物化试卷 理想气体与热力学第一定律

温州大学试卷纸

学院—化学与材料工程--- 班级---- 06化本----- 姓名------------------------------------- 学号------------------------------------- 第二小组测试卷一

2012—2013学年第一学期

考试科目 试卷类型 考试形式 考试对象 物理化学(上) 闭卷 11化本 考 试成绩 一、选择题 ( 共10题 20分 )

1. 物质临界点的性质与什么有关？------------------ -----------( ) A. 与外界温度有关 B. 与外界压力有关 C. 是物质本身的特性 D. 与外界物质有关

2. 下列说法错误的是------------------------------------------------( ) A . 压力是宏观量

B . 压力是体系微观粒子相互碰撞时动量改变量的量度 C . 压力是体系微观粒子碰撞器壁时动量改变量的量度 D . 压力是体系微观粒子一种运动行为的统计平均值

3. 范德华气体方程式中的常数a与b应取何值？-------------( ) A. 都大于零 B. 都小于零

C. a大于零，b小于零 D. a小于零，b大于零

4. 理想气体的分子运动论公式为 PV=Nmu2 式中，u是-( )

A. 分子平均运动速率 B. 最可几速率 C. 分子运动最大速率 D. 根均方速率

5．成年人每次呼吸大约为500ml空气，若其压力为100kPa，温度为20℃，则 其中有多少氧分子？ --------------------------------------------( ) A . 4.305×10?3mol B . 0.0205mol

C . 22.32mol D . 4.69mol

6. 在同一温度下，同一气体物质的摩尔定压热容Cp,m与摩尔定容热容CV,m 之间的关系为-----------------------------------------------------( )。

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A .Cp,m < CV,m； B.Cp,m > CV,m；

C.Cp,m = CV,m； D.难以比较;

7. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则-----------( )。 ( 1 )焓总是不变； ( 2 )热力学能总是增加；

( 3 )焓总是增加； ( 4 )热力学能总是减少。

8. 25℃，下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是------（ ）。

（1）N2(g)；（2）S(s , 单斜)；（3）Br2(l)；（4）I2(s)。

9. 某坚固容器容积100 dm3，于25℃，101.3 kPa下发生剧烈化学反应，容器内 压力、温度 分别升至5066 kPa和1000℃。数日后，温度、压力降至初态（25 ℃和101.3 kPa），则下列说法中正确的为--------------------（ ）。 ( 1 )该过程?U = 0，?H = 0 ( 2 )该过程?H = 0，W?0 ( 3 )该过程?U = 0，Q?0

( 4 )该过程W = 0，Q?0

10. 理想气体的液化行为是-----------------------------------------（ ）。 （1）不能液化； （2）低温高压下才能液化； （3）低温下能液化； （4）高压下能液化。

二、填空题 ( 共10题 30分 每空3分 ) 11. 在300K，100kPa下，某理想气体的密度为80.8275×10-3kg·m-3。则该气体的摩尔质量 M=（ ）。

12.恒温100℃下，在意带有活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O（g），当缓慢地压缩到 压力p=（ ）kPa时才可能有水滴H2O（l）出现。

13.在n，T一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时都满足：limp? (PV) ??0 =( )。

14.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。当实际气体Z>1时，说明该气体比理想气体（ ），Z与与处在临界点时的压缩因子Zc的比值Z/ZC=（ ）。

15.封闭系统过程的△H=△U的条件：（1）对于理想气体单纯pVT变化过程其条件是（ ）；（2）对于有理想气体参加的化学反应其条件是（ ）。

16. 在一个体积恒定为2m3，W’=0的绝热反应器中，发生某化学反应使系统温度升高1200℃，压力增加300kPa，此过程的△U=（ ）；△H=（ ）。

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三、问答题( 共 2题 16分 )

17. (8分 ) 如右图，理想气体经A?B?C?A循环过程，

pA问B?C过程的?UBC对应图中哪一部分的面积？

dT=0

Q=0

CB

FV DE

18．(8分)两瓶不同种类的气体，其分子平均平动能相同，但气体的密度不同。问它们的温度是否相同？压力是否相同？为什么？

四、计算题 ( 共 2题 每题15分 )

19在一个容积为0.5立方米的钢瓶内，放有16kg温度为500k的CH4（g）,试计算容器内的压力。

（1）用理想气体状态方程； （2）由van der Waals 方程计算；已知CH4（g) 的常熟a=0.228Pa·m6·mol?2 b=0.427×10?4m3·mol?1,M(CH4）=16.0g·mol?1

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20. 理想气体等温可逆膨胀，体积从V1胀大到10V 1，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。

五．简答题（共4分）

21. 在物理化学学习中，对老师或者对这门课有什么要求或者建议？

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第二小组测试卷一答案

一、选择题 ( 共11题 33分 )

1.C 2.B 3. A 4.D 5. A 6. B 7.D 8.B 9.D 10.A

二、填空题 ( 共10题 25分 )

11. 2.016×10-3kg/mol 12. 101.325 13. nRT

14. PVm/RT；难压缩；PrVr/Tr

15. （1）温度恒定，当△T=0时，△（pV）=0； （2）温度恒定，∑VB（g）=0

16. 0； 600kJ

三、问答题 ( 共 2题 16分 )

17.解：?U =?UAB +?UBC +?UCA=0

?UAB =0 (等T过程) ?UCA= -WCA (绝热过程)

故?UBC = WCA 对应于图中SCEDA

18.答：温度相同。因为气体的温度只取决于分子平移的动能，两种不同的气体若平移的动能相同则温度必然相同。但两种气体的压力是不同的，因为气体的压力与气体的密度是成正比的。两种气体的密度不同，当然它们的压力就不同。

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四、计算题 ( 共 2题 30分 ) 19.

(1)用理想气体状态方程计算：

P=nRT/V=(1000×8.3145×500/0.5)Pa=8.31×106Pa

(2)由 van der Waals 方程计算：

n2a1000?8.3145?50010002?0.228nRT6 P=－2=－=8.18×10Pa ?420.5?1000?0.427?100.5V?nbV

20.

(1)W??nRTln(V2/V1)??p1V1ln(10)?41850J?23V1??W/(p1ln10)???8.97?10m 52.0265?10Pa?ln10W41850J(2)T???1093K?1?1nRln(V2/V1)(2mol)?(8.314J?K?mol)ln10

五．符合题意即可

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四、计算题 ( 共 2题 30分 ) 19.

(1)用理想气体状态方程计算：

P=nRT/V=(1000×8.3145×500/0.5)Pa=8.31×106Pa

(2)由 van der Waals 方程计算：

n2a1000?8.3145?50010002?0.228nRT6 P=－2=－=8.18×10Pa ?420.5?1000?0.427?100.5V?nbV

20.

(1)W??nRTln(V2/V1)??p1V1ln(10)?41850J?23V1??W/(p1ln10)???8.97?10m 52.0265?10Pa?ln10W41850J(2)T???1093K?1?1nRln(V2/V1)(2mol)?(8.314J?K?mol)ln10

五．符合题意即可

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