物化试卷 理想气体与热力学第一定律

第二小组测试卷一 2012—2013学年第一学期 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=3
1Nmu² 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 . 4.305×103 mol 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C p ,m 与摩尔定容热容C V ,m
之间的关系为-----------------------------------------------------( )。

考试科目 物理化学(上) 考试成绩 试卷类型 考试形式 闭卷 考试对象 11化本 学院—化学与材料工程--- 班级---- 06化本----- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------
A .C p ,m < C V ,m ； B.C p ,m > C V ,m ；
C.C p ,m = C V ,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）N 2(g)；（2）S(s , 单斜)；（3）Br 2(l)；（4）I 2(s)。

9. 某坚固容器容积100 dm 3，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H 2O （g ），当缓慢地压缩到
压力p=（ ）kPa 时才可能有水滴H 2O （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：lim 0
−→−p (PV) =( )。

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/Z C =
（ ）。

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2m 3，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=（ ）。

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， 问B →C 过程的∆U BC 对应图中哪一部分的面积？
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CH 4（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CH 4（g) 的常熟a=0.228Pa ·m 6·mol 2- b=0.427×104-m ³·mol 1-,M(CH4）=16.0g ·mol 1-
A B C D E
F dT=0Q=0p V
20.理想气体等温可逆膨胀，体积从V
1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V
1。

(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？
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. PV m/RT；难压缩；P r V r/T r
15. （1）温度恒定，当△T=0时，△（pV）=0；（2）温度恒定，∑V B（g）=0
16. 0；600kJ
三、问答题( 共2题16分)
17.解：∆U =∆U AB +∆U BC +∆U CA=0
∆U AB =0 (等T过程)
∆U CA= -W CA(绝热过程)
故∆U BC = W CA对应于图中S CEDA
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。

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：
P=nb V nRT -－22V
a n =410427.010005.05003145.81000-⨯⨯-⨯⨯－225.0228.01000⨯=8.18×106Pa
20.
K mol K J mol J V V nR W T m Pa J p W V V p V V nRT W 109310
ln )314.8()2(41850)/ln()2(1097.810
ln 100265.241850)10ln /()
10ln()/ln()1(1112325111112=⋅⋅⨯==⨯=⨯⨯--=-=-=-=---
五．符合题意即可。