合肥工业大学-物理化学习题-第二章、热力学第一定律合并

结果表明: 系统在相同的始态, 末态的条件下, 不同途径的体积 功并不相等, 反映出功并非状态函数的增量.
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理想气体恒压升温、恒容升 温、自由膨胀 例 求5 mol H2 (视为理想气体)在下列各过程中的体积功.
(1) 由300 K, 100 kPa恒压下加热到800 K; (2) 5 mol H2由300 K, 100 kPa恒容下加热到800 K; (3) 5 mol H2由300 K, 1.0 MPa自由膨胀到1.0 kPa.
8 某系统经历一不可逆循环过程, 下列答案中 __A_和___B_是错误的.
A. Q = 0 D. H = 0
B. W = 0 E. Cp = 0
C. U = 0 F. CV = 0
9 将某理想气体从温度T1经非恒容途径加热到T2, 则U___B_; 而 QV __C___.
A. = 0 C. 不存在
A. SO
B. SO2
C. SO3 D. S
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16 下列物质中不用查表就知其燃烧焓的物质是___B__, 不用查 表就知其生成焓的物质是___A__ .
A. 石墨
B. CO2
C. CH4
D. 金刚石
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1 试写出4个不同类型的等焓过程: (1) _一__定__量__理__想__气__体__等__温__过__程__; (2)_流__体__的__节__流__膨__胀__过__程___;
______________________________________________.
3 1mol理想气体在300K下等温可逆膨胀使体积增大一倍, 此过 程气体对外做功－W =____n_R_T_l_n_2_=__1_7_2_9.J
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4 恒压与恒外压的关系是:___恒__外__压__是__环__境__压__力__恒__定__, _而__系__统_ 压 __力__是__可__以__变__化__的__;_恒__压__往__往__要__求__恒__外__压__,_因__为__没__有__外__压__恒__定__作__ __保__证__,_系__统__的__恒__压__变__化__难__以__实__现__._
(3)_绝__热_恒__压_不__作_非__体_积__功_的__化_学__反_应__过_程___________; (4)_由__不__同__液__体__形__成__理__想__液__态__混__合__物__的__等__温__过__程__.
2 1mol某纯理想气体, 当其温度, 热力学能和焓皆具有确定值 时, 系统是否具有确定的状态? 一__定_量__物_质__任_意__两_个__独_立__变_量__确_定__时_,_系_统_ _才三__具者_有之__确间_定只__的有_热一__力个_学是__平可_衡以__状独_态立__变. 对_化_于_的一_,_定故_量系__理统_想不__气具_体有__确, 内_定_能_的和_状_焓_态都_._仅如_是理__温想_度气__的体_函的__数恒_温,_ _膨__胀_过__程_,_T,_U_,_H_均_不__变_,_但__其__p,_V_, S_,_G_等__皆_发__生_变__化____________________ ______________________________________________________
_常__还__必__须__包__括__每__个__组__分__在__各__个__相__中__的__组__成__变__量__,_即___U_=__f_(T_,_p_,_n_1, _n_2_, _n_3_, _…__)._可__见__题__给__全__微__分__式__并__未__包__括__两__相__组__成__变__化__引__起__的__内__ _能__变__化__._____
B. H熔化 = 0 D. 都不为零
14 对于反应物和生成物都是理想气体的反应, 其 U 与 H的 相对大小的关系是 __D__
A. U > H C. U = H
B. U < H D. 随具体反应而异
如恒温反应 H = U + (B)RT
15 元素S的标准燃烧焓与同温下__B__的标准生成焓相等 .
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4 某绝热系统在接受了环境所做的功后, 其温度__A___
A. 一定升高 C. 一定不变
B. 一定降低 D. 不一定改变
5 对于任意封闭系统中H和U的相对大小, 正确的答案是 __A__ A. H > U B. H < U C. H = U D. 不能确定
6 物质的温度越高, 则__D____
6 “不可逆变化即是指经过此变化后, 系统不能复原的变化”, 这句话是 ___错__误____的, 因为_经__过__不__可__逆__变__化__,_并__不__是__系__统状态 不__能__复__原__,_而__是__当__系__统__复__原__时__,_给__环__境__留__下__的__影__响___(对__应__于__功__转__变_ 成__热__的__变__化__)_是__不__能__消__除__的__,_即__环__境__状__态__不__能__复__原__.____
11 用公式 W nRT ln V2计算体积功必须满足条件: _(_1_)理__想__气__体__;__(_2_)恒__温__;__(_3_)可V__1逆__变__化__.__
12 H = U + pV, 则 H = U + (pV), 式中(pV)是否表示系统 所做的体积功?____不__是__. __(_p_V_)_仅__表__示__p_2_V_2_－___p_1V__1_, _而__与__体__积功 无__必__然__联__系__._式__中__p_和__V_都__是__系__统__的__状__态__函__数__._只__有__在__p_s_y_s _=_p_a_m_b_=_ 常__数__的__恒__压__条__件__下__,__(_p_V_)_=__p_a_m_b__V__, _才__与__体__积__功__大__小__相__等__. __
A. 其所含的热量越多 C. 其热容越大
B. 其所含的热能越多 D. 其分子的热运动越剧烈
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7 下述对 H = Qp 的理解中, __没__有__一__种__是正确的. A. 只有恒压过程才有H
B. 恒压过程中的热是状态函数 C. 恒压过程中的焓不再是状态函数 D. 恒压过程中系统与环境间只有热交换而没有功交换
2 对气体的绝热自由膨胀过程, 下述说法中不正确的是___B_ A. 任何气体, 热力学能都不变 B. 若是真实气体, 热力学能可能变化 C. 若是理想气体, 温度不变 D. 若是真实气体, 温度可能变化
3 对于下列完成同一过程的不同途径的描述, 正确的是___D__
A. 任一可逆途径的功一定比任一不可逆途径的功多 B. 不同可逆途径的功都一样多 C. 不同不可逆途径的功都一样多 D. 任一可逆途径的功不一定比任一不可逆途径的功多
(1) 恒压过程 pamb = p1 = p2 = p W = p(V2 V1) = nR (T2 T1) = 20.78 kJ
B. = CV (T2－T1) D. 难以确定
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10 某理想气体进行绝热恒外压膨胀,则 U__B__; H __B___.
A. > 0 C. = 0
B. < 0 D. 不能确定
H = U + (pV) = U + nRT
11 公式“ pV = 常数” 适用于D____
A. 任何气体的绝热过程 C. 理想气体的可逆过程
试求两种不同途径中系统与环境交换的体积功W(a)及W(b).
两种途径均为恒外压膨胀. (a) pamb = 0, W =－ pamb (V2－V1) = 0
(b) pamb = 50.663kPa ,
W pamb (V2 V1) 0.5 p1(2V1 V1) 0.5 p1V1 0.5nRT 0.5 1 8.314 273.15J 1135J
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13 298K时, S的标准燃烧焓为－296.8 kJmol－1, 298K时反应
1 2
SO2 (g)
1 2
S(s)
1 2
O2 (g)的标准摩尔反应焓
rHm
=
__1_4_8_.4___
kJmol－1 .
14 在373.15K及101325Pa下, 一定量的水变成水蒸气, 因为
U
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例 1mol提 “H示 按2由:标放题映p”1时=按1鼠“0标？1右”.3键,2便,5从可k快调Pa捷出,菜所t单需1 中要=选的0择例℃“题,定.分位别”经(a)向真空膨胀;
气体的两种恒外压膨胀 (b)反抗恒定外压 pamb= 50.663kPa, 恒温膨胀至p2 = 50.663kPa,
这一结论是的因为dddpputtuuptfutp??????????????????????????????????????????相变过程中组成发生变化化对组成可变的系统两个独立变量是不能决定其状态的通通常还必须包括每个组分在各个相中的组成变量即uftpn1n2n3
1 热力学第一定律中的 W 是指___C___ A. 体积功 B. 非体积功 C. 各种形式功之和 D. 机械功
15 上题过程中dU = Q + W = CpdT－pdV, 这一式子也是错 误的, 因为__热__容__的__概__念__只__能__用__于__计__算__仅__因__物__质__温__度__变__化__而__吸_ 放
_的__热__量__,_而__对__恒__温__的__相__变__或__化__学__变__化__根__本__不__能__适__用____ .
9
在体积功的计算式
W
V2 V1
pambdV
中,
在系统发生
__恒__压__变__化__或__可__逆__变__化___的情况下, 可以用系统的压力代替
环境的压力.
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10 “由公式 H = Qp 可知, 只有恒压过程才有焓变.” 这句话是 ____错__误_的, 原因是____焓__是__系__统__的__状__态__函__数__, _系__统__的__任__何__状__态_ 变 _化__都__会__引__起__焓__变__;_上__式__表__明__的__是__:_只__有__在__恒__压__不__做__非__体__积__功__的___ _条__件__下__,_系__统__的__焓__变__才__与__过__程__的__热__量__相__等__.___
f (T , p),
dU
U T
p
dT
U p
T
dp,
故在dT = 0, dp = 0的条
件下, dU = 0. 这一结论是_错__误__的, 因为_相__变__过__程__中__组__成__发__生__变_
_化__,_对__组__成__可__变__的__系__统__,_两__个__独__立__变__量__是__不__能__决__定__其__状__态__的__,_通__
5 可逆途径的特点包括:__(_1_)_无__限__缓__慢__,_速__度__趋__近__于__零__;_(_2_)可__ _逆__变__化__始__终__是__在__偏__离__平__衡__态__无__限__小__的__条__件__下__进__行__的__;_(_3_)_一__定__条_ _件__下__的__可__逆__途__径__,_系__统__对__环__境__做__最__大__功__,_或__环__境__对__系__统__做__最__小___ _功__;_(_4_)_正__向__逆__向__功__热__抵__消__, _系__统__和__环__境__可__同__时__复__原__. __
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7 绝热刚壁容器内发生CH4+2O2=CO2+2H2O的燃烧反应,系统 的
Q __= _ 0 ; W _=__ 0 ; U _=__ 0 ; H __> _ 0
H= U + V p = V p
8 某循环过程 Q = 5 kJ, 则 U + 2W + 3 (pV) = ___－_1_0_kJ____.
B. 理想气体的绝热过程 D. 理想气体的绝热可逆过程
12 公式“ W = CV(T2－T1) ”适用于_B___
A. 任何气体的绝热过程 C. 理想气体的任何过程
B. 理想气体的绝热过程 D. 理想气体的绝热可逆过程
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13 在某物质的临界点, 下列答案中正确的是___C___ .
A. H升华 = 0 C. H蒸发 = 0