物理化学模拟试题及答案(4)

（A）必定改变 (B) 必定不变 (C) 不一定改变 (D) 状态与内能无关 答案：C。例如，理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。

(37) 在一定T、p下，气化焓?vapH ,熔化焓?fusH 和升华焓?subH 的关系： (A)??subH > ?vapH (B) ?subH > ?fusH

(C)??subH = ?vapH +?fusH 答案：D

(D) ?vapH > ?subH

(38) 一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机牵引的列车行走的距离:

(A) 较长 (B) 较短 (C) 一样 (D) 不一定 答案：A

(39) 压力为10Pa 的2m范德华气体进行绝热自由膨胀，直至体系压力达到5310Pa时为止。此变化中，该气体做功为多少：

(A) 2310J (B) 10J (C) 10J (D) 0J 答案：D。

(40) 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 答案：C

(41) 某体系在非等压过程中加热，吸热Q，使温度从T1升到T2，则此过程的焓增量?H : (A)?H = Q (B)?H = 0 (C)?H = ?U +?(pV) (D)?H 等于别的值。 答案：C

(42) 非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误： (A)Q = 0 (B)W = 0 (C)?U = 0 (D)?H = 0 答案：D

(43) 始态(p1,V1,T1)完全相同的一个理想气体体系和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。当膨胀相同体积之后，

(A)范德华气体的内能减少量比理想气体的多

6

6

5

6

3

5

11

(B)范德华气体的终态温度比理想气体的低 (C)范德华气体所做的功比理想气体的少 (D)范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等 上述哪一种说法正确。

答案：B。因终态体积相同且恒外压，故所作的功相同。又因绝热Q＝0，故内能与焓的变化亦相同。而范德华气体经膨胀后温度要降低。

(44) 下述哪一种说法正确：

（A）理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ不一定为零 （B）非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ一定不为零 （C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质

（D）使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p, T值只有一组

答案：C。因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零，膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质。

(45) 欲测定有机物的燃烧热Qp ,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为QV。公式Qp = QV + ΔnRT中的T为：

(A)氧弹中的最高燃烧温度 (B)氧弹所浸泡的水的温度 (C)外水套的水温度 (D) 298.2K 答案：C

(46) 欲测定有机物的燃烧热Qp ,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为QV。由公式得：Qp = QV + ΔnRT = QV + pΔV,式中p应为何值？

(A)氧弹中氧气压力 (B)钢瓶中氧气压力 (C) p? (D) 实验室大气压力 答案：D

(47) 下述说法何者正确： (A)水的生成热即是氧气的燃烧热 (B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热 (C)水的生成热即是氢气的燃烧热

12

(D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热 答案：C

(48) 一恒压反应体系，若产物与反应物的ΔCp >0,则此反应: (A)吸热 (B)放热 (C)无热效应 (D)吸放热不能肯定 答案：D

问答题

1. ?dV???dT????dp的物理意义是什么？

答：体积V是温度T和压力p的函数，V＝f(T,P)，当T，p同时发生微小变化时，所引起V的变化是此两独立变化之和。

2． ??????????的物理意义是什么？

答：上式表明，在恒压下改变温度而引起内能变化是由两方面引起的，也就是上式右端的两项。一方面，是由于恒容下改变温度而引起内能的变化。此变化是由于温度改变分子运动的动能改变，从而引起内能的变化；另一方面，恒压下，温度改变会引起体积变化，使分子间距发生变化，引起势能变化，内能亦随之变化。

3．对理想气体来说ΔUT＝0，是否说明若水蒸气为理想气体则在25℃下将水蒸发成水蒸气时ΔUT＝0？

答：温度不变内能则不变的说法只是对理想气体才适用。水蒸发变为水蒸气不符合此条件，故不成立。实际上水蒸发过程需吸收热量q=ΔU－W，可见所吸之热一部分对外做功，一部分使内能增加。

4．说明下列有关功的计算公式的使用条件。 （1）W＝－p(外)ΔV （2）W＝－nRTlnV2/V1 （3）W≈－pV=－nRT （4）W＝CvΔT

（5）W??nR(T2?T1)/(1??) γ＝Cp/Cv

??V???T?p??V???p?T??U???T?p??U???T?V??U???V???V?T??T?p 13

答：由体积功计算的一般公式W??p(外)dV可知： （1）外压恒定过程。则W＝－p(外)ΔV。

（2）理想气体恒温可逆过程。此时p(外)＝p(内)，pV=nRT，

?W???VnRTdV??RTln2。 VV1（3）液体在恒温恒压p（外）＝p（内）下蒸发成气体，此蒸气为理想气体，且液体体积与气体体积相比较可以略去。W??p(外（)V氯－V液）－p（内）V氯＝－nRT。

（4）理想气体绝热过程。ΔU＝W＝CvΔT

（5）理想气体绝热可逆过程。p1V1??p2V2??k，代入功的积分式可得

?W??nR(T2?T1)/(1??)。

5．从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？

答：两过程中压力下降程度不同，理想气体恒温可逆膨胀过程中从环境吸热因此压力下降较小，而理想气体绝热可逆膨胀过程中无法从环境吸热故压力下降较大，因此理想气体恒温可逆膨胀过程所做的功总是大于绝热可逆膨胀过程所做的功。

6．为什么膨胀功和压缩功均使用相同的公式W??p（外）dV？

答：热力学中功是以环境为基础，即以环境所留下的变化来衡量的。膨胀时，系统抵抗外压对环境做功，环境得到功，相当于将一重物升高。因此W??p（外）dV。当外压大于系统压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大小，故其体积功的表达式仍为W??p（外）dV。

7．理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，则

ΔH＝ΔU＋Δ（pV），ΔU＝0，Δ（pV）＝0，故ΔH＝0 ΔH＝ΔU＋pΔV，ΔU＝0，pΔV≠0，故ΔH≠0 上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？

答：方法（1）是正确的。理想气体内能只是温度的函数，因恒温故ΔU＝0，理想气体恒温下pV=nRT为常数，故Δ(pV)＝0。方法（2）的错误在于H＝U＋pV中的p 是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中，系统的压力既不是常数亦不等于外压，因此不能认为Δ(pV)

??? 14

＝pΔV。

8．系统经一个循环后，ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零？

答：否。其中H和U为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH＝0、ΔU＝0。而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。

9．理想气体从p1绝热膨胀至p2时，W＝ΔU，绝热膨胀时若外压为零则W＝0，ΔU＝0；若外压不为零则ΔU≠0。以上两ΔU不相等与U为状态函数的性质是否矛盾？

答：不矛盾。在本例中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU亦不会相同。若外压不等于零时，系统的内能要消耗一部 …… 此处隐藏：2316字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……