熱力學(xué)第一定律練習(xí)答案（化學(xué)07級(jí)）09-3-12一、選擇題（共17題32分）1.2分（0278）0278［答］(D)(2分)2分(0182)0182［答］(C)(2分)2分(8414)8414［答］(C)1分(0386)0386［答］ (C) (2分)2分(0236)0236［答］ (C) (2分)1分(0460)0460［答］ (B) (2分)2分(0237)0237［答］ (B) (2分)2分(8409)8409［答］ (D)2分(0202)0202［答］ (B)2分(0102)0102［答］ (A) (2分)2分(0117)0117［答］ (D)2分(0353)0353［答］ (B)2分(0349)0349［答］ (A) (2分)2分(0083)0083［答］ (A) (2分)2分(0303)0303［答］ (A)2分(0065)0065［答］ (C) (2分)2分(0572)0572［答］ (D) (2分)二、填空題(共7題14分)2分(0577)0577［答］ 改變分子的能級(jí)；改變?cè)诜肿幽芗?jí)上的分子數(shù) (2分)2分(0481)0481［答］ ArUm=-4816kJ-mol-i (1分)AHm=-4826kJ-mol-i (1分)2分(0093)0093［答］ AH+gAZ++AU2=Q-W軸 (1分)2分(0384)0384［答］ (A)=；(B)=；(C)=；①)=2分(0479)0479［答］ 0.5x⑴+1.5x(2)-(4)+3x⑶Al(s)+(3⑵C12(g)=AlJ(s)A(AlCL,s>-673.5kJ-mol-i

im32分(0101)0101［答］%=wn2分(9039)9039

［答］88三、計(jì)算題(共12題115分)10分(0453)0453［答］QHiQ4)十653及五汕：)品口式由十陽(yáng)4①

個(gè)CsHlQ乩由十方口從中蜃髭 十汨也⑵葡萄糖結(jié)構(gòu)(如圖)HOHHHHHIII I I ?O=c-c-c-c-c-c-OHHOHHOHOHHAsubHm(1)=144kJ-mol-iAcHm(2)=-1919kJ.mol-i(用鍵焓計(jì)算)AlHm(3)=-264kJ.mol-iAH=AH(1)+AH(2)+AlH(3)=-2039kJ.mol-i

g(2分)15分(0361)0361[答](1)P=RTaV-b口(")=上■

dTv--b(2分)—/dT、—/

日「(dv)—一(dU)T(dT)V—aV2~C~Vd>U dp、 a dT、故(而)T=(dT)v_p=正=-C，日J(rèn)=_CV(而)U(4分)得AT=Jv2- dv=-2.07KVCV21V(2分)「月H、(2)因(丁)=-C□(T,p),

dpTp"j-t=(dT)H(2分)由于焦-湯膨脹為恒焓效應(yīng),故CpJp2'產(chǎn)p)dp二Cpp1J(唾)dp=CdpHJT2dTpT1=C(T-T)p2 1(4分)即AT=Jp2R(T,p)dppi(1分)27.100549[答]分(0549)C(s)+O2(g)+4N2(g)——>CO2(g)+4N2(g)設(shè)反應(yīng)在絕熱條件下進(jìn)行,如右圖所示:C+O2+4N2AM298K八△Hi8產(chǎn)此|H1=-4H2AH2=JT2[(26.65+42.26X10-3T-14.27X10-6T2)]dT(3分)Ti+卜2[4(27.87+4.27X10-3T)]dTTi=393.500kJ?mol-iT1=298K,T2=Tm解得Tm=2404K(5分)(2分)28.15分(0306)0306［答］ pV=nRTV1=nRT1/p1=11.2dm3；p1/V1=p2/V2=K,V=22.4dm3 (2分)T2=p2V2/nR=1092K。 dU=3Q-3W,CVVdT=3Q-pdV,3Q/dT=CV-p(dV/dT),Vm2=RT/K,2VmdVm=(R/K)dT。dVm/dT=R/(2KVm)故%m=AQ/dT=CVm+p(R/2KV>2R=16.63J?K-i?mol-i (3分)Q=nCm(T2-T1)=2R(1092-273)=13.707kJ(5分)p/V=K=2/11.2=0.178W=卜2pdV=0.178卜2pdVV1二(0.178/2)X(V2-V2)=3.402kJ(5分)10分(0200)0200［答］ 假定流經(jīng)絕熱管的時(shí)間為t秒，則電阻絲發(fā)出的熱量為：Qp=12R(電阻)tn=pV/(RT1)=p(ut)/(RT1)Cp,m=Qp/nAT=12R(電阻).RT1/(puAT) (6分)=36.71J-K-i-mol-i (2分)CV,m=Cp,m-R=28.39J-Kimol-1 (2分)15分(0509)0509［答］ A：CH(g)=7C(g)+8H(g)(氣體甲苯解離) (2分)78AHe(298K)［即：(1)+4x(3)+7x(4)-(2)-4x⑸—7x(6)］=6698.6rmkJ?mol-1(6分)B：甲苯中包括8個(gè)C—H鍵，4個(gè)C—C鍵，3個(gè)C二二C鍵，故由鍵能計(jì)算的氣體甲苯的解離能為［(8x413.0)+(4x345.6)+(3x610.0)］kJ.mol-1=6516.4kJ-mol-1 (4分)A與B的差值：(6689.6-6516.4)kJ.mol-1=182.2kJ?mol-1該差值即為甲苯的共振能。 (3分)5分(0235)0235［答］ p1=151988Pa,p2=101325Pa,p3=119158Pa設(shè)氣體絕熱可逆膨脹后的溫度為T(mén)2,則由題給條件p2/p3=T2/T1=1/1.176 (1分)pi-yTy=pi-yTy1 1 2 2(p/p)i-y=(T/T)y1 2 21(l-7)ln(/914>2)=71n(r2/ri)(l-y)lnl.5=-ylnl.176

0.4055-0.4055尸0.1621?7=1.666(2分)(2分)10分(0324)0324[答]in=(ar/ap)=F-i/(aH/aT)](羽/如) (3分)J-T HL p」 T=-(i/c)Fv-r(av/aT)1=-3.272x10-5dms-K-ji (4分)〃l_ pJ=-3.3x10-8K-Pa-i (3分)5分(1111)1111[答]a/K=-(dp/dT)v (3分)Np弋(a/K)A3.860MPa (2分)壓力為3.961MPa10分(0546)0546[答] 3Sb2S3(s)+llKC103(s)=3Sb205(s)+llKCl(s)+9SO2(g) (3分)AHe(298K)=[(3X175+11X391-9X297)-(3X972+11X436)]kJmol-i二5559kJmol-imolSb2s3和11molKCR總體積為：[(3X339.7/4.6)+(11X122.6/2.3)]cm3=808cm3火柴頭上反應(yīng)混合物體積：[(4/3)28X(1.5)3X10-3-2X2X2,5X10-3]cm3=4.1X10-3cm3一個(gè)火柴頭放熱(5559/808)X4.1X10-3Jmol-i=28.2Jmol-i(3分)molSb2O5,11molKC1和9molSO2熱容為：(3XI18+11451+9X40)JK-imol-i=1275JK-i一個(gè)火柴頭反應(yīng)物熱容為：[(1275/808)X4.1X10-3]JK-imol-i=6.47X10-3JK-imol-i火柴頭上木柴熱容為：(2X2X2.5X10-3X0.5X1.75)J-K-i-mol-i=8.75X10-3JK-i-mol-i故 t=28.2℃/[(6.24+8.75)X10-3]=1850c (2分)環(huán)境溫度25℃,則火柴頭的瞬時(shí)溫度可達(dá)25℃+1850℃=1875℃>>300℃ (2分)火柴可被點(diǎn)燃。5

054i

［答］5

05i3

［答］分(0541)最高溫度為T(mén)m,則fTm(20.96+0.0293(T/K)(J/K))dT=281580J300KTm=3785K最終壓力P2=n2RTm/丫2=852.3kPa分(0513)(1)+(3)-(2)得所求反應(yīng)ArH(⑦)=-88kJ.mol-i(3分)(2分)(2分)ArHm(1000K)=ArHm(298K)+J1000KACdT=-80.4kJ.mol-1 (3分)rm rm 298Kp四、問(wèn)答題(共4題25分)10分(0226)0226［答］ C=5Q/dT,5W=(nRT/V)dV (2分)dU=5Q-5W,CVdT=CdT-pdV (2分)［R-CV,m］lnT+常數(shù)=RlnVT3/2、V=常數(shù)或T5/2p-1=常數(shù) (4分)p3/2V5/2=常數(shù)，p3V5=常數(shù) (2分)5分(0273)0273［答］ AH=Qp 封閉體系，恒壓且Wf=0 (1分)H=U+pV 封閉體系 (1分)W體=卜pdV 封閉體系，Wf=0，可逆過(guò)程 (1分)體V1AUp=nCV,m(T2-T1) 封閉體系，理想氣體，Wf=0，單純p，V,T變化，CV,m是常數(shù) (1分)AH=AU+VAp 封閉體系，恒容過(guò)程 (1分)5分(0342)0342［答］ 根據(jù)范氏方程p=nRT1(V--nb)-an2/V2 (1分)①p/5T)=nR/(V—nb)或①T/dp)=(V—nb)/(nR)VVP/a=—［(1/V)(