大学物理化学上学期各章节复习题及答案(傅献彩版)

1第二章热力学第一定律一、选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（）(A)系统状态确定后，状态函数的值也确定(B)系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定(C)经循环过程，状态函数的值不变(D)状态函数均有加和性2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（）(A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是：（）(A)绝热箱中所有物质(B)两个铜电极(C)蓄电池和铜电极(D)CuSO4水溶液5、在下列关于焓的描述中，正确的是（）(A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热(B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ０的结论6、在标准压力下，1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的反应热为ΔrH，下列哪种说法是错误的?（）(A)ΔH是CO2(g)的标准生成热(B)ΔH=ΔU(C)ΔH是石墨的燃烧热(D)ΔUΔH7、在标准状态下，反应C2H5OH（l）+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)的反应焓为ΔrHmθ,ΔCp0,下列说法中正确的是（）(A)ΔrHmθ是C2H5OH（l）的标准摩尔燃烧焓(B)ΔrHmθ〈０(C)ΔrHmθ＝ΔrＵmθ(D)ΔrHmθ不随温度变化而变化8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（）(A)Q0，W0，∆U0(B)Q=0，W=0，∆U0(C)Q=0，W=0，∆U=0(D)Q0，W0，∆U010、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的?()(A)Q=0(B)W=0(C)ΔU=0(D)ΔH=011、下列表示式中正确的是()(A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV(B)恒压过程ΔH=02(C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp(D)恒容过程ΔH=012、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则()(A)QW(B)QW(C)Q=W(D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K升高到348K，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的（）(A)△H1△H2W1W2(B)△H1△H21W2(C)△H1=△H21W2(D)△H1=△H21W214、当理想气体从298K，2×105Pa经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa时，则()(A)△H1△H21W2(B)△H1△H21W2(C)△H1△H21W2(D)△H1△H21W215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：()(A)一条(B)二条(C)三条(D)三条以上16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将：()(A)升高(B)降低(C)不变(D)不确定17、功的计算公式为Ｗ＝nCv,m(T２－T１)，下列过程中不能用此式的是（）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是：()(A)ΔU0,ΔH0(B)ΔU=0,ΔH=0(C)ΔU0,ΔH0(D)ΔU=0,ΔH大于、小于或等于零不确定19、一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1)等温压缩，(2)绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有：()(A)H1H2(B)H1=H2(C)H1H2(D)H1=H220、将H2（g）与O2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）(A)ΔT=0(B)Δp=0(C)ΔU=0(D)ΔH=021、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为()(A)孤立体系(B)敞开体系(C)封闭体系(D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是()(A)焓总是不变(B)内能总是增加(C)焓总是增加(D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是()(A)Cp,m与Cv,m不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)Cp,m–Cv,m=R既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)Cv,m=3/2R适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中Cp,m和Cv,m都为无限大24、下列哪个过程的dT≠0，dH=0？()(A)理想气体等压过程(B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程(D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的：(A)热力学能守恒,焓守恒(B)热力学能不一定守恒，焓守恒3(C)热力学能守恒，焓不一定守恒(D)热力学能、焓均不一定守恒二、判断题1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。错2恒温过程的Q一定是零。（）3、经历任意一个循环过程时，系统从环境吸收的热等于系统对外所做的功（）对4尽管Q和W都是途径函数，但（Q+W）的数值与途径无关。（）5、由于热力学能是状态函数,则理想气体的状态改变时，其热力学能一定跟着改变（）错6、封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的初终态（）对7在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U一定为零，△H不一定为零。（）8不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。（）9、因△H=Qp所以只有等压过程才有△H。（）10、理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式dTCHp都适用。（）三、计算题1、0.01m3氧气由273K，1MPa经过(1)绝热可逆膨胀(2)对抗外压p=0.1MPa做绝热不可逆膨胀，气体最后压力均为0.1MPa，求两种情况所做的功。(氧气的Cp,m=29.36J·K-1·mol-1)2、10mol的理想气体分别经过下述(a)和(b)两个过程，在673K从1.8×10-3m3等温膨胀到2.4×10-3m3，试计算其膨胀功W及体系所吸收的热Q。(a)可逆恒温膨胀；(b)对抗外压为2.026×105Pa的等温膨胀。3、在298.2K，101325Pa时有0.5molZn与过量稀硫酸反应，生成氢气和硫酸锌，已知此反应放热为7.155×104J，试计算：(1)上述过程中Q，W，ΔU，ΔH的值；(2)若上述反应在密闭容器中发生，求Q，W，ΔH，ΔU的值。4、将1kg水过冷到-5℃，在101.325kPa下，加入极少量的冰屑.使过冷水迅速结冰，并使冰与水的混合物的温度迅速升至冰点，冰的熔化热为333.5J·g-1，0℃至-5℃水的比热为4.238J·K-1，求结出冰的质量。5、已知水在100℃时的蒸发热为2259.36J·g-1，则在100℃时蒸发30g水，系统的Q，W，ΔH，为多少?6、将1mol单原子理想气体，在1.013×105Pa下从298K加热到373K，再恒温可逆膨胀至体积增加一倍，最后绝热可逆膨胀至温度为308K，求全过程的W，Q，ΔU，ΔH。47、1molO2由0.1MPa，300K恒压加热到1000K，求过程的Q、W、△U及△H。已知：Cp,m(O2)=(31.64+3.39×10-3T-3.77×10-5T2)J·K-1·mol-18、1mol单原子分子理想气体B，由300K,100.0kPa经一可逆过程到达终态，压力为200.0kPa，过程的Q=1000.0J,ΔH=2078.5J（1）计算终态的温度、体积及过程的W,ΔU。（2）假设气体先经等压可逆过程，然后经等温可逆过程到达终态，此过程的Q,W,ΔU,ΔH是多少？9、298K时，1molCO与0.5mol的O2按下式反应CO+1/2O2==CO2，生成1mol的CO2，已知：CO2的Cp.m=38.49J·K·mol-1；ΔfHmø(CO2，298K)=-393.5kJ·mol-1；ΔfHmø(CO，298K)=-110.45kJ·mol-1。求(1)298K时，ΔrUmø，ΔrHmø，Q，W；(2)若在绝热恒容反应器中进行，求终态最高温度T2。10、计算298K下，CO(g)和CH3OH(g)的标准生成焓，并计算反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的标准焓变。已知如下燃烧焓数据：(1)ΔcHm$(298K)(CH3OH(g))=-763.9kJ·mol-1(2)ΔcHm$(298K)(C(s))=-393.5kJ·mol-1(3)ΔcHm$(298K)(H2(g))=-285.8kJ·mol-1(4)ΔcHm$(298K)(CO(g))=-283.0kJ·mol-15第二章热力学第一定律一、选择题题号1235678910题号11121314151617181920答案DCACDBCCD答案ACCCADCDCC题号2122232425答案ADBDC二、判断题12345678910××√√×√√××√三、计算题1、解：(1)绝热可逆膨胀γ=Cp/CV=1.39T2=143Kn=4.41molQ=0W=-ΔU=-nCV,m(T2-T1)=12070J(2)绝热不可逆膨胀nCV,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p2R(T2/p2-T1/p1)T2=203.5KW=-ΔU=-nCV,m(T2-T1)=6452J2、解：(a)∵理想气体dT=0可逆过程ΔU=Q-W=0∴Q=-WW=nRTln(p1/p2)=nRTln(V2/V1)=16kJ(b)∵dT=0ΔU=0∴Q=W6W=p(V2-V1)=1.2kJ3、解：(1)等压过程Δp=0ΔH=Qp=-7.155×104JW=pΔV=1239.5JΔU=Q-W=-7.28×104J(2)等容过程ΔV=0W=0ΔU=-7.28×104JQV=ΔU=-7.28×104JΔH=-7.155×104J4、解：HΔH1ΔH2该过程由于速度快，可以看作绝热过程ΔH=0，设最终有xg水结成冰，则ΔH=ΔH1+ΔH2=00=1000×4.238×〔0-(-5)〕+(333.5x)333.5x=21190x=63.54g5、解：沸点时p=101325Pa∴W=pΔV=∑νB(g)·RT=5166JQp=ΔH=67780JΔU=Q-W=626414J6、解：CV,m=12.47J·K-1·mol-1Cp,m=20.79J·K-1·mol-1(1)W1=nRΔT=624JQ1=nCp,mΔT=1559J(2)W2=Q2=nRTln2=2150J(3)W3=-nCV,m(T4-T3)=811JQ3=0全过程:W=∑Wi=3585JQ=∑Q=3709JΔU=CV,mΔT=125JΔH=Cp,mΔT=208J7、解：1kg水p=101325PaT2=273K1kg水p=101325PaT1=268K1kg水+冰p=101325PaT2=273K7)()(21)(2)(),1()3(2)2(322gOHCHgOgHsC)()(21)(),4()2(2gCOgOsC由题意视O2为理想气体，则W=p(V2-V1)=-R(T2-T1)=5.82kJ·mol-1Qp=△H=21TTdTnCmp,=22.69kJ△U=Q-W=16.87kJ8、解:(1)Cp,m=5/2RCV,m=3/2RΔH=nCp,m(T2-T1)2078.5=1×5/2×8.314×(T2-300)T2=400KV2=nRT2/p2=1×8.314×400/(200.0×103)=16.63dm3ΔU=nCV,m(T2-T1)=1×3/2×8.314×100=1247.1JW=ΔU-Q=1247.1-1000.0=247.1J(2)300K400K400K100kPa100kPa200kPa气态始终态与（1）相同ΔU=1247.1JΔH