物理化学热力学章节测试练习(2010.4)
姓名: 学号: 班级: 一、选择题
1、下列过程ΔH≠0的是:
(A) 理想气体恒温膨胀过程;
(B) 恒压、恒熵和不做非体积功的可逆过程; (C) 真实气体的节流膨胀过程; (D)任一个绝热且不做非体积功的过程。
2、下列说法正确的是:
(A) 物体的温度越高,其热量越多 ; (B) 物体的温度越高,其热力学能越大 ; (C) 体系的焓等于恒压热 ;
(D) 体系的焓就是体系所含的热量 。
3、封闭体系在不可逆循环中,热温商之和Σ(Q/T): (A) 大于零 (B) 等于零
(C) 小于零 (D) 不可能小于零
4、对于孤立体系中发生的实际过程,下式中不正确的是: (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) ΔS > 0 (D) ΔH = 0
5、恒压下纯物质体系,当温度升高时其吉布斯自由能: (A) 上升 (B) 下降
(C) 不变 (D) 无法确定
6、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
7、体系进行一次循环过程
(A)W=0 (B)|Q|=|W| (C)Q=0 (D)U=0
8、理想气体绝热向真空膨胀,则
(A) ΔS = 0,W = 0 (B) ΔH = 0,ΔU = 0 (C) ΔG = 0,ΔH = 0 (D) ΔU = 0,ΔG = 0
9、下述说法哪一个错误?
(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应
(B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线
10、下述说法中哪一个错误?
(A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等
(D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同
11、A,B,C 三种物质组成的溶液,物质 C 的偏摩尔量为 (A) ????nC?T,p,n (C) ??A?nA?T,p,nA,nB (B) ??G?nC?T,p,nA,nB
A,nB (D) (?H/?nB)T,p,nA,nC12、下列各式中哪个是化学势? (a) ???H???A???G???U? (b) (c) (d) ?????????nB?T,S,nC??nB?T,p,nC??nB?T,V,nC??nB?S,V,nC13、饱和理想溶液中溶质的化学势?与纯溶质的化学势?*的关系式为 (A)???* (B)???* (C)???* (D)不能确定
14、在一定温度压力下,对于只有体积功的任一化学反应,能用于判断其反应方向的是:
?(A)?rGm (B)K? (C) ?rGm (D) ?rHm
15、实际气体在节流过程中:
(A) ΔH=0,ΔA=0 (B) Q=0,ΔH=0 (C) ΔU=0,ΔG=0 (D) ΔH=0,ΔS=0 二、计算题
1、.一个绝热容器原处于真空状态,用针在容器上刺一微孔,使298.2K,p?
的空气缓慢进入,直至压力达平衡。求此时容器内空气的温度。(设空气为理想的双原子分子)。(10分)
2、1.0mol 理想气体由500K、1.0MPa,反抗恒外压绝热膨胀到0.1MPa达平衡,然后恒容升温至500K,求整个过程的W、Q、?U和?H。已知
CV,m =20.786J?K?1(10分) ?mol。
?13、液态水在100 ℃、101325 Pa下的汽化热为41kJ·mol-1。今有液态水从100℃、101325Pa的始态向真空汽化为100℃、101325Pa的水气,则该过程?U、
?H、?S、?A、?G、Q、W各为多少?并判断体系是否自发?(设水气为理
想气体,水的体积忽略)。(20分)
4、已知反应H2(g, p?,298K) + (1/2)O2(g, p?,298K)?H2O(g, p?,298K) 的
$$-1标准摩尔反应Gibbs函数?rGm和?fGm(H2O,l,298K)分别为?228.37kJ?mol和
?236.94kJ.mol-1,求298K时水的饱和蒸气压(水蒸气设为理想气体,并认为Gm(l)与压力无关)。 (10分)
5、2 mol 100℃、101325 Pa 的液体水向真空蒸发,全部变成为 100℃、101325Pa的水蒸气求水的熵变?VapS,判断过程是否自发。已知 101325Pa,100℃时水的摩尔蒸发热为40.68 kJ·mol-1。 水气可视为理想气体。(10分)
6、试求标准压力下,-5℃的过冷液体苯变为固体苯的?S,并判断此凝固过程是否可能发生。已知苯的正常凝固点为5℃,在凝固点时熔化热?fusHm=9940J?mol-1,液体苯和固体苯的平均定压摩尔热容分别为127和123 J?K-1?mol-1。(15分)
7、已知冰和水的热容分别是37.6和75.3 J?K-1?mol-1、 0℃,常压下冰的熔化热为6020 J? mol-1。(1)求常压、-10℃ 时1 mol冰变为1molH2O(l)的△G(计算时忽略压力对凝聚相焓和熵的影响);(2)-10℃时冰和水的饱和蒸汽压之比是多少?(15分)
8、已知理想气体化学反应 2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) 在298 K、标准压力下
-1$$-1$的?rGm? 140kJ?mol,?rHm?197kJ.mol,且?rHm不随温度变化,求反应在
$873 K时的?rAm。(10分)
9.水(H2O)和氯仿(CHCl3)在101.325 kPa下正常沸点分别为100℃和61.5℃,摩尔蒸发焓分别为ΔvapHm(H2O)=40.668kJ·mol-1和ΔvapHm(CHCl3)=29.50kJ·mol-1,求两液体具有相同饱和蒸汽压时的温度。