第一章 热力学第一定律习题
热力学第一定律习题
n
pV 101.3kPa 0.02 0.653mol ， 计算结果说明 0.5mol 水可以完全气化。 8.314 373 RT
在 T=373K 时，玻璃泡被击破后水汽化，则该过程吸收的热为：
m 水=0.5 18 9 (g)，
Qp=2259.4 9=20334.6(J)
n1C p ,m ln
T2 ln T 1
n△ sub H m T2 T1 T2
n C p.mT2 n1 △ sub H m
T1 ln T 2
√13. 1mol 单原子理想气体，始态为 200kPa，11.2dm3,经 pT=常数的可逆过程压缩到终了 400kPa，已知气体的 Cv,m= 3R 试求
(2) V1=nRT/P1=0.01455dm3
V2=nRT/P2=0.0582 dm3
W=-P2(V2-V1)= -50000(0.0582-0.01455)=-2182.5J (3) 绝热可逆膨胀 T2 由过程方程式 p1 T1 p 2 T2 求得：
1 1 / T2 [( p1 T1 ) / p 1 2 ] 1
4
人民大学出版社出版 《物理化学》习题参考解答
∴△S1+△S2+△S3=0 △S1= n1c p ,m ln
T2 ; ∵固态恒温变压熵近似为零∴ S 2 0 T1
△S3 可逆相变熵∴△S3=
n△ fub H m T2
由上可知△S1+△S2+△S3=0
△S1 △S 3
C T 则 n p , m 2 △ H n1 sub m
式中 Cp, m 为固体的等压摩尔热容； ΔsubHm 为摩尔升华热。 计算时可忽略温度对 Cp, m 及 ΔsubHm 的影响。 解： △S=△S1+△S2+△S3 ∵可逆绝热过程△S=0
物化练习题
物化练习题第一章 《热力学第一定律》一、选择题1. 等压过程是指：( ) 。
A. 系统的始态和终态压力相同的过程；B. 系统对抗外压力恒定的过程；C. 外压力时刻与系统压力相等的过程；D. 外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后，其焓变∆H = Q p ，则该过程是 ( ) 。
A. 理想气体任何过程；B. 理想气体等压过程；C. 真实气体等压过程；D. 封闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中( )是正确的。
A. 只有等压过程才有焓的概念；B. 系统的焓等于系统所含的热量；C. 系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；D. 在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
4. 21,m d T p T H nC T ∆=⎰公式可用于计算：( )。
A. 真实气体的变温过程； B. 任意系统的可逆过程；C. 理想气体的绝热过程；D. 等压进行的化学反应。
5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从1T 至2T ，U ∆等于：( )。
A. nC p ,m ∆T ；B. nC V,m ∆T ；C. nR ∆T ；D. nR ln(T 2 / T 1)。
6. U ∆可能不为零的过程为：( )。
A. 隔离系统中的各类变化；B. 等温等容过程；C. 理想气体等温过程；D. 理想气体自由膨胀过程。
7. 理想气体等温自由膨胀过程为：( )。
A. 0Q >；B. 0U ∆<；C. 0W <；D. 0H ∆=。
8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提法正确的是： ( )。
A. 系统和环境之间没有热和功的过程；B. 系统的温度改变，内能变化值不为零；C. 系统的压力不变；D. 系统对外作功。
9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：( )。
A. 隔离系统中的各类变化；B. 等温等压过程；C. 节流过程；D. 理想气体自由膨胀过程10. 凡是在孤立体系中进行的变化，其U ∆和H ∆的值一定是：( )。
物理化学第一章习题及答案
物理化学第⼀章习题及答案第⼀章热⼒学第⼀定律⼀、填空题1、⼀定温度、压⼒下，在容器中进⾏如下反应：Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按质量守恒定律，则反应系统为系统；若将系统与环境的分界⾯设在容器中液体的表⾯上，则反应系统为系统。
2、所谓状态是指系统所有性质的。
⽽平衡态则是指系统的状态的情况。
系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到平衡、平衡、平衡和平衡。
3、下列各公式的适⽤条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适⽤于；Q v =△U 适⽤于；Q p =△H 适⽤于；△U=dT nC 12T T m ,v ?适⽤于；△H=dT nC 21T T m ,P ?适⽤于；Q p =Q V +△n g RT 适⽤于；PV r=常数适⽤于。
4、按标准摩尔⽣成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C （⽯墨）、CO （g ）和CO 2(g)之间，的标准摩尔⽣成焓正好等于的标准摩尔燃烧焓。
标准摩尔⽣成焓为零的是，因为它是。
标准摩尔燃烧焓为零的是，因为它是。
5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中，只有的值不改变。
理想⽓体经节流膨胀后，它的不改变，即它的节流膨胀系数µ= 。
这是因为它的焓。
6、化学反应热会随反应温度改变⽽改变的原因是；基尔霍夫公式可直接使⽤的条件是。
7、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。
8、由标准状态下元素的完全反应⽣成1mol 纯物质的焓变叫做物质的。
9、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T 1升⾼到T 2，则此过程的焓变零；若此反应在恒温（T 1）、恒压和只做膨胀功的条件下进⾏，则其焓变零。
10、实际⽓体的µ=0P T H,经节流膨胀后该⽓体的温度将。
11、公式Q P =ΔH 的适⽤条件是。
12、若某化学反应，只做体积功且满⾜等容或等压条件，则反应的热效应只由决定，⽽与⽆关。
13、常温下，氢⽓经节流膨胀ΔT 0；W 0；Q 0；ΔU 0；ΔH 0。
第一章 热力学第一定律习题
第一章热力学第一定律一选择题1.选出下列性质参数中属于容量性质的量: ( C )(A)温度T；(B)浓度c；(C)体积V；(D)压力p。
2.若将人作为一个体系，则该体系为: ( C )(A)孤立体系；(B)封闭体系；(C)敞开体系；(D)无法确定。
3.下列性质属于强度性质的是: ( D )(A)热力学能和焓；(B)压力与恒压热容；(C)温度与体积差；(D)摩尔体积与摩尔热力学能。
4.气体通用常数R 在国际单位制中为:( B )(A)0.082L·atm·mol-1·K-1；(B)8.314 J·mol-1·K-1；(C)1.987cal·mol-1·K-1；(D)8.314×107 erg·mol-1·K-1。
5.关于状态函数的下列说法中，错误的是( D )(A)状态一定，值一定；(B)在数学上有全微分性质；(C)其循环积分等于零；(D)所有状态函数的绝对值都无法确定。
6.下列关系式中为理想气体绝热可逆过程方程式的是( C )(A)p1V1=p2V2；(B)pV=k；(C)pVγ=k；(D)10V=k·T。
7.体系与环境之间的能量传递形式有多少种？( C )(A) 1；(B) 3；(C) 2；(D) 4。
8.下列参数中属于过程量的是( C )(A)H；(B)U；(C)W；(D)V。
9.下列关系式成立的是( A )(A)理想气体(∂U/∂V)T=0；(B)理想气体(∂U/∂p)v=0；(C)实际气体(∂U/∂V)T=0；(D)实际气体(∂U/∂p)v=0。
10.下列叙述中正确的是( D )(A)作为容量性质的焓具有明确的物理意义；(B)任意条件下，焓的增量都与过程的热相等；(C)作为强度性质的焓没有明确的物理意义；(D)仅在恒压与非体积功为零的条件下，焓的增量才与过程的热相等。
11.下列叙述中正确的是( C )(A)热力学能是一种强度性质的量；(B)热力学能包括了体系外部的动能与位能；(C)焓是一种容量性质的量；(D)焓，热力学能，功，热的性质都一样。
第1章热力学第一定律
一、选择题1.体系的下列各组物理量中都是状态函数的是： CA ．T ，p ，V ，Q ；B ．m ，V m ，C p ，∆V ；C ．T ，p ，V ，n ；D ．T ，p ，U ，W 。
2.对实际气体的节流膨胀过程有:AA ．ΔH =0 B.ΔU =0 C.ΔH >0 D.ΔU <03.对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的？ ？A A.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂V T U B. 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂TV U C. 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T P H D. 0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂TP U 4.在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使体系的温度从T 1升高到T 2，压力从P 1升高到P 2，则:DA. Q >0,W>0, ∆U >0B. Q >0,W=0, ∆U >0C. Q =0,W>0, ∆U <0D. Q =0,W=0, ∆U =05.理想气体在常温恒定外压p ∅下从10dm 3膨胀到17dm 3, 同时吸热235J 。
计算此气体的∆U ： DA. 485JB. -482JC. 474JD. -474J6. 对于热力学能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：D*CA. 体系处于一定的状态，具有一定的热力学能B. 对应于某一状态，热力学能只能有一数值不能有两个以上的数值C. 状态发生变化，热力学能也一定跟着变化D. 对应于一个热力学能值，可以有多个状态7.戊烷的燃烧热是-3530kJ.mol -1，CO 2(g)和H 2O(l)的生成焓分别是-396kJ.mol -1和-288kJ.mol -1，则戊烷的生成焓是(D )kJ.mol -1:A ．171B ．-171C ．178D ．-1788.1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变∆H 约为：AA ．4157JB ．596JC ．1255JD ．994J9.下述说法中，哪一种不正确： B*AA ．焓是体系能与环境进行交换的能量 ；B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量 ；C．焓是体系状态函数；D．焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等二、计算题：1.4molN2气在27℃，1.0MPa等温可逆膨胀到0.1MPa，再等压升温至127 ℃，求此过程的Q，W，ΔH，ΔU。
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。
第一章_热力学第一定律_习题答案
第一章热力学第一定律练习参考答案1. 一隔板将一刚性绝热容器分成左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左、右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU、Q、W为正？为负？或为零？解:∵U=02. 试证明1mol理想气体在恒后下升温1K时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。
解: 恒压下，W= - p外ΔV= - p外p TnR∆= - R(p外= p，n=1mol，ΔT=1 )3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103 kg•m-3和1.0×103 kg•m-3，现有1mol 的水发生如下变化:(1) 在100℃、101.325kPa下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；(2) 在0℃、101.325kPa下变为冰。
试求上述过程体系所作的体积功。
解: 恒压、相变过程，(1)W= -p外(V2 –V1) = - 101.325×103×⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯33100.1018.0110325.101373314.81=-3100 ( J )(2) W= - p外(V2 –V1) = - 101.325×103×⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯33100.1018.011092.0018.01= -0.16 ( J )4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
(1) Q、W、Q－W、ΔU是否已完全确定；(2) 若在绝热条件下，使体系从某一始态变化到某一终态，则(1)中的各量是否已完全确定？为什么？解:(1)Q+W、ΔU完全确定。
( Q+W=ΔU；Q、W与过程有关)(2) Q、W、Q+W、ΔU完全确定。
(Q=0，W = ΔU)5. 1mol理想气体从100℃、0.025m3经下述四个过程变为100℃、0.1m3:(1) 恒温可逆膨胀；(2) 向真空膨胀；(3) 恒外压为终态压力下膨胀；(4) 恒温下先以恒外压等于0.05m 3的压力膨胀至0.05m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。
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第一章热力学第一定律练习题一、选择题：1．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ； (B) m，V m，C p，∆V；(C) T，p，V，n； (D) T，p，U，W。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：(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．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：(A)(A)Q > 0，W > 0，∆U > 0 ；(B)(B)Q = 0，W = 0，∆U < 0 ；(C)(C)Q = 0，W = 0，∆U = 0 ；(D) Q < 0，W > 0，∆U < 0 。
4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：(A) Q ；(B) Q + W ；(C) W (当Q = 0 时) ；(D) Q (当W = 0 时) 。
5．下述说法中，哪一种不正确：(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。
6．在等压下，进行一个反应A + B C，若∆r H m > 0，则该反应一定是：(A) 吸热反应；(B) 放热反应；(C) 温度升高；(D) 无法确定。
7．一定量的单原子理想气体，从A 态变化到B 态，变化过程不知道，但若A 态与B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出：(A) 气体膨胀所做的功；(B) 气体内能的变化；(C) 气体分子的质量；(D) 热容的大小。
8．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于：(A) B→C的内能变化； (B) A→B的内能变化；(C) C→A的内能变化； (D) C→B的内能变化。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
物理化学热一习题
答案：（B）
19 在绝热钢瓶中氢气与氧气化合生成水，试判断该
过程的Q，W， △U和△H 的正负号。
绝热钢瓶相当于一个隔离系统，既绝热又恒容，所以Q＝0， W＝0， △U＝0。 以后凡是碰到绝热刚性容器中发生反应（不做非膨胀功）， 不管它放热还是吸热，气体分子数增加还是减少，这三个物 理量都等于零，隔离系统内能量守恒。
23（1）因为可逆热机的效率最高，可逆热机 的效率可以大于等于1吗？
（2）可逆热机的效率最高，在其它条件相同的 情况下，可逆热机带动的机车速度最快吗？
答：不能。如果ηR＞1,则违背热力学第 一定律。如果ηR=1,则违背热力学第二 定律。
答：不对，热力学不讨论速度问题。可逆过 程的特点之一就是变化过程无限缓慢，因此 在其它条件相同的情况下，可逆热机带动的 机车速度最慢。但它所带动的机车所运行的 距离应是最长的。
21 有一个封闭系统，若经历了一个Q＝0，W＝0， △U＝0的过程，则系统的状态并未改变，这样说对 不对？
答，不对，状态函数变化值为零并不意味着状态未 变。 热和功是伴随状态变化的两种能量交换方式，但也 有的状态变化不一定有热和功的交换。 例如，理想气体向真空膨胀，或在绝热钢瓶中发生 了化学反应等，这些 过程的 Q＝0，W＝0， △U＝0 ，但系统的状态明 显改变了。
但是焓的变化就不一定了，因为焓是定义出来的函数，它不 遵守能量守恒定律， 氢氧化合生成水，虽然放出一点热量，但由于气体分子数的 减少，钢瓶内压力下降， 根据焓的定义， △H ＝ △U+ △（PV）＝V △P，由于压力 下降所以△H 小于零。 若钢瓶内是氢气与氯气化合成氯化氢，因为气体分子数不变， 放热反应，体积不变，由于温度升高，压力也升高，所以焓 是增加的。
上题还可以如此问： 有人认为孤立体系状态改变时，内能是守恒量， 而焓不是守恒量，请对此加以评论并举例说明。
1 热力学第一定律
热力学第一定律练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、已知温度T时反应H2(g) + 12O2(g) == H2O(g) 的∆rH，则∆rH即为温度为T时H2(g)的∆C H。
（）2、不同物质在它们相同的对应状态下，具有相同的压缩性，即具有相同的压缩因子Z。
( )。
3、d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何p，V，T过程均适用，( )4、物质的量为n的理想气体，由T1，p1绝热膨胀到T2，p2，该过程的焓变化∆H n C TpTT=⎰,m d12。
（）5、理想气体的热力学能和焓均只是温度的函数，而与压力或体积无关。
（）6、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的内能和焓也不变。
( )7、25℃∆f H(S ,单斜) = 0 。
（）。
8、理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终态。
因为是恒压，所以∆H = Q；又因为是绝热，Q = 0，故∆H = 0。
( )9、500 K时H2(g)的∆f H= 0 。
（）10、在临界点，饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。
( )11、∆f H(C ,石墨, 298 K) = 0 。
（）12、热力学标准状态的温度指定为25℃。
（）13、100℃时，1 mol H2O(l)向真空蒸发变成1mol H2O(g)，这个过程的热量即为H2O( l )在100℃的摩尔汽化焓。
（）14、处在对应状态的两种不同气体，各自对于理想气体行为的偏离程度相同。
( )15、CO2(g)的∆f H(500 K) = ∆f H(298 K) +C Tp,m2KK(CO)d298500⎰。
（）16、在p = p(环) = 定值下电解水制氢气和氧气则Q = ∆H。
（）17、系统从同一始态出发，经绝热不可逆到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此状态。
（）18、化学反应热Q p其大小只取决于系统始终态；( )19、凡是化学反应的等压热必大于等容热；( )20、理想气体等容过程的焓变为21,md()TVTH nC T V p∆=+∆⎰；( )二、选择题1、对一个化学反应，若知其∑νB C p, m(B) > 0 ，则：（）。
物理化学-第一章-热力学第一定律-习题精选全文
273.15K
Q p1T1 p2T2
T2
p1T1 p2
2101.325 273.15 4 101.325
136.6K
V2
nRT2 p2
2.80dm3
2. U nCVmT 1.70kJ
H nCpmT 2.84kJ
3. QT C
p
Q pV RT CR p
p2 CR V
p CR V
(2)
9．反响CO〔g〕+1/2O2〔g〕→CO2〔g〕的 △rHmθ，以下说法何者是不正确的？
〔1〕△rHmθ是CO2〔g〕的标准摩尔生成焓 〔2〕△rHmθ是CO〔g〕的标准摩尔燃烧焓 〔3〕△rHmθ是负值 〔4〕△rHmθ与△rUmθ值不等
(1)
三.填空
1．在一绝热箱中置一绝热隔板，将箱分成两 局部。分别装有温度压力都不同的两种气 体。将隔板抽走使气体混合，假设以气体 为系统，那么Q0=〔 〕；W0=〔 〕； △U=〔 0 〕。
四 计算
1．1mol单原子理想气体，始态 2×101.325kPa，11.2dm3，经pT=常数的 可逆过程，压缩到终态为4×101.325kPa， Cvm=3/2R，求：
〔1〕终态的体积和温度； 〔2〕△U和△H； 〔3〕所作的功。
1.
T1
p1V1 nR
2 101.325 11.2 1 8.314
〔1〕B→C过程的△U2； 〔2〕B→C过程的Q2。
U U1 U2 U3 0 U1 0
U2 U3 W3
(2) B→C过程的Q2
∵△U=0, Q=-W(ABC围起的面积) ∵Q=Q1+Q2+Q3, Q3=0 ∴Q2=Q-Q1 Q1 (AB线下面的面积)
热力学第一定律习题
第一章热力学第一定律一. 选择题：1. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( )(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定2. 在一刚性的绝热箱中，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 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q ＝W ≠03. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则( )(A ) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W > 0 , △rU < 04. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )(A ) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0 , W = 0(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠0 , △H ≠05. 1mol，373K，标准压力下的水经下列二个不同过程达到373K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这二个过程中功和热的关系为( )(A ) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2(C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q26. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外相等时关闭活塞，此时筒内温度将( )(A ) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定7. 封闭体系从1 态变B 态，可以沿两条等温途径: （甲）可逆途径（乙）不可逆途径则下列关系式⑴△U可逆> △U不可逆⑵W可逆> W不可逆⑶Q可逆> Q不可逆⑷( Q可逆- W可逆) > ( Q不可逆- W不可逆) 正确的是( )(A ) (1),(2) (B) (2),(3) (C) (3),(4) (D) (1),(4)８. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下，若从反应物开始进行反应，则此反应(A ) 是热力学可逆过程(B) 是热力学不可逆过程(C) 是否可逆不能确定(D) 是不能进行的过程9. 1mol 单原子理想气体从298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍，所作的功分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )(A ) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W210. 凡是在孤立体系中进行的变化，其△U 和△H 的值一定是( )(A ) △U > 0 , △H > 0 (B) △U = 0 , △H = 0(C) △U < 0 , △H < 0 (D) △U = 0 , △H 大于、小于或等于零不确定11. 对于下列的四种表述(1) 因为△H = Qp，所以只有等压过程才有△H(2) 因为△H = Qp，所以Qp也具有状态焓数的性质(3) 公式△H = Qp只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是：( )(A ) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (2)12. △H = Qp此式适用于下列那个过程( )(A ) 理想气体从1013250 Pa 反抗恒定的101325 Pa膨胀到101325Pa(B) 0℃,101325 Pa下冰融化成水(C) 电解CuSO4水溶液(D) 气体从(298K,101325 Pa) 可逆变化到(373K,10132.5 Pa)13. 理想气体从同一始态(P1,V1) 出发，经等温可逆压缩或绝热可逆压缩，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功的绝对值应是：( )(A ) 恒温功大于绝热功(B) 恒温功等于绝热功(C) 恒温功小于绝热功(D) 无法确定关系14. 下列诸过程可应用公式dU = ( Cp- nR )dT 进行计算的是：( )(A ) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀(D) 量热弹中的燃烧过程15. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程，功的计算式有下列几种，其中哪一个是错误的( )(A ) Cv(T1- T2) (B) Cp(T2-T1)(C) (P1V1- P2V2)/(r-1) (D) R(T1-T2)/(r-1)16. 对于理想气体下述结论中正确的是( )(A ) (H/T)v = 0 (H/V)T = 0 (B) (H/T)p = 0 (H/P)T= 0(C) (H/T)p = 0 (H/V)T = 0 (D) (H/V)T = 0 (H/P)T= 017. 1mol 单原子理想气体，从273K，202.65 kPa 经PT = 常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的△U 为( )(A ) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D) -1702 J18.对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是：( )(A ) 恒温下绝热膨胀(B) 恒压下绝热膨胀(C) 吸热而温度不变(D) 吸热，同时体积又缩小19. 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) [P2V2γ/(1-γ)](1/V2γ-1)- (1/ V1γ-1) (D) (P2V2-P1V1)/(1-γ)20. 反应(1) C1CO3(s) →C1O (s) + CO2(g)；△rHm= 179.5 kJ.mol-1反应(2) C2H2(g) + H2O (l) →CH3CHO (g)；△rHm= -107.2 kJ.mol-1反应(3) C2H4(g) + H2O (l) →C2H5OH (l)；△rHm= -44.08 kJ.mol-1反应(4) CS2(l) + 3O2(g) →CO2(g) + 2SO2(g)；△rHm= -897.6 kJ.mol-1其中热效应│Qp│>│Qv│的反应是( )(A ) (1),(4) (B) (1),(2) (C) (1),(3) (D) (4),(3)21. 当以5mol H2气与4mol Cl2气混合，最后生成2mol HCl 气。
第一章热力学第一定律习题
第一章 热力学第一定律1 体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？ ( ) (D)(A) 体系本身没有任何变化(B) 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化(C) 体系复原了，但环境并未复原(D) 体系和环境都没有任何变化2. 一恒压反应体系,若产物与反应物的∆C p >0,则此反应 ( ) (D)(A) 吸热 (B) 放热(C) 无热效应 (D) 吸放热不能肯定3. 下述说法哪一种不正确? ( ) (B)(A) 理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零(B) 非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零(C) 非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低(D) 非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零4. 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)(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 ≠ 05. 将某理想气体从温度T 1加热到T 2。
若此变化为非恒压过程,则其焓变ΔH 应为何值?( ) (B)(A) ΔH =0 (B) ΔH =C p (T 2-T 1)(C) ΔH 不存在 (D) ΔH 等于其它值6. 在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机，其最大效率为： ( ) (D)(A) 100 % (B) 75 %(C) 25 % (D) 20 %7. 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p 1,V 1,T 1)变化到状态 2 (p 2,V 2,T 2)，所做的功为：( ) (D)(A) p 2V 2-p 1V 1(B) p 2(V 2-V 1)(C) [p 2V γ2/(1-γ)](1/V 2γ-1-1/V 1γ-1)(D) -(p 2V 2-p 1V 1)/(1-γ)8.若一气体的方程为pV m =RT +αp (α>0 常数),则: ( ) (A)(A) ()T U V∂∂=0 (B) ()V U p ∂∂=0(C) ()V U T ∂∂=0 (D) ()p U T∂∂=0 9. 氢气可看作理想气体，设 H 2为刚性分子，电子处于基态，其C V , m = ___________ ， C p , m = ____________ ，以气体常数R 表示。
物理化学((上册))练习题
练 习 题第一章 《热力学第一定律》一. 选择题1. 等压过程是指：（ ）。
A.系统的始态和终态压力相同的过程；B.系统对抗外压力恒定的过程；C.外压力时刻与系统压力相等的过程；D.外压力时刻与系统压力相等且等于常数的过程。
2. 系统经某过程后，其焓变∆H = Q p ，则该过程是 ( ) 。
A.理想气体任何过程；B.理想气体等压过程；C.真实气体等压过程；D.封闭系统不作非体积功的等压过程。
3. 下列说法中( )是正确的。
A.只有等压过程才有焓的概念；B.系统的焓等于系统所含的热量；C.系统的焓等于系统在等压过程中吸收的热量；D.在等压且不作非体积功的条件下，系统吸收的热在数值上等于焓的增量。
4. 21,m d T p T H nC T ∆=⎰公式可用于计算：( )。
A.真实气体的变温过程；B.任意系统的可逆过程；C.理想气体的绝热过程；D.等压进行的化学反应。
5. 物质的量为n 的单原子理想气体等压升高温度，从T 1至T 2，∆U 等于：( )。
A. nC p ,m ∆T ；B. nC V,m ∆T ；C. nR ∆T ；D. nR ln(T 2 / T 1)。
6. ∆U 可能不为零的过程为：( )。
A.隔离系统中的各类变化；B.等温等容过程；C.理想气体等温过程；D.理想气体自由膨胀过程。
7. 理想气体等温自由膨胀过程为：( )。
A.Q > 0；B. 0U ∆<；C. W < 0；D. 0H ∆=。
8. 对于理想气体自由膨胀过程，下述提确的是: ( )。
A.系统和环境之间没有热和功的过程；B.系统的温度改变，能变化值不为零；C.系统的压力不变；D.系统对外作功。
9. 热力学能及焓同时守恒的过程为：( )。
A.隔离系统中的各类变化；B.等温等压过程；C.节流过程；D.理想气体自由膨胀过程10.凡是在孤立体系中进行的变化，其U ∆和H ∆ 的值一定是：( )。
A. 0U ∆>, 0H ∆>；B. 0U ∆=, 0H ∆=；C. 0U ∆<, 0H ∆<；D. 0U ∆=，H ∆大于、小于或等于零不能确定。
第一章热力学第一定律知识题
第一章热力学第一定律1.一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU、Q、W为正？为负？或为零？解：以全部气体为系统，经过指定的过程，系统既没有对外做功，也无热量传递。
所以ΔU、Q、W均为零。
2.若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
（1）Q、W、Q+W、ΔU是否已完全确定；答：ΔU＝Q+W能够完全确定，因内能为状态函数，只与系统的始态和终态有关。
Q、W不能完全确定，因它们是与过程有关的函数。
（2）若在绝热条件下，使系统从某一始态变化到某一终态，则（1）中的各量是否已完全确定，为什么！答：Q、W、Q+W、ΔU均完全确定，因绝热条件下Q＝0，ΔU＝Q+W＝W.习题1.计算下述两个过程的相关热力学函数。
（1）若某系统从环境接受了160kJ的功，热力学能增加了200kJ，则系统将吸收或是放出了多少热量？（2）如果某系统在膨胀过程中对环境作了100kJ的功，同时系统吸收了260kJ 的热，则系统热力学能变化为多少？解析：（1）W ＝160kJ, ΔU = 200kJ,根据热力学第一定律：ΔU ＝Q ＋W 得：Q ＝200-160＝40 kJ （2）W ＝－100kJ ，Q ＝260 kJΔU ＝Q ＋W ＝260-100＝160 kJ2.试证明1mol 理想气体在等压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R. 解：2111W p p p p n molT T K W R =-==-==-2121外外外nRT nRT （V -V ）=-（-）p p3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103 kg/m 3和1.0×103 kg/m 3，现有1mol 的水发生如下变化：（1）在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；（2）在0℃、101.325kPa 下变为冰。
第01章--热力学基本定律--习题及答案
第一章 热力学基本定律习题及答案§ 1. 1 （P10）1.“任何系统无体积变化的过程就一定不做功。
”这句话对吗？为什么？解：不对。
体系和环境之间以功的形式交换的能量有多种，除体积功之外还有非体积功，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。
答：“凡是系统的温度下降就一定放热给环境”不对：体系温度下降可使内能降低而不放热，但能量可以多种方式和环境交换，除传热以外，还可对外做功，例如，绝热容器中理想气体的膨胀过程，温度下降释放的能量，没有传给环境，而是转换为对外做的体积功。
“温度不变时则系统既不吸热也不放热”也不对：等温等压相变过程，温度不变，但需要吸热(或放热), 如P Ө、373.15K 下，水变成同温同压的水蒸气的汽化过程，温度不变，但需要吸热。
3. 在一绝热容器中，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？（讲解时配以图示） 解：（1）以电热丝为系统：Q<0，W>0（2）以水为系统：Q>0，W=0（忽略水的体积变化） （3）以容器内所有物质为系统：Q=0，W>0（4）以容器内物质及一切有影响部分为系统：Q=0，W=0（视为孤立系统）4. 在等压的条件下，将1mol 理想气体加热使其温度升高1K ，试证明所做功的数值为R 。
解：理想气体等压过程：W = p(V -V ) = pV -PV = RT -RT = R(T -T ) = R5. 1mol 理想气体，初态体积为25dm , 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100dm 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50 dm 时气体的平衡压力下，使气体膨胀到50 dm ，然后再在外压等于体积为100dm 时气体的平衡压力下，使气体膨胀到终态。
热力学第一定律习题及答案
热力学第一定律习题一、单选题1) 如图,在绝热盛水容器中，浸入电阻丝,通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有:（）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 >02）如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半,两边充入压力不等的空气(视为理想气体）,已知p右> p左，将隔板抽去后：（)A。
Q＝0, W ＝0，U ＝0B。
Q＝0，W <0, U >0C. Q〉0，W〈0, U >0D. U ＝0, Q＝W03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：（）A. (∂U/∂T）V＝0B. （∂U/∂V）T＝0C. (∂H/∂p）T＝0 D。
(∂U/∂p）T＝04）凡是在孤立孤体系中进行的变化,其U 和H 的值一定是：（)A. U >0，H〉0 B。
U ＝0, H＝0 C. U〈0，H〈0D. U ＝0，H 大于、小于或等于零不能确定.5)在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: ( ）A. Q〉0, H＝0, p〈0B. Q＝0, H <0, p〉0C。
Q＝0，H ＝0，p <0 D. Q <0，H ＝0，p <06）如图，叙述不正确的是：( )A.曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小B。
H1表示无限稀释积分溶解热C。
H2表示两浓度n1和n2之间的积分稀释热D.曲线上任一点的斜率均表示对应浓度时HCl的微分溶解热7）H＝Q p此式适用于哪一个过程: （）A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132。
5Pa膨胀到10132.5sPaB。
在0℃、101325Pa下，冰融化成水C.电解CuSO4的水溶液D。
气体从（298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132。
5Pa )8）一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
第一章热力学第一定律练习题(包括答案)
1．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，可以看作封闭体系的是：(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。
2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是：(A) T，p，V，Q ；(B) P，V m，C p，W；(C) T，p，V，H；(D) T，p，U，W。
3．x为状态函数，下列表述中不正确的是：(A) d x为全微分；(B) 当状态确定，x的值确定；(C) ∆x = ∫d x的积分与路经无关，只与始终态有关；(D) 当体系状态变化，x值一定变化。
4．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：(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。
5．理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：(A) W> 0 ；(B) W = 0 ；(C) W < 0 ；(D) 无法计算。
6．在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0 ；(B) Q = 0，W = 0，∆U < 0 ；(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0 ；(D) Q < 0，W > 0，∆U < 0 。
7．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：(A) Q ；(B) Q + W ；(C) W (当Q = 0 时) ；(D) Q (当W = 0 时) 。
8．下述说法中，哪一种不正确：(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量；(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(C) 焓是体系状态函数；(D) 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。
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大学物理化学考试题库第一章热力学第一定律练习题一、选择题：1．体系的以下各组物理量中都就是状态函数的就是：(a)t，p，v，q；(b)m，vm，cp，?v；(c)t，p，v，n；(d)t，p，u，w。
2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是：(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，内能就可以存有一数值无法存有两个以上的数值；(c)状态发生变化，内能也一定跟著变化；(d)对应于一个内能值，可以存有多个状态。
3．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：(a)(a)q>0，w>0，?u>0；(b)(b)q=0，w=0，?u<0；(c)(c)q=0，w=0，?u=0；(d)q<0，w>0，?u<0。
4．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值：(a)q；(b)q+w；(c)w(当q=0时)；(d)q(当w=0时)。
5．下述说法中，哪一种不正确：(a)焓就是体系能够与环境展开互换的能量；(b)焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量；(c)焓是体系状态函数；(d)焓只有在某些特定条件下，才与体系放热成正比。
6．在等压下，进行一个反应a+b※c，若?rhm>0，则该反应一定是：(a)吸热反应；(b)放热反应；(c)温度升高；(d)无法确定。
7．一定量的单原子理想气体，从a态变化至b态，变化过程不晓得，但若a态与b态两点的应力、体积和温度都已确定，那就可以谋出来：(a)气体膨胀所做的功；(b)气体内能的变化；(c)气体分子的质量；(d)热容的大小。
8．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，a→b为等温过程，b→c等压过程，c→a 为绝热过程，那么曲边梯形acca的面积表示的功等于：(a)b→c的内能变化；(b)a→b的内能变化；(c)c→a的内能变化；(d)c→b的内能变化。
9．理想气体从同一始态（p1,v1,t1）出发，分别经恒温可逆压缩(t)、边界层对称放大(i)至终态体积为v2时，环境对体系所作功的绝对值比较：(a)wt>wi；(b)wt<wi；(c)wt=wi；(d)并无确认关系。
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第一章 热力学第一定律1. 一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。
现将隔板抽去，左右气体的压力达到平衡。
若以全部气体作为体系，则ΔU 、Q 、W 为正？为负？或为零？ 解：以全部气体为系统，经过指定的过程，系统既没有对外做功，也无热量传递。
所以ΔU 、Q 、W 均为零。
2. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。
（1）Q 、W 、Q +W 、ΔU 是否已完全确定； 答：ΔU ＝Q +W 能够完全确定，因内能为状态函数，只与系统的始态和终态有关。
Q 、W 不能完全确定，因它们是与过程有关的函数。
（2）若在绝热条件下，使系统从某一始态变化到某一终态，则（1）中的各量是否已完全确定，为什么！答：Q 、W 、Q +W 、ΔU 均完全确定，因绝热条件下Q ＝0，ΔU ＝Q +W ＝W .习题1.计算下述两个过程的相关热力学函数。
（1）若某系统从环境接受了160kJ 的功，热力学能增加了200kJ ，则系统将吸收或是放出了多少热量？（2）如果某系统在膨胀过程中对环境作了100kJ 的功，同时系统吸收了260kJ 的热，则系统热力学能变化为多少？ 解析：（1）W ＝160kJ, ΔU = 200kJ ,根据热力学第一定律：ΔU ＝Q ＋W 得：Q ＝200-160＝40 kJ （2）W ＝－100kJ ，Q ＝260 kJΔU ＝Q ＋W ＝260-100＝160 kJ2.试证明1mol 理想气体在等压下升温1K 时，气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R. 解：2111W p p p p n molT T K W R=-==-==-2121外外外nRT nRT （V -V ）=-（-）p p3. 已知冰和水的密度分别为0.92×103 kg/m 3和1.0×103 kg/m 3，现有1mol 的水发生如下变化：（1）在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气，且水蒸气可视为理想气体；（2）在0℃、101.325kPa 下变为冰。
试求上述过程系统所作的体积功。
解：（1）W p p ⨯=-⨯⨯⨯⨯2e 21el-23nRT n M（V -V ）=-（-）p d 8.314373.15 1.810=-101325(-)101325 1.010=-3100J (2)0.92W p p ⨯⨯=-⨯⨯⨯⨯⨯e 21es l-2-233n M n M（V -V ）=-（-）d d 1.810 1.810=-101325(-)10 1.010=-0.16J4.设某60m 3房间内装有一空调，室温为288K 。
今在100kPa 下要将温度升高到298K ，试求需要提供多少热量？假设其平均热容C p,m = 29.30J·mol -1·K -1,空气为理想气体，墙壁为绝热壁。
解：5,106024638.314293246329.3(298288)721.7P p m pV molRTQ C T kJ⨯===⨯=∆=⨯⨯-=n n5. 1 mol 理想气体从100℃、0.025 m 3经下述四个过程变为100℃、0.1 m 3 ： （1）等温可逆膨胀； （2）向真空膨胀；（3）恒外压为终态压力下膨胀；（4）等温下先以恒外压等于0.05 m 3的压力膨胀至0.05 m 3，再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1 m 3。
求诸过程体系所作的体积功。
解：（1）21ln0.118.314373.15ln43010.025V W pdV nRT V J =-=-=-⨯⨯⨯=-⎰（2）21()00e W p V V V =--=⨯∆= （3）221212()()8.314373.15(0.10.025)23260.1e nRT W p V V V V V J=--=--⨯=--=-(4)(0.050.025)(0.10.05)0.050.18.314373.158.314373.15(0.050.025)(0.10.05)0.050.13102nRT nRTW J=----⨯⨯=----=-6. 在一个带有无重量无摩擦活塞的绝热圆筒内充入理想气体，圆筒内壁上绕有电炉丝。
通电时气体缓慢膨胀，设为等压过程。
若（1）选理想气体为体系；（2）选电阻丝和理想气体为体系，两过程的Q 、ΔH 分别是等于、小于还是大于零？ 解：（1）因等压过程且非体积功为零，所以Q p = ΔH > 0 (吸热) （2）因绝热，Q = 0, 非体积功不为零，则ΔH ＝ ΔU + Δ (pV ) = Q + （W 体积＋W 电功）＋p ΔV ＝ W 电功 > 07. 在373K 和101.325kPa 的条件下，1 mol 体积为18.80 cm 3的液态水变为30200 cm 3的水蒸气，已知水的蒸发热为 4.067×10-4 J/mol 。
求此过程体系的ΔH 和 ΔU 。
解：444644.067101 4.06710()4.06710101325(3020018.8)103.76110p H Q J U H pV J -∆==⨯⨯=⨯∆=∆-∆=⨯-⨯-⨯=⨯8. 分别判断下列个过程中的Q 、W 、ΔU 和ΔH 为正、负还是为零？ （1）理想气体自由膨胀。
均为零。
（p e = 0, W = 0, Q = 0, ΔU =ΔH=0） （2）理想气体恒温可逆膨胀。
理想气体恒温可逆膨胀，ΔU =ΔH=0，Q > 0, W <0 （3） 理想气体节流膨胀。
理想气体节流膨胀，ΔT ＝0，ΔU =ΔH=0，又因为绝热, Q = W = 0 （4）理想气体绝热、反抗恒外压膨胀。
绝热Q ＝0， 恒外压膨胀W<0, ΔU = Q + W <0（5）水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态，以水蒸气为体系。
体系对外做功，W<0, 体系恢复原态，ΔU =ΔH=0，Q ＝ΔU-W>0 （6）水（101325Pa ，273.15K ）→ 冰（101325kPa, 273.15k ）放热Q < 0, W = - p e ΔV< 0 (V 冰>V 水), ΔU = Q + W <0，ΔH = Q < 0（7）在充满氧的定容绝热反应器中，石墨剧烈燃烧，以反应器及其中所有物质为体系。
绝热定容，Q = 0,W = 0, ΔU =0体系内发生反应C(s) ＋ O 2（g ）→ CO 2 (g), 由反应式体系体积反应前后不变，但随着反应的进行，体系温度升高，压力增大，则： ΔH ＝ΔU ＋Δ（pV ）= VΔ p > 09. 已知H 2的C p,m ＝ (29.07-0.836×10-3T ＋ 2.01×10-3 T 2)J/K ·mol,现将1mol 的H 2 (g)从300K 升至1000K ，试求： (1) 恒压升温吸收的热及H 2 (g)的ΔH ; (2) 恒容升温吸收的热及H 2 (g)的ΔU 。
解：（1）211000362300362233(29.070.83610 2.0110)0.83610 2.011029.07(1000300)(1000300)(1000300)2320620T p p T Q H c dT T T dTJ ----=∆==-⨯+⨯⨯⨯=⨯---+-=⎰⎰(2)()206208.314(1000300)14800V Q U H pV H nR T J=∆=∆-∆=∆-∆=-⨯-=10. 在0℃和506.6 kPa 条件下，2 dm 3的双原子理想气体体系以下述二个过程恒温膨胀至压力为101.325 kPa ，求Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
（1）可逆膨胀；（2）对抗恒外压101.325 kPa 膨胀。
解：恒温膨胀，所以ΔU ＝ΔH ＝0 （1）111506.0620.44648.314273.15p V n mol RT ⨯===⨯ 12ln506.60.44648.314273.15ln 101.32516311631p W nRT p JQ W J=-=-⨯⨯=-=-=（2）21()0.44648.314273.15101.325(2)101.325811811e W p V V J Q W J=--⨯⨯=-⨯-=-=-=11. （1）在373K 、101.325kPa 下，1mol 水全部蒸发为水蒸气，求此过程中的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
已知水的汽化热为40.7kJ/mol.（2）若在373K 、101.325kPa 下的1mol 水向真空蒸发，变成同温同压的水蒸气，上述各量又如何？（假设水蒸气可视为理想气体）。
解：（1）2122140.740.7()()407008.31437337.637.640.7 3.1p g l g H Q kJU H pV H p V p V H p V H nRT kJ W U Q kJ∆==⨯=∆=∆-∆=∆--≈∆-=∆-=-⨯==∆-=-=-（2）ΔU 和ΔH 为状态函数，始态和终态不变，则其值也不变，所以：ΔU ＝ 37.6 kJ, ΔH = 40.7 kJ 真空蒸发，p e = 0, W = 0 Q = ΔU - W = 37.6 kJ12. 1mol 单原子理想气体，始态压力为202.65 kPa ，体积为11.2 dm 3，经过pT 为常数的可逆压缩过程至终态压力为405.3 kPa ，求： （1）终态的体积与温度； （2）体系的ΔU 和ΔH ； （3）该过程体系所作的功。
解：（1）11111223222202.6511.227318.314202.65273136.5405.38.314136.52.8405.3p V T K nR p T T K p nRT V dm p ⨯===⨯⨯===⨯===（2）单原子理想气体C V ,m = 1.5R, C p,m = 2.5R ,21,21()1 1.58.314(136.5273)1702()1 2.58.314(136.5273)2837V m p m U nC T T J H nC T T J ∆=-=⨯⨯⨯-=-∆=-=⨯⨯⨯-=-(3)2,/,//,(2/)2228.314(136.5273)2270pT B p B T V RT p RT B dV RT B dT B RT W pdV dT RdT T BJ======-=-⋅=-=-⨯⨯-=⎰⎰⎰13. 某理想气体的C v, m = 20.92 J/K, 现将1mol 的该理想气体于27 ℃，101.325kPa 时受某恒外压恒温压缩至平衡态，再将此平衡态恒容升温至97 ℃，此时压力为1013.25kPa .求整个过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。