物理化学(黑白打印版)：第一定律作业

物理化学第四版-第二章热力学第一定律习题(答案) (1)精选全文

2024/8/15
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例6. 根据下列数据，求乙烯C2H4(g)的标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓：
（1）C2H4(g) + H2(g) == C2H6(g) ，
rHm
,
l
=
－137
kJ·mol1
；
（2）C2H6(g) + 7/2O2(g) == 2CO2(g) + 3H2O(l) ，
rHm 2 = －1560 kJ·mol1 ；
例5. 已知某些物质的标准摩尔燃烧焓与标准摩尔生成焓的数据列于下表：
物质
H2(g) C(石墨)
c Hm (298 K) / kJ·mol1 f Hm (298 K) / kJ·mol1
－28584
0
－39351
0
(C3H6环丙烷 , g)
－209168
－
(C3H6丙烯 , g)
－
2040
计算由环丙烷(g)异构化制丙烯(g)时在298 K的r Hm 。
A(液体) H2 n = 2mol
T3 = 350K p3 = 101325Pa
H1 = nCp,m( T2－T1 ) = 2 mol 30 J·K1·mol1 ( －50 ) K
=－3.00 kJ
H2 = n VapHm =－2 mol 38 kJ·mol1 =－76 kJ H = H1 + H2 = (－76－3.0 ) kJ =－79 kJ U = H－( pV ) H－(－pVg )
恒容热QV=ΔU 恒压热 Qp=ΔH 绝热功 W= ΔU
这时，恒容热QV ，恒压热 Qp=ΔH ，绝热功 W= ΔU才能借助于热力学状态函数法进行计算。(最典型的如反应热效应计算…)

物理化学-第一章-热力学第一定律-习题 (1)精选全文

3（1）1g水在100℃，101.325kPa下蒸发为蒸汽（理气），吸收热量为2259J·g-1，问此过程的Q、W、△U、△H值为多少？
（2）始态同上，外界压强恒为50.66kPa下，将水等温蒸发后，再将50.66kPa下的气慢慢加压为终态100℃，101.325kPa的水气，求Q、 W、△U、△H值为多少？
(3)
（3）T’2＞T 2, V2’＞V2
（4）T2’＜T2 ， V2’＞V2
∵W(可逆) ＞W(不可逆) p2=p2’
∴T’2＞T2 根据pV=nRT V与T成正比 ∴V’2＞V2
4.某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是（1）△U=0 （2）Q=0
（3）△T=0 （4）△H=0
2．1mol理想气体从始态p1V1T1分别经过 (1)绝热可逆膨胀到p2， (2)经过反抗恒外压（p环=p2）绝热膨胀至平衡，则两个过程间
有 WⅠ（ < ）WⅡ，△UⅠ（＜） △UⅡ， △HⅠ（＜）△HⅡ。
∵△U=nCvm(T2-T1), ∵△H=nCpm(T2-T1), 绝热可逆过程温度降的更低
(
g
)
6CO2
(
g
)
3H
2O(l
)
∵ △rHmθ= △rUmθ+△nRT , △n=-3/2
8．已知H2O（l）的 △fHmθ（298K）=-285.84kJ·mol-1，则H2（g）的△cHmθ（298K） =（ -285.84 ）kJ·mol-1。 9．已知反应C（s）+O2（g）=CO2（g）的 △rHmθ（298K）=-393.51 kJ·mol-1，若此反应在一绝热钢瓶中进行，则此过程的 △T（ > ）0；△U（ = ）0；△H（ > ）

材料物理化学作业-热力学第一定律

材料物理化学作业第一章热力学第一定律1．某体系在压力101.3kPa 下，恒压可逆膨胀，体积增大5L ，计算所做的功。

2. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功为多少？3．2mol H 2在00C ，压力为101.3kPa 下恒压可逆膨胀至100L ，求W 、Q 、ΔU 、ΔH 。

4．计算1mol 铅由250C 加热到3000C 时所吸收的热。

已知铅的C p =23.55+9.74×10-3T/K J ·K -1·mol -15．1mol 单原子理想气体，温度为250C ，压力为101.3kPa ，经两种过程达到同一末态：Ⅰ、恒压加热，温度上升到12170C ，然后再经恒容降温到250C 。

Ⅱ、恒温可逆膨胀到20.26kPa 。

分别计算两个过程的W 、Q 、ΔU 和ΔH 。

6．已知250C 时下列反应的热效应：2Pb+O 2=2PbO ΔH 1=－438.56kJ ·mol -1 S+O 2=SO 2 ΔH 2=－296.90kJ ·mol -1 2SO 2+ O 2=2SO 3 ΔH 3=－197.72kJ ·mol -1 Pb+S+2O 2=PbSO 4 ΔH 4=－918.39kJ ·mol -1 求反应PbO+SO 3= PbSO 4的热效应。

7．已知250C 时下列反应的热效应：Ag 2O+2HCl （g ）=2Agl+H 2O （l ） ΔH 1=－324.71kJ ·mol -12 Ag+21O 2= Ag 2O ΔH 2=－30.57kJ ·mol -1 21H 2+21Cl 2=HCl （g ） ΔH 3=－92.31kJ ·mol -1 H 2+21O 2= H 2O （l ） ΔH 4=－285.84kJ ·mol -1 求AgCl 的生成热。

物理化学学习资料2 热力学第一定律

物理化学
学习资料2 热力学第一
定律
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物理化学-课后答案-热力学第一定律

第二章热力学第一定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。

（1）状态给定后，状态函数就有一定的值，反之亦然。

（2）状态函数改变后，状态一定改变。

（3）状态改变后，状态函数一定都改变。

（4）因为△U=Q v, △H =Q p，所以Q v，Q p是特定条件下的状态函数。

（5）恒温过程一定是可逆过程。

（6）汽缸内有一定量的理想气体，反抗一定外压做绝热膨胀，则△H= Q p=0。

（7）根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外界吸收热量。

（8）系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，若△T=0，则Q=0，无热量交换。

（9）在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则△H = Q p = 0。

（10）理想气体绝热变化过程中，W=△U，即W R=△U=C V△T，W IR=△U=C V△T，所以W R=W IR。

（11）有一个封闭系统，当始态和终态确定后；（a）若经历一个绝热过程，则功有定值；（b）若经历一个等容过程，则Q有定值（设不做非膨胀力）；（c）若经历一个等温过程，则热力学能有定值；（d）若经历一个多方过程，则热和功的代数和有定值。

（12）某一化学反应在烧杯中进行，放热Q1，焓变为△H1，若安排成可逆电池，使终态和终态都相同，这时放热Q2，焓变为△H2，则△H1=△H2。

【答】（1）正确，因为状态函数是体系的单质函数，体系确定后，体系的一系列状态函数就确定。

相反如果体系的一系列状态函数确定后，体系的状态也就被惟一确定。

（2）正确，根据状态函数的单值性，当体系的某一状态函数改变了，则状态函数必定发生改变。

（3）不正确，因为状态改变后，有些状态函数不一定改变，例如理想气体的等温变化，内能就不变。

（4）不正确，ΔH＝Qp，只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并不意味着Qp 具有状态函数的性质。

ΔH＝Qp 只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下，Qp 的数值等于体系状态函数H 的改变，而不能认为Qp 也是状态函数。

第一定律物理化学习题册

第一章热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。

2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。

3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。

其热的概念与热力学相同。

4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。

5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。

6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。

7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。

当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。

8．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。

9．在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。

10．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。

11．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。

12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的值一般也不相同。

13．因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。

14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

15．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。

16．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。

若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。

17．1mol，80.1℃、101.325kPa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa的气态苯。

已知该过程的焓变为30.87kJ，所以此过程的Q = 30.87kJ。

18．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。

《物理化学》课程作业(必做).doc

浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业（必做）学号：学习中心：第一章热力学第一定律一、填空题1. 系统的性质分为广度性质和 _________2. 热力学第_定律的数学表达式是__________________________ o3. 水从25°C 加热到35°C,水的热力学能增人 ° （填"增大〃、"减小"或“不变〃）4. 理想气体在恒定外压下绝热膨胀，气体的焙不变 ° （填“增大"、“减小"或“不变〃）5. AU=Q V 的适用条件是_____________________________ o6. 02（g ）的的标准摩尔燃烧焙等于零（填“小于〃、"大于〃或"等于〃）。

二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？答:将一部分物质从其他部分中划分出来，作为研究对象，这一部分物质就称为系统；系统之外与系统密切相关的部分称为环境。

2. 什么是等压过程？什么是可逆过程？答：等压过程是在环境压力恒定下，系统始，终态压力相同且等于环境压力的过程。

某系统经过一•过程由状态1变为状态2 Z 后，如果能使系统和环境都完全复原，则该过程称为可逆过程。

3. 什么是热力学第一定律？答：自然界的一切物质都具有能量，能量有多咱不同的形式，能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量的总量在转化过程中保持不变。

4. 什么是标准摩尔生成焰？什么是标准摩尔燃烧焰？答：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成lmol 物质的焙变，称为该物质的标准摩尔生成焙。

在标准压力和指定温度下，lmol 物质完全燃烧的焙变，称为该物质的标准摩尔燃烧焙。

5. Zn 与稀硫酸发生放热置换反应，请问在开口瓶屮进行还是在闭口瓶屮进行放热更多？为什么？答:锌与稀硫酸，在开口吋，先接触空气，在与硫酸反应,2Zn+02+2H2S04=2ZnS04+2H20 在闭口时,直接与氢离子反应,Zn+H2S04=ZnS04+H2姓名: 年级:H20生成H2的反应吸热，所以，在闭口吋比在开口吋放出的热量多。

物理化学-第一章热力学第一定律及其应用练习题-140

物理化学-第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题-140第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题⼀、热⼒学第⼀定律基础1、任⼀循环过程，若系统经历的变化有⼏步，则（C）Q+W=0 （D） Q=W>0请选择答案：A B C D2、⼀理想⽓体系统，压⼒由5p?⼀步等温膨胀⾄p?,做功W1，交换热Q1，再由p?⼀步压缩⾄5 p?,做功W2，交换热Q2，则不正确的是：A.Q1+Q2=-W1-W2B.|W1|>|W2|C.|W1|=|W2|D.|Q1|<|Q2|请选择答案：A B C D（提⽰：|? V|相同，反抗的外压不同。

?U1=0，?U2=0）3、?U=Q+W适⽤于：A.各种系统的热⼒学过程。

B.开放系统和封闭系统的热⼒学过程。

C.封闭系统和孤⽴系统的热⼒学过程。

D.孤⽴系统和开放系统的热⼒学过程。

4、第⼀个确定功和热相互转换的定量关系的科学家是：A ⽡特B 卡诺C 焦⽿D 迈尔5、在⼀绝热恒容容器中盛有⽔，⽔中放有电阻丝，由容器外的蓄电池给电阻丝供电，若以⽔为系统，则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q>0,?U>0 （B）W=0,Q>0,?U=0（C）W<0,Q>0,?U>0 （D）W=0,Q=0,?U=06、⽤电阻丝加热烧杯中的⽔，若以⽔中的电阻丝为系统，则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q<0,?U>0 （B）W=0,Q>0,?U>0（C）W=0,Q<0,?U<0 （D）W<0,Q>0,?U>07、⼀电冰箱的压缩机⼯作时，若冰箱为系统，则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q<0,?U>0 （B）W>0,Q<0,?U<0（C）W=0,Q<0,?U<0 （D）W<0,Q>0,?U>08、电解稀H2SO4⽔溶液时，若以此溶液及电解产物为系统则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q>0,?U>0 （B）W<0,Q>0,?U>0（C）W<0,Q>0,?U<0 （D）W>0,Q<0,?U>09、2 mol理想⽓体，在温度T时，由压⼒2p?⼀次膨胀到p?，系统所做的功为：A.W=-4RTB.W=-2RTC.W=-1/2（RT）D.W=-RT（提⽰：W=- p?（V2-V1)=- p?V1=- p?*nRT/(2p?) = -0.5nRT = -RT10、4 mol理想⽓体N2（g），由温度T绝热压缩⾄温度1.5T，则环境所做的功为：A.W=4RTB.W=3RTC.W=5RTD.W=10RT请选择答案：11、在温度T和压⼒p?下反应 CH3CH2OH(g)=C2H4(g）+H2O(g)的反应进度为2mol,若⽓体作理想⽓体处理，则功A. W=2RTB. W=-2RTC. W=RTD. W=-RT请选择答案：12、54g H2O(g)在温度T和压⼒p?下凝结成H2O(l)时，则过程中的功为：A. W=3RTB. W=-3RTC. W=2RTD. W=-2RT请选择答案：13、2mol理想⽓体在温度T，由体积V可逆变⾄2V，则过程中的功为：A.W=nRTln2B.W=-nRTln2C.W=RTD.W=-RT（提⽰：W=-nRTln(V2/V1)=-nRTln2）14、⼀理想⽓体系统，由体积V1变为V2（V1>V2),温度不变，分别经历⼀步，两步，三步和⽆限多步四条途径，相应的功为W1,W2,W3和W n,则下⾯的关系中正确的是：A.W1B. W1=W2=W3=W n,C.W1>W2>W3>W n C. W115、2mol理想⽓体Ar由温度T经⽆限慢且⽆耗散效应的绝热过程达到体积1.5V，温度1.5T,该过程中的功约为：A. W=-3RTB. W=-2RTC. W=-RTD. W=-6RT请选择答案：16、n mol理想⽓体，经绝热过程由温度T1、体积V1和压⼒P1变⾄体积0.8V1,压⼒2.5P1,该⽓体的C p,m与C v,m之⽐为1.4，该过程中的功约为：A. W= nR（T1-T2）B. W= nR（T2-T1）C. W=5nR1 D. W=2.5nRT1请选择答案：17、44g⼲冰在压⼒p?和温度T下，全部变为⽓体，该过程中的功约为：A.W=-RTB.W=-2RTC.W=RTD.W=3RT（提⽰：W=- p?（V2-V1）≈ - p?V2=-RT）18、Carnot循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩4个连续的步骤构成，各步的功⽤W1,W2,W3和W4表⽰，则下⾯的关系中正确的是：(A)W1< W2< W3< W4 （B） W1< W2< W4< W3（C）W1> W2> W3> W4 （D）W1> W2> W4 > W319 n mol理想⽓体，由体积V1和压⼒P1⾃由膨胀致体积2V1,压⼒0.5P1,该过程中的功约为：A. W=-0.5nRTB.W=-nRTC. W=0D.W=-2nRT请选择答案：20、⼀理想⽓体，初态压⼒100kpa，体积10dm3，绝热指数为1.4，经绝热可逆膨胀⾄5dm3，终态压⼒为：（A）2.639P1（B）2P1（C）1.319P1（D）0.758P121、⼀理想⽓体，若由同⼀始态A(P1,V1)分别经可逆等温膨胀和绝热可逆膨胀⾄终态B(P2,V2)与C(P2',V2)，前⼀过程的功W1，后⼀过程的功W2,再由B态和C态经可逆等温压缩和绝热可逆压缩⾄原态A, 前⼀过程的功W3，后⼀过程的功W4,则: (A)W1> W2> W3> W4 （B） W3< W4< W2< W1（C）W1> W3> W2> W4 （D）W3> W4> W2 > W122、1mol理想⽓体，由温度T和压⼒P1可逆等温膨胀⾄0.25P1，过程中的功为：（A）W=-3RT （B）W=-RTln4（C）W=-RT （D）W=RTln423、n mol理想⽓体，经绝热过程由P1，V1，T1变为P2，V2，T2，若P2=4P1，V2=0.5V1，则A.T1/T2=2B.T1/T2=0.25C.T1/T2=0.5D.T1/T2=4(提⽰:P1V1/T1=P2V2/T2,T1/T2=P1V1/P2V2=P1V1/4*0.5P1V1=0.5) 24、在温度T和压⼒P?下，反应 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 的进度为1mol时,过程中的功为:（A）W=- RT （B）W=2RT（C）W= RT （D）W=-2RT25、在373.15K和压⼒p?下,36g H2O(g)变为H2O(l),若已知H2O(l)的⽓化热为40.66kJ/mol,则下⾯的关系中正确的是: (A) H= (81320+2RT)J (B)Q=(81320+2RT)J(C)?U=(-81320+2RT)J (D)?U=(-81320-2RT)J26、若反应H2（g）+(1/2)O2（g）=H2O（g）在孤⽴系统中进⾏，则下⾯的关系中不正确的是：（A）? U=0 （B）W=0（C）? H=0 （D）Q=0（提⽰：?H=?U+?(PV）=?U+V?P，?P≠0）27、2mol理想⽓体N2定容升温，T2=1.25T1,则下⾯关系中正确的是：（A）?U=(3/4)×T1R （B）?H=(5/4)×T1R （C）Q=(7/4)×T1R （D）H=(7/4)×T1R28、4mol理想⽓体K r,等压降温，T2=(4/5)×T1,则下⾯关系中正确的是：（A）? U=-(6/5)×T1R （B）=-2T1R（C）?H=-(14/5)×T1R （D）Q=-(5/6)×T1R29、若某化学反应A（s）+M2N（aq）=AN（aq）+M2（g）在等温等压下于电池中进⾏，做电功150kJ，体积功2.5kJ，放热120kJ，则下⾯关系中正确的是：（A）?r H m=-120kJ （B）W=152.5kJ（C）?U=-272.5kJ （D）Q=?r H m=-120kJ（提⽰：?U=Q+W=-120-152.5=-272.5）30、2mol双原⼦分⼦理想⽓体，在温度T下反抗压⼒p?由体积V1膨胀⾄2V1,下⾯的关系中正确的是：（A）?H m>0 （B）?U>0（C）?U=W （D）Q=RT31、2mol理想⽓体H2（g），经绝热压缩后，体积和压⼒由P1V1变为2P1V1，下⾯的关系中正确的是：（A）?H=5RT1（B）?U=2.5RT1（C）?U=5RT1 （D）?H=7RT132、当⽓体由节流膨胀⽽降温时，下⾯的说法中不正确的是：（A）等焓过程（B）绝热不可逆过程（C）多孔塞两边压⼒恒定不变（D）温度随压⼒的变化率⼩于零33、对节流膨胀，下⾯的说法中正确的是：A.节流系数⼤于零，发⽣加热效应。

（完整版）《物理化学》第二章热力学第一定律练习题（含答案）

（完整版）《物理化学》第⼆章热⼒学第⼀定律练习题（含答案）第⼆章练习题⼀、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。

2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量⽆关。

容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。

3、热⼒学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。

4、体系状态发⽣变化的称为过程。

常见的过程有、、、、。

5、从统计热⼒学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。

6、⽓体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。

⼆、判断题（说法对否）：1、当体系的状态⼀定时，所有的状态函数都有⼀定的数值。

（√）2、当体系的状态发⽣变化时，所有的状态函数的数值也随之发⽣变化。

（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。

（χ）4、封闭系统在压⼒恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

（χ）错。

只有封闭系统不做⾮膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。

（√）6、热⼒学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想⽓体从同⼀始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热⼒学能不变。

( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）A体系处于⼀定的状态，具有⼀定的内能B对应于某⼀状态，内能只能有⼀数值不能有两个以上的数值C状态发⽣变化，内能也⼀定跟着变化D对应于⼀个内能值，可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越⾼，说明其内能越⼤B物体温度越⾼，说明其所含热量越多C凡体系温度升⾼，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪⼀种说法错误（ D ）A焓是定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进⾏热交换的能量6、热⼒学第⼀定律仅适⽤于什么途径（A）A同⼀过程的任何途径B同⼀过程的可逆途径C同⼀过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图，将CuSO4⽔溶液置于绝热箱中,插⼊两个铜电极，以蓄电池为电源进⾏电解，可以看作封闭系统的是（A）(A) 绝热箱中所有物质； (B) 两个铜电极；(C) 蓄电池和铜电极；(D) CuSO4⽔溶液。

物理化学(第一章)作业及答案

每次物理化学作业及答案§1.1 热力学基本概念第一周(1) 练习1“任何系统无体积变化的过程就一定不对环境作功。

”这话对吗?为什么?答：不对，应该是无体积变化的过程,系统就一定不对环境作体积功。

系统和环境之间交换能量的方式,除体积功外,还有非体积功,如电功,表面功等.2“凡是系统的温度下降就一定放热给环境，而温度不变时则系统既不吸热也不放热。

”这结论正确吗?举例说明之。

答:不正确。

系统的温度下降，内能降低,可以不放热给环境.例如: (13页例1-4) 绝热容器中的理想气体的膨胀过程,温度下降释放的能量,没有传给环境,而转换为对外做的体积功.而温度不变时则系统既不吸热也不放热。

不对, 等温等压相变过程，温度不变,但需要吸热(或放热), 如一个大气压下，373.15K 下，水变成同温同压的水蒸汽的汽化过程，温度不变，但需要吸热。

3在一绝热容器中盛有水，其中浸有电热丝，通电加热。

将不同对象看作系统，则上述加热过程的Q或W大于、小于还是等于零?⑴以电热丝为系统Q<0; W>0；⑵以水为系统; Q>0;W=0；⑶以容器内所有物质为系统Q=0; W>0；⑷将容器内物质以及电源和其它一切有影响的物质看作整个系统。

Q=0;W=0.4在等压的条件下，将1mol理想气体加热使其温度升高1K，试证明所作功的数值为R。

证明：∵等压过程则P1=P2=P e∴W=-p(V2-V1)=-p[ nR(T+1)/p- nRT/p]= -p×(nR/p)= -R51mol理想气体，初态体积为25dm3，温度为373.2K，试计算分别通过下列四个不同过程，等温膨胀到终态体积100dm3时，系统对环境作的体积功。

(1)向真空膨胀。

(2)可逆膨胀。

(3)先在外压等于体积50dm3时气体的平衡压力下，使气体膨胀到50dm3，然后再在外压等于体积为100dm3时气体的平衡压力下使气体膨胀到终态。

(4)在外压等于气体终态压力下进行膨胀。

[理学]物理化学答案——第一章-热力学第一定律

第一章热力学第一定律一、基本公式和基本概念基本公式1. 功 'W W W δδδ=+体积，W 体积：体积功；'W ：非体积功热力学中体积功为重要的概念： W p dV δ=-外体积本书规定：系统对环境做功为负，相反为正。

如果p 外的变化是连续的，在有限的变化区间可积分上式求体积功d W p V =-⎰外在可逆过程中，可用系统的压力p 代替外压p 外，即p p =外 d W p V =-⎰一些特定条件下，体积功计算如下：恒外压过程 W p V =-∆外定容过程 d 0W p V =-=⎰外理想气体定温可逆过程 212112lnln V V V p W pdV nRT nRT V p =-=-=-⎰理想气体自由膨胀(向真空膨胀)过程 0W = 2. 热力学第一定律 U Q W ∆=+ 3. 焓 H U pV ≡+焓是状态函数，容量性质，绝对值无法确定。

理想气体的热力学能和焓只是温度的单值函数。

4. 热容 QC dTδ=(1)定压热容 ()pp p Q H C dTTδ∂==∂ 注意：()p p HC T∂=∂的适用条件为封闭系统，无非体积功的定压过程。

而对于理想气体无需定压条件。

(2) 定容热容 ()d VV V Q U C TTδ∂==∂ 同样，()V V UC T∂=∂的适用条件为封闭系统，无非体积功的定容过程。

对于理想气体来说，则无需定容条件。

任意系统：p V T pU V C C p V T ⎡⎤∂∂⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎢⎥∂∂⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 理想气体：p V C C nR -= 摩尔热容与温度的经验公式2,p m C a bT cT =++ 2,''p m C a b T c T -=++5. 热定容热： d ;V V Q U Q U δ==∆ 条件为封闭系统无其他功的定容过程定压热： d ;p p Q H Q H δ==∆ 条件为封闭系统无其他功的定压过程相变热： p H Q ∆= 条件为定温定压条件下系统的相变过程 6. 热力学第一定律在理想气体中的应用 (1) 理想气体,U ∆ H ∆的计算定温过程：0,U ∆= 0,H ∆= 2112ln ln V p Q W nRT nRT V p -==-=- 无化学变化、无相变的任意定温过程21,d T V m T U nC T ∆=⎰，21,d T p m T H nC T ∆=⎰(2) 理想气体绝热可逆过程方程绝热可逆过程方程：11pV TVp T γγγγ--===常数；常数；常数 (p VC C γ=)理想气体绝热功： 1211221()()1V W C T T p V p V γ=--=--- 理想气体绝热可逆或不可逆过程：21,0,d d T V m T Q U W p V nC T =∆==-=⎰外理想气体绝热可逆过程：2212,,,1121lnln ,lnln V m p m V m V T V pR C C C V T V p =-= 7. 热力学第一定律在化学变化中的应用反应进度：(0)B B Bn n ξν-=mol(1) 化学反应热效应化学反应摩尔焓变：,B r m p m BHH H Q n νξ∆∆∆===∆∆ 当1mol ξ∆=时的定压热化学反应摩尔热力学能变化：,B r m V m BUU U Q n νξ∆∆∆===∆∆ 当1mol ξ∆=时的定容热 (2) 化学反应的r m H ∆与r m U ∆的关系无气相物质参与的化学反应系统：,,,r m T r m T r m T H U pV U ∆=∆+∆≈∆ 有气相物质(理想气体)参与的化学反应系统：,,,,r m T r m T r m T B g H U pV U RT ν∆=∆+∆=∆+∑(3) 化学反应定压热效应的几种计算方法利用标准摩尔生成焓值：(298.5)()r m Bf m B H K H B θθν∆=∆∑利用标准摩尔燃烧焓值：(298.5)()r m Bc m BH K H B θθν∆=-∆∑(4) 化学反应焓变与温度的关系---基尔霍夫方程2121,()()()d T r m r m Bp m T BH T H T C B T ν∆=∆+∑⎰基本概念1. 系统和环境热力学中，将研究的对象称为系统，是由大量微观粒子构成的宏观系统。

物理化学练习题(热力学第一定律)

）。
答案： 10-12（D）。W=-p（V2-V1）=-nRΔ T=-16.63J 10-13（B）。W=-nRTln(V2/V1)=1726J 10-14（D） 10-15（C）
10-16（D）。
10-17（B）。
10-18（B）、（A）。Δ U=0。Δ H=VΔ p=5kJ 10-19（B）。Δ Ua＜Δ Ub 10-20（D） 10-21（D）。Δ rUm=W=-R(T2-1.5T1)=-42.73 kJ·mol-1 10-22（C）。双原子理想气体 CV，m=2.5R，Δ (pV)=nRΔ T
A．6.24 kJ·mol-1 B．8.51 kJ·mol-1 C．300 kJ D．0
10-25 已知 25℃时，
，今有 0.2mol 的 H2(g)与
理论量的 O2(g)在一个体积恒定为 1dm3、恒温 25℃的容器中发生下列反应：
H2(g)＋0.5O2(g)→H2O(g) 则此过程的热 Q=（）。 A．-48.12 kJ B．243.06 kJ C．-240.6 kJ D．-241.82 kJ·mol-1 10-26 某真实气体节流膨胀过程的Δ (pV)=250J，则此过程的Δ U=（ A．250J B．-250J C．0 D．无法确定
）。
10-27 某理想气体反应，反应式中各物质计量数的代数和Σ ν B(g)=-1.5，反应
的Δ rCV，m=Σ ν BCV，m(B)=1.5R。则
（）。
A．1.5R B．3R C．0 D．2.5R 10-28 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Δ H=（ A．=0 B．＞0 C．＜0 D．无法确定
10-16 在一定温度和标准状态下

(完整版)物理化学热力学第一定律习题答案..

第二章热力学第一定律2-1 1mol 理想气体于恒定压力下升温1℃，试求过程中气体与环境交换的功W 。

解：体系压力保持恒定进行升温，即有P 外=P ，即反抗恒定外压进行膨胀，JT nR nRT nRT pV pV V V p W amb 314.8)(121212-=∆-=+-=+-=--=2-2 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。

若途径a 的Q a =2.078kJ ，W a = -4.157kJ ；而途径b 的Q b = -0.692kJ 。

求W b 。

解：应用状态函数法。

因两条途径的始末态相同，故有△U a =△U b ，则 bb a a W Q W Q +=+所以有，kJQ W Q W b a a b 387.1692.0157.4078.2-=+-=-+=2-3 4mol 某理想气体，温度升高20℃，求△H -△U 的值。

解：方法一： 665.16J208.3144 )20()( 2020,,20,20,=⨯⨯=-+==-=-=∆-∆⎰⎰⎰⎰++++T K T nR nRdT dT C C n dTnC dT nC U H K T TKT Tm V m p KT Tm V KT T m p 方法二：可以用△H=△U+△(PV)进行计算。

2-4 某理想气体。

今有该气体5 mol 在恒容下温度升高50℃，求过, 1.5V m C R =程的W ，Q ，△H 和△U 。

解：恒容：W=0；kJJ K nC T K T nC dT nC U m V m V K T Tm V 118.33118503145.823550 )50(,,50,==⨯⨯⨯=⨯=-+==∆⎰+kJJ KR C n T K T nC dT nC H m V m p KT Tm p 196.55196503145.8255 50)()50(,,50,==⨯⨯⨯=⨯+==-+==∆⎰+根据热力学第一定律，：W=0，故有Q=△U=3.118kJ2-5某理想气体。

物理化学第二章热力学第一定律经典习题及答案

V3 = V2 =
W b = − p外 ΔV = − p3 (V3 − V1 ) = − 200 × 103 (0.10167 − 0.06197) = −7.940kJ
由热力学第一定律
Wa + Qa = Wb + Qb -5.57+25.42= − 7.940 + Qb ∴ Qb = 27.79
= − 2 × 8.314 × 300 × (1 −
2.
∂H ∂p 求证： C p − CV = − + V ∂p T ∂ T V
方法一：和课件中的证明类似
方法二：
∂H ∂U ∂H ∂( H m − pVm C p,m − CV,m = m − m = m − ∂T ∂T p ∂T V ∂T p V ∂H ∂H ∂p = m − m +Vm ∂T V ∂T p ∂T V 令H = H (T , p) ∂H ∂H dH = dT + dp ∂T p ∂p T
2.10 2 mol 某理想气体，
。由始态 100 kPa，50 dm3，先恒容加热使
压力体积增大到 150 dm3，再恒压冷却使体积缩小至 25 dm3。求整个过程的。解：过程图示如下 n = 2mol 理想气体 T1 = ? p1 = 100kPa V1 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体恒容 → T2 = ? p2 = 200kPa V2 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体恒压 → T3 = ? p3 = 200kPa V3 = 0.025m3
3.
∂U 已知：理想气体 =0 ∂V T

物理化学练习(热力学第一定律)

热力学第一定律练习（化学、化生2012级）2014-3-10一、选择题1. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态1 (p1,V1,T1)变化到状态2 (p2,V2,T2)，所做的功为：(A) p2V2-p1V1(B) p2(V2-V1)(C) [p2Vγ2/(1-γ)](1/V2γ-1-1/V1γ-1)(D) (p2V2-p1V1)/(1-γ)2. 下述哪一种说法正确?(A) 理想气体的焦耳-汤姆孙系数μ不一定为零(B) 非理想气体的焦耳-汤姆孙系数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-汤姆孙系数μ为零的p,T值只有一组3. 下面陈述中，正确的是：(A) 虽然Q和W是过程量，但由于Q V =ΔU，Q p=ΔH，而U和H是状态函数，所以Q V和Q p是状态函数(B) 热量是由于温度差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热(D) 两物体之间只有存在温差，才可传递能量，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要引起体系温度变化4. 已知H2(g,298 K) + (1/2)O2 (g, 298 K) = H2O (g, 298 K) (1)$(1) = -241.8 kJ·mol-1Δr HmH2(g, 298 K) = 2H (g, 298 K) (2)$(2) = 436.0 kJ·mol-1Δr HmO2(g, 298 K) = O (g, 298 K) (3)$(3) = 247.7 kJ·mol-1Δr Hm根据上述数据可获得H—O 键的平均键能εH—O约为：(A) 925.5 kJ·mol-1(B) 462.8 kJ·mol-1(C) 120.9 kJ·mol-1(D) 241.8 kJ·mol-15. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度:(A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定6. ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程：(A) 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa(B) 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水(C) 电解CuSO4水溶液(D) 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)7. Cl2(g)的燃烧热为何值?(A) HCl(g)的生成热(B) HClO3的生成热(C) HClO4的生成热(D) Cl2(g)生成盐酸水溶液的热效应8. 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) ΔU=0 (D) ΔH=09. 某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一压力p2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,问W T和W A的关系如何?(A) W T>W A(B) W T <W A(C) W T =W A(D) W T和W A无确定关系10. 一体系如图，隔板两边均充满空气(视为理想气体)，只是两边压力不等，已知p右<p左，则将隔板抽去后应有：(A) Q = 0 W = 0 ΔU = 0(B) Q = 0 W < 0 ΔU > 0(C) Q > 0 W < 0 ΔU > 0(D)ΔU = 0 , Q＝W≠011. 斜方硫的燃烧热等于(A) SO2(g)的生成热(B) SO3(g)的生成热(C) 单斜硫的燃烧热(D) 零12. 某定量均相纯流体从298 K,10p∃恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从298 K,10p∃节流膨胀到邻近某一状态时,物系的温度必将：(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不能确定13. 下图为某气体的p-V图。

物理化学热力学第一定律(学生用)

热力学第一定律习题练习（学生用）一、选择题1、298K,101.3KPa,1molA(g)与2molB(g)完全反应A(g)+2B(g)→C(g)的等压热效应为△rHmӨ(298K),若只有50%的A(g) 参加反应, 则等容热效应∆UӨ(298K)为( )(A)1/2∆rHmӨ(298K)+RT (B) 1/2∆rHmӨ(298K)–RT(C) 1/2∆rHmӨ(298K)+1/2RT (D) 1/2∆rHmӨ(298K)–1/2RT2、在指定条件下与物质数量无关的一组物理量是（）（A）T，P，n （B）Um，Cp，Cv （C）∆H，∆U，∆ξ（D）Vm，∆f HӨm(B),∆cHӨm(B) 3、1理想气体B，经恒温膨胀、恒容加热、恒压冷却三步完成一个循环，气体吸热24000J，则该循环过程的∆U、W及∆H为（）（A）∆U=∆H=0，W= –24000J （B）∆U=0，∆H≠0，W=24000J（C）∆U，∆H，W不能确定（D）∆U=0，∆H=24000J，W无法确定4、下列叙述中，不具可逆过程特征的是（）（A）过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢（B）沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原（C）过程的初态与终态必定相同（D）过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功5、下列叙述中正确的是（）A、物体温度越高，说明其内能越大B、物体温度越高，说明所含热量越多C、凡系统温度升高，就肯定是它吸收了热D、凡系统温度不变，说明它既不吸热也不放热6、在下列关于焓的描述中，正确的是（）A、因为∆H =Q P，所以焓就是恒压热B、气体的焓只是温度的函数C、气体在节流膨胀中，它的焓不改变D、因为∆H=∆U+∆（PV），所以任何过程都有∆H>∆U 的结论7、下列四种理想气体物质的量相等，若都以温度为T1恒容加热到T2，则吸热量最少的气体是（）A、氦气B、氢气C、二氧化碳D、三氧化硫8、将H2（g）与O2(g) 以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）A、∆T=0B、∆P=0C、∆U=0D、∆H=09、在标准状态下，反应C2H5OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)的反应焓变∆r HӨm, ∆Cp>0。

物理化学第五版热力学第一定律

热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。

2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。

3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。

其热的概念与热力学相同。

4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。

5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。

6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。

7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。

当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。

8．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。

9．在101.325kPa 、100℃下有lmol 的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。

10．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。

11．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。

12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W 的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。

13．因Q P = ΔH ，Q V = ΔU ，所以Q P 与Q V 都是状态函数。

14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

15．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。

16．在101.325kPa 下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。

若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。

17．1mol ，80.1℃、101.325kPa 的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa 的气态苯。

已知该过程的焓变为30.87kJ ，所以此过程的Q = 30.87kJ 。

18．1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P ,m d T 。

物理化学之第一定律

单原子分子Cp,m=5/2R Cv,m=3/2R
双原子分子Cp,m=7/2R Cv,m=5/2R
多原子分子Cp,m=4R Cv,m=3R
经验公式Cp,m=a+bT+cT2
物理化学
一、热力学第一定律：△U=Q+W
二、1、气体向真空膨胀，即P外=0，W=0
2、气体在恒定外压下膨胀，即P外=常数，即W=-P外（V2-V1）=-nR▲T
3、定温可逆过程的体积功：W=-nRT ln（V2/V1）=nRTln（P1/P2）
可逆相Байду номын сангаас的体积功：W=-P▲V
4、定容热：Qv=△U W=0
T1V1r-1=T2V2r-1
Cv ,mln（T2/T1）=－Rln（V２/V１）
Cp ,mln（T2/T1）=Rln（P2/P1）
Cv,m=Cp,m-R Cp ,m/Cv ,m=r
P1V1r=P2V2rPVr=常数
2、绝热不可逆过程：nCv,m▲T=-P外▲V
通常温度下对理想气体的Cp,m、Cv,m
5、定压热：Qp=△H
6、△H=△U+P△V如第一定律
7、定温过程：▲U=0、▲H=0则Q=-W
8、▲U=nCv ,m▲T ▲H=nCp ,m▲T
9、恒定压力下，一个温度的液体变为另一个温度的气体，求热？这种题目要分步计算！
三、理想气体的绝热过程：Q=0
1、绝热可逆过程：Cv ,mln（P2/P1）=Cp ,mln（V1/V2）

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。

1.在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。

( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。

( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。

（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。

2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。

( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。

3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。

4. 在隔离系统内：( )。

( A ) 热力学能守恒，焓守恒；( B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒；(C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒；( D) 热力学能、焓均不一定守恒。

5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。

( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。

6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。

( 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。

7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。

【吉林大学物理化学】第一定律作业

U1 Q1 nCvm (T2 T1) 8.314 (546 273) 3405J
(2) 等温过程：
U2 0
W2
Q2
nRT
ln V2 V1
8.314 ln
44.8 22.4
3147J
(3) 等压过程：
5 Q3 nCpmT 2 8.314 (273 546) 5674J
W3 p(V2 V1) 101.3(V1 V3) 101.3(0.2240.448) 2269J
(3) 等压过程由状态(C).回到
始态（A）
解:(1) 状态A
V1 0.0224m3 T1 273K
p1 101.3kPa
;
, (2) 状态B
V2 0.0224m3
(3) 状态C
V3 0.0448m3
T2 546K T2 546K
p2 202.6kPa p3 101.3kPa
解:(1)等容过程： W1 0
324.9kJ
mol1
(2)2 Ag (s)
1 2
O2 (g)
Ag2O(s)
(3)
1 2
H
2
(
g
)
1 2
Cl2
(
g
)
HCl
(
g
)
r
H
m,(
2)
30.57kJ
mol1
r
H
m,(3)
92.31kJ
mol1
1 (4)H2 (g) 2 O2 (g) H2O(l)
r
H
m,(
4)
285.84kJ
mol1
解：(1) 1 (2) 1 (3) (4) 1
2
2