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1、第一章 气体的 pVT 性质一、选择题1.在温度恒定为25, 体积恒定为25dm3的容器中,含有 0.65mol 的理想气体 A, 0.35mol的理想气体B。若向容器中再加入0.4mol 的理想气体D,则 B 的分压力pB() ,分体积 VB*() 。(A) 变大; (B) 变小; (C)不变; (D) 无法确定2.由 A(g) 和 B(g)形成的理想气体混合系统,总压 p=pA+pB,V=VA*+VB*,n=nA+nB,下列各式中,只有式()是正确的(A) pBVB*=nBRT; (B) pVA*=nRT ;(C) pBV=nBRT;(D) pAVA*=nART3.(1)在一定的T,P 下
2、(假设高于波义尔温度TB):Vm(真实气体 )( )Vm (理想气体 );(2) 在 n,T,V 皆为定值的条件下p(范德华气体) () p(理想气体) ;(3) 在临界状态下,范德华气体的的压缩因子ZC()(A) ; (B); (C); (D)不能确定.已知 (g)和 B(g) 的临界温度之间的关系为:Tc(A)Tc(B);临界压力之间的关系为:pc(A)1,则表示该气体( )压缩。 (填:易或难)三、判断题1. 理想气体分子间存在相互作用力。()2. 若实际气体的压缩因子Z1,则该气体比理想气体难于压缩。()选择题答案:1.C,B;2.C; 3. A,C;C; 4.A, A; 5 .B,B
3、,A,A; 6.A ;7.A;8.A 填空题答案:1. 13.303kPa ; 2. 2.016 g/mol; 3. p=( 101.325 )kPa ; 4. 2mTVRTpp;5.VpnRTVnb;6.分子之间无相互作用力;分子本身无体积;7. 气相和液相不分; 8.nRT; 9.难压缩 . 判断题答案:1.( ),2.( ),3.( ),4.( ),5.( ), 6.( ), 7.( )第二章 热力学第一定律一、选择题1. 理想气体定温自由膨胀过程为()(A) Q0 (B) U0, 、= 、0 表示节流膨胀后温度()节流膨胀前温度。 (第二空选答高于、低于或等于)21.理想气体在绝热条件
4、下向真空膨胀,U()0, H()0,Q()0, W()0。 (选择填 , V2 .( )8.1mol 纯理想气体 ,当其 T 和 U 确定之后 ,其它的状态函数才有定值。( )9.某实际气体经历一不可逆循环,该过程的Q=400J, 则过程的W=400J 。 ( )10. 在一定的温度下, ,0fmHs T金刚石kJ/mol。( )11. 1mol 、100、 101325Pa 下的水变成同温同压的水蒸气,若水蒸气视为理想气体,因过程温度不变,则U=0,H=0.( ) 12. 反应CO(g) + 0.5O2 (g) = CO2 (g)的标准摩尔反应焓rmHT即是 CO2的标准摩尔生成焓变fmHT
5、。 ()13.rpV常数适用于非体积功为零的理想气体绝热可逆过程.( )14. 实际气体的节流膨胀过程是等焓过程。()15. 绝热、恒压非体积功为零的过程是等焓过程。()16. 298. 15K 时,C(石墨 )的标准摩尔燃烧焓于CO2 (g)的标准摩尔生成焓值相等。( )17.若某一系统从一始态出发经一循环过程又回到始态,则系统的热力学能的增量为零。 ()选择题答案 : 1.D;2.B;3.A;4.C;5.C;6.A;7.A;8.A;9.D;10.A;11.B;12.D;13.B;14.C;15.A 填空题答案 : 1. W3W1W2,;2. H=0 ;3. 1.9kJ/mol;4. 30
6、kJ, 50kJ;5. 0,0,=0,0 ;6. T=0,B(g)=0;7. R;8.2.5V; 9. 0; 10. 150kPa; 11. 7.0 10-3m3; 12. 在一系列无限接近平衡条件下进行的过程,成为可逆过程; 13. CO2(g), H2O(l); 14. -6.197kJ/mol; 15. 0; 0; 0; 0; 16. -4.989kJ; 17. ; 18. -128.0Kj/mol , -120.6kJ/mol; 19. 52.25kJ/mol; 20. HTp,低于 ; 21. = = = = 判断题答案 : 1.; 2.; 3.; 4.; 5.; 6.; 7.; 8
7、.; 9.; 10.; 11. ; 12. ; 13. ; 14. ; 15. ;16. ; 17. 四、计算题1. 10mol 理想气体由25、 106Pa膨胀到 25、 105Pa, 设过程由 (1) 自由膨胀; (2)反抗恒外压105Pa膨胀; (3) 恒温可逆膨胀。分别计算上述各过程的W,Q,U 和H。10 mol pg whose initial state is T1=25,p1=106Pa,through the following different paths expands to final state T2=25,p2=106Pa . Calculate W,Q,U an
8、d H of each paths. (1) Free expansion process. (2) Expends against an external constant pressure Psu=105Pa . (3) Expends isothermal reversible. 答案: (1)0,0,0,0;(2) -22.3kJ,22.3kJ,0,0;(3) -57.1kJ,57.1kJ,0,02. 2mol 单原子理想气体,由 600K,1.00Mpa 反抗恒外压100kPa 绝热膨胀到平衡。计算该过程的W,Q,U 和H。2mol single atomic perfect gas
9、 adiabatically Expends against an external constant pressure Psu=100kPa from T1=600K ,p1=1.00Mpa to equilibrium. calculate W,Q,H, U of this process. 答案: -5.39kJ, 0,-5.39kJ, -8.98kJ3. 在 298.15K、6 101.3kPa 压力下, 1mol 单原子理想气体进行绝热膨胀,最终压力为101.3kPa,若为 (1)可逆膨胀; (2)反抗恒外压101.3kPa 膨胀。求上述二绝热过程的气体的最终温度以及W,U 和H。1
10、 mol single atomic perfect gas whose initial state is T1=298.15K,p1=6 101.3kPa, adiabatically expends through the following two different paths to final state p2=101.3kPa . Calculate T2,and W,U, H of each paths. 答案: (1)145.6K;-1.902kJ, -1.902kJ, -3.171kJ;(2) 198.8K;-1.239kJ, -1.239kJ, -2.065kJ4. 2mo
11、l 某理想气体,,3.5p mCR。由始态100kPa,50dm3,先恒容加热使压力升高至200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3,其整个过程的W,Q,U 和H。2 mol perfect gas,with ,3.5p mCR. From the initial state of 100kPa,50dm3is firstly isochoricly heated to increase the pressure to 200kPa ,then isobaricly cooled to decrease the volume to 25dm3 . Calculate W, Q,U, H o
12、f the whole process. 答案 : Q=-5.00 kJ, W=5.00kJ; U=0; H=0 5. 4mol 某理想气体,,3.5p mCR。由始态 100kPa,100dm3,先恒压加热使体积增大到150dm3,再恒容加热使压力增大到150kPa,求整个过程的W,Q,U 和H。4 mol perfect gas,with ,3.5p mCR. From the initial state of 100kPa,100dm3 is firstly isobaricly heated to increase the volume to 150dm3 ,then isochori
13、cly heated to increase the pressure to 150kPa .Calculate W, Q,U, H of the whole process. 答案 : Q=23.75 kJ, W=-5.00kJ; U=18.75kJ; H=31.25kJ 6. 5mol 双原子理想气体从始态300K,200kPa,先恒温可逆膨胀到压力为50kPa,再绝热可逆压缩到末态压力200kPa。求末态温度T 及整个过程的Q,W,U 和H。5 mol double atomic perfect gas, from the initial state of 300K,200kPa is
14、firstly isothermal reversible expended to 50kPa ,then adiabatic reversible compressed to the final pressure of 200kPa .Calculate final temperature T2 and Q,W,U, H of the whole process. 答案: T=445.80K;Q=17.29kJ; W=-2.14kJ;U=15.15kJ, H=21.21kJ 7. 2mol 单原子理想气体A,3mol双原子理想气体B 形成的理想气体混合系统,由350K,72.75dm3的始态
15、,分别经下列过程,到达各自的平衡末态:(1) 恒温可逆膨胀至120dm3(2) 恒温、外压恒定为121.25kPa 膨胀至 120dm3(3) 绝热可逆膨胀至120dm3(4) 绝热、反抗121.25kPa 的恒定外压至平衡。分别计算各过程的Q,W,U 和H。2 mol single atomic perfect gas A and 3 mol double atomic perfect gas B are mixed to form a mixture system. The mixture system from the initial state of 350K, 72.75dm3 th
16、rough the following different paths reaches to its equilibrium state. Calculate Q,W,U, H of each paths. (1) Isothermal reversible expands to 120dm3 (2) Isothermal expands against an external constant pressure of 121.25kPa to 120dm3(3) Adiabatic reversible expands to 120dm3(4) Adiabatic expands against an external constant pressure of 121.25kPa to equilibrium.答案: (1) Q=-W=7282J, U= H=0 (2) Q=-W