物理化学热力学单元检测含答案

物理化学热力学单元检

测含答案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

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

2

111C．200kJmol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：( )

3

(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环

体

+ ∆S环

=0， ∆S(不等温可逆)= ∆S体

+ ∆S>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：( )

4

(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(B) ∆H(C) ∆H(D) ∆H与T无关，∆S与T无关，∆S与T无关，∆S与T无关，∆S与T无关，∆G与T无关，∆G与T有关，∆G与T有关，∆G与T无关 ； 与T有关 ； 与T有关 ； 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：( )

5

(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 ；

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(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。

2. 298K，1molO2从100KPa绝热可逆压缩到600KPa，求Q、W、△H、

△U、△G、△S。已知298K氧气的规定熵为205.14J/K.mol。（氧气可视为理想气体）

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3. 在298K，100Kpa下，1mol过冷水蒸气变为同温同压下的液态水，求此过程的△G、△S。已知298K水的饱和蒸汽压为3.1674KPa，汽化热为2217KJ/Kg，上述过程能否自发进行？

参：

选择题： 1-5：ACDCD； 5-10：BACBA； 11-15：BCAAB； 16-20：

CCCAB； 21-25：ABBBC； 26-30：CBCDB； 31-35：BDCCD

计算题

1 [解] 因为是理想气体等温变化，所以Um=0，Hm=0

pQWpdVVdpRTln25.747kJmol1

p1-1

Fm=Gm=W=5.747kJ·mol 因为是可逆压缩，所以

SmQR/T5747Jmol1/300.15K=19.14JK1mol1

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计算题2解：

9

计算题3 ：