物理化学实际气体和热力学第一定律及其应用部分练习..docVIP

物理化学实际气体和热力学第一定律及其应用部分练习 一. 单项选择题 1.下列说法正确的是（ c ） a.水的标准摩尔生产焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓 b.水蒸气的标准摩尔生产焓即是氧气的标准摩尔燃烧焓 c.水的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓 d.水蒸气的标准摩尔生成焓即是氢气的标准摩尔燃烧焓 2.气体液化的必要条件为（ b ） a.压力大于临界压力 b.温度小于临界温度 c.体积大于临界体积 d.升高温度 3.在下列某物质临界点的描述中，哪一条是不正确的？（ c ） a.饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等. b.临界参数皆为恒定值. c.气体不能液化. d. {?P/?V}T = 0 , {?2P/?2V}T = 0 . 4.下列叙述中，不具有可逆过程特征的是（ c ） 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. 5.在300K、101.326 kPa 和Wf = 0 （不做其它功）的条件下，反应： CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) 过程的Q ( c )；△H ( c )；△U ( c )；W ( a )。 选择填入：a＞0, b=0, c＜0, d.无法确定. 6. 2.0 mol某理想气体，其Cv,m = 2.5R，由600 K、400 kPa的始态变为600 K、200 kPa的末态，此过程的Q( d )；W( d )；△U( b )；△H( b ) 选择填入：a＞0, b=0, c＜0, d.无法确定. 7.真实气体在（ d ）的条件下，其行为与理想气体相近。 a.高温高压， b.低温低压， c.低温高压， d.高温低压. 8.在绝热、恒容、Wf = 0 （不做其它功）的封闭体系内发生下列气相反应： H2(g) + 0.5O2(g) = H2O(g) ,从而使体系的温度升高、压力变大，此过程的W( b )；△rUm( b )；△rHm( a )。 选择填入：a.＞0, b.=0, c.＜0, d.无法确定 9. N2 和O2 的混合气体经绝热可逆压缩过程，其（ c ） △U=0, b.△F=0, c.△S=0, d.△G=0. 二.填空题 1.节流膨胀的热力学特征（焦耳－汤姆生实验）__dH=0__________________。焦耳－汤姆生系数 μJ·T=__________________,大部分气体经节流膨胀有_____致冷效应。理想气体经节流膨胀后，它的___温度__不改变，即它的节流膨胀系数μ = _____0__。这是因为它的焓只是温度的函数_____。 3.范德华提出处理实际气体的____硬球___模型, 写出范德华方程的具体形式____（P+a/Vm2）(Vm-b)=RT_________。 4.某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T1 升高到 T2 , 则此过程的焓变___等于__零；若此反应在恒温（ T1）、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓变__小于_零。 三.计算题 1.在64 ℃时的相变：101.325 kPa 的液态乙醇 → 0.4×101.325 kPa 的气态乙醇。计算该过程的△Um、△Hm。已知乙醇在正常沸点（64℃）时的摩尔蒸发焓为 349 kJ ,把乙醇气体看成理想气体，乙醇的分子量M=46。 2.今有1.5摩尔理想气体始态为273 K、1000 kPa，令其反抗恒定的100 kPa外压膨胀到体积为原来的10倍，压力等于外压。计算此过程的Q、W、△U、△H。已知气体的Cv、m=12.47 J· mol-1 K-1。证明是等温过程！ 3.有1.0 mol单原子分子理想气体在0oC，101325 Pa压力下经一变化过程到达终态时，体积增大1倍，已知△H=2092 J?Q=1674 J。 (1)试计算终态时气体的温度，压力及此过程中的△U和W。 (2)如果该气体经恒温和恒容两步可逆过程到达上述终态，试计算Q?W?△U和△H。 4. 在298K下取0.46克的乙醇（分子量M=46），放入氧弹量热计中，通入足量的氧气使其燃烧，测得所放出的热量为－13.632 KJ , 问1.5摩尔乙醇燃烧后的焓变为多少？其液态乙醇的摩尔生成焓为多少？已知CO2(g) 的△fH(298K)⊙=－393.51 KJ/mol, H2O(l) 的△fH(298K)⊙=－285.84 KJ/mol。 5. 估计CO在空气中完全燃烧时其火焰的最高温度。设CO和空气的初始温度