
50.对理想气体自由膨胀的绝热过程,下列关系中正确的是(D)
A.ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0B.ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0
C.ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0D.ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0
51.1mol单原子理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程,则对于体系(B)
A.ΔS=0、ΔH=0B.ΔS>0、ΔH=0
C.ΔS<0、ΔH>0D.ΔS>0、ΔH>0
52.2mol双原子理想气体在TK时经一等温压缩过程,则对于体系(C)
A.ΔS=0、ΔG>0B.ΔS<0、ΔG<0
C.ΔS<0、ΔG>0D.ΔS>0、ΔG=0
53.1mol10kPa323K某单原子理想气体反抗20kPa,冷却压缩至温度为283K,则(C)
A.ΔS=0、ΔH=0B.ΔS>0、ΔH<0
C.ΔS<0、ΔH<0D.ΔS>0、ΔU>0
54.在298K,1×105Pa下,进行如下化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)(CO2视为理想气体),其ΔrGm与ΔrAm之差为(B)
A.RB.RTC.1/2RD.3/2RT
55.理想气体在等温可逆膨胀过程中(C)
A.内能增加B.熵不变C.熵增加D.内能减少
56.理想气体从状态A等温膨胀到状态B,可用哪个状态函数的变化来判断过程的自发(B)
A.ΔUB.ΔSC.ΔAD.ΔG
57.下列说法中错误的是(D)
A.孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行
B.体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变
C.不可逆过程的热温商之和小于熵变
D.体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商
58.在-10℃和101325Pa下,1mol过冷水结成冰,则(D)
A.ΔS(系)>0、ΔS(环)>0、ΔS(总)>0
B.ΔS(系)<0、ΔS(环)<0、ΔS(总)<0
C.ΔS(系)<0、ΔS(环)>0、ΔS(总)<0
D.ΔS(系)<0、ΔS(环)>0、ΔS(总)>0
59.使一过程的ΔU=0应满足的条件是(D)
A.绝热过程B.可逆绝热过程
C.等容绝热过程D.等容绝热且不做非体积功的可逆过程
60.两个体积相同,温度相等的球形容器中,装有同一种气体,当连接两容器的活塞打开时,熵变为(A)
A.ΔS=0B.ΔS>0C.ΔS<0D.无法判断
61.使一过程的ΔS=0应满足的条件是(B)
A.绝热过程B.可逆绝热过程
C.等容绝热过程D.等压绝热过程
62.1mol理想气体经一等温可逆压缩过程,则(A)
A.ΔG=ΔAB.ΔG>ΔA
C.ΔG与ΔA无法比较D.ΔG<ΔA
63.使一过程的ΔA=0应满足的条件是(A)
A.等温等容且只做膨胀功的可逆过程
B.等温等压只做膨胀功的可逆过程
C.等容绝热且只做膨胀功的过程
D.可逆绝热过程
64.300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3,则此过程的(D)
A.ΔS<0;ΔU=0B.ΔS<0;ΔU<0
C.ΔS>0;ΔU>0D.ΔS>0;ΔU=0
65.对于纯物质在1.013×105Pa和凝固点以上温度时,其固体和液体的摩尔熵、摩尔焓和摩尔自由能的关系是(B)
A.Hm(s)>Hm(l)、Sm(s)>Sm(l)、Gm(s)>Gm(l)
B.Hm(s)Gm(l)
C.Hm(s)>Hm(l)、Sm(s)D.Hm(s)66.将一小块冰投入大量水中(水温比0℃只高出一个极微小量),于是冰逐渐熔化,则
(B)
A.ΔS(冰)>0、ΔS(水)>0、ΔS(总)>0
B.ΔS(冰)>0、ΔS(水)<0、ΔS(总)>0
C.ΔS(冰)<0、ΔS(水)<0、ΔS(总)<0
D.ΔS(冰)<0、ΔS(水)>0、ΔS(总)=0
67.理想气体在可逆绝热膨胀过程中(A)
A.熵不变B.温度不变C.内能不变D.熵增大
68.1mol某液体在其正常沸点完全汽化,则该过程(D)
A.ΔS=0B.ΔH=0C.ΔA=0D.ΔG=0
69.某过冷液体凝结成同温度的固体,则该过程中(D)
A.ΔS(环)<0B.ΔS(系)>0
C.[ΔS(系)+ΔS(环)]<0D.[ΔS(系)+ΔS(环)]>0
70.CH4(g)由T1、p1绝热可逆膨胀到T2、p2,则(C)
A.ΔH=0B.ΔG=0C.ΔS=0D.ΔU=0
71.100℃,1.013×105Pa下的1molH2O(l)与100℃的大热源相接触,使其向真空器皿中蒸发成100℃,1.013×105Pa的H2O(g),判断该过程的方向可用(C)
A.ΔGB.ΔS(系)C.ΔS(总)D.ΔA
72.下列对热力学第三定律的表述中,哪种是错误的(D)
A.在0K时,任何纯物质的排列整齐的完美晶体,其熵值为零
B.在0K时,任何纯物质的完美晶体其熵值为零
C.不能用有限的手续使一个物体冷却到绝对零度
D.在0K时,任何晶体的熵等于零
73.在一定温度和压强下,有如下四个反应:
(1)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);ΔS
(1)
(2)乙烯聚合成聚乙烯;ΔS
(2)
(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);ΔS(3)
(4)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;ΔS(4)
其中正确的熵变符号是(C)
A.ΔS
(1)>0、ΔS
(2)>0B.ΔS
(2)<0、ΔS(3)>0
C.ΔS(3)<0、ΔS(4)>0D.ΔS
(1)<0、ΔS(4)<0
74.下列P-V图中,哪个能表示如下循环的示意图。
Ⅰ等温膨胀;Ⅱ等容降温;Ⅲ等温压缩;Ⅳ等容升温(D)
75.下列过程中系统的熵减少的是(B)
A.在900OC时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g)
B.在0OC、常压下水结成冰
C.理想气体的恒温膨胀
D.水在其正常沸点气化
76.下列过程中当温度升高时△G增加的是(B)
A.MgCO3(S)→MgO(S)+CO2(g)
B.NH3(g)+HCl(g)→NH4Cl(s)
C.NaOH(S)溶于水
D.N2(g)与O2(g)的混合
以下77—123为多选题
77.下列关于“过程”的一些说法中正确的是(DE)
A.非自发过程是不可能实现的
B.自发过程中,体系一定对外做功
C.自发过程是吉布斯自由能降低的过程
D.非自发过程的吉布斯自由能不一定增大
E.一切实际自发的过程,体系与环境的总熵值一定增加
78.关于规定熵的下列说法中正确的是(CE)
A.完美晶体的规定熵等于零B.规定熵是熵的绝对值
C.规定熵是熵的相对值D.规定熵就是标准熵
E.规定熵是可测量的
79.理想气体由p1=2×105Pa绝热可逆变化到p2=1×105Pa,则(BC)
A.ΔT>0、ΔS>0B.ΔT<0、ΔS=0C.ΔV<0、ΔS=0
D.ΔT<0、ΔS=0E.ΔV>0、ΔS>0
80.1mol水在100℃,101.325kPa下向真空蒸发变成100℃,101.325kPa的水蒸气,该过程