物化,第1章热力学第一定律---补充练习题
01章_热力学第一定律及其应用-例题和习题课解析
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W V pdV p(V2 V1 ) 330.56 103 (40.00 15.00) 10 3 2864 J
1
V2
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2018/12/28
例题
例: 10mol理想气体,压力为1000kPa,温度为300 K , 求下列 各种情况下的W: 1.在空气中( p )体积胀大1dm 3 ; 2.在空气中胀大到气体的压力也为p ; 3.等温可逆膨胀至气体的压力也为p。
3
1000 p1 10 8.314 300 ln 3.W nRT ln 100 p2 57.43kJ
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2018/12/28
七、例题
例:气体He从0C, 5 105 Pa, 10dm3,经一绝热可逆 过程膨胀至10 Pa,试计算T2、Q、W、U和H。
物理化学电子教案—第一章
U Q W
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2018/12/28
例题
例1:在25C时, 2molH 2的体积为15dm3,此气体 ( 1 )在定温下,反抗外压为105 Pa时,膨胀到体 积为50dm3 ; (2)在定温下可逆膨胀到体积为50dm3 , 试计算两种膨胀过程的功。
3
4865J
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2018/12/28
例题
W
(2)
(3)
p(V2 V1 ) 105 (40.00 15.00) 103
2500 J
根据理想气体状态方程
pV nRT nRT 2 8.314 298.2 330.56kPa p 3 V 15.00 10
第一章 热力学第一、二定律试题及解答
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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。
物化1-4章练习题答案
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第一章热力学第一定律1、热力学第一定律的数学表示式只能适用于(2)(1)理想气体(2)封闭体系(3)孤立体系(4)敞开体系2、一封闭体系,当状态从A到B发生变化时经历二条任意的不同途径,则(3)(1)Q1=Q2(2)W1=W21(3)Q1-W1=Q2-W2(4) ∆U=0 A 2 B3、25 C时有反应C6H6(l)+7.5O2=3H2O(l)+6CO2(g),若反应中各物质均可视为理想气体,则其 ∆H与 ∆U之差约为( 1 )(1)-3.7kJ (2)1.2 (3)-1.2 (4)3.74、若已知H2O(l)及CO(g)在298K时的标准生成焓 ∆fH o m分别为-242及111kJ.mol-1,则反应H2O(l)+C(s)=H2(g)+CO(g)的反应热为( 4 )kJ(1)-353 (2)-131 (3)131 (4)3535、已知25︒C时反应的½H2 (g)+½Cl2(g)=HCl(g) ∆H为-92.5kJ,则此时反应的∆U( 4 )(1)无法知道(2)一定大于∆ H (3)一定小于 ∆H (4)等于 ∆H6、1mol液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放出热量3264kJ,则其等压燃烧热Qp约为( 4 )kJ(1)3268 (2)-3265(3)3265(4)-32687、已知反应H2(g)+½O2=H2O(g)+的∆ H,下列说法中,何者不正确?( 2 )(1) ∆H是H2O(g)的生成热(2) ∆ H是H2(g)的燃烧热(3)∆ H与反应的 ∆U数值不等(4) ∆H是负值8、已知反应CO(g)+ )+½O2=CO2(g)的 ∆H,下列说法中何者是不正确的?( 1 )(1) ∆H是CO2(g)的生成热(2) ∆H是CO(g)的燃烧热(3) ∆H与反应的 ∆U数值不等(4)∆ H是负值9、 H=Qp 的适用条件是( 4 )(1)可逆过程 (2) 理想气体(3) 等压的化学反应 (4)等压只作膨胀功10、反应在298K时CH3CHO(g)=CH4(g)+CO(g)的 ∆H为-16.74kJ.K-1,并从各物质的Cp值可知反应 ∆ Cp的值为16.74J.K-1,则该反应的反应热为零时,反应温度约为( 1 )(1)1298K (2)1000K (3)702K (4)299K11、3mol单原子理想气体,从初态T 1 =300K,P1=1atm反抗恒定的外压0.5atm作不可逆膨胀,至终态T2=300K,P2=0.5atm 。
物理化学章节习题
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第一章热力学第一定律一、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 <0B.W <0,Q <0,∆U >0C.W <0,Q <0,∆U >0D. 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=W ≠03)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=0D. (∂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 >0B.∆U =0, ∆H=0C.∆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,冰融化成水的水溶液C.电解CuSO4D.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。
淮海工学院物理化学习题课-第一定律
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是非题
1、理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀到终 、 因为是恒压,所以△ 态。因为是恒压,所以△H = Q;又因为是绝 ; 热,Q = 0,故△H = 0。对不对?( ) , 。对不对? 2、判断下述结论对还是不对,将答案写在其 、判断下述结论对还是不对, 后的括号中。 后的括号中。 ( 1 )化学反应热 p其大小只取决于系统始终态 化学反应热Q 化学反应热 ( 2 )凡是化学反应的等压热必大于等容热; 凡是化学反应的等压热必大于等容热; 凡是化学反应的等压热必大于等容热 ( 3 )理想气体等容过程的焓变为 理想气体等容过程的焓变为
3、对于一定量的理想气体,下式中: 正确的有()。 、对于一定量的理想气体,下式中: 正确的有()。
∂H )T = 0 (1) ( ∂p ∂U (3) ( )T = 0 ∂V
∂U )V = 0 ; (2) ( ∂T ∂H ; (4) ( )p = 0 ∂T
4、 1 mol单原子理想气体,由始态 1 = 200 kPa,T1 = 、 单原子理想气体, 单原子理想气体 由始态p , 273 K沿着 p/V=常数的途径可逆变化到终态压力为 常数的途径可逆变化到终态压力为400 沿着 常数的途径可逆变化到终态压力为 kPa,则△H为:( )。 , 为 。 ( 1 ) 17.02 kJ; ( 2 ) -10.21 kJ; ; ; ( 3 ) - 17.02 kJ; ( 4 ) 10.21 kJ。 ; 。
9、下列说法中正确是:( )。 、下列说法中正确是: 。 ( 1 )理想气体等温过程,△T = 0,故Q = 0; 理想气体等温过程, 理想气体等温过程 , ; ( 2 )理想气体等压过程,∆U = ∫ CV dT 理想气体等压过程, 理想气体等压过程 ( 3 )理想气体等容过程,∆ H = ∫ C p dT 理想气体等容过程, 理想气体等容过程 ( 4 )理想气体绝热过程,pVγ = 常数。 )理想气体绝热过程 理想气体绝热过程, 常数。 10、 pVγ = 常数 Cp,m/CV,m)适用的条件是: ( 1 ) 、 常数(= 适用的条件是: 适用的条件是 绝热过程; 理想气体绝热过程; 绝热过程; ( 2 )理想气体绝热过程; 理想气体绝热过程 ( 3 )理想气体绝热可逆过程;( 4 )绝热可逆过程。 理想气体绝热可逆过程; 绝热可逆过程。 理想气体绝热可逆过程 绝热可逆过程
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
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热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“⨯”。
1.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的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。
(A)Q > 0;(B)∆U < 0;(C)W <0;(D)∆H = 0。
2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。
( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是:( )(A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程;( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内:( )。
( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒;(C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。
( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态;( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加;( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T),下列说法中不正确的是:()。
热力学第一定律练习题
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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](https://img.taocdn.com/s3/m/84becb0a6c85ec3a87c2c592.png)
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:( )。
练习思考-热力学第一定律(物理化学)
![练习思考-热力学第一定律(物理化学)](https://img.taocdn.com/s3/m/8a87da15581b6bd97f19ea8f.png)
第一章 热力学第一定律首 页难题解析 学生自测题 学生自测答案 难题解析 [TOP]例 1-1某会场开会有1000人参加,若每人平均每小时向周围散发出400kJ 的热量。
试求:(1) 如果以礼堂中空气和椅子等为系统,则在开会时的30分钟内系统的热力学能增加了多少?(2) 如果以礼堂中的空气、人和其他所有的东西为系统,则其热力学能的增加又为多少? 解:(1)开会30分钟时产生的热量为:()J 100.2603010400100083⨯=⨯⨯⨯=Q此为恒容系统,故0=W 根据热力学第一定律: ()J 100.28⨯=+=∆W Q U(2) 因为此为孤立系统,所以:0=∆U例 1-2mol 单原子理想气体在298K 时,分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3:(1)自由膨胀;(2)恒温可逆膨胀;(3)恒温对抗100kPa 外压下膨胀。
求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
解:(1)自由膨胀过程,0)(0)(1212e ===V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以:ΔU =ΔH =f (T )=00=-∆=W U Q(2)因为理想气体等温过程,所以:ΔU =ΔH =0J 486000.1500.40ln 298314.82ln 12-=⨯⨯⨯-=-V V nRT W = J4860=-=W Q (3)同理,ΔU =ΔH =0J 250010)00.1500.40(100000)(312e -=⨯-⨯-=--=-V V p WJ 2500=-=W Q例 1-3具有无摩擦活塞的绝热气缸内有5mol 双原子理想气体,压力为1013.25kPa ,温度为298.2K 。
(1)若该气体绝热可逆膨胀至101.325kPa ,计算系统所做的功。
(2)若外压从1013.25kPa 骤减至101.325kPa ,系统膨胀所做的功为多少?解:(1) R C V 25m ,=,R C p 27m ,=,4.1/m ,m ,==V p C C γK p T =-γγ1, γγγ--=121112/p p T T4.154)110298(4.1/14.04.04.12=⨯⨯=-T K 绝热 0=Q , )(12m ,T T nC U W V -=∆=kJ 94.14)2.2984.154(314.8255-=-⨯⨯⨯=W (2)对抗恒定外压101.325kPa 绝热膨胀,0=Q ,U W ∆=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=--=1122e 12e )(p nRT p nRT p V V p W ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=102.298314.852T )2.298(314.8255)(212m ,-⨯⨯⨯=-=∆T T T nC U VK 5.2212=TkJ 97.7)102.2985.221(314.85-=-⨯⨯-=W 学生自测题 [TOP]一、填空题1、系统的性质分为__________和_____________。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
![大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案](https://img.taocdn.com/s3/m/c65861462b160b4e767fcf16.png)
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错误的画“⨯”。
1.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的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号,填在各题后的括号内:1. 理想气体定温自由膨胀过程为:()。
(A)Q > 0;(B)∆U < 0;(C)W <0;(D)∆H = 0。
2. 对封闭系统来说,当过程的始态和终态确定后,下列各项中没有确定的值的是:( )。
( A ) Q;( B ) Q+W;(C ) W( Q = 0 );( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是:( )(A)绝热过程;( B)理想气体绝热过程;( C )理想气体绝热可逆过程;(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内:( )。
( A ) 热力学能守恒,焓守恒;( B ) 热力学能不一定守恒,焓守恒;(C ) 热力学能守恒,焓不一定守恒;( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )。
( A )可以到达同一终态;( B )不可能到达同一终态;( C )可以到达同一终态,但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( A )焓总是不变;(B )热力学能总是增加;( C )焓总是增加;(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T),下列说法中不正确的是:()。
物化题—热力学第一定律与热化学
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第一章热力学第一定律与热化学一、思考题1.什么是内能?它的基本性质是什么?1.内能是体系内部能量的总和。
但由于人类对物质的内部结构还不完全清楚,故内能绝对值是无法得知的,但体系状态一定,内能则一定,体系中物质的量越多,内能也越大,故内是体系的性质,并且是广延量。
2.可逆过程的特点是什么?为什么要介绍可逆过程?2.可逆过程的特点有三个:①体系从始态到终态,过程是以无限接近平衡状态下进行的;②循与过程原来途径相反方向进行,体系与环境完全恢复原来状态;③在可逆过程中,体系做最大功。
3.指出下列公式适用的条件(1)H=U+pV 答:封闭体系,平衡态。
(2)ΔH=Q p,ΔU=Q V答:前者:封闭体系,平衡态,不作非体积功,定压过程;后者:封闭体系,平衡态,不作非体积功的定容过程。
(3)W=nRTlnV2/V1答:封闭体系,平衡态,不作非体积功,理想气体的定温可逆过程。
(4)W=pΔV 答:封闭体系,平衡态,不作非体积功,定外压过程。
(5)PVγ=常数答:封闭体系,平衡态,不作非体积功,理想气体的绝热可逆过程。
(6)W=pV2-pV1/γ-1答:封闭体系,平衡态,不作非体积功,理想气体的绝热过程。
3.判断下列说法是否正确:(1)状态固定后,状态函数都固定,反之亦然。
(对)(2)状态函数改变后,状态一定改变。
(对)(3)状态改变后,状态函数一定都改变。
(错)(4)因为ΔU=Q p,ΔH=Q V,所以Q p、Q V是特定条件下的状态函数。
(错)(5)若理想气体反抗1个大气压作绝热膨胀,则ΔH= Q p =0。
(错,这是一个定外压过程,不是定压过程。
)=-C VΔT,W可逆=-C VΔT,所以W不可逆= W可逆。
(6)理想气体绝热变化过程中,W不可逆(错,从同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆两条途径不可能到达同一终态。
可逆过程因做功多,而温度下降较大,故ΔT不同;)(7)体系从状态A变化到状态B,若ΔT=0,则Q=0无热量交换。
物化,第1章 热力学第一定律---补充练习题
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第二章 热力学第一定律(一) 填空题1. 在一绝热容器中盛有水,将一电阻丝浸入其中,接上电源一段时间(见下左图)当选择不同系统时,讨论Q 和W 的值大于零、小于零还是等于零。
系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源QW∆U参考答案2. 298K 时,反应CH 3CHO(g) = CH 4(g) + CO(g)的反应热 ∆r H m 0 = -16.74kJ ⋅mol -1,若反应恒压的热容∆r C p,m = 16.74 J ⋅mol -1⋅K -1,则在温度为 时,反应热将为零。
(设:∆r C p,m 与温度无关)。
3. 对理想气体的纯PVT 变化,公式dU=nC V ,m dT 适用于 过程;而真实气体的纯PVT 变化,公式dU=nC V ,m dT 适用于 过程。
4. 物理量Q 、W 、U 、H 、V 、T 、p 属于状态函数的有 ;属于途径函数的有 。
状态函数中属于强度性质的 ;属于容量性质的有 。
5. 已知反应 C(S)+O 2→CO 2 ∆r H m 0<0 若该反应在恒容、绝热条件下进行,则ΔU于零、ΔT 于零、ΔH 于零;若该反应在恒容、恒温条件下进行,则ΔU 于零、ΔT 于零、ΔH 于零。
(O 2、CO 2可按理想气体处理)6. 理想气体绝热向真空膨胀过程,下列变量ΔT 、ΔV 、ΔP 、W 、Q 、ΔU 、ΔH 中等于零的有: 。
7. 1mol 理想气体从相同的始态(p 1、T 1、V 1),分别经过绝热可逆膨胀至终态(p 2、T 2、V 2)和经绝热不可逆膨胀至终态('2'22V T p 、、)则’‘,2222V V T T (填大于、小于或等于)。
8. 某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行,系统温度由T 1升高至T 2,则此过程ΔH零,如果这一反应在恒温(T 1)恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其ΔH 于零。
9.范德华气体在压力不太大时,有b RTa V T V T m p m -=-∂∂2)(且定压摩尔热容为C P ,m 、则此气体的焦——汤系数μJ-T = ,此气体节流膨胀后ΔH 0。
《热力学第一定律》练习题1
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《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) + (g) → C(g)在500K 恒容条件下进行,反应进度为1mol 时放热10kJ ,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℃、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 ?=kJ ,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______________________________________。
第一章 热力学第一定律 习题答案
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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。
1练习题热力学第一定律
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1练习题热⼒学第⼀定律⼀、填空题1. 理想⽓体的热容:,,p m V m C C -= 。
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:和⾮体积功。
5. 某实际⽓体经可逆过程(R )与不可逆过程(IR )两条途径由同⼀始态到达相同的终态,则R U ? IR U ?(填 >,< 或=)。
6. 理想⽓体从200kPa 绝热向真空膨胀到100kPa ,则此过程U ? 0 (填 >,< 或 =)。
7. 实际⽓体节流膨胀过程的热⼒学特征是:。
8. 若实际⽓体的焦⽿汤姆逊系数0J T µ->,那么该⽓体经节流膨胀后温度T ? 0,p ? 0 (填 >,< 或 =)。
9. 若实际⽓体的焦⽿汤姆逊系数0J T µ-<,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:662222C H (l)15O (g)12CO (g)6H O(l)+=+,反应的r mU ? r m H ? (填 >,< 或 =)。
12. ⼀定温度T 时,反应25222C H OH(l)O (g)2CO (g)3H O(l)+=+的r m H ? r mU ? (填 >,< 或 =)。
13. 在指定温度及标准压⼒下,由元素的最稳定单质⽣成1mol 处于标准态的物质B 的反应焓称为该物质B 的。
14. 在指定温度及标准压⼒下, 1mol 化合物B 完全燃烧⽣成稳定的产物时的标准摩尔反应焓称为该化合物B 的。
物化习题
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第一章 热力学第一定律1-1 1mol 理想气体于恒定压力下升温1℃,试求过程中气体与环境交换的功W 。
1-2 1mol 水蒸气(H 2O ,g )在100℃,101.325 kPa 下全部凝结成液态水。
求过程的功。
1-3 在25℃及恒定压力下,电解1mol 水(H 2O ,l ),求过程的体积功。
1-4 系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。
若途径a 的Q a =2.078kJ ,W a = -4.157kJ ;而途径b 的Q b = -0.692kJ 。
求W b 。
1-5 始态为25℃,200kPa 的5 mol 某理想气体,经a ,b 两不同途径到达相同的末态。
途径a 先经绝热膨胀到 – 28.57℃,100kPa ,步骤的功W a = - 5.57kJ ;在恒容加热到压力200 kPa 的末态,步骤的热Q a = 25.42kJ 。
途径b 为恒压加热过程。
求途径b 的W b 及Q b 。
1-6 4mol 某理想气体,温度升高20℃,求△H -△U 的值。
1-7 已知水在25℃的密度ρ=997.04 kg·m -3。
求1 mol 水(H 2O ,l )在25℃下:(1)压力从100 kPa 增加到200kPa 时的△H ;(2)压力从100 kPa 增加到1 MPa 时的△H 。
假设水的密度不随压力改变,在此压力范围内水的摩尔热力学能近似认为与压力无关。
1-8 某理想气体, 1.5V m C R =。
今有该气体5 mol 在恒容下温度升高50℃,求过程的W ,Q ,△H 和△U 。
1-9 某理想气体, 2.5V m C R =。
今有该气体5 mol 在恒压下温度降低50℃,求过程的W ,Q ,△H 和△U 。
1-10 2mol 某理想气体,R C m P 27,=。
由始态100 kPa ,50 dm 3,先恒容加热使压力升高至200 kPa ,再恒压泠却使体积缩小至25 dm 3。
物理化学习题1-热力学第一定律
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物理化学单元测验(一)一、选择题。
在题后括号内,填上正确答案代号。
1、对于理想气体,焦耳-汤姆孙系数μJ-T()。
(1)> 0;(2)< 0;(3)= 0;(4)不能确定。
2、在同一温度下,同一气体物质的摩尔定压热容C p,m与摩尔定容热容C V,m之间的关系为:( )。
( 1 )C p,m < C V,m;( 2 )C p,m > C V,m;( 3 )C p,m = C V,m;( 4 )难以比较。
3、公式∆H n C TpTT=⎰,m d12的适用条件是:( )。
( 1 )任何过程;( 2 )等压过程;( 3 )组成不变的等压过程;( 4 )均相的组成不变的等压过程。
4、当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:( )。
( 1 )焓总是不变;( 2 )热力学能总是增加;( 3 )焓总是增加;( 4 )热力学能总是减少。
5、25℃,下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是:()。
(1)N2(g);(2)S(s , 单斜);(3)Br2(l);(4)I2(s)。
6、范德华气体经绝热自由膨胀后,气体的温度:( )。
( 1 )上升;( 2 )下降;( 3 )不变。
7、理想气体状态方程式实际上概括了三个实验定律,它们是:( )。
(1)玻意耳定律,分压定律和分体积定律;(2)玻意耳定律,盖·吕萨克定律和阿伏伽德罗定律;(3)玻意耳定律,盖·吕萨克定律和分压定律;(4)玻意耳定律,分体积定律和阿伏伽德罗定律。
8、某坚固容器容积100 dm3,于25℃,101.3 kPa下发生剧烈化学反应,容器内压力、温度分别升至5066 kPa和1000℃。
数日后,温度、压力降至初态(25℃和101.3 kPa),则下列说法中正确的为:()。
( 1 )该过程∆U = 0,∆H = 0( 2 )该过程∆H = 0,W≠0( 3 )该过程∆U = 0,Q≠0( 4 )该过程W = 0,Q≠09、H2和O2以2:1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O,在该过程中( )是正确的。
第01章--热力学基本定律--习题及答案
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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。
物化总复习题及答案
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第1章 热力学基本原理(热力学第一定律)1、 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v =( )J 。
A. -2494 C. 0 D. 无法判定2A. 必定改变B. 必定不变 D. 状态与内能无关3、1mol ,373K ,p o 下的水经下列两个不同过程达到(1)等温等压可逆蒸发; )A. W 1>W 2 Q 1>Q 2 C. W 1=W 2 Q 1=Q 2 D. W 1>W 2 Q 1<Q 2,所以:A.恒压过程中,焓不再是状态函数B.恒压过程中,体系与环境无功的交换D.恒压过程中, ΔU 不一定为零5、在非等压过程中加热某体系,使其温度从T 1升至T 2, 吸热Q, 则此过程的焓ΔH 为:A.ΔH=QB. ΔH=0 D.ΔH 等于别的值6、若要通过节流膨胀达到制冷的目的,则节流操作应控制的条件是( ):A.0<⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-H T J p T μ C.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-H T J p T μ D.不考虑μJ-T 的值7-汤姆孙系数μ一定不为零8、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W 1, W 2, W 3,三者的关系是:A. W 1> W 2> W 3 C. W 3> W 2> W 1 D. W 3> W 1> W 29、下列说法中哪一个正确?B. 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热C. 水的生成热即是氧气的燃烧热D. 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热10、 在298K 及101.325KPa 下的1.00dm 3 2.00 dm 3,所做功的绝对值为( )A 、0.418 JB 、0.0418 J D 、7.11J(Q+W)的变化是:B. (Q+W)>0;C. (Q+W)<0;D.不能确定12、同一温度下,同一气体的摩尔定压热容C p ,m 与摩尔定容热容C V ,m 之间的关系为:A 、 C p ,m < C V ,m ; B. C p ,m > C V ,m ; C. C p ,m = C V ,m ; 13、 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是( )A 、W=0B 、Q=0C 、△U=0 14、在P Ø下,C (石墨)+O 2(g )——>CO 2(g )的反应热为Δr H θm ,对于下列几种说法,哪种不正确?A. Δr H θm 是CO 2的标准生成热,B. Δr H θm 是石墨的燃烧热, C. Δr H θm =Δr U m , 15、焓是系统的状态函数,H=U+PV ,若系统发生状态变化时,ΔH=ΔU+Δ(P V),式中Δ(PV)的意思是:A 、P ΔV ; C 、 PΔV - VΔP ; D 、没有确定计算式16、 以下叙述中不正确的是( )A 体系的同一状态具有相同的体积B 体系的不同状态可具有相同的体积D 体系的某一状态函数改变,其状态一定改变17、经过一个循环过程,下面各个量的变化值不一定为零的是()。
第一章-热力学第一、二定律试题及答案
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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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第二章 热力学第一定律(一) 填空题1. 在一绝热容器中盛有水,将一电阻丝浸入其中,接上电源一段时间(见下左图)当选择不同系统时,讨论Q 和W 的值大于零、小于零还是等于零。
系统电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源Q W U参考答案2. 298K 时,反应CH 3CHO(g) =CH 4(g) + CO(g)的反应热r H m=mol -1,若反应恒压的热容r C p,m= J mol -1K -1,则在温度为时,反应热将为零。
(设:r C p,m与温度无关)。
3. 对理想气体的纯PVT 变化,公式dU=nC V,m dT 适用于 过程;而真实气体的纯PVT 变化,公式dU=nC V,m dT 适用于 过程。
4. 物理量Q 、W 、U 、H 、V 、T 、p 属于状态函数的有 ;属于途径函数的有 。
状态函数中属于强度性质的 ;属于容量性质的有 。
5. 已知反应 C(S)+O 2CO 2r H m<0 若该反应在恒容、绝热条件下进行,则ΔU于零、ΔT 于零、ΔH 于零;若该反应在恒容、恒温条件下进行,则ΔU 于零、ΔT 于零、ΔH 于零。
(O 2、CO 2可按理想气体处理)6. 理想气体绝热向真空膨胀过程,下列变量ΔT 、ΔV 、ΔP 、W 、Q 、ΔU 、ΔH 中等于零的 有: 。
7. 1mol 理想气体从相同的始态(p 1、T 1、V 1),分别经过绝热可逆膨胀至终态(p 2、T 2、V 2)和经绝热不可逆膨胀至终态('2'22V T p 、、)则’‘,2222V V T T (填大于、小于或等于)。
系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源 Q = < > < = = W < > = = > = U<>><>=8. 某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行,系统温度由T 1升高至T 2,则此过程ΔH零,如果这一反应在恒温(T 1)恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其ΔH 于零。
9.范德华气体在压力不太大时,有b RTaV T V T m p m -=-∂∂2)(且定压摩尔热容为C P,m 、则此气体的焦——汤系数μJ-T = ,此气体节流膨胀后ΔH 0。
10. 1mol 单原子理想气体(C V,m =)经一不可逆变化,ΔH =,则温度变化为ΔT = ,内能变化为ΔU = 。
11. 已知298K 时H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔生成焓分别为、 –和mol -1,那么C(石墨)、H 2 (g)、02(g)、H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔燃烧焓分别为 。
12.某理想气体反应 2A+B =A 2B ,对n A :n B =2:1的混合气体在某温度下有4molA 气体、 molB 气体反应,生成 mol A 2B 气体,对应的反应进度为 。
13.1mol 理想气体经恒压加热温度升高1℃,则该过程的功为W= 。
14. 1mol 理想气体经恒温膨胀、恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态,此过程气体吸热。
则ΔU = ,ΔH = ,W = 。
参考答案: 1.2. 1298K3. 任意 恒容4. U 、H 、V 、T 、P , Q 、W , T 、p , U 、H 、V5. 等, 大 ,大, 小 , 等 , 小6. ΔT 、W 、Q 、ΔU 、ΔH7. < <8. = <系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源 Q = < > < = = W < > = = > = U<>><>=9.)2(1,b RTaC mp T J -=-μ = 10.40.0K 11. KJmol -1、 KJ mol -1、 0、0、 KJ mol -1、012.2 2 2 13. 14.0 0(二) 选择题1、 某化学反应在恒容、绝热、无其它功的条件下进行,体系的温度由T 1升至T 2,此过程系统内能的变化ΔU ( );若这一反应在恒温T 1、恒容、无其它功的条件下进行,系统内能的变化ΔU ( )。
A .大于零B.等于零C.小于零D.不能确定2、 封闭系统经任意循环过程,则:A .Q=0B .W=0C .Q+W=0D .以上均不对 3、 水在可逆相变过程中:A .ΔU=0 ΔH=0B .Δp=0 ΔT=0C .ΔU=0 ΔT=0D .以上均不对4、 气体经节流膨胀过程:A .Q>0 ΔH=0 Δp<0B .Q=0 ΔH=0 Δp<0C .Q=0 ΔH>0 Δp<0D .Q=0 ΔH=0 Δp>0 5、 若要通过节流膨胀达到制冷的目的,则焦耳—汤姆生系数为:A .0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-H T J p T μB .0>⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-H T J p T μC .0<⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-HT J p T μ D .与μJ-T 取值无关 6、 由于H=U+Pv ,系统发生变化时ΔH=ΔU+Δ(pV),式中Δ(pV)的意思是:A .Δ(pV)=Δp ΔVB .Δ(pV)=p 2V 2- p 1V 1C .Δ(pV)= p ΔV-V ΔpD .Δ(pV)= p ΔV+V Δp7.对理想气体下列公式中不正确的是:A .0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T V U B .0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp U C .0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂TV H D .以上都不对 8. 公式ΔH=Q P 的条件是A .不做非体积功的恒压过程B .恒外压过程C .外压等于体系压力的可逆过程D .恒温恒压的化学变化过程 9.2C (墨)+O 2(g )→2CO(g)的反应热△r H m 0等于A .△c H m 0(石墨) B .2 △f H m 0(CO ) C .2△c H m 0(石墨) D .△f H m 0(CO) 10. 对理想气体 A .1=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂T P H B .1>⎪⎭⎫⎝⎛∂∂HP TC .0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂TP U D .0=Z 11.某理想气体从同一始态),,(111T V P 出发分别经(1)绝热可逆压缩;(2)绝热不可逆压缩达到同一终态温度T 2,则过程的功:A .21W W >B .21W W <C .21W W =D .无确定关系与21W W12.始态完全相同),,(111T V P 的一个理想气体系统和一个范德华气体系统,分别进行绝热恒外压)(0P 膨胀,当膨胀了相同体积2V 之后,下述哪一种说法正确。
A .范德华总体的内能减少量比理想气体多;B .范德华总体的终态温度比理想气体低;C .范德华总体的所做的功比理想气体少;D .理想气体的内能减少量比范德华气体多。
13.对状态函数的描述,哪一点是不确切的A .它是状态的单值函数,状态一定它就有唯一确定的值;B .状态函数的改变值只取决于过程的始终态,与过程进行的途径无关;C .状态函数的组合仍然是状态函数;D .热力学中很多状态函数的绝对值不能测定,但其变化值却可以直接或间接测定的。
14.理想气体经历如图所示A →B →C →A 的循环过程。
A →B 为恒温可逆过程,B →C 为恒压过程,C →A 为绝热可逆过程。
对于其中B →C 过程的ΔB CU ,当用图上阴影面积来表示时对应的图为:A B CD15.某液态混合物由状态A 变化到状态B ,经历两条不同的途径,其热、功、内能变化、焓变化分别为Q 1、W 1、Δu 1、ΔH 1和Q 2、W 2、Δu 2、ΔH 2则:A 2211W Q W Q -=- B 2211W U W U -∆=-∆C 2211Q H Q H -∆=-∆D 2211H U H U ∆-∆=∆-∆参考答案:1.B 、C 2.C 3.B 4.B 5.B 6.B 7.D 8.A9.B 10.C 11.C 12.B 13.C 14.C 15.D三、讨论习题1. 100℃,的水蒸气100dm 3,等温可逆压缩至,并在下继续压缩至10dm 3为止,(1)试计算此过程的Q ,W ,ΔU ,ΔH 。
已知100℃,,水的蒸发热(2) 若使终态物系恒温100℃,反抗外压,使其恢复到始态,求此过程中的Q ,W ,ΔU ,ΔH 。
ABC等温可逆压缩可逆相变(3) 若使终态物系恒温100℃向真空蒸发,并使其恢复至始态,求Q ,W ,ΔU ,ΔH 。
解: (1)ΔU 1 ΔH 1 ΔU 2 ΔH 2ΔU 1=0,ΔH 1=0JJ p pV p p p nRT V V nRT pdV W Q V V 3511]325.101663.50ln100663.50[ln ln ln211121122111-=⨯====-⎰==第一步T,n 不变,对理想气体: 1122V p V p =33250]325.101663.50100[dm dm V =⨯=第二步是相变过程,冷凝成水的物质的量为:mol mol RT V p RT V p n n n 306.115.373314.810325.10110066.50332221=⨯⨯-⨯=-=-= ΔH 2=104J=104J Q 2=ΔH 2=104JW 2=-p 2ΔV=-[(10-50)]J=[40]J=4052JΔU 2=Q 2+W 2=[-53020+4052]J=-48968J 所以得:ΔU=ΔU 1+ΔU 2=-48968J ΔH=ΔH 1+ΔH 2=-53020JQ=Q 1+Q 2=(-3511-53020)J=-56531J W=(3511+4052)J=7563J(2)解:此过程的始态与终态正好是(1)问中的始态与终态的颠倒,所以:ΔU=(U 1-U 3)=-(U 3-U 1)=48968J ΔH=(H 1-H 3)=-(H 3-H 1)=53020J W =-p 外ΔV= (100-10)J=-4559J Q=ΔU-W=(48968+4559)J=53527 J (3) 解:此过程的始态、终态与(2)问相同ΔU=48968 J ΔH=53020 J W=-p 外ΔV=0 J Q=U=48968 J100℃100dm 3100℃V100℃ 10dm 3绝热2. 64g O 2在,25℃时,绝热膨胀至,计算Q ,W ,ΔU ,ΔH ,已知:双原子分子C p,m =,C v,m =。
(1) 若此过程可逆地进行;(2) 若此过程是反抗恒定的外压的绝热膨胀。
解:(1)绝热可逆进行:Q =0 4.15.25.3==RRγKK T p p T T 59.24415.298325.101663.50)()(4.114.1211212=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛==--γγΔU =nCv(T 2-T 1)=[)15.29859.244(314.8253264-⨯⨯⨯]J=-2226 JW =-2226JΔH =ΔU +Δ(pV )=ΔU +nR ΔT =[-2226+2 =-3117J(2)绝热不可逆膨胀: Q =0 ΔU =WnC v (T 2-T 1)=-p 外(V 2-V 1)=-p 外(1122p nRT p nRT -) n25R(T 2-T 1)=-p 外(V 2-V 1)=-p 外(1122p T p T -)25(T 2-T 1)= -p 外(1122p T p T -)25=(115.2985.02K T -)T 2=64g,O 264g,O 2ΔU=nC v (T 2-T 1)=225 JW=-1770 JΔH=ΔU+Δ(pV)= ΔU+nR ΔT=[-1770+2 =[-1770+2 =-2479 J此题结论:绝热可逆过程与绝热不可逆过程从同一始态出发不能一步到达同一终点。