第一章热力学第一定律练习题
热力学第一定律练习题
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:( )。
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。
1 练习题 热力学第一定律
0,
p
0 (填 >,< 或 =)。
9. 若实际气体的焦耳汤姆逊系数 J T 0 ,那么该气体经节流膨胀后温度 T
0,
p
0 (填 >,< 或 =)。
10. 一定量的实际气体经节流膨胀,则气体的 H
0,p
0(填 >,< 或 =)。
11. 液体苯的燃烧反应为: 2C6H6 (l) 15O2 (g) 12CO2 (g) 6H2O(l) ,反应的
一、填空题
1. 理想气体的热容: Cp,m CV ,m
。
2. 常用的热容有等压热容和等容热容,请写出等压热容的定义式:
。
3. 热力学封闭系统系统与环境可以通过做功和传热交换能量,请写出热力学第一定律的数
学表达式:
。
4. 在热力学过程中,系统与环境可以以做功的形式交换能量,热力学把功分为两类: 和
9. 系统经循环过程就是可逆过程。
(
)
10. 理想气体在恒压条件下,自 T1 温度开始加热并进行了膨胀,此过程的焓变化大于零。( )
三、选择题
1. 焓的定义式中 H U pV ,式中的 p 代表
(
)
(a) 系统的总压力 (b) 系统中各组分的分压 (c) 100kPa
(d) 外压
2. H2 的标准摩尔燃烧热与下列哪一物质的标准摩尔生成热相等
答:不对,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。
15、试证明在无非体积功的等容过程中体系的ΔU=QV。
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。
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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-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)
热力学第一定律作业
热力学第一定律作业一、 选择题(每题2分,共20分)1.1mol 单原子理想气体经一循环过程后,W =400J ,则该过程的Q 为:( )A 、 0B 、因未指明是可逆过程,无法确定C 、400 JD 、–400 J2.理想气体经一不可逆循环( )。
A 、ΔU >0,ΔH =0B 、ΔU >0,ΔH >0C 、ΔU =0,ΔH =0D 、ΔU=0,ΔH >03.物质的量为n 的理想气体的何组物理量确定后,其它状态函数方有定值:( )A 、pB 、VC 、T ,UD 、T ,p4.在一带活塞的绝热气缸中发生某一化学反应,系统终态温度升高,体积增大,则此过程的S ∆( )。
A 、大于零B 、小于零C 、等于零D 、无法确定5.下列各摩尔反应焓中,属于摩尔生成焓的是( )。
A 、2222()()2()H g O g H O g +→B 、221()()()2CO g O g CO g +→ C 、2221()()()2H g O g H O l +→ D 、2222443()()()C H g C H g C H g +→+6.在一保温良好、门窗紧闭的房间内,放有电冰箱,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7.甲烷燃烧反应:4222CH (g)+2O (g)=CO (g)+2H O(l),在绝热恒压条件下反应,终态温度升高,体积增大,其过程的ΔU 和ΔH 分别为( )。
A 、=0,>0B 、<0,=0C 、=0,<0D 、无法确定8.下列物质中,“完全氧化”后的最终产物错误的是( )。
2232A C CO (g)B H H O(l)C S SO (g)D N N (g)→→→→、、、、9.理想气体从同一始态(p 1,V 1,T 1)出发,分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V 2时,环境对体系所做功的绝对值比较( )。
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。
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。
热力学第一定律题目已做
〔第一章〕 热力学根本定律练习题1-1 0.1kg C 6H 6(l)在O p ,沸点353.35K 下蒸发,m gl H ∆(C 6H 6) =30.80 kJ mol -1。
试计算此过程Q ,W ,ΔU 和ΔH 值。
解:等温等压相变 。
n /mol =100/78 , ΔH = Q = n m g l H ∆= 39.5 kJ ,W = - nRT = -3.77 kJ , ΔU =Q +W=35.7 kJ1-2 设一礼堂的体积是1000m 3,室温是290K ,气压为O p ,今欲将温度升至300K ,需吸收热量多少?(假设将空气视为理想气体,并其C p ,m 为29.29 J K -1 ·mol -1。
)理想气体等压升温〔n 变〕。
T nC Q p d m ,=δ,⎰=300290m ,d RT T pV C Q p =1.2×107 J1-3 2 mol 单原子理想气体,由600K ,1.0MPa 对抗恒外压O p 绝热膨胀到O p 。
计算该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
(C p ,m =2.5 R)解:理想气体绝热不可逆膨胀Q =0 。
ΔU =W ,即 nC V ,m (T 2-T 1)= - p 2 (V 2-V 1),因V 2= nRT 2/ p 2 , V 1= nRT 1/ p 1 ,求出T 2=384K 。
ΔU =W =nC V ,m (T 2-T 1)=-5.39kJ ,ΔH =nC p ,m (T 2-T 1)=-8.98 kJ1-4 在298.15K ,6×101.3kPa 压力下,1 mol 单原子理想气体进行绝热膨胀,最后压力为O p ,假设为;(1)可逆膨胀 (2)对抗恒外压O p 膨胀,求上述二绝热膨胀过程的气体的最终温度;气体对外界所作的功;气体的热力学能变化及焓变。
(C p ,m =2.5 R )。
解:(1)绝热可逆膨胀:γ=5/3 , 过程方程 p 11-γT 1γ= p 21-γT 2γ, T 2=145.6 K ,ΔU =W =nC V ,m (T 2-T 1)=-1.9 kJ , ΔH =nC p ,m (T 2-T 1)=-3.17kJ(2)对抗恒外压Op 膨胀 ,利用ΔU =W ,即 nC V ,m (T 2-T 1)= - p 2 (V 2-V 1) ,求出T 2=198.8K 。
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。
第1章 热力学第一定律
第一章热力学第一定律思考题1. 下列四个体系中,何种体系的能量在任意过程中都守恒:(1)封闭体系,(2)开放体系,(3)隔离体系,(4)绝热刚性容器中的体系。
解:(3)隔离体系。
2. 当体系的状态发生变化时,体系的状态函数的值都将发生变化?当体系经循环过程,其状态函数的值都不发生变化?解:体系的状态发生变化时,体系的状态函数的值不一定都发生变化,例如理想气体的等温过程,ΔU=ΔH=0;当体系经循环过程,其状态函数的值在循环过程中可以改变,但其终态值不变。
3. 体系的始、终态确定后,在不同过程中的Q,W是否都具有确定的值?为什么?答:不能,因为Q与W都与过程有关。
4. 下列说法对吗?为什么?(1)在100 kPa和100℃时,1mol水蒸发为蒸气(假定蒸气为理想气体),因为此过程是等温过程,蒸气是理想气体,故ΔU = 0。
答: 错。
发生了等温相变过程。
ΔU = Q + W。
此过程吸热,且液态水变成水蒸气时对抗外压作功,且二者数值不等,故ΔU>0。
(2)应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在100 kPa、298.15 K时进行,假设各气体均是理想气体,由于该反应是理想气体的等温过程,故ΔU = 0。
答: 错。
该反应前后分子数目不同,且该反应具有热效应。
(3)因为ΔH =Q p,所以只有等压过程才有ΔH。
答: 错,等压过程ΔH =Q p,非等压过程有ΔH。
(4)因为ΔH =Q p,所以Q p也具有状态函数的性质。
答: 错,ΔH =Q p,ΔU=Q v,只是数值上的相等。
Q p,Q v,并不具备状态函数的性质。
5. 推断下列各过程的Q、W、ΔU、ΔH的正负号:(1)固态萘在正常熔点下熔化,(2)理想气体等温膨胀,(3)理想气体向真空等温膨胀,(4)萘在一个用刚性的绝热壁封起来的容器内燃烧,(5)第(4)题中的刚性壁是不绝热的。
答:(1)Q >0、W <0、ΔU >0、ΔH >0(2)Q >0、W <0、ΔU=0、ΔH=0(3)Q =0、W =0、ΔU=0、ΔH=0(4)Q =0、W =0、ΔU=0、ΔH >06. d H = nC p ,m d T 和d U = nC V ,m d T 可用于不发生相及体系组分变化的任何单纯变温过程中而不必限制在等压或等容过程中,为什么?当发生了相变化、化学变化或做了非体积功后,还能用以上两式计算体系的ΔH 和ΔU 吗?解:U 和H 是状态函数,无论是等压或等容过程中,其变化值是一定的。
热力学第一定律习题集
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×103 kg/m 3和×103 kg/m 3,现有1mol 的水发生如下变化:(1)在100℃、下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体;(2)在0℃、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1
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⑵ W可逆 > W不可逆⑶ Q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 = Q p,所以只有等压过程才有△H(2) 因为△H = Q p,所以 Q p也具有状态焓数的性质(3) 公式△H = Q p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 = Q p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 = ( C p- 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) C v(T1- T2) (B) C p(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);△r H m= 179.5 kJ.mol-1反应 (2) C2H2(g) + H2O (l) → CH3CHO (g);△r H m= -107.2 kJ.mol-1反应 (3) C2H4(g) + H2O (l) → C2H5OH (l);△r H m= -44.08 kJ.mol-1反应 (4) CS2(l) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g);△r H m= -897.6 kJ.mol-1其中热效应│Q p│>│Q v│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。
热力学第一定律习题
第一章热力学第一定律一、思考题1.一个爆炸反应体系应看作是绝热体系还是孤立体系?2. 凡是体系的温度有变化,则体系一定有吸热或放热现象。
凡是温度不变,则体系就没有吸热放热现象。
两结论对吗?3. 有人说,因为△U = Q v,而内能是个状态函数,所以虽然Q 不是状态函数,但Q v是个状态函数,此话对吗?请阐明理由。
4. 在盛水槽中放入一个盛水的封闭试管,加热盛水槽中的水(做为环境),使其达到沸点,试问试管中的水(体系)会不会沸腾,为什么?5. 有人认为封闭体系“不作功也不吸热的过程△U = 0,因而体系的状态未发生变化”,请对此加以评论并举例说明。
6. 热力学的不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。
此话对吗?7. 理想气体向真空绝热膨胀d U = 0,d T = 0,而实际气体的节流膨胀过程d H = 0,d T ≠ 0。
上述二结论对吗?8. 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。
9. 关系式PVγ= 常数,适用于理想气体的绝热过程。
此话对吗?10. 一个外有绝热层的橡皮球内充101325Pa 的理想气体,突然投入真空中球体积增加一倍。
指出该过程中Q、W、△U 和△H 的值(用正、负号表示)二、计算题1. 已知氢的C p,m= {29.07 - 0.836 10-3(T/K) + 20.1×10-7(T/K)2 J.K-1.mol-1(1) 求恒压下1mol 氢的温度从300K 上升到1000K 时需要多少热量?(2) 若在恒容下需要多少热量?(3) 求在这个温度范围内氢的平均恒压摩尔热容。
[答案:(1) Q P = △H =20620 J.mol-1,(2) Q V= △U = 14800 J.mol-1(3) C P,m= = 29.45 J.K-1.mol-1]2. 有一绝热真空钢瓶体积为V0 ,从输气管向它充空气(空气可视为理想气体),输气管中气体的压力为P0 ,温度为T0 ,由于气体量很大,且不断提供气体,所以在充气时输入气管中的气体的压力、温度保持不变,当钢瓶中气体压力为P0 时,问钢瓶中气体温度为多少?[答案:W = -P0 V0 = -nRT0,△U = -W,nC V,m(T - T ) = nRT C P,m =C V,m+ R,C P,m /C V,m= γ,T = (C P,m / C V,m )× T =γT ]3. 1mol 单原子理想气体,初始状态为25℃,101325 Pa 经历△U = 0 的可逆变化后,体积为初始状态的 2 倍。
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=0 B。
(∂U/∂V)T=0 C。
(∂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〈0D. 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。
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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。
第一章-热力学第一、二定律试题及答案
第一章 热力学第一定律一、选择题1.下述说法中,哪一种正确( )(A)热容C 不是状态函数; (B)热容C 与途径无关;(C)恒压热容C p 不是状态函数;(D)恒容热容C V 不是状态函数。
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.某高压容器中盛有可能的气体是O 2 ,Ar, CO 2, NH 3中的一种,在298K 时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K ,则容器中的气体( )(A) O 2 (B) Ar (C) CO 2 (D) NH 34.戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol -1,CO 2(g)和H 2O(l)标准摩尔生成焓分别为-395 kJ·mol -1和-286 kJ·mol -1,则戊烷的标准摩尔生成焓为( )(A) 2839 kJ·mol -1 (B) -2839 kJ·mol -1 (C) 171 kJ·mol -1 (D) -171 kJ·mol -15.已知反应)()(21)(222g O H g O g H =+的标准摩尔反应焓为)(T H m r θ∆,下列说法中不正确的是( )。
(A).)(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔生成焓 (B). )(T H m r θ∆是H 2O(g)的标准摩尔燃烧焓 (C). )(T H m r θ∆是负值 (D). )(T H m r θ∆与反应的θm r U ∆数值相等 6.在指定的条件下与物质数量无关的一组物理量是( )(A) T , P, n (B) U m , C p, C V(C) ΔH, ΔU, Δξ (D) V m , ΔH f,m (B), ΔH c,m (B)7.实际气体的节流膨胀过程中,下列那一组的描述是正确的( )(A) Q=0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠0 (B) Q=0 ΔH<0 ΔP> 0 ΔT>0(C) Q>0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT<0 (D) Q<0 ΔH=0 ΔP< 0 ΔT≠08.已知反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) →H 2O(l)的热效应为ΔH ,下面说法中不正确的是( )(A) ΔH 是H 2O(l)的生成热 (B) ΔH 是H 2(g)的燃烧热(C) ΔH 与反应 的ΔU 的数量不等 (D) ΔH 与ΔH θ数值相等9.为判断某气体能否液化,需考察在该条件下的( )(A) μJ-T > 0 (B) μJ-T < 0 (C) μJ-T = 0 (D) 不必考虑μJ-T 的数值10.某气体的状态方程为PV=RT+bP(b>0),1mol 该气体经等温等压压缩后其内能变化为( )(A) ΔU>0 (B) ΔU <0 (C) ΔU =0 (D) 该过程本身不能实现11.均相纯物质在相同温度下C V > C P的情况是()(A) (∂P/∂T)V<0 (B) (∂V/∂T)P<0(C) (∂P/∂V)T<0 (D) 不可能出现C V>C P12.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达相同的压力,则其终态的温度,体积和体系的焓变必定是()(A) T可逆> T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆(B) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(C) T可逆< T不可逆, V可逆> V不可逆, ΔH可逆<ΔH不可逆(D) T可逆< T不可逆, V可逆< V不可逆, ΔH可逆>ΔH不可逆13.1mol、373K、1atm下的水经下列两个不同过程达到373K、1atm下的水汽:(1)等温可逆蒸发,(2)真空蒸发。
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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、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 ,℃、的液态苯向真空蒸发为℃、的气态苯。
已知该过程的焓变为,所以此过程的Q = 。
18.1mol 水在下由25℃升温至120℃,其ΔH = ∑C P ,m d T 。
19.因焓是温度、压力的函数,即H = f (T ,p ),所以在恒温、恒压下发生相变时,由于 d T = 0,d p = 0,故可得ΔH = 0。
20.因Q p = ΔH ,Q V = ΔU ,所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W 。
21.卡诺循环是可逆循环,当系统经一个卡诺循环后,不仅系统复原了,环境也会复原。
22.一个系统经历了一个无限小的过程,则此过程是可逆过程。
23.若一个过程中每一步都无限接近平衡态,则此过程一定是可逆过程。
24.若一个过程是可逆过程,则该过程中的每一步都是可逆的。
25.1mol 理想气体经绝热不可逆过程由p 1、V 1变到p 2、V 2,则系统所做的功为V p C C V p V p W =--=γγ,11122。
26.气体经绝热自由膨胀后,因Q = 0,W = 0,所以ΔU = 0,气体温度不变。
27.(∂U /∂V )T = 0 的气体一定是理想气体。
28.因理想气体的热力学能与体积压力无关,所以(∂U /∂p )V = 0,(∂U /∂V )p = 0。
29.若规定温度T 时,处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零,那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。
30.已知CO 2在时的m f H ∆和0℃到1000℃的热容C p ,m ,则CO 2在1000K 时的标准摩尔生成焓为m f H ∆(1000K) = m f H ∆ + ∫C p ,m d T 。
31.一定量的理想气体由0℃、200kPa 的始态反抗恒定外压(p 环 = 100kPa)绝热膨胀达平衡,则末态温度不变。
32.当系统向环境传热(Q < 0)时,系统的热力学能一定减少。
33.在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则ΔH = Q p = 0。
34.对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程,W R = ΔU = n C V ,m ΔT ,W Ir = ΔU = n C V ,m ΔT ,所以W R = W Ir 。
二、单选题:1.如图,将CuSO 4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) CuSO 4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) m ,V m ,C p ,∆V ;(C) T ,p ,V ,n ; (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.在一个绝热刚瓶中,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 。
9.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。
10.一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。
11.某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种,在298K时由5dm3 绝热可逆膨胀到6dm3,温度降低21K,则容器中的气体是:(A) O2 ;(B) CO2 ;(C) NH3 ;(D) Ar 。
12.下述说法中,哪一种正确:(A) 热容C不是状态函数;(B) 热容C与途径无关;(C) 恒压热容C p不是状态函数;(D) 恒容热容C V不是状态函数。
13.热力学第一定律仅适用于什么途径:(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。
14.如图所示,Q A→B→C =a (J)、W A→B→C = b (J)、Q C→A = c (J) ,那么W A→C等于多少:(A) a - b + c ;(B) -(a + b + c) ;(C) a + b - c ;(D) a + b + c 。
15.如图所示,理想气体由状态1变化到状态2,则该过程的:(A) T2 < T1,W < 0,Q < 0 ;(B) T2 > T1,W < 0,Q > 0 ;(C) T2 < T1,W > 0,Q < 0 ;(D) T2 > T1,W > 0,Q > 0 。
16.非理想气体的节流膨胀过程中,下列哪一种描述是正确的:(A) Q = 0,∆H = 0,∆p < 0 ;(B) Q = 0,∆H < 0,∆p < 0 ;(C) Q > 0,∆H = 0,∆p < 0 ;(D) Q < 0,∆H = 0,∆p < 0 。
17.一种实际气体,其状态为pV m = RT + αp(α < 0),该气体经节流膨胀后:(A) 温度升高;(B) 温度下降;(C) 温度不变;(D) 不能确定温度如何变化。
18.1 mol H2(为理想气体)由始态298K、p被绝热可逆地压缩到5dm3,那么终态温度T2 与内能变化∆U分别是:(A) 562K,0 kJ ;(B) 275K,kJ ;(C) 275K,;(D) 562K,kJ 。
19.n mol理想气体由同一始态出发,分别经(1)等温可逆;(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态,以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值,则:(A) H1 > H2;(B) H1 < H2 ;(C) H1 = H2;(D) 上述三者都对。
20.如图,A→B和A→C均为理想气体变化过程,若B、C在同一条绝热线上,那么∆U AB与∆U AC的关系是:(A) ∆U AB> ∆U AC;(B) ∆U AB< ∆U AC;(C) ∆U AB= ∆U AC;(D) 无法比较两者大小。
21.理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i )到终态体积为V 2时,环境对体系所做功的绝对值比较:(A) W T > W i ; (B) W T < W i ;(C) W T = W i ; (D) 无确定关系。
22.一定量的理想气体,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 。
23.范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度将:(A) 不变 ; (B) 升高 ;(C) 降低 ; (D) 不能确定 。
24.某气体的状态方程服从p (V m - b ) = RT ,其中b 为常数,则 ()T V U m ∂∂为: (A) 大于零 ; (B) 小于零 ; (C) 等于零 ; (D) 不能确定 。
25.反应 C(石墨) + ½O 2(g )CO(g),∆H (298K) < 0,若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行,则体系:(A) ∆T < 0,∆U < 0,∆H < 0 ; (B) ∆T > 0,∆U = 0,∆H > 0 ;(C) ∆T > 0,∆U > 0,∆H > 0 ; (D) ∆T > 0,∆U = 0,∆H = 0 。