第二章 热力学第一定律
一.判断题
1、 理想气体的内能U与p和V均无关,所以U与pV也无关。( )
2、 对于同一热力学体系,其在p~V图上的两条绝热可逆过程线绝不可能相交。
( )
3、 因为QV = ?U,Qp = ?H,而?U和?H是状态函数的增量,所以QV和Qp也只取决于系
统的始末态,与过程的具体途径无关。( )
4、 理想气体恒温膨胀过程中?U = 0,Q = ?W,即膨胀过程中系统所吸收的热全部变成了
膨胀功,这是热力学第一定律的必然结果,但却违反了热力学第二定律。( ) 二.选择题
1、2000K时反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的Kp为6.443,则在同温度下反应为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的Kp应为( )
A、 1/6.443 B、 (6.443)1/2 C.、(1/6.443)2 D.、1/(6.443)1/2 2、 A和B能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时,与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数是( )
A、 1 B、 0.75 C、 0.667 D、 0.5 3、理想气体的真空自由膨胀,哪个函数不变 ( )
A。、 ΔS=0 B、 V=0 C、 ΔG=0 D、 ΔH=0
4、 一体积的氢气在0℃,101.3kPa下等温膨胀至原来体积的3倍,其内能变化是多少?(设氢气是理想气体) ( )
A、 0.4J B、 0J C、 6J D、0.04J 5、 已知反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔH,下列说法中何者不正确 ( )
A.、ΔH是CO2(g)的生成热 B.、ΔH是CO(g)的燃烧热 C、 ΔH
是负值 D、 ΔH与反应ΔU的数值不等
6、已知下列反应的平衡常数:( )
H2(g) + S(s)= H2S(g) K1 ;
S(s) + O2(g) = SO2(g) K2 ;
则反应H2S(g) + O2(g)= H2(g) + SO2(g) 的平衡常数为
A、 K2/K1 B、 K1—K2 C.、K1×K2 D、 K1/K2 7、 对于N2和H2混合气体的绝热可逆压缩(没有生产NH3),则 ( )
A.、ΔU=0 B、 ΔH=0 C、 ΔS=0 D、 ΔG=0
8.、298K时反应Zn+Fe2+=Zn2++Fe的E0为0.323V,则其平衡常数为( ) A、 2.89×105 B.、8.34×1010 C、 5.53×104 D、 2.35×102 9、将H2O(l)变成同温同压的H2O(g),则体系的( )
A、内能不变 B、内能可能减少,也可能增加 C、内能增大 D、内能减少
10、今有①T②P③U④Um⑤H⑥Hm⑦Cp⑧Cpm,对于理想气体上述量中随物质的量而改变的量有( )
A.、①②③ B、②④⑥ C、③⑤⑦ D、③④ 11、有关CO2(g)的标准生成热△fHm有以下说法 ①C(金刚石)+O2(g) → CO2(g) △rHm=△fHm ②CO(g)+0.5O2
2(g)
△rHm=△fHm
③C(无定形)+O2(g) → CO2(g) △rHm=△fHm ④C(石墨)+O2(g) →CO2(g) △rHm=△fH
⑤CO(g)+0.5O2(g) → CO2(g) C(石墨)+0.5O2(g)→ CO(g)可通过此二式的标准反应热效应,计算出CO2(g)的△fHm,其中正确的是( )
A、①② B、②③ C、④⑤ D、③④ 12 、查得298K时Fe3O4,Fe2O3,FeO的标准生成自由能分别为
-1014,-741,-257(KJ.mol-1)则在298K101.3KPa的空气中最稳定的物质是( ) A.、Fe3O4 B.、Fe2O3 C、FeO D、无法判断 13、理想气体经历绝热不可逆过程从状态1(P1,V1,T1)变化到状态2(P2,V2,T2),所做的功为 ( )
A、P2 V2 - P1 V1 B、P2(V2 - V1) C、P2V2/(1??)(1/V2 D、(P2 V2 - P1 V1)/(1-?)
14、在458K-475K间,反应:2C2H5OH(g)=CH3COOC2H5(g)+2H2(g)的平衡常数与T的关系为lgKp=-2100/T+4.66,已知
-1△ fHm(C2H5OH,g,473K)=-235.34KJ.mol,则
?????1?1/V1??1)
oo△ fHm (CH3COOC2H5,g,473K)等于:( )
A、-4.305×105J.mol-1 B、-1.951×105J.mol-1
C、5.109×105J.mol-1 D、 2.756×105J.mol-1
15、反应C(s)+2H2(g)→CH4(g)在873K时△rHm=-85 kJ?mol-1,为获得CH4的更大平衡产率,问温度和压力怎样选择?( )
A、降低温度,减少压力 B、升高温度,减少压力
C、升高温度,增加压力 D、降低温度,增加压力
16、对于反应3H2(g)+N2(g)=2NH3(g),当其中N2因反应消耗了0.3 mol时,反应进度?等于:( )
A、1.8 mol B、0.9 mol C、0.6 mol D、0.3 mol
17、物质能以液体形式存在的最高温度是:( ) A、沸腾温度Tb B、临界温度Tc C、对比温度Tr D、熔融温度Tm
18、自发过程(即天然过程)的基本特征是 ( )
A、系统能够对外界作功 B、过程进行时不需要外界作功
C、过程发生后, 系统和环境不可能同时恢复原态 D、系统和环境间一定有功和热的交换
19、下列说法不正确的是 ( )
A、热力学和统计热力学的研究对象都是大量粒子的集合体; B、热力学和统计热力学的研究方法都是宏观的方法;
C、1900年,普朗克提出了量子论,引入了能量量子化的概念; D、吉布斯创立了统计系综的方法,建立了系综理论;
20、关于粒子配分函数的概念,不正确的说法是 ( )
A、分函数是无量纲量;
B、配分函数是对体系中所有粒子的所有可能状态的玻兹曼因子求和,故又称状态和; C 、配分函数中任意两项之比等于在该两能级上最概然分布的粒子数之比; D、配分函数中任意一项与配分函数本身的比值等于粒子分配在该任意能级上的分数;
21、对于O2和N2混合气体的可逆绝热压缩过程 ( )
A、?U?0 B、?F?0 C、?S?0 D、?G?0
22、1mol物质A与1mol物质B形成的理想溶液(即理想液态混合物),在压力p下达气-
*液两相平衡,已知p*A?pB,则 ( )
A、xA?yA B、yA?yB
C、xA?yA D、xA?yA
23、100g的Cl2与一定量的S8按反应式S8?24Cl2?8SCl6反应,当Cl2全部转变成SCl6时的反应进度ξ (单位:mo1)是 ( )
A、0.0587 B、0.470 C、0.587 D、0.047
24、在2000K时反应CO(g)?1/2O2(g)?CO2(g)的标准平衡常数(K)为6.443,则在同温度下反应( )
A、1/6.443 B、6.443 C、(1/6.443)2 D、1/6.443
?25反应C(s)?2H2(g)?CH4(g)在873K时?rHm为提高CH4的平衡??85kJ?mol?1,
?2CO2(g)?2CO?(Og))的标准平衡常数为 2(g产率,温度和压力应如何选择 ( )
A、降低温度,减少压力 B、升高温度,减少压力 C、升高温度,增加压力 D、降低温度,增加压力
26、在配制理想溶液(即理想液态混合物)时,下列效应正确的是 ( )
A、?Hmix = 0 B、?Smix = 0 C、?Gmix ? 0 D、?Vmix ? 0
27、 封闭体系,当状态从Ⅰ到Ⅱ发生变化时经历二条任意的不同途径,则 ( )
A、Q1?Q2 B、W1?W2 C、Q1?W1?Q2?W2 D、?U?0
28、热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于( ) (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 29、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
30、关于焓的性质, 下列说法中正确的是 ( ) (A) 焓是系统内含的热能, 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 31、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 32、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 33、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 34、dU=CvdT及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是( ) (A) 等容过程
(B)无化学反应和相变的等容过程