热力学单元检测
一、单项选择题(每题2分,共35题,共计70分)
(1)1mol单原子分子理想气体,从始态p1=202650Pa,T1=273K沿着p/V=常数
的途径可逆变化到终态为p2=405300Pa则ΔH为( ) (A) 17.02kJ (B) -10.21kJ (C) -17.02kJ (D) 10.21kJ
(2)封闭体系中,有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径?
( )
(A) 一定是可逆途径 (B) 一定是不可逆途径 (C) 不一定是可逆途径 (D) 体系没有产生变化
(3)当体系将热量传递给环境之后,体系的焓:( )
(A) 必定减少 (B) 必定增加 (C) 必定不变 (D) 不一定改变
(4)下列关系式中哪个不需要理想气体的假设?( )
(A) Cp-Cv=nR (B) (dlnp)/dT=ΔH/(RT2)
(C) 对恒压过程,ΔH=ΔU+pΔV
?(D) 对绝热可逆过程,pV=常数。
(5)对于孤立体系中发生的实际过程,下列关系中不正确的是( )。
A.W=0 B.Q=0 C.ΔU=0 D.ΔH=0 (6)如图,在绝热盛水容器中,浸入电阻丝,通电一
段时间,通电后水及电阻丝的温度均略有升高, 今以电阻丝为体系有( )。
A.W=0,Q<0,ΔU<0 B.W>0,Q<0,ΔU>0 C.W<0,Q<0,ΔU>0 D.W<0,Q=0,ΔU>0
(7)某物质B的标准摩尔燃烧焓为?cHm(298.15K)??200kJ?mol,则该物
质B在298.15K时燃烧反应的标准摩尔焓变?rHm为( )。 A.?200kJ?mol B.0kJ?mol C.200kJ?mol?1?1?1$?1$ D.40kJ?mol?1
(8)在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的( )。
A.Q>0,ΔH=0,Δp<0 B.Q=0,ΔH<0,Δp>0
C.Q=0,ΔH=0,Δp<0 D.Q<0,ΔH=0,Δp<0
(9)一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则
可逆热机拖动的列车运行的速度( )。 A.较快 B.较慢 C.一样 D.不一定
(10)某非理想气体服从状态方程pV =nRT +bp(b为大于零的常数),1mol该
气体经历等温过程体积从V1变成V2,则熵变ΔSm等于( )。 A.Rln(V2-b)/ (V1-b) B.Rln(V1-b)/ (V2-b) C.Rln(V2/ V1) D.Rln(V1/ V2)
(11)1mol理想气体经过一个恒温不可逆压缩过程,则该过程( )。
A.ΔG>ΔA B.ΔG=ΔA C.ΔG<ΔA D.无法比较
(12)恒温恒压条件下,某化学反应若在电池中可逆进行时吸热,据此可以判断
下列热力学量中何者一定大于零?( )。 A.ΔU B.ΔH C.ΔS D.ΔG
(13)对实际气体绝热自由膨胀过程,下列描述不正确的是( )。
A.一定是温度降低的过程 B.不一定是温度降低的过程 C.一定是热力学能不变的过程 D.一定是体积增大的过程 (14) ?S = ?H/T适合于下列过程中的哪一个( )
(A) 恒压过程 ; (B) 绝热过程 ; (C) 恒温过程 ; (D) 可逆相变过程。 (15) 对于克劳修斯不等式 dS ≥δQ/T环,判断不正确的是:( )
(A) dS =δQ/T环必为可逆过程或处于平衡状态; (B) dS >δQ/T环必为不可逆过程 ; (C) dS >δQ/T环必为自发过程 ;
(D) dS <δQ/T环违反卡诺定理和第二定律,过程不可能自发发生。 (16) 下列计算熵变公式中,哪个是错误的:( )
(A) 水在25℃、p下蒸发为水蒸气:?S = (?H - ?G)/T ; (B) 任意可逆过程: dS = (δQ/dT)r ; (C) 环境的熵变:?S = - Q体/T ;
(D) 在等温等压下,可逆电池反应:?S=?H/T。
(17) 当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时,求得体系的熵变?S = l0 J·K-1,
若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10,该变化中从热源吸热多少?( )
(A) 5000 J ; (B) 500 J ; (C) 50 J ; (D) 100 J 。 (18) 理想气体在绝热条件下,在恒外压下被压缩到终态,则体系与环境的熵变:
( )
(A) ?S(体) > 0,?S(环) > 0 ; (B) ?S(体) < 0,?S(环) < 0 ; (C) ?S(体) > 0,?S(环) = 0 ; (D) ?S(体) > 0,?S(环) < 0 。 (19) 一理想气体与温度为T的热源接触,分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨
胀到达同一终态,已知 Vr =2 Wir ,下列式子中不正确的是:( ) (A) ?Sr > ?Sir ; (B) ?Sr = ?Sir ; (C) ?Sr = 2Qir/T; (D) ?S (等温可逆)= ?S体 + ?S环=0, ?S(不等温可逆)= ?S体 + ?S环>0。 (20) 计算熵变的公式 ?S = ∫(dU + pdV)/T 适用于下列:( )
(A) 理想气体的简单状态变化 ;(B) 无体积功的封闭体系简单状态变化过程 ;(C) 理想气体的任意变化过程 ; (D) 封闭体系的任意变化过程 ; (21) 实际气体CO2经节流膨胀后,温度下降,那么:( )
(A) ?S(体) > 0,?S(环) > 0 ; (B) ?S(体) < 0,?S(环) > 0 (C) ?S(体) > 0,?S(环) = 0 ; (D) ?S(体) < 0,?S(环) = 0 。 (22) 如图,可表示理想气体卡诺循环的示意图是:( )
(A) 图⑴ ; (B) 图⑵ ; (C) 图⑶ ; (D) 图⑷ 。 (23) 某体系等压过程A→B的焓变?H与温度T无关,则该过程的:( ) (A) ?U与温度无关 ; (B) ?S与温度无关 ; (C) ?F与温度无关 ; (D) ?G与温度无关 。
(24) 等温下,一个反应aA + bB = dD + eE的 ?rCp = 0,那么:( ) (A) ?H与T无关,?S与T无关,?G与T无关 ; (B) ?H与T无关,?S与T无关,?G与T有关 ; (C) ?H与T无关,?S与T有关,?G与T有关 ;
(D) ?H与T无关,?S与T有关,?G与T无关 。 (25) 下列过程中?S为负值的是哪一个:( )
(A) 液态溴蒸发成气态溴 ; (B) SnO2(s) + 2H2(g) = Sn(s) + 2H2O(l) ; (C) 电解水生成H2和O2 ; (D) 公路上撤盐使冰融化 。
(26) 熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度,下列结论中不正确
的是:( )
(A) 同一种物质的 S(g)>S(l)>S(s) ;(B) 同种物质温度越高熵值越大 ;(C) 分子内含原子数越多熵值越大 ;(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零。 (27) 有一个化学反应,在低温下可自发进行,随温度的升高,自发倾向降低,
这反应是:( )
(A) ?S > 0,?H > 0 ; (B) ?S > 0,?H < 0 ; (C) ?S < 0,?H > 0 ; (D) ?S < 0,?H < 0 。 (28) ?G = ?A的过程是:( )
(A) H2O(l,373K,p)→H2O(g,373K,p) ; (B) N2(g,400K,1000kPa)→N2(g,400K,100kPa) ; (C) 等温等压下,N2(g) + 3H2(g) → NH3(g) ; (D) Ar(g,T,p) →Ar(g,T+100,p) 。
(29) 等温等压下进行的化学反应,其方向由?rHm和?rSm共同决定,自发进行
的反应应满足下列哪个关系式:( )
(A) ?rSm = ?rHm/T ; (B) ?rSm > ?rHm/T ;
(C) ?rSm ≥ ?rHm/T ; (D) ?rSm ≤ ?rHm/T 。
(30) 一个已充电的蓄电池以1.8 V输出电压放电后,用2.2 V电压充
电使其回复原状,则总的过程热力学量变化:( ) (A) Q < 0,W > 0,?S > 0,?G < 0 ; (B) Q < 0,W < 0,?S < 0,?G < 0 ; (C) Q > 0,W > 0,?S = 0,?G = 0 ; (D) Q < 0,W > 0,?S = 0,?G = 0 。 (31) 下列过程满足?S > 0, Q /T环 =0 的是:( )
(A) 恒温恒压(273 K,101325 Pa)下,1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ; (B) 氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ; (C) 理想气体自由膨胀; (D) 绝热条件下化学反应 。
(32) 吉布斯自由能的含义应该是:( )
(A) 是体系能对外做非体积功的能量 ;
(B) 是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ; (C) 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ; (D) 按定义理解 G = H - TS 。
(33) 在 -10℃、101.325kPa下,1mol水凝结成冰的过程中,下列哪个公式可以
适用:( )
(A) ?U = T?S; (B) ?S = (?H - ?G)/T; (C) ?H = T?S + V?p; (D) ?GT,p = 0。
(34) 对于封闭体系的热力学,下列各组状态函数之间的关系中正确的是:( )
(A) A > U ; (B) A < U ; (C) G < U ; (D) H < A 。 (35) 热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp,可适应用下列哪个过程:( ) (A) 298K、标准压力下,水气化成蒸汽 ; (B) 理想气体向真空膨胀 ; (C) 电解水制取氢气 ; (D) N2 + 3H2=2NH3未达到平衡。
二、计算题(每题10分,共3题,共计30分)
1. 300.15K时1mol理想气体,压力从Pθ?经等温可逆压缩到10Pθ,求Q,W,
?Um,?Hm,?Sm,?Fm和?Gm。
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