热力学第一二定律

热⼒学第⼀⼆定律
化学热⼒学基础
⼀、判断题
1、恒温过程的Q ⼀定是零。

2、在绝热、密闭、钢制得的容器中发⽣化学反应，△U ⼀定为零，△H 不⼀定为零。

3、不可逆过程就是过程发⽣后，系统不能再复原的过程。

4、当热由系统传给环境时，系统的焾必减少。

5、⼀氧化碳的标准摩尔⽣成焓也是同温下⽯墨标准摩尔燃烧焓。

6、对于理想⽓体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式?=?dT C H p 都适⽤。

7、尽管Q 和W 都是途径函数，但（Q+W ）的数值与途径⽆关。

8、恒外压过程就是恒压过程。

9、物体的温度越⾼，则热量越多。

10、不作体积功的恒容过程的热效应，只由体系的始态和终态决定。

11、体系的焓就是体系所含的热量。

12、能对外做最⼤功的膨胀过程，⼀定是可逆过程。

13、⼀个体系经绝热可逆过程由始态A 变到终态B ，然后可经绝热不可逆过程由B 态回到A 态。

14、混合⽓体中，i 组分的分压⼒为V
RT n P i i =。

15、绝热过程中，体系所作的功只由体系的始态和终态决定。

16、在100℃和101325Pa 下，1mol ⽔变成⽔蒸汽。

此过程温度不变，故?U=0。

凡是系统的温度升⾼时就⼀定要吸热，⽽温度不变时，则系统既不吸热也不放热。

17、所有绝热过程的Q 为零，△S 也必为零。

18、实际⽓体绝热可逆过程的△S ⼀定为零，△G 不⼀定为零。

19、不可逆过程⼀定是⾃发的，⾃发过程⼀定是不可逆的。

20、功可以⽆条件⽆代价的全部变成热，但热不能⽆条件⽆代价的全部转化为功。

21、熵值不可能为负值。

22、系统达平衡时熵值最⼤，⾃由能最⼩。

23、不可逆过程的熵不会减少。

24、在绝热系统中，发⽣⼀个从状态A→B 的不可逆过程，不论⽤什么⽅法，系统再也回不到原来状态了。

25、某⼀化学反应的热效应被反应温度T 除，即得此反应的S ?。

26、在等压下⽤酒精灯加热某物质，该物质的△S 为?
21T T p T dT C 。

27、因为?=?B A R T Q S /δ,所以只有可逆过程才有熵变；⽽T Q S B A IR /∑>?δ,所以不可逆
过程只有热温商,但是没有熵变。

28、因为T Q S B
A IR /∑>
δ,所以体系由初态A 经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改变值各不相同。

29、因为?=?B A R T Q S /δ，所以只要初、终态⼀定，过程热温商的值是⼀定的，因⽽△S
是⼀定的。

30、物质的标准熵△S m θ
(298K)值就是该状态下熵的绝对值。

31、在始终态相同的情况下，分别进⾏可逆过程和不可逆过程，它们的熵变相同。

32、凡是G 减少的过程⼀定是⾃发过程。

33、系统经历⼀不可逆循环过程，其熵变等于零。

34、在初终态相同的情况下，可逆过程的熵变⼤于不可逆过程的熵变。

⼆、选择题
1、对于实际⽓体处于下列哪种情况时，其⾏为与理想⽓体相近。

(1)⾼温低压 (2)⾼温⾼压 (3)低温⾼压 (4) 低温低压
2、在⾼温⾼压下，⼀种实际⽓体若其分⼦间⼒影响可乎略不计，其分⼦占有空间的影响可⽤体积因⼦b 来表⽰，则描述该⽓体的较合适的状态⽅程是。

(1)pVm= RT+b (2) )pVm= RT-b (3) )pVm= RT+bp (4) )pVm= RT-bp
3、温度为T 体积为V ，物质总量为n 的理想⽓体混合物，其中组分B 的物质的量为nB ，分体积为VB ，则其分压PB 等于。

(1) nRT/V (2) nBRT/VB (3) nBRT/V (4) nRT/VB
4、温度为T 压⼒为P ，体积为V ，物质总量为n 的理想⽓体混合物，其中组分B 的物质的量为n B ，分压⼒P B ，则其分体积为V B 等于。

(1) nRT/P (2) n B RT/P B (3) n B RT/P (4) nRT/P B
5、某实际⽓体的体积⼩于同温同压同量的理想⽓体的体积，则其压缩因⼦Z 应为。

(1) 等于零 (2) 等于1 (3) ⼩于1 (4) ⼤于1
6、⽓体液化的必要条件为。

（1）压⼒＞临界压⼒（2）温度＜临界温度
（3）体积＝临界体积
7、物质能以液态形式存在的最⾼温度是。

(1)沸腾温度Tb (2)凝固温度Tf (3)临界温度Tc 8、纯物质的H U 。

⑴＞⑵＝⑶＜
9、在⼀绝热箱中置⼀隔板，将箱⼦分为左右两部分，如图所⽰，箱中具有温度、压⼒都不同的N2。

当抽取隔板后，N2发⽣混合。

以⽓体为体系，则混合过程中_______。

⑴Q<0，W=0，?U<0
⑵Q<0，W>0，?U<0 ⑶Q=0，W=0，?U=0 ⑷Q>0，W<0，?U>0
10、如右图所⽰，当体系从状态1沿1→A→2发⽣变化时，体系吸热550J ，并对外作功330 J ；当体系仍从状态1出发，沿
1→B→2发⽣变化时，体系对外作功660 J ，体系吸热为。

⑴550J ⑵-880 J ⑶880 J ⑷-550 J
11、功的计算公式为)(12,T T nC W m v -= ，下列过程中不能⽤此式的是⑴理想⽓体的可逆绝热过程（2）理想⽓体的绝热恒外压过程
（3）实际⽓体的绝热过程（4）凝聚体系的的绝热过程
12、⼀封闭体系当状态从A 到B 发⽣变化时，经历两条任意不同途径，则。

(1)Q1=Q2 (2)W1=W2 (3)ΔU=0 (4)Q1+W1=Q2+W2
13、已知反应C(s)+O2(g)=CO2 (g) 的ΔH ，下列说法中不正确的是。

(1)ΔH 为CO2 (g)的⽣成热 (2) ΔH 为C(s)的燃烧热
(3)ΔH 与反应的ΔU 数值不等 (4)ΔH 与反应的ΔU 数值相等
14、1kg 理想⽓体在T 、V 恒定不变时，由地⾯举⾼10⽶，该过程必定要消耗环境的能量才能完成，则在过程进⾏前后⽓体的内能。

（1）不变（2）减⼩（3）增⼤（4）不确定
15、H2和O2在绝热钢瓶中反应⽣成⽔，体系的温度升⾼了，此时。

(1)ΔS=0 (2)ΔH=0 (3)ΔG =0 (4)ΔU=0
16、在恒温恒压时，已知反应A→2B 的摩尔反应焓ΔrHm1及 2A→C 的摩尔反应焓ΔrHm2 ，则反应C→4B 的ΔrHm3是。

(1) 2ΔrHm1+ΔrHm2 (2) ΔrHm2－2ΔrHm1 (3) ΔrHm1+ΔrHm2 (4) 2ΔrHm1－ΔrHm2
17、1moL 理想⽓体，在TK 时经⼀等温可逆膨胀过程，则对于系统。

(1) ΔU>0 (2) ΔS=0 (3) ΔS<0 (4) ΔS>0
18、反应222
1CO O CO →+的标准摩尔反应焓0m r H ?是?? ???。

（1）CO2的标准摩尔⽣成焓0m f H ? （2）CO 的标准摩尔燃烧焓0m c H ?
（3）CO2的标准摩尔⽣成焓0m f H ?也是CO 的标准摩尔燃烧焓0m c H ?
19、某物质B 的标准摩尔燃烧焓为?c m H B K kJ mol 01298200(,)=-?-，则该物质B 燃烧时的标准摩尔反应)298(0K H m r ?=_ ______kJ ?mol -1。

（1） -200 （2） 0
（3） 200 （4） 40 20、下列反应中，?? ????的)298(0K H m r ?是⽣成物的)298(0K H m f ?。

⑴H2(g)＋Cl2 (g) = 2HCl (g) ⑵H2O(l)＋SO3(g) = H2SO4 (l)
⑶3H2(g)＋N2(g) = 2NH3(g) ⑷2C(⽯)＋3H2(g)＋2
1O2 (g) = C2H5OH(l) 21、 1mol 理想⽓体从P1，V1，T1分别经⑴绝热可逆膨胀到P2，V2，T2；⑵绝热恒外压
膨胀到
P V T P P 22222'''',,，若，则=??? ???。

，，⑶，，⑵，，⑴2 22 22 22 22 22 2
T T V V T T V V T T V V >>><==
22、理想⽓体经不可逆循环，则___ ___。

（1） ?S (系统)=0，?S (环境)=0 （2）?S (系统)=0 ，?S(环境)>0
（3）?S (系统)>0，?S (环境)>0 （4）?S (系统)>0，?S(环境)< 0
23、在300K ，理想⽓体向真空膨胀。

此过程_ ___。

（1） ?U = 0，?S = 0，?G = 0
（2） ?U > 0，?S > 0，?G > 0 （3） ?U = 0，?S > 0，?G < 0 （4）?U > 0，?S > 0，?G < 0
24、0℃、101.325kPa 的冰变成0℃、101.325kPa 的⽔。

(1)ΔS=0 (2)ΔH=0 (3)ΔG =0 (4)ΔA=0
25、 1mol 理想⽓体始态为25℃ 101325Pa ，终态为25℃ 506625 Pa ，若恒温可逆膨胀到终态，其熵变为?S1，若在恒定外压506625 Pa 下膨胀到终态，其熵变为?S2，则__ _______。

(1)?S1> ?S2 (2)?S1= ?S2 (3)?S1< ?S2
26、同⼀温度压⼒下，⼀定量某物质的熵值为?? ???。

⑴S(⽓) > S(液) > S(固) ⑵S(⽓) < S(液) < S(固) ⑶S(⽓) = S(液) = S(固)
27、已知FeO(s) + C(s) = CO(g) + Fe (s) 反应的?H ?>0，?S ?>0，且?H ?和?S ?不随温度⽽变化，则下列说法中?? ???是正确的。

⑴低温下⾃发，⾼温下不⾃发⑵任何温度下均⾃发
⑶⾼温下⾃发，低温下不⾃发
⑷任何温度下均不⾃发 28、某理想⽓体在T K 下恒温膨胀，吸热Q ，⽽所作的功是变到相同终态的最⼤功的20%，则?S ??。

T Q T Q T Q T Q -⑷⑶⑵⑴
5 5
三、填空题 1、可逆循环的热温商之和等于，在⼯作于温度为T 1与T 2两热源间的所有热机中，只有热机的效率最⾼，它的效率值可达η= 。

2、历史上曾提出过两类永动机。

第⼀类永动机指的是就能做功的机器。

因为它违反了定律，所在造不出来。

第⼆类永动机指的是，它并不违反定律，但它违反了定律，故也是造不出来的。

3、熵是系统的状态函数，按性质的分类，熵属于性质。

在隔离系统中，⼀切可能发⽣的宏观过程都是过程，均向着系统的熵值的⽅向进⾏。

直⾄平衡时，熵值达到此条件下的为⽌。

在隔离系统中绝不会发⽣熵值的过程。

4、从熵的物理意义上看，它是量度系统的函数。

当物质由它的固态变到液态，再变到⽓态时，它的熵值应是的。

⽽当温度降低时，物质的熵值应是的。

热⼒学第三定律的内容是。

5、下列各公式的适⽤条件分别是：对亥⽒函数判据公式△A≤0，
是。

对吉⽒函数判据公式△G≤0，
是。

对热⼒学基本⽅程式，如dG=-SdT+Vdp等，是。

6、热⼒学第⼀定律△U=Q+W的适⽤条件是；热⼒学第⼆定律△S≥0作判据
时的适⽤条件是；热⼒学第三定律S（0K）=0的适⽤条件
是。

7、理想⽓体的恒温过程为恒的过程；所有⽓体的节流膨胀为恒过程；
所有系统的可逆绝热过程为恒；所有恒温恒压下的可逆相变过程为恒
的过程。

8、理想⽓体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到相同的终态压⼒，则终态
的温度T可逆T不可逆，终态的体积V可逆V不可逆（填⼊>、<或=）。

9、对于U、H、S、F和G等热⼒学量，
（1）在绝热定容反应器中反应，过程中不变的量是。

（2）在373K和101325Pa下，液体⽔⽓化过程中不变的量是。

（3）⽓体绝热可逆膨胀过程中不变的量是。

（4）理想⽓体节流膨胀过程中不变的量是。

10、理想⽓体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其△U ，△S 。

11、实际⽓体绝热⾃由膨胀，其△U 0，△S 0。

12、在、、的条件下，系统的⾃发变化总是朝
着吉布期函数的⽅向进⾏的，直到系统达到平衡。

13、在、不做⾮体积功的条件下，系统焓的增加值系统吸收
的热量。

14、隔离系统中进⾏的可逆过程△S ，进⾏的不可逆过程△S 。

15、纯物质完美晶体时的熵值为零。

16、由标准状态下元素的的完全反应成1mol纯物质的焓变叫做该物质
的。

17、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进⾏系统温度由T1升⾼到T2，则此过
程的焓变零；若此反应在恒温（T1）、恒压和只做膨胀功的条件下进⾏，则其焓变零。

21、公式Q P=△H的适⽤条件为。

22、判据△G≤0的适⽤条件是。

23、在规定各物质的相对熵（通常为标准熵）时，所选择的参考状态是的熵值为零。

四、计算题
1、300K的2mol理想⽓体由6.0×105Pa绝热⾃由膨胀到1.0×105Pa，求过程的ΔU、ΔH、ΔS、
ΔA、ΔG，并判断该过程的性质。

2、试计算下列过程的ΔS、ΔG：
273K，101.3kPa，1molH2O(l) → 273K，101.3kPa，1molH2O(g)
已知⽔在正常沸点下的汽化热为40.59kJ·mol-1，⽔和⽔蒸汽的热容分别为5.3J·K-1·mol-1和33.9J·K-1·mol-1。

(⽔蒸汽可视为理⽓)。