《热力学第一定律》练习题1

二、填空题1. 封闭系统由某一始态出发，经历一循环过程，此过程的_____U ∆=；_____H ∆=；Q 与W 的关系是______________________，但Q 与W 的数值________________________，因为_________________________。

2. 状态函数在数学上的主要特征是________________________________。

3. 系统的宏观性质可分为___________________________________，凡与系统物质的量成正比的物理量均称为___________________________。

4. 在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功_________eW =。

5. 某化学反应：A(l) + 0.5B(g) → C(g)在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10k J ，若反应在同样温度恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热_____________________。

6. 已知水在100℃的摩尔蒸发焓40.668ap m H ν∆=kJ·mol -1，1mol 水蒸气在100℃、101.325kPa 条件下凝结为液体水，此过程的_______Q=；_____W =；_____U ∆=；_____H ∆=。

7. 一定量单原子理想气体经历某过程的()20pV ∆=k J ，则此过程的_____U ∆=；_____H ∆=。

8. 一定量理想气体，恒压下体积工随温度的变化率____________e pW T δ⎛⎫= ⎪∂⎝⎭。

9. 封闭系统过程的H U ∆=∆的条件：(1) 对于理想气体单纯pVT 变化过程，其条件是_____________________；(2)对于有理想气体参加的化学反应，其条件是______________________________________。

10. 压力恒定为100kPa 下的一定量单原子理想气体，其_____________pH V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭kP a 。

11. 体积恒定为2dm 3的一定量双原子理想气体，其_______________VU p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭m 3。

12. 化学反应的标准摩尔反应焓随温度的变化率θr md _______d H T∆=；在一定的温度范围内标准摩尔反应焓与温度无关的条件是__________________。

13. 系统内部及系统与环境之间，在____________________________________过程中，称为可逆过程。

14. 在一个体积恒定为2m 3，'0W=的绝热反应器中，发生某化学反应使系统温度升高1200℃，压力增加300kP a ，此过程的_____U ∆=；_____H ∆=。

15. 在一定温度下,c f mm H H θθ∆=∆石墨______________；2,()c m H g f m H H θθ∆=∆_____________。

16. 在25℃时乙烷C 2H 6(g)的c m c m H U θθ∆-∆=______________________。

17. 要确定甲烷燃烧能达到的最高火焰温度，所需要的热力学基础数据是__________________________________。

18. 一定量理想气体经节流膨胀过程，______J Tμ-=；_____H ∆=；_____U ∆=；流动功_____W =。

三、单项选择题1. 一定量的某种气体，在确定该系统的状态时，只需要说明系统的【 】。

A.p B. V C. ,T U D. ,T p2. 在一定压力和一定温度范围内，液体的摩尔蒸发焓随温度的变化率vap m pH T ∂∆⎛⎫⎪∂⎝⎭【 】。

A. > 0 B. < 0 C. = 0 D. 无法确定3. 一定量的某种理想气体从同一始态111,,T p V 出发，经绝热可逆过程膨胀至222,,T p V ，和反抗恒外压2p 绝热膨胀至''22,T V ，则'2T 【 】2T ，在数值上IR W 【 】R W 。

A. >, >B. <, >C. >, <D. <, <4. 某液体物质在恒温恒压下蒸发为蒸气，过程的U ∆【 】。

A. > 0B. = 0C. < 0D. 无法确定5. 真实气体经历自由膨胀过程，系统的U ∆【 】，系统的温度变化T ∆【 】。

A. = 0，= 0B. ≠0， = 0C. = 0， ≠ 0D. ≠0， ≠06. 甲烷燃烧反应：CH 4(g) + 2O 2(g)CO 2(g) + 2H 2O(l)，在以下不同条件下进行（气相视为理想气体）：(1) 25℃，常压条件下反应，其过程的Q 【 】；W 【 】；U ∆【 】；H ∆【 】。

(2) 25℃，恒容条件下反应，其过程的Q 【 】；W 【 】；U ∆【 】；H ∆【 】。

(3) 在绝热密闭刚性容器中反应，终态温度升高，压力增大，其过程的U ∆【 】；H ∆【 】。

(4) 在绝热恒压条件下反应，终态温度升高，体积增大，其过程的W 【 】；U ∆【 】；H ∆【 】。

7. 在一保温良好、门窗紧闭的房间内，若将电冰箱门打开，不断向冰箱供给电能，室内的温度将【 】。

A. 逐渐降低B. 逐渐升高C. 不变D. 无法确定8. 在一体积恒定的绝热箱中有一绝热隔板，其两侧放有,,n T p 皆不相同的N 2(g)，N 2(g)可视为理想气体，今抽去隔板，则此过程的U ∆【 】；H ∆【 】。

A. > 0B. = 0C. < 0D. 无法确定9. 下列各摩尔反应焓中，属于摩尔生成焓的是【 】。

A. 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2O(g)B. CO(g) +1/2O 2(g) CO 2(g)C. H 2(g) + 1/2O 2(g) H 2O(l)D. 4C(石墨） + 3H 2(g) C 2H 2(g) + C 2H 4(g)10. 已知25℃时，金刚石的标准摩尔生成焓 1.90f m H θ∆=kJ·mol -1，石墨的标准摩尔燃烧焓393.51c m H θ∆=-kJ·mol -1，则金刚石的标准摩尔燃烧焓c m H θ∆=【 】。

A. －391.61kJ·mol -1 B. －393.51kJ·mol -1 C. －395.41kJ·mol -1 D. 无法确定 11. 若要通过节流膨胀达到制冷效果，则需要求J T μ-【 】。

A.> 0 B. = 0 C. < 0 D. 无法确定12. 某状态下的空气经节流膨胀过程的()0pV ∆>，J T μ-【 】。

A.> 0B. = 0C. < 0D. 无法确定二、填空题1. 在高温热源和低温热源之间的卡诺循环，其热温熵之和Q1/T1+Q2/T2=_____。

循环过程的热机效率=___________。

2. 任一不可逆循环过程的热温熵总和，可表示为不可逆⎰⎪⎭⎫⎝⎛T Q δ（ ）0.3. 在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应，此过程的sys S ∆（ ）0；amb S ∆（ ）0.4. 某一系统在与环境300K 大热源接触下经历一不可逆循环过程，系统从环境得到10kJ 的功，则系统与环境交换的热Q=___________;sys S ∆=___________;amb S ∆=___________.5. 下列变化过程中，系统的状态函数改变量G S H U ∆∆∆∆,,,何者为零。

(1) 一定量理想气体自由膨胀过程。

_________________________________________________。

(2) 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程。

__________________________________________________。

(3) 一定量水在0℃，101.325kPa 条件下结冰。

____________________________________________。

(4) 实际气体节流膨胀过程。

____________________________________________________________。

6. 一定量理想气体与300K 大热源接触做等温膨胀，吸热Q=600k J ，对外所做功为可逆功的40%，则系统的熵变S ∆=________。

7. 1mol 过饱和蒸气A(g)在恒温恒压下凝结为A(l)，要计算过程的熵变S ∆，首先需要设计___________。

8. 在恒定温度、压力的条件下，比较同样质量的纯铁与碳钢的熵值,)(纯铁S _______。

碳钢)(S9. 热力学第三定律用公式表示为：S m *___________=____________.10. 根据热力学基本方程，任一化学反应的dG=-SdT+Vdp 可知，任一化学的1. rm r p G ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂=______________________________； 2.pm p G ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂r =_______________________________； 3.pm r T V ⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂=________________________________。

11. 11. 任一化学反应的⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆ΘdT S d m r =__________，因此在一定温度范围内化学反应的θm r S ∆不随温度而变化的条件是_____________________。

12. 一定量理想气体，恒温条件下熵随体积的变化率TV S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=__________；一定量范德华气体，恒温条件下随体积的变化率TV S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=______________。

13. 已知25℃时Hg(l)的510482.1-⨯=m V 3m ·1-mol ，恒压热膨胀系数141082.11--⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=K T V V pV α。

在恒温25℃时，将1molHg(l)由100kPa 加压到1100kPa ，假设此过程汞的体积变化可忽略不计，则此过程的=∆S______________。

14. 乙醇液体在常压、正常沸点温度下蒸发为乙醇蒸气，过程的H ∆与S ∆的关系是__________________；H ∆与Q的关系是_____________，计算所需要的热力学基楚数据：________________或者_____________和___________________。