习题一

一、选择

1.当理想气体反抗恒定的压力做绝热膨胀时，其（　）。

A）焓总是减少

B）热力学能总是增加

C）焓总是增加

D）热力学能总是减少

2.一定量理想气体经过一等温不可逆压缩过程，则有（　）。

A）ΔG>ΔA

B）ΔG=ΔA

C）ΔG<ΔA

D）不能确定

3.已知反应（1）：CH4（g）C（s）+2H2（g），反应（2）：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），若提高系统总压力，则平衡移动方向为（　）。

A）（1）向左，（2）向右

B）（1）向右，（2）向左

C）（1）和（2）都向右

D）（1）和（2）都向左

4.热力学第一定律的数学表达式为（　）。

A）ΔU=Q+W

B）ΔU=Q+W′

C）ΔU=Q-W

D）ΔU=Q-W′

5.亥姆霍兹函数的定义式为（　）。

A）A=H+TS

B）A=H-TS

C）A=U-TS

D）A=U+TS

6.有一种由元素C，Cl及F组成的化合物，在常温下为气体。此化合物在101.325kPa，27℃时，密度为4.93kg·m-3，此化合物的分子式为（　）。

A）CFCl3

B）CF3Cl

C）CF2Cl2

D）C2FCl3

7.已知反应，则该反应的将随温度的升高而（　）。

A）增大

B）减小

C）不变

D）无法确定

8.热力学第三定律的数学表达式为（　）。

A）S*（完美晶体，0K）≥0

B）S*（完美晶体，0K）≤0

C）S*（完美晶体，0K）>0

D）S*（完美晶体，0K）=0

9.在一个绝热的钢壁容器中，发生化学反应使系统的温度和压力都升高，则（　）。

A）Q>0，W>0，ΔU>0

B）Q=0，W=0，ΔU=0

C）Q>0，W=0，ΔU>0

D）Q=0，W<0，ΔU<0

10.H2（g）和O2（g）在绝热钢瓶中反应生成水，系统的温度升高了，此时正确的是（　）。

A）ΔrH=0

B）ΔrS=0

C）ΔrG=0

D）ΔrU=0

11.吉布斯函数的定义式为（　）。

A）G=H+TS

B）G=H-TS

C）G=U-TS

D）G=U+TS

12.以下属于系统的强度性质的是（　）。

A）体积

B）质量

C）热力学能

D）温度

13.以下四个方程中，哪个不是封闭系统的热力学基本方程（　）。

A）dU=TdS-pdV

B）dA=-SdT-pdV

C）dH=-TdS+Vdp

D）dG=-SdT+Vdp

14.在温度T时，反应CH4（g）+2O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）的（T）与（T）的关系为（　）。

A）（T）>（T）

B）（T）<（T）

C）（T）=（T）

D）无法确定

15.焓的定义式为（　）。

A）H=U-pV

B）H=U+pV

C）H=Q+W

D）H=pV

16.隔离系统是指（　）。

A）与环境既可有能量交换，又可有物质交换的系统

B）与环境只可有能量交换，而没有物质交换的系统

C）与环境什么都可以交换的系统

D）与环境既没有能量交换，又没有物质交换的系统

二、填空

1.计算体积功的通式为__________。

2.焓的定义式是__________。

3.试根据熵的统计意义定性地判断下列过程中系统的熵变大于零还是小于零？

（1）水蒸气冷凝成水__________。

（2）HCl气体溶于水生成盐酸__________。

（3）CaCO3（s）→CaO（s）+CO2（g）__________。

4.已知某理想气体，则其Cp，m=_______，热容比γ=_______。

5.某化学反应在等压、绝热和只做体积功的条件下进行，系统的温度由T1升高至T2，则此过程的焓变ΔH__________0，如果这一反应在等温、等压和只做体积功的条件下进行，则其焓变ΔH__________0。

6.系统可分为__________、__________和__________。

7.封闭系统的热力学基本方程为__________、__________、__________、__________。

三、判断

1.在任何温度及压力下，都严格服从pV=nRT的气体叫理想气体。（　）

2.绝热等容的封闭系统必为隔离系统。（　）

3.标准平衡常数只是温度的函数。（　）

4.标准平衡常数改变了，平衡一定会移动。（　）

5.平衡移动了，标准平衡常数一定会改变。（　）

6.一定量气体反抗一定的压力进行绝热膨胀时，其热力学能总是减少的。（　）

7.系统的温度越高，向外传递的热量越多。（　）

8.吉布斯函数ΔG<0能判断一个化学反应是否可以自发进行。（　）

9.ΔS≥0（>自发，=平衡）可适用于任何系统。（　）

10.绝热过程都是等熵过程。（　）

11.液体的饱和蒸气压与温度无关。（　）

12.系统经历一个不可逆循环过程，其熵变ΔS>0。（　）

四、计算

1.2mol理想气体由27℃，100kPa等温可逆压缩至1000kPa，求该过程的Q，W，ΔU和ΔH。

2.对反应C2H4（g）+H2（g）C2H6（g），已知数据如下：

设气体服从理想气体状态方程，求在298.15K时该反应的（298.15K）和（298.15K）。

3.已知298.15K时，

（1）C（石墨）+O2（g）——CO2（g），ΔrHm，1=-393.15kJ·mol-1

（2），ΔrHm，2=-283.0kJ/mol-1

求算反应，ΔrHm，3=？

4.在一个带活塞的气缸中有9molH2（g），在恒定10kPa条件下向300K的大气散热，由400K降温至平衡。求H2（g）的ΔS=？（已知H2（g）的Cp，m=29.1J·mol-1·K-1）。