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物理化学热力学二

2021-04-05 来源:易榕旅网
热力学二 试卷

一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 2 分 (9032)

在标准压力p和268.15 K下,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

2. 2 分 (0486)

Cl2(g)的燃烧热为何值? ( )

(A) HCl(g)的生成热

(B) HClO3的生成热

(C) HClO4的生成热

(D) Cl2(g)生成盐酸水溶液的热效应

3. 2 分 (1236)

下列过程均为等温等压过程,根据公式 dG = -SdT + Vdp 计算得ΔG = 0,此结论能用于下述何过程? (A) -5℃、p、冰 -5℃、p、水

(B) 等温、等压下,Wf = 0 的化学反应 A + B C + D (C) 等温、等压下食盐溶解于水 (D) 100℃、p 、水 100℃、p、水气

4. 2 分 (0485)

氧气的燃烧热应为何值? ( )

(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不确定

5. 2 分 (1061)

范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度: ( )

(A) 上升 (B) 下降 (C) 不变 (D) 无法确定

6. 2 分 (0458)

已知 H2(g,298 K) + (1/2)O2 (g, 298 K) = H2O (g, 298 K)…………… (1) ΔrH m(1) = -241.8 kJ·mol-1

$

H2(g, 298 K) = 2H (g, 298K) … (2)

ΔrH m(2) = 436.0 kJ·mol-1 O2(g, 298 K) = O (g, 298 K) … (3)

ΔrH m(3) = 247.7 kJ·mol-1

根据上述数据可获得H—O 键的平均键能εH—O约为: ( )

$$ (A) 925.5 kJ·mol-1 (B) 462.8 kJ·mol-1 (C) 120.9 kJ·mol-1 (D) 241.8 kJ·mol-1

7. 2 分 (9013)

有一绝热不良的热源(温度为Tb),缓慢地把热量散失给环境(温度为Ta),经过相当长时间后,热源损失了热量Q,而环境得到的热量为Q,计算过程的总熵变。 8. 2 分 (0146)

理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的压力,则其终态

的温度、体积和体系的焓变必定是: ( ) (A) T可逆 > T不可逆,V可逆 > V不可逆,ΔH可逆 > ΔH不可逆 (B) T可逆 < T不可逆,V可逆 < V不可逆,ΔH可逆 < ΔH不可逆 (C) T可逆 < T不可逆,V可逆 > V不可逆,ΔH可逆 < ΔH不可逆 (D) T可逆 < T不可逆,V可逆 < V不可逆,ΔH可逆 > ΔH不可逆

9. 2 分 (0939)

在300℃时,2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为: ( )

(A) G-F=1.247 kJ

(B) G-F=2.494 kJ (C) G-F=4.988 kJ

(D) G-F=9.977 kJ

*. 2 分 (0462) 0462

人在室内休息时,大约每天要吃 0.2 kg 的酐酪(摄取的能量约为 4000 kJ)。假定这些能量全部不储存在体内,为了维持体温不变,这些能量全部变为热使汗水蒸发。已知水的汽化热为 44 kJ·mol-1,则每天需喝水: ( ) (A) 0.5 kg (B) 1.0 kg (C) 1.6 kg (D) 3.0 kg

11. 2 分 (0105)

按下列路线循环一周,哪种情况的功W是大于零的: ( )

12. 2 分 (0157)

下述哪一种说法错误? ( )

(A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量 (B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等 (C) 焓是状态函数 (D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量

13. 2 分 (0349)

某定量均相纯流体从298 K,10p恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298

K,10p节流膨胀到邻近某一状态时,物系的温度必将:( )

(A) 升高 (B) 降低

(C) 不变 (D) 不能确定

14. 2 分 (0483)

标准离子生成焓取H+的摩尔生成焓为零,即 ΔfHm(H+,∞,aq)=0。在此规定下,H2的

摩尔生成焓ΔfHm(H2,g)为何值? ( ) (A) 为零 (B) 大于零 (C) 小于零 (D) 不定

15. 2 分 (0507) 计算298 K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: ΔcHm(298 K)(CH3OH(g))=-763.9 kJ·mol-1 (1) ΔcHm(298 K)(C(s))=-393.5kJ·mol-1 (2) ΔcHm(298 K)(H2(g))=-285.8 kJ·mol-1 (3)

$$$ΔcHm(298 K)(CO(g))=-283.0 kJ·mol-1 (4)

$

二、填空题 ( 共10题 20分 ) 16. 2 分 (1285)

在某些条件下,体系通过和外界环境不断地交换物质和能量,以及通过内部进行的不可逆过程,体系的无序态有可能变成有序态,普里高津把这样形成的有序状态称为________,因为它的形成和维持需要__________。

17. 2 分 (0093)

敞开体系的热力学第一定律表达式为 ;其适用条件是 。

18. 2 分 (0838) 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格: 100℃,1.5p的水蒸气变成 100℃,p的液体水,ΔS ______ 0, ΔG ______ 0。

19. 2 分 (0382)

对于任何宏观物质,其焓H一定 _______ 内能U (填上 >、<、=) ,因为 _________;对于等温理想气体反应,分子数增多的ΔH一定 _________ΔU,因为 ______

______ 。

20. 2 分 (1203)

B 物质的化学位B与温度的关系可表示为 ______,它与压力的关系可表示为 ______。

21. 2 分 (0577)

从统计热力学观点看,功的微观本质是 _________________________________ 。 热的微观本质是 _________________________________ 。

22. 2 分 (0916) 0916

所谓热力学概率就是 的微观状态数.状态的数学概率等

于 除以 。

23. 2 分 (0740)

理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔU _____ ,ΔS _____ 。

24. 2 分 (0942)

在只做体积功的封闭体系中,过程的

25. 2 分 (0738) 0738

F的符号 。

选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格: 理想气体经节流膨胀,ΔS _____ 0,ΔG _____ 0。

三、计算题 ( 共 4题 40分 ) 26. 10 分 (9169)

在101.325 kPa时,甲苯的沸点为383.2 K,已知此条件下Sm(l)=264.19 J·K-1·mol-1, ΔvapSm=87.03 J·K-1·mol-1。试计算:

(1)在上述条件下,1 mol液态甲苯蒸发时的Q, W, ΔvapUm,ΔvapHm,ΔvapFm ,ΔvapGm及Sm(g)。

(2)欲使甲苯在373.2 K时沸腾,其相应的饱和蒸气压为若干?

27. 10 分 (0985)

在300 K时,1 mol理想气体由10p等温膨胀至p,试计算此过程的U, H, S, F, G。

28. 10 分 (0731)

将一玻璃球放入真空容器中,球中已封入 1mol H2O(l) (101.3 kPa,373 K),真空容器内部恰好容纳 1mol 的H2O(g) (101.3 kPa,373 K),若保持整个体系的温度为 373 K,小球被击破后,水全部汽化成水蒸气,计算Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔG,ΔF。根据计算结果,这一过程是自发的吗?用哪一个热力学性质作为判据?试说明之。 已知水在 101.3 kPa,373 K 时的汽化热为 40 668.5 J·mol-1。

29. 10 分 (0964)

已知 -5℃固态苯的饱和蒸气压为 0.0225p,在 -5℃,p下,1 mol 过冷液态苯凝固时 Δ

slS = -35.46 J·K-1,放热 9860 J。求:-5℃ 时液态苯的饱和蒸气压,设苯蒸气为理想气体。

四、问答题 ( 共 1题 10分 ) 30. 10 分 (1112)

对于物态方程为p(V-b)=nRT的气体,请证明其等压热容Cp不随压力而变化。

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