任务一理想气体的认知习题.docx

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任务一理想气体的认知习题

学习情境一反应过程中热力学焓值的测定

一、选择题：

1．关于理想气体，正确说法是（C）

A．只有当温度很低时，实际气体才可当做理想气体

B．只有压强很大时，实际气体才可当做理想气体

C．在常温常压下，许多实际气体可当做理想气体

D．所有的实际气体在任何情况下，都可以当做理想气体

2．一定质量的理想气体的三个状态参量，在变化过程中（BCD）

A．可以只改变其中一个

B．可以只改变其中两个

C．可以改变三个

D．不论如何变化，其pV/T的值总不变

3．一定质量的理想气体，处于某一初始状态，要使它经过两个变化过程，压强仍回到初始的数值，可能发生的过程是（ACD）

A．先等容降温，再等温压缩B．先等容降温，再等温膨胀

C．先等容升温，再等温膨胀D．先等温膨胀，再等容升温

4．某个贮气筒内压缩空气的温度是30℃，压强是100atm，从筒内放出一半质量的气体以后，剩余气体的温度降低到10℃，则其压强为（C）

A．50atmB．200atmC．46.7atmD．16.7atm

5．对于气态方程pV/T=常量，下列说法中正确的是（AB）

A．质量相等的同种气体有相等的常量

B．摩尔数相等的不同种气体有相等的常量

C．同种气体有相等的常量

D．质量相等的气体有相等的常量

6．一定质量的理想气体，从状态p1、V1、T1变化到p2、V2、T2，下述的判断，哪些是不可能的（BD）

A．p2＞p1，V2＞V1，T2＞T1

B．p2＞p1,V2＞V1,T2＜T1

C．p2＞p1，V2＜V1，T2＜T1

D．p2＜p1，V2＜V1，T2＞T1

7．在T、V恒定的容器中，含有2mol的A（g）、3mol的B（g）。

若向容器中再加入1mol的D（g）。

则原容器中B（g）的分压力PB（C）。

分体积VB（B）。

已知A、B、D皆为理想气体。

A．变大B．变小C．不变D．无法确定

注：

因pBV=nBRT，故pB不变；pVB=nBRT，p变大，故VB变小。

8．当某真实气体的对比温度Tr=T/Tc＞1时，该气体的压缩因子Z（D）。

A．大于1B．小于1C．=1D．条件不全，无法确定

注：

条件不全，无法确定

9.在一定的温度下，理想气体混合物总压P=ΣPB，体积V=ΣVB，n=ΣnB，下列各式中，只有式（C）是正确的。

A．PBVB=nBRTB．PVB=nRTC．PBV=nBRTD．PBVB=nRT

注：

只有式C中PBV=nBRT是正确的。

10.在温度恒定为100℃，体积为2dm3的容器中，含有0.04mol的水蒸气。

若再向上述容器中加入0.02mol的H2O（l），平衡后容器中的H2O必然为（A）。

A．气态B．液态C．气、液两相平衡D．无法确定其相态

注：

因P=（0.04＋0.02）×8.314×373.15/2kPa=93.07kPa＜101.325kPa，

故H2O为气态。

11.Cl2的临界温度为144℃，临界压力为7.7MPa。

在308K下，某装有Cl2的钢瓶中Cl2的压力为6200kPa，此钢瓶中的Cl2必为（C）。

A．气态B．液态C．气、液两相平衡D．气、液不分的状态

注：

Cl2为气、液两相平衡态。

12.在一定温度下，不论何种气体，当其对比压力Pr=P/Pc趋近于零时，其压缩因子（B）。

A．=0B．=1C．＞1D．＜1

13.在一定T、p下，某实际气体的压缩因子Z＞1，则表明在相同的T、p下，Vm（实际）（A）Vm（理想）。

A．＞B．=C．＜D．二者大小无一定关系

注：

Vm（实际）＞Vm（理想）

14.在-100℃、100×107kPa下，理想气体的压缩因子Z（）。

A．=0B．=1C．＞1D．＜1

答案：

（B）。

不论在任何条件下，理想气体的Z=1。

15.任何实际气体，若温度在其临界温度之上，当该气体的压力p=2pC时，该系统必为（C）。

A．气、液两相共存B．液态C．气态D．气、液不分的状态

16．在恒温100℃下，在一个带有活塞的气缸中有1mol的N2（g），活塞对气体的压力恒定为202.65kPa，若向其中再注入2mol的水，达到平衡后，此系统中水蒸气的分压力p（H2O）（B）。

（N2在水中的溶解度可忽略不计）

A．＞101.325kPaB．=101.325kPaC．＜101.325kPaD．不能确定

注：

pH2O=p*H2O=101.325kPa，只能有1mol的水汽化。

17.2mol理想气体，其CV,m=1.5R，由300kPa、20dm3的始态，在恒压下温度升高1K过程的体积功W=（D）。

A．8.314JB．0C．16.63JD．-16.63J

注：

W=-p（V2-V1）=-nRΔT=-16.63J

18.对于理想气体，焦耳-汤姆孙系数μJ-T（C）。

A.>0；B.<0；C.=0；D.不能确定。

19.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：

（B）。

A.Cp,mCV,m；C.Cp,m=CV,m；D.难以比较。

20.当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：

（D）。

A.焓总是不变；B.热力学能总是增加；C.焓总是增加；D.热力学能总是减少。

21.25℃，下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是：

（B）。

A.N2（g）；B.S（s,单斜）；C.Br2（l）；D.I2（s）。

22.范德华气体经绝热自由膨胀后，气体的温度：

（B）。

A.上升；B.下降；C.不变。

23.理想气体状态方程式实际上概括了三个实验定律，它们是：

（B）。

A.玻意耳定律，分压定律和分体积定律；

B.玻意耳定律，盖·吕萨克定律和阿伏伽德罗定律；

C.玻意耳定律，盖·吕萨克定律和分压定律；

D.玻意耳定律，分体积定律和阿伏伽德罗定律。

24.某坚固容器容积100dm3，于25℃，101.3kPa下发生剧烈化学反应，容器内压力、温度分别升至5066kPa和1000℃。

数日后，温度、压力降至初态（25℃和101.3kPa），则下列说法中正确的为：

（D）。

A.该过程∆U=0，∆H=0B.该过程∆H=0，W≠0

C.该过程∆U=0，Q≠0D.该过程W=0，Q≠0

25.H2和O2以2：

1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中（D）是正确的。

A.∆H=0；B.∆T=0；C.pVγ=常数；D.∆U=0。

26.范德华方程中的压力修正项对Vm的关系为：

（C）。

A.正比于Vm2；B.正比于Vm；C.正比于1/Vm2；D.正比于1/Vm。

27.已知反应H2（g）+

O2（g）==H2O（g）的标准摩尔反应焓为∆rH（T），下列说法中不正确的是：

（B）。

A.∆rH（T）是H2O（g）的标准摩尔生成焓；

B.∆rH（T）是H2O（g）的标准摩尔燃烧焓；

C.∆rH（T）是负值；D.∆rH（T）与反应的∆rU数值不等。

28.已知在T1到T2的温度范围内某化学反应所对应的∑νBCp,m（B）>0，则在该温度范围内反应的∆rU，则：

（C）。

A.不随温度变化；B.随温度升高而减小；

C.随温度升高而增大；D.与温度的关系无法简单描述。

29.对不同气体，同一恒定温度下，以pVm对p作图可得一直线，外推至p=0时所得截距：

（A）。

A.等于相同的不为零的某一定值；B.不等于同一值；C.等于零。

30.∆U可能不为零的过程为：

（B）。

A.隔离系统中的各类变化；B.等温等容过程；

C.理想气体等温过程；D.理想气体自由膨胀过程。

31.理想气体的液化行为是：

（A）。

A.不能液化；B.低温高压下才能液化；

C.低温下能液化；D.高压下能液化。

32.物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度，从T1至T2，∆U等于：

（B）。

A.nCp,m∆T；B.nCV,m∆T；C.nR∆T；D.nRln（T2/T1）。

33..2mol双原子理想气体，由300kPa、20dm3恒温可逆压缩到15dm3，此过程的W=（B）。

A．-1726JB．1726JC．863JD．1207.6J

注：

W=-nRTln（V2/V1）=1726J

34.下列各过程ΔH≠0的过程为（D）。

A．一定量理想气体的恒温过程B．封闭系统绝热、恒压，W'=0的反应过程

C．流体的节流膨胀过程D．一定量的B（l）在绝热真空容器中的蒸发过程

35.下列各过程除（C）过程之外，皆为恒内能（又称热力学能）过程。

A．闭封系统绝热、恒容，W'=0的化学反应过程

B．真实气体向绝热的真空器中自由膨胀的过程

C．真实气体节流膨胀过程D．理想气体恒温可逆膨胀过程

36.V=10dm3的隔离系统内发生某化学反应，使系统的温度升高，压力增加500kPa。

此过程的ΔU为（B）；ΔH为（A）。

A．5kJB．0C．-5kJD．50J

注：

ΔU=0。

ΔH=VΔp=5kJ

37.2mol某理想气体，由同一始态，即V1=20dm3、p1=250kPa，分别经过：

（1）绝热可逆压缩到p2=500kPa；

（2）绝热，反抗恒定外压，p（环）=500kPa压缩到平衡态。

则ΔUa（B）ΔUb。

A．＞B．＜C．=D．二者的大小无一定关系

38.在绝热、恒压、W'=0的条件下，反应

H2（g）＋0.5O2（g）→H2O（g），过程的温度由25℃上升到5313.34℃。

则此反应的ΔrUm=（D）。

A．43.97kJ·mol-1B．-43.97kJ·mol-1C．42.73kJ·mol-1

D．-42.73kJ·mol-1

注：

ΔrUm=W=-R（T2-1.5T1）=-42.73kJ·mol-1

39.2mol的双原子理想气体，某过程的Δ（pV）=26kJ，则此过程的焓变ΔH=（C）。

A．26kJB．39kJC．65kJD．32.5Kj

注：

双原子理想气体CV，m=2.5R，Δ（pV）=nRΔT

ΔH=2.5nRΔT=2.5Δ（pV）=65kJ

40.2mol的单原子理想气体，其绝热过程的Δ（pV）=-26kJ，则该过程的体积功W=（D）。

A．26kJB．-65kJC．39kJD．-39kJ

注：

Q=0，Δ（pV）=nRΔT=-26kJ，CV，m=1.5R，

W=ΔU=1.5nRΔT=1.5Δ（pV）=-39kJ

41.在一个体积恒定为0.50m3的绝热容器中发生某化学反应，容器内气体的温度升高750℃、压力增加600kPa，则此反应过程的ΔH=（C）。

A．6.24kJ·mol-1B．8.51kJ·mol-1C．300kJD．0

注：

Q=0，dV=0，W'=0

ΔH=Δ（pV）=VΔp=0.5×600kJ=300kJ

42.某真实气体节流膨胀过程的Δ（pV）=250J，则此过程的ΔU=（B）。

A．250JB．-250JC．0D．无法确定

注：

ΔH=0，ΔU=-Δ（pV）=-250J

33.在隔离系统中发生下列过程：

I2（s）→I2（g）系统的温度降低，但压力变大，则此过程的ΔH=（B）。

A．=0B．＞0C．＜0D．无法确定

注：

ΔU=0，ΔH=Δ（pV）=VΔp＞0

34.一定量的某理想气体，节流膨胀过程的ΔU（B）、ΔS（A）、ΔG（C））。

A．＞0B．=0C．＜0D．无法确定

注：

理想气体的μJ-T=0，T不变，故ΔU=0；压力降低，体积变大，ΔS=nRln（V2/V1）＞0；ΔG=-TΔS＜0。

35.在隔离系统中发生某化学过程，使系统的温度升高、压力变大，则此过程的H（A）、S（A）、A（B）。

A．变大B．变小C．不变D．无法确定

注：

因ΔU=0，ΔH=VΔp＞0，H变大；ΔS＞0，S变大；

ΔA=-Δ（TS）=-（T2S2-T1S1）＜0，A变小。

36.一定量的单相纯物质，从指定状态

（1）经绝热不可逆膨胀过程的ΔS（A）；

（2）经绝热可逆膨胀过程的ΔS（B）；（3）经绝热不可逆压缩过程的ΔS（A））；（4）经任一可逆循环过程的热温商之和（B）；（5）经任一不可逆循环过程的热温商之和（C）。

A．＞0B．=0C．＜0D．无法确定

注：

因可逆过程的热温商之和等于熵变，不可逆过程的热温商之和小于熵变，故

（1）ΔS＞0；

（2）ΔS=0；（3）ΔS＞0；（4）可逆循环过程的热温商之和=0；（5）不可逆循环过程的热温商之和＜0。

37.下列关于卡诺循环的描述中，正确的是（B）

A．卡诺循环完成后，体系复原，环境不能复原，是不可逆循环

B．卡诺循环完成后，体系复原，环境不能复原，是可逆循环

C．卡诺循环完成后，体系复原，环境也复原，是不可逆循环

D．卡诺循环完成后，体系复原，环境也复原，是可逆循环

38.工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（B）

A．83％B.25％C.100％D.20％

39.对于理想气体的等温压缩过程，

（1）Q＝W、

（2）ΔU＝ΔH、（3）ΔS＝0、（4）ΔS<0、（5）ΔS>0上述五个关系式中，不正确的是（D）

A．

（1）

（2）B.

（2）（4）C.

（1）（4）D.（3）（5）

40.设ΔS1与ΔS2分别表示为nmolO2（视为理气），经等压与等容过程，温度从T升至2T时的熵变，则ΔS1/ΔS2等于（C）

A．5/3B.5/7C.7/5D.3/5

41.不可逆循环过程中，体系的熵变值（C）

A．大于零B.小于零C.等于零D.不能确定

42.对理想气体的自由膨胀过程，

（1）Q＝ΔH、

（2）ΔH>Q、（3）ΔS＝0、（4）ΔS>0。

上述四个关系中，正确的是（C）

A.

（2）（3）B.

（1）（3）C.

（1）（4）D.

（2）（4）

43.1mol理想气体从300K，1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（D）

A.ΔS>0、ΔG>ΔAB.ΔS<0、ΔG<ΔA

C.ΔS＝0、ΔG＝ΔAD.ΔA<0、ΔG＝ΔA

44.孤立体系发生一自发过程，则（C）

A.ΔA>0B.ΔA＝0C.ΔA<0D.ΔA的符号不能确定

45.下列过程中ΔG＝0的过程是（C）

A.绝热可逆且W＇＝0的过程

B.等温等容且W＇＝0的可逆过程

C.等温等压且W＇＝0的可逆过程

D.等温且W＇＝0的可逆过程

46.－ΔG（T，p）>W＇的过程是（B）

A.自发过程B.不可逆过程

C.不能发生的过程D.非自发过程

47.373K，101.3kPa的水向真空膨胀变为373K，101.3kPa的水蒸气，则（D）

A.ΔS＝0B.ΔU＝0C.ΔH＝0D.ΔG＝0

48.水蒸汽在373K，101.3kPa下冷凝成水，则该过程（D）

A.ΔS＝0B.ΔA＝0C.ΔH＝0D.ΔG＝0

49.在298K时，已知气相反应2CO2＝2CO+O2的ΔrGmø＝514.2kJ，则此反应的ΔrAmø与

ΔrGmø的关系是（B）

A.ΔrAmø＝ΔrGmøB.ΔrAmø＜ΔrGmø

C.ΔrAmø＞ΔrGmøD.无法比较

50.对理想气体自由膨胀的绝热过程，下列关系中正确的是（D）

A.ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0B.ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0

C.ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0D.ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0

51.1mol单原子理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程，则对于体系（B）

A.ΔS＝0、ΔH＝0B.ΔS>0、ΔH＝0

C.ΔS<0、ΔH>0D.ΔS>0、ΔH>0

52.2mol双原子理想气体在TK时经一等温压缩过程，则对于体系（C）

A.ΔS＝0、ΔG>0B.ΔS<0、ΔG<0

C.ΔS<0、ΔG>0D.ΔS>0、ΔG＝0

53.1mol10kPa323K某单原子理想气体反抗20kPa，冷却压缩至温度为283K，则（C）

A.ΔS＝0、ΔH＝0B.ΔS>0、ΔH<0

C.ΔS<0、ΔH<0D.ΔS>0、ΔU>0

54.在298K，1×105Pa下，进行如下化学反应CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）（CO2视为理想气体），其ΔrGm与ΔrAm之差为（B）

A.RB.RTC.1/2RD.3/2RT

55.理想气体在等温可逆膨胀过程中（C）

A.内能增加B.熵不变C.熵增加D.内能减少

56.理想气体从状态A等温膨胀到状态B，可用哪个状态函数的变化来判断过程的自发（B）

A.ΔUB.ΔSC.ΔAD.ΔG

57.下列说法中错误的是（D）

A.孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行

B.体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变

C.不可逆过程的热温商之和小于熵变

D.体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商

58.在－10℃和101325Pa下，1mol过冷水结成冰，则（D）

A.ΔS（系）>0、ΔS（环）>0、ΔS（总）>0

B.ΔS（系）<0、ΔS（环）<0、ΔS（总）<0

C.ΔS（系）<0、ΔS（环）>0、ΔS（总）<0

D.ΔS（系）<0、ΔS（环）>0、ΔS（总）>0

59.使一过程的ΔU＝0应满足的条件是（D）

A.绝热过程B.可逆绝热过程

C.等容绝热过程D.等容绝热且不做非体积功的可逆过程

60.两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为（A）

A.ΔS＝0B.ΔS>0C.ΔS<0D.无法判断

61.使一过程的ΔS＝0应满足的条件是（B）

A.绝热过程B.可逆绝热过程

C.等容绝热过程D.等压绝热过程

62.1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则（A）

A.ΔG＝ΔAB.ΔG>ΔA

C.ΔG与ΔA无法比较D.ΔG<ΔA

63.使一过程的ΔA＝0应满足的条件是（A）

A.等温等容且只做膨胀功的可逆过程

B.等温等压只做膨胀功的可逆过程

C.等容绝热且只做膨胀功的过程

D.可逆绝热过程

64.300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的（D）

A.ΔS<0；ΔU＝0B.ΔS<0；ΔU<0

C.ΔS>0；ΔU>0D.ΔS>0；ΔU＝0

65.对于纯物质在1.013×105Pa和凝固点以上温度时，其固体和液体的摩尔熵、摩尔焓和摩尔自由能的关系是（B）

A.Hm（s）>Hm（l）、Sm（s）>Sm（l）、Gm（s）>Gm（l）

B.Hm（s）Gm（l）

C.Hm（s）>Hm（l）、Sm（s）

D.Hm（s）

66.将一小块冰投入大量水中（水温比0℃只高出一个极微小量），于是冰逐渐熔化，则

（B）

A.ΔS（冰）>0、ΔS（水）>0、ΔS（总）>0

B.ΔS（冰）>0、ΔS（水）<0、ΔS（总）>0

C.ΔS（冰）<0、ΔS（水）<0、ΔS（总）<0

D.ΔS（冰）<0、ΔS（水）>0、ΔS（总）＝0

67.理想气体在可逆绝热膨胀过程中（A）

A.熵不变B.温度不变C.内能不变D.熵增大

68.1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程（D）

A.ΔS＝0B.ΔH＝0C.ΔA＝0D.ΔG＝0

69.某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中（D）

A.ΔS（环）<0B.ΔS（系）>0

C.［ΔS（系）+ΔS（环）］<0D.［ΔS（系）+ΔS（环）］>0

70.CH4（g）由T1、p1绝热可逆膨胀到T2、p2，则（C）

A.ΔH＝0B.ΔG＝0C.ΔS＝0D.ΔU＝0

71.100℃，1.013×105Pa下的1molH2O（l）与100℃的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成100℃，1.013×105Pa的H2O（g），判断该过程的方向可用（C）

A.ΔGB.ΔS（系）C.ΔS（总）D.ΔA

72.下列对热力学第三定律的表述中，哪种是错误的（D）

A.在0K时，任何纯物质的排列整齐的完美晶体，其熵值为零

B.在0K时，任何纯物质的完美晶体其熵值为零

C.不能用有限的手续使一个物体冷却到绝对零度

D.在0K时，任何晶体的熵等于零

73.在一定温度和压强下，有如下四个反应：

（1）CaCO3（s）＝CaO（s）+CO2（g）；ΔS

（1）

（2）乙烯聚合成聚乙烯；ΔS

（2）

（3）H2（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）；ΔS（3）

（4）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；ΔS（4）

其中正确的熵变符号是（C）

A.ΔS

（1）>0、ΔS

（2）>0B.ΔS

（2）<0、ΔS（3）>0

C.ΔS（3）<0、ΔS（4）>0D.ΔS

（1）<0、ΔS（4）<0

74.下列P-V图中，哪个能表示如下循环的示意图。

Ⅰ等温膨胀；Ⅱ等容降温；Ⅲ等温压缩；Ⅳ等容升温（D）

75.下列过程中系统的熵减少的是（B）

A.在900OC时CaCO3（s）→CaO（S）+CO2（g）

B.在0OC、常压下水结成冰

C.理想气体的恒温膨胀

D.水在其正常沸点气化

76.下列过程中当温度升高时△G增加的是（B）

A.MgCO3（S）→MgO（S）+CO2（g）

B.NH3（g）+HCl（g）→NH4Cl（s）

C.NaOH（S）溶于水

D.N2（g）与O2（g）的混合

以下77—123为多选题

77.下列关于“过程”的一些说法中正确的是（DE）

A.非自发过程是不可能实现的

B.自发过程中，体系一定对外做功

C.自发过程是吉布斯自由能降低的过程

D.非自发过程的吉布斯自由能不一定增大

E.一切实际自发的过程，体系与环境的总熵值一定增加

78.关于规定熵的下列说法中正确的是（CE）

A.完美晶体的规定熵等于零B.规定熵是熵的绝对值

C.规定熵是熵的相对值D.规定熵就是标准熵

E.规定熵是可测量的

79.理想气体由p1＝2×105Pa绝热可逆变化到p2＝1×105Pa，则（BC）

A.ΔT>0、ΔS>0B.ΔT<0、ΔS＝0C.ΔV<0、ΔS＝0

D.ΔT<0、ΔS＝0E.ΔV>0、ΔS>0

80.1mol水在100℃，101.325kPa下向真空蒸发变成100℃，101.325kPa的水蒸气，该过程