《物理化学》课程教学资源（试卷集锦）第一章 热力学第一定律及其应用

第一章热力学第一定律及其应用 返回上一页 1.如果一个体重为70kg的人能将40g巧克力的燃烧热(628k完全转变为垂 直位移所要作的功,那么这点热量可支持他爬多少高度? 2.在291K和下1 mol zn(s)溶于足量稀盐酸中置换出1molH并放热152 k。若以an和盐酸为体系,求该反应所作的功及体系内能的变化。 3.理想气体等温可逆膨胀,体积从胀大到10,对外作了41.85kJ的功 体系的起始压力为20265kPa (1)求h。 (2)若气体的量为2mol试求体系的温度。 4.在及423K时,将1moNH3等温压缩到体积等于10dm3,求最少需作 多少功? (1)假定是理想气体 (2)假定服从于范德华方程式

第一章 热力学第一定律及其应用 返回上一页 1. 如果一个体重为 70kg 的人能将 40g 巧克力的燃烧热(628 kJ) 完全转变为垂 直位移所要作的功 ,那么这点热量可支持他爬多少高度? 2. 在 291K 和 下,1 mol Zn(s)溶于足量稀盐酸中,置换出 1 mol H2 并放热 152 kJ。若以 Zn 和盐酸为体系，求该反应所作的功及体系内能的变化。 3． 理想气体等温可逆膨胀，体积从 V1 胀大到 10V1 ，对外作了 41.85 kJ 的功， 体系的起始压力为 202.65 kPa。 (1)求 V1。 (2)若气体的量为 2 mol ,试求体系的温度。 4．在 及 423K 时，将 1 mol NH3 等温压缩到体积等于 10 dm3, 求最少需作 多少功？ （1）假定是理想气体。 （2）假定服从于范德华方程式

已知范氏常数a=0417Pa·m6·mo|-2,b=371×10m3/mo 5.已知在373K和时,1kgHo(l)的体积为1043dm3,1kg水气的体积 为1677dm3水的△=4063k/mo。当1molo)在373K和外压为 时完全蒸发成水蒸气时,求 (1)蒸发过程中体系对环境所作的功 (2)假定液态水的体积忽略而不计,试求蒸发过程中的功,并计算所得结果的 百分误差。 (3)假定把蒸汽看作理想气体,且略去液态水的体积,求体系所作的功 (4)求(1)中变化的A和A (5)解释何故蒸发热大于体系所作的功? 6.在273.16K和时1mo的冰熔化为水,计算过程中的功。 已知在该情况下冰和水的密度分别为917kg·m-3和1000kg·m-3。 7.10mol的气体(设为理想气体),压力为101325kPa,温度为300K,分别 求出等温时下列过程的功 (1)在空气中(压力为)体积胀大1dm3

已知范氏常数 a=0.417 Pa·m6·mol-2, b=3.71× m3/mol. 5．已知在 373K 和 时，1 kg H2O（l）的体积为 1.043 dm3,1 kg 水气的体积 为 1677 dm3,水的 =40.63 kJ/mol 。当 1 mol H2O(l),在 373 K 和外压为 时完全蒸发成水蒸气时，求 （1） 蒸发过程中体系对环境所作的功。 （2） 假定液态水的体积忽略而不计，试求蒸发过程中的功，并计算所得结果的 百分误差。 （3） 假定把蒸汽看作理想气体，且略去液态水的体积，求体系所作的功。 （4） 求（1）中变化的 和 。 （5） 解释何故蒸发热大于体系所作的功？ 6．在 273.16K 和 时,1 mol 的冰熔化为水，计算过程中的功。 已知在该情况下冰和水的密度分别为 917 kg·m-3 和 1000 kg·m-3。 7．10mol 的气体（设为理想气体），压力为 1013.25 kPa,温度为 300 K，分别 求出等温时下列过程的功： （1） 在空气中（压力为 ）体积胀大 1 dm3

(2)在空气中膨胀到气体压力也是。 (3)等温可逆膨胀至气体的压力为 8.2732K,压力为5×的№2气2dm3,在外压为下等温膨胀,直到№2气 的压力也等于为止 求过程中的WΔU,ΔH和Q。假定气体是理想气体 9.0.02kg乙醇在其沸点时蒸发为气体。已知蒸发热为858k丿/kg蒸汽的比容为 0.607m3/kg 试求过程的U,△H,Q,W(计算时略去液体的体积)。 10.1×10kg水在373K,压力时,经下列不同的过程变为373K,压 力的汽,请分别求出各个过程的W,ΔU,△H和Q值。 (1)在373K,压力下变成同温,同压的汽。 (2)先在373K,外压为05×下变为汽,然后加压成373K,压力的汽。 (3)把这个水突然放进恒温373K的真空箱中,控制容积使终态为压力的 已知水的汽化热为2259k/kg

（2） 在空气中膨胀到气体压力也是 。 （3） 等温可逆膨胀至气体的压力为 。 8．273.2K，压力为 5× 的 N2 气 2 dm3,在外压为 下等温膨胀，直到 N2 气 的压力也等于 为止。 求过程中的 W,ΔU ，ΔH 和 Q。假定气体是理想气体。 9．0.02kg 乙醇在其沸点时蒸发为气体。已知蒸发热为 858kJ/kg.蒸汽的比容为 0.607 m3/kg。 试求过程的 ΔU ，ΔH，Q，W（计算时略去液体的体积）。 10. 1× kg 水在 373K， 压力时，经下列不同的过程变为 373 K， 压 力的汽，请分别求出各个过程的 W，ΔU ，ΔH 和 Q 值。 （1） 在 373K， 压力下变成同温，同压的汽。 （2） 先在 373K，外压为 0.5× 下变为汽，然后加压成 373K， 压力的汽。 （3） 把这个水突然放进恒温 373K 的真空箱中，控制容积使终态为 压力的 汽。 已知水的汽化热为 2259 kJ/kg

1.一摩尔单原子理想气体,始态为2×101.325kPa11.2dm3经p=常数的 可逆过程压缩到终态为4×101325kPa,已知Cm=3/2R。求 (1)终态的体积和温度。 (2)ΔU和△H (3)所作的功。 12.设有压力为,温度为293K的理想气体3dm3,在等压下加热,直到最后 的温度为353K为止 计算过程中W,ΔU,△H和Q已知该气体的等压热容为 Cpm)=(27.28+326·03T)J(K·mo 13.在标准压力下,把一个极小的冰块投入01kg,268K(即-5℃)的水中,结果 使体系的温度变为273K,并有一定数量的水凝结成冰。由于过程进行的很快, 可以看作是绝热的。已知冰的溶解热为3335kJ/kg在268-273K之间水的比热 为4.21k/K·kg)。 (1)写出体系物态的变化并求出ΔH (2)求析出冰若干克

11. 一摩尔单原子理想气体，始态为 2×101.325 kPa,11.2 dm3,经 pT=常数的 可逆过程压缩到终态为 4×101.325 kPa，已知 C(V,m)=3/2 R。求： （1） 终态的体积和温度。 （2）ΔU 和 ΔH 。 （3） 所作的功。 12．设有压力为 ，温度为 293K 的理想气体 3 dm3,在等压下加热，直到最后 的温度为 353K 为止。 计算过程中 W，ΔU ，ΔH 和 Q。已知该气体的等压热容为 C(p,m)=(27.28+3.26· T) J/(K·mol)。 13. 在标准压力下，把一个极小的冰块投入 0.1 kg,268 K(即-5 ℃)的水中，结果 使体系的温度变为 273 K，并有一定数量的水凝结成冰。由于过程进行的很快， 可以看作是绝热的。已知冰的溶解热为 333.5 kJ/kg,在 268-273K 之间水的比热 为 4.21 kJ/(K·kg)。 （1） 写出体系物态的变化,并求出 ΔH. （2） 求析出冰若干克

14.一摩尔氢在2982K和压力下经可逆绝热过程压缩到5dm3计算 (1)氢气的最后温度。 (2)氢气的最后压力 (3)需做多少功。 15.某—热机的低温热源为313K,若高温热源分别为 (1)373K,(在下水的沸点) (2)538K,(是压力为50×101325kPa下水的沸点) 试分别计算热机的理论换算系数。 16.某电冰箱内的温度为273K,室温为298K,今欲使1kg273K的水变成 冰, 问最少需做多少功?已知273K时冰的融化热为35kJ/kg 17.0.500g正庚烷放在弹形量热计中,燃烧后温度升高294K。若量热计本身 及其附件的热容量为8.17水kJ/K,计算298K时正庚烷的然烧热(量热计的平均 温度为298K)

14． 一摩尔氢在 298.2 K 和压力 下经可逆绝热过程压缩到 5 dm3,计算： （1） 氢气的最后温度。 （2） 氢气的最后压力。 （3） 需做多少功。 15． 某一热机的低温热源为 313 K，若高温热源分别为 （1） 373K，（在 下水的沸点） （2） 538K，（是压力为 50×101.325 kPa 下水的沸点）。 试分别计算热机的理论换算系数。 16. 某电冰箱内的温度为 273 K，室温为 298K，今欲使 1 kg 273 K 的水变成 冰， 问最少需做多少功？已知 273 K 时冰的融化热为 335kJ/kg 。 17. 0.500 g 正庚烷放在弹形量热计中，燃烧后温度升高 2.94 K。若量热计本身 及其附件的热容量为 8.177kJ/K, 计算 298K 时正庚烷的燃烧热（量热计的平均 温度为 298 K）

8.在29815K及压力时设环丙烷,石墨及氢气的燃烧热(△瞪)分别为 2029,-3938及-28584k/mo。若已知丙烯(气)的△H=20.5kJ/mol 试求 (1)环丙烷的AH (2)环丙烷异构化变为丙烯的AH 19.某高压容器中含有未知气体,可能是氮或氩气。今在298K时,取出一些 样品,从5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低了21K,试问能否判断出容 器中是何种气体? 设振动的贡献可忽略不计。 20.将H0看作刚体非线性分子,用经典理论来估计其气体的Cpm值是多少? 如果升高温度,将所有振动项的贡献都考虑进去,这时C@m值又是多少?

18. 在 298.15K 及 压力时设环丙烷，石墨及氢气的燃烧热（ ）分别为 -2029，-393.8 及-285.84 kJ/mol。若已知丙烯（气）的 =20.5 kJ/mol， 试求： （1） 环丙烷的 。 （2） 环丙烷异构化变为丙烯的 。 19. 某高压容器中含有未知气体，可能是氮或氩气。今在 298 K 时，取出一些 样品，从 5 dm3 绝热可逆膨胀到 6 dm3,温度降低了 21 K，试问能否判断出容 器中是何种气体？ 设振动的贡献可忽略不计。 20. 将 H2O 看作刚体非线性分子，用经典理论来估计其气体的 C(p,m)值是多少？ 如果升高温度，将所有振动项的贡献都考虑进去，这时 C(p,m)值又是多少？