热力学第一定律--题加答案

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热力学第一定律练习题及答案参考

热力学第一定律练习题及答案参考

热力学第一定律练习题及答案参考一、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 。

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:()。

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:()。

物理化学习题及答案

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。

第一章 热力学第一、二定律试题及答案

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。

(完整版)物理化学课后答案-热力学第一定律

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欢迎共阅第二章热力学第一定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。

(1)状态给定后,状态函数就有一定的值,反之亦然。

(2)状态函数改变后,状态一定改变。

(3)状态改变后,状态函数一定都改变。

(4)因为△ U=Q v, △H =Q p,所以Q v,Q p是特定条件下的状态函数。

(5)恒温过程一定是可逆过程。

(6)汽缸内有一定量的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则△H= Q p=0。

(7)根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个系统若要对外做功,必须从外界吸收热量。

(8)系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ,若△T=0 ,则Q=0 ,无热量交换。

(9)在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,则△H = Q p = 0。

(10)理想气体绝热变化过程中,W=△U,即W R=△U=C V△T,W IR=△U=C V△T,所以W R=W IR 。

(11)有一个封闭系统,当始态和终态确定后;(a)若经历一个绝热过程,则功有定值;(b)若经历一个等容过程,则Q 有定值(设不做非膨胀力);(c)若经历一个等温过程,则热力学能有定值;(d)若经历一个多方过程,则热和功的代数和有定值。

(12)某一化学反应在烧杯中进行,放热Q1,焓变为△ H 1,若安排成可逆电池,使终态和终态都相同,这时放热Q2,焓变为△ H2,则△ H1=△H 2。

【答】(1)正确,因为状态函数是体系的单质函数,体系确定后,体系的一系列状态函数就确定。

相反如果体系的一系列状态函数确定后,体系的状态也就被惟一确定。

(2)正确,根据状态函数的单值性,当体系的某一状态函数改变了,则状态函数必定发生改变。

(3)不正确,因为状态改变后,有些状态函数不一定改变,例如理想气体的等温变化,内能就不变。

(4)不正确,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。

第一章 热力学第一定律 习题答案

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。

热力学第一定律习题及答案

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: ()绝热A. W =0, Q <0, U <0B. W <0, Q <0, U >0C. W <0, Q <0, U >0D. W <0, Q =0, U >0 2)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:()n mol H 2O / 1 mol HC1曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热大小 H I 表示无限稀释积分溶解热 H 2表示两浓度n i 和%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 HCI 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0C 、101325Pa 下,冰融化成水C. 电解CuS04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 匕、V 2。

() A. V 1 < V 2 B. V 1 = V 2 C. V 1 > V 2 D.无法确定 9) 某化学反应在恒压、 绝热和只作体积功的条件下进行, 体系温度由T i 升高到T 2,则此过A. B. C. D. 空气 %空气Q = 0, W = U = 0Q = 0, WU >0 Q >0, WU >0 U = 0, Q = W 0对于理想气体,下列关系中哪个是不正确的: ()(::U/ 汀)V = 0 B. (:U/::V )T = 0 C. C :H/_:P )T =0 D. ( :U/::p )T = 凡是在孤立孤体系中进行的变化,其 U 和 H 的值- U HU = H =U H <0U = 0, H 大于、小于或等于零不能确定。

第 二 章 热力学第一定律练习题及解答

第 二 章  热力学第一定律练习题及解答

第 二 章 热力学第一定律一、思考题1. 判断下列说法是否正确,并简述判断的依据(1)状态给定后,状态函数就有定值,状态函数固定后,状态也就固定了。

答:是对的。

因为状态函数是状态的单值函数。

(2)状态改变后,状态函数一定都改变.答:是错的。

因为只要有一个状态函数变了,状态也就变了,但并不是所有的状态函数都得变.(3)因为ΔU=Q V ,ΔH=Q p ,所以Q V ,Q p 是特定条件下的状态函数? 这种说法对吗?答:是错的.∆U ,∆H 本身不是状态函数,仅是状态函数的变量,只有在特定条件下与Q V ,Q p 的数值相等,所以Q V ,Q p 不是状态函数。

(4)根据热力学第一定律,因为能量不会无中生有,所以一个系统如要对外做功,必须从外界吸收热量.答:是错的。

根据热力学第一定律U Q W ∆=+,它不仅说明热力学能(ΔU )、热(Q )和功(W )之间可以转化,有表述了它们转化是的定量关系,即能量守恒定律。

所以功的转化形式不仅有热,也可转化为热力学能系.(5)在等压下,用机械搅拌某绝热容器中的液体,是液体的温度上升,这时ΔH=Q p =0答:是错的。

这虽然是一个等压过程,而此过程存在机械功,即W f ≠0,所以ΔH≠Q p 。

(6)某一化学反应在烧杯中进行,热效应为Q 1,焓变为ΔH 1.如将化学反应安排成反应相同的可逆电池,使化学反应和电池反应的始态和终态形同,这时热效应为Q 2,焓变为ΔH 2,则ΔH 1=ΔH 2。

答:是对的。

Q 是非状态函数,由于经过的途径不同,则Q 值不同,焓(H )是状态函数,只要始终态相同,不考虑所经过的过程,则两焓变值∆H 1和∆H 2相等。

2 . 回答下列问题,并说明原因(1)可逆热机的效率最高,在其它条件相同的前提下,用可逆热机去牵引货车,能否使火车的速度加快?答?不能.热机效率hQ W -=η是指从高温热源所吸收的热最大的转换成对环境所做的功。

但可逆热机循环一周是一个缓慢的过程,所需时间是无限长.又由v F tW P ⨯==可推出v 无限小。

热力学第一定律题目

热力学第一定律题目

热力学第一定律题目一、热力学第一定律主要说明了什么?A. 能量可以从一个物体转移到另一个物体B. 能量不能被创造或销毁C. 热量的流动总是从高温物体到低温物体D. 热力学系统总是趋向于更高的熵值(答案)B二、在一个封闭系统中,如果系统对外界做了100J的功,同时系统吸收了150J的热量,那么系统的内能变化是多少?A. 增加50JB. 减少50JC. 增加250JD. 减少250J(答案)A三、下列哪个过程违反了热力学第一定律?A. 冰块融化成水B. 水蒸发成水蒸气C. 热水自发地变成冷水并释放出热量D. 一个物体的温度在没有外界作用的情况下自发升高(答案)D四、热力学第一定律的数学表达式是什么?A. ΔU = Q - WB. ΔU = W - QC. ΔU = Q + WD. ΔU = Q × W(答案)A五、一个热力学系统在绝热条件下对外界做了50J的功,那么系统的内能如何变化?A. 增加50JB. 减少50JC. 保持不变D. 无法确定(答案)B六、下列哪个选项不是热力学第一定律的应用?A. 解释内燃机的工作原理B. 计算太阳能热水器的效率C. 描述物质的三态变化D. 解释永动机为何不可能存在(答案)D(注:虽然永动机的不可能性与能量守恒有关,但它更多关联到热力学第二定律)七、一个系统从外界吸收了300J的热量,并对外界做了100J的功,那么系统的内能如何变化?A. 增加400JB. 减少400JC. 增加200JD. 减少200J(答案)C八、在热力学中,功和热量是内能变化的两种方式,它们之间可以相互转化,这体现了什么定律?A. 热力学第二定律B. 热力学第三定律C. 热力学第一定律D. 能量守恒定律(答案)C。

第二章热力学第一定律习题和答案

第二章热力学第一定律习题和答案

第二章热力学第一定律一选择题1.某绝热体系在接受了环境所做的功之后,其温度() AA.一定升高B.一定降低C.一定不变D.不一定改变2.当体系将热量传递给环境后,体系的焓() DA.必定减少B.必定增加C.没有变化D.不一定改变3.热力学状态和热力学状态函数的关系为() BA.状态函数一定,状态就单一的确定B.状态一定,状态函数就单值的确定C .A、B 都对 D. A、B 都不对4.系统的状态函数,定义为H=U+pV 若系统发生状态变化时,则焓的变化为△H=△U+△(pV),式中△(pV)的意思是() BA. △(pV) = △P△VB.△(pV) = p2V2-p1V1C. △(pV) = p△V+V△p5.在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,接通电源使冰箱工作,过一段时间后,室内的平均气温将如何变化?()A.升高B.降低C.不变D.先升后降 A6.分子数增加的放热化学反应在一绝热钢瓶中进行,则() DA. B.C. D.7.1mol 单原子理想气体,从p1=202650Pa,T1=273K 经p/T=常数的途径加热使压力增加到p2=405300Pa,则体系做的功为() CA.大于零B.小于零C.零D.无法确定8. 氧气的燃烧热应为何值() DA.大于零B.小于零C.等于零D.不存在9.下述说法中,哪一个正确?() BA.水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热B.水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9.298K 及101325Pa 条件下,1mol 过冷水蒸气变成1mol 的液态水则ΔG 为 ( )A.ΔG < 0B.ΔG > 0C.ΔG = 0D.不一定 A10.关于焓,下述说法不正确的是() AA.△H=Q 适用于封闭体系等压只做功的过程B.对于常压下的凝聚相,过程△H≈△UC.对理想气体的恒容过程△H=△U+V△PD 对于任何体系等压只做体积功的过程△H=△U-W11.将某理想气体从温度T1加热到T2,若此变化为非恒容途径,则其热力学能的变化△U 应() BA.= 0B.= Cv(T2-T1)C.不存在D.等于其他值12.对于封闭体系,当过程的始终态确定后,下列值中不能确定的是()A.恒容、无其它功过程的QB.可逆过程的WC.任意过程的Q+WD.绝热过程的W D13.化学反应在只做体积功的定温定压条件下,若从反应物开始进进行反应,由此过程为() CA.是热力学可逆过程B.是热力学不可逆过程C.是否过逆不能确定 C.是不能进行的过程14.下面陈述中,正确的是() C A.虽然Q 和W 是过程量,但由于Q v=△U,Q p=△H,而U 和H 是状态函数,所以Q v 和Q p 是状态函数B.热量是由于温度差而传递的能量,它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体C.封闭系统与环境之间交换能量的形式非功即热D.两物体之间只有存在温差,才可传递能量,反过来系统与环境间发生热量传递后, 必然要引起系统温度变化15.物质的量为n 的纯理想气体,若该气体的哪一组物理量确定之后,其它状态函数方有定值。

热力学第一定律习题及答案

热力学第一定律习题及答案

热力学第一定律习题及答案1、某绝热系统在接受了环境所做的功之后,其温度()?A、一定升高(正确答案)B、不一定改变C、一定不变D、一定降低2、对于理想气体的热力学能有下述四种理解:(1)状态一定,热力学能也一定;(2)对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的;(3)对应于某一状态,热力学能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值;(4)状态改变时,热力学能一定跟着改变。

其中都正确的是()?A、(1),(2)B、(3),(4)C、(2),(4)D、(1),(3)(正确答案)3、将某理想气体从温度T1加热到T2,若此变化为非恒容途径,则其热力学能的变化△U应为何值()?A、△U=0B、△U不存在C、(正确答案)D、△U等于其他值4、理想气体向真空绝热膨胀后,温度将()?A、不变(正确答案)B、降低C、不一定D、升高5、在373.15K、标准压力下1mol水向真空蒸发成373.15K、标准压力的水蒸气。

该过程的Q为何值()?A、Q=0B、Q=nRTC、Q=ΔHD、Q=ΔH–nRT(正确答案)6、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、两种理想气体的混合过程C、可逆循环过程D、纯液体的真空蒸发过程(正确答案)7、关于焓的性质,下列说法中正确的是()?A、焓的增量只与系统的始末态有关(正确答案)B、焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓C、焓是能量,它遵守热力学第一定律D、系统的焓值等于内能加体积功8、封闭体系发生的下列过程:①等温化学反应过程②理想气体等温过程③理想气体自由膨胀过程④可逆相变过程⑤气体节流膨胀过程,属于ΔU=0的有()?A、②③(正确答案)B、②⑤C、③④D、①④9、把一杯热水放在热容为10J/K的箱子中,若把箱中空气和杯中的水作为体系,则体系应为()?A、封闭体系(正确答案)B、敞开体系C、孤立体系D、绝热体系10、下述物理量中,①U;②P;③H;④V;⑤T,具有强度性质的是()?A、①⑤B、②④C、①②D、②⑤(正确答案)11、对于双原子分子理想气体Cp/Cv应为()?A、1.07B、1.40(正确答案)C、1.00D、1.2512、1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,二者的ΔU、ΔH、Q、W相同的量有()?A、ΔU、QB、ΔU、ΔH(正确答案)C、ΔU、WD、ΔH、W13、公式ΔH=Qp适用于下列过程中的哪一个()?A、298K、101.325kPa下电解CuSO4水溶液B、273K、101.325kPa下冰融化成水(正确答案)C、气体从状态Ⅰ等温可逆变化到状态ⅡD、理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀14、是()A、-1006.61kJ·mol-1B、675.05kJ·mol-1(正确答案)C、1006.61kJ·mol-1D、-675.05kJ·mol-115、()?A、B、C、D、(正确答案)16、没有非体积功条件下,系统的焓变∆H等于等压热。

新教材人教版物理热力学第一定律习题含答案

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热力学第一定律一、单选题1.被压瘪但尚未破裂的乒乓球放在热水里抱一会儿,就会里新鼓起来,这一过程乒乓球内的气体( ) A .吸热,对外做功,内能不变B .吸热,对外做功,内能增加C .温度升高,对外做功,内能不变D .压强增大,单位体积内分子数增大2.下列例子中,通过热传递改变物体内能的是( )A .火炉将水壶中的水煮开B .汽车紧急刹车时轮胎发热C .压缩气体放气后温度降低D .擦火柴,火柴就燃烧3.科学家在“哥伦比亚”号航天飞机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验。

把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内,用太阳能将这些金属熔化成液体,然后在熔化的金属中充进氢气,使金属内产生大量气泡,金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。

下列说法中正确的是( )A .失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用B .失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束C .在金属液体冷凝过程中,气泡收缩变小,外界对气体做功,气体内能增大D .泡沫金属物理性质各向同性,说明它是非晶体4.一定质量的理想气体从状态a 开始,经历两个过程a b →、b c →,其p —T 图像如图所示,下列判断正确的是( )A .a b →过程吸收热量→过程放出热量B.b c→过程放出的热量等于内能的减少量C.a bD.a和b两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同5.如图,一定质量的理想气体,由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。

设气体在状态b和状态c的内能分别为U b和U c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac。

则()A.U b>U c,Q a b>Q ac B.U b>U c,Q ab<Q acC.U b=U c,Q ab>Q ac D.U b=U c,Q ab<Q ac→→→,O、A、D三点在同一直线上,由状态6.如图所示,一定质量的理想气体由状态A B C D→→→过程中()A B C DA.气体内能增加且向外界放出热量B.气体分子势能增大C.每个气体分子的动能都增大D.状态A的压强小于状态C的压强7.若某种理想气体初态时具有200J内能,膨胀过程中对外做功50J,同时吸收了30J的热量。

(完整版)物理化学热力学第一定律习题答案..

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第二章 热力学第一定律2-1 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 。

解:体系压力保持恒定进行升温,即有P 外=P ,即反抗恒定外压进行膨胀,JT nR nRT nRT pV pV V V p W amb 314.8)(121212-=∆-=+-=+-=--=2-2 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 。

解:应用状态函数法。

因两条途径的始末态相同,故有△U a =△U b ,则 bb a a W Q W Q +=+所以有,kJQ W Q W b a a b 387.1692.0157.4078.2-=+-=-+=2-3 4mol 某理想气体,温度升高20℃,求△H -△U 的值。

解: 方法一: 665.16J208.3144 )20()( 2020,,20,20,=⨯⨯=-+==-=-=∆-∆⎰⎰⎰⎰++++T K T nR nRdT dT C C n dTnC dT nC U H K T TKT Tm V m p KT Tm V KT T m p 方法二:可以用△H=△U+△(PV)进行计算。

2-4 某理想气体。

今有该气体5 mol 在恒容下温度升高50℃,求过, 1.5V m C R =程的W ,Q ,△H 和△U 。

解:恒容:W=0;kJJ K nC T K T nC dT nC U m V m V K T Tm V 118.33118503145.823550 )50(,,50,==⨯⨯⨯=⨯=-+==∆⎰+kJJ KR C n T K T nC dT nC H m V m p KT Tm p 196.55196503145.8255 50)()50(,,50,==⨯⨯⨯=⨯+==-+==∆⎰+根据热力学第一定律,:W=0,故有Q=△U=3.118kJ2-5某理想气体。

《热力学第一定律》习题及答案

《热力学第一定律》习题及答案

《热力学第一定律》习题及答案选择题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 第二章 热力学第一定律 经典习题及答案

物理化学 第二章 热力学第一定律 经典习题及答案

V3 = V2 =
W b = − p外 ΔV = − p3 (V3 − V1 ) = − 200 × 103 (0.10167 − 0.06197) = −7.940kJ
由热力学第一定律
Wa + Qa = Wb + Qb -5.57+25.42= − 7.940 + Qb ∴ Qb = 27.79
= − 2 × 8.314 × 300 × (1 −
2.
∂H ∂p 求证: C p − CV = − + V ∂p T ∂ T V
方法一:和课件中的证明类似
方法二:
∂H ∂U ∂H ∂( H m − pVm C p,m − CV,m = m − m = m − ∂T ∂T p ∂T V ∂T p V ∂H ∂H ∂p = m − m +Vm ∂T V ∂T p ∂T V 令H = H (T , p) ∂H ∂H dH = dT + dp ∂T p ∂p T
2.10 2 mol 某理想气体,
。由始态 100 kPa,50 dm3,先恒容加热使
压力体积增大到 150 dm3,再恒压冷却使体积缩小至 25 dm3。求整个过程的 。 解:过程图示如下 n = 2mol 理想气体 T1 = ? p1 = 100kPa V1 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体 恒容 → T2 = ? p2 = 200kPa V2 = 0.05m3 n = 2mol 理想气体 恒压 → T3 = ? p3 = 200kPa V3 = 0.025m3
3.
∂U 已知:理想气体 =0 ∂V T

热力学第一定律(有答案)

热力学第一定律(有答案)

热力学第一定律一、填空1、1mol 理想气体温度升高1K 时所做的等压体积功等于 。

2、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T 1升高到T 2,则此过程的焓变 零。

3、在节流膨胀过程中,在系统的各状态函数中,只有 焓 的值不变,理想气体经节流膨胀后,它的 温度 不改变,即它的节流膨胀系数 μ=0 ,这是因为它的焓 只是温度的函数 。

4、下列公式适合用的条件分别为:)(T f U =∆和 )(T f H =∆ 适合于理想气体,单纯的PVT 变化过程VQ U =∆适用于 封闭系统 ,W ’=0, 恒容过程P Q H =∆适用于 封闭系统 ,W ’=0, 恒压过程⎰=∆21,T T m v dTnC U 适用于 1 理想气体,单纯的PVT 变化过程2 其它系统,恒容过程⎰=∆21,T T mp dTnCH 适用于 1 理想气体,单纯的PVT 变化过程2 其它系统,恒压过程RTn Q Q g V P ∆+=适用于 W ’=0, 恒温过程γPV= 常数适用于 理想气体,绝热可逆过程5.封闭系统过程的H U ∆=∆条件:(1) 对于理想气体单纯PVT 变化的过程 恒温 ,(2)有理想气体参加的化学反应 反应前后气体物质的量无变化的过程或∑=0)(g B ν。

6.在25℃的标准态下)KJ (-6.197cU cH )(0m 0m62=∆-∆的g H C 因为)(3)(2)(27)(22262l O H g CO g O g H C +→+∑-=5.2)(g B ν7.在一定温度的标准压力下:) g CO2, (H ) C, (cH 0m f 0m ∆=∆石墨,)l O,H (H ) g ,H (cH 20m f 20m ∆=∆8.绝热、恒容,无非体积功时,反应系统的)( V 0,=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=Q V p H9.压力恒定为100kPa 下的单原子理想气体的())( 150kPa =∂∂pVU10. 体积恒定为33100.2m -⨯,一定量的双原子理想气体的())( m 107.0 3-3⨯=∂∂VP H注:在天大习题解中二、选择1、某理想气体,γ=C p,m /C v,m =1.40,则该气体应为何种气体?(A )A 单原子分子气体B 双原子分子气体C 三原子分子气体D 四原子分子气体2、某气体经过节流膨胀过程后,温度降低,则该气体的μJ —T ( B ) A =0 B >0 C <03、下列叙述中,不具状态函数特征的是 (D )A 系统状态确定后,状态函数的值也确定B 系统变化时,状态函数的改变值只由系统的初终态决定C 经循环过程,状态函数的值不变D 状态函数均有加和性4、下列叙述中,不具可逆过程特征的是 ( C )A 过程的每一步都接近平衡态,故进行的无限缓慢B 沿原途径反向进行时,每一小步系统与环境均能复原C 过程的初态和终态必定相等D 过程中,若做功则做最大功,若耗功则耗最小功 5.一定量的理想气体节流膨胀过程中:;,,) 0 U() 0 H() 0 (=∆=∆=-T J μ某状态下的空气经节流膨胀过程的,0(PV )>∆则;,,不一定) 0 U() 0 H() (<∆=∆-T J μ。

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第二章热力学第一定律
1. 始态为25 °C,200 kPa的5 mol某理想气体,经途径a,b两不同途径到达相同的末态。

途经a先经绝热膨胀到 -28.47 °C,100 kPa,步骤的功;再恒容加热到压力200 kPa 的末态,步骤的热。

途径b为恒压加热过程。

求途径b的及。

(天大题)
解:先确定系统的始、末态
对于途径b,其功为
根据热力学第一定律
2. 2 mol某理想气体,。

由始态100 kPa,50 dm3,先恒容加热使压力增大到200 dm3,再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。

求整个过程的。

(天大题)
解:过程图示如下
由于,则,对有理想气体和只是温度的函数
该途径只涉及恒容和恒压过程,因此计算功是方便的
根据热力学第一定律
3. 单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5 mol,摩尔分数,始态温度,压力。

今该混合气体绝热反抗恒外压膨胀到平衡态。

求末态温度及过程的。

(天大题)
解:过程图示如下
分析:因为是绝热过程,过程热力学能的变化等于系统与环境间以功的形势所交换的能量。

因此,
单原子分子,双原子分子
由于对理想气体U和H均只是温度的函数,所以
4. 1.00mol(单原子分子)理想气体,由、300K按下列两种不同的途径压缩到、300K,试计算并比较两途径的Q、W、ΔU及ΔH。

(1)等压冷却,然后经过等容加热;
(2)等容加热,然后经过等压冷却。

解:C p,m=, C V,m=
(1)
、300K 、、300K dm3 dm3
Q=Q
1+Q
2
=××+ ××
=-3745+2247=-1499(J)
W=W
1+W
2
=×103×ΔU=Q+W=0
ΔH=2)
、300K 、、300K dm3
Q=Q
1+Q
2
=××+ ××
=5632-9387=-3755(J)
W=W
1+W
2
=×103× =3755(J)
ΔU=Q+W=0
ΔH=ΔU+Δ(pV)=0+×计算结果表明,Q、W与途径有关,而ΔU、ΔH与途径无关。

5. 在一带活塞的绝热容器中有一固定的绝热隔板。

隔板靠活塞一侧为2 mol,0 °C的单原子理想气体A,压力与恒定的环境压力相等;隔板的另一侧为6 mol,100 °C的双原子理想气体B,其体积恒定。

今将绝热隔板的绝热层去掉使之变成导热板,求系统达平衡时的T及过程的。

解:过程图示如下
显然,在过程中A为恒压,而B为恒容,因此
同上题,先求功
同样,由于汽缸绝热,根据热力学第一定律
理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K,求此过程的Q、W、U、H。

已知此理想气体C p,m= J·K-1·mol-1。


W=-p(V2-V1) = nR(T1-T2)
=1××(300-600)
=
U= nC V,m (T2-T1)
=1×
= 6506J
H= nC p,m (T2-T1)
=1××(600-300)
= 9000J
Q p=H=9000J
7. 5 mol双原子气体从始态300 K,200 kPa,先恒温可逆膨胀到压力为50 kPa,在绝热可逆压缩到末态压力200 kPa。

求末态温度T及整个过程的及。

解:过程图示如下
要确定,只需对第二步应用绝热状态方程
,对双原子气体
因此
由于理想气体的U和H只是温度的函数,
整个过程由于第二步为绝热,计算热是方便的。

而第一步为恒温可逆
8. 一水平放置的绝热恒容的圆筒中装有无摩擦的绝热理想活塞,活塞左、右两侧分别为50 dm3的单原子理想气体A和50 dm3的双原子理想气体B。

两气体均为0 °C,100 kPa。

A气体内部有一体积和热容均可忽略的电热丝。

现在经过通电缓慢加热左侧气体A,使推动活塞压缩右侧气体B到最终压力增至200 kPa。

求:
(1)气体B的末态温度。

(2)气体B得到的功。

(3)气体A的末态温度。

(4)气体A从电热丝得到的热。

解:过程图示如下
由于加热缓慢,B可看作经历了一个绝热可逆过程,因此
功用热力学第一定律求解
气体A的末态温度可用理想气体状态方程直接求解,
将A与B的看作整体,W = 0,因此
9. 在带活塞的绝热容器中有 mol的某固态物质A及5 mol某单原子理想气体B,物质A的。

始态温度,压力。

今以气体B为系统,求经可逆膨胀到时,系统的及过程的。

解:过程图示如下
将A和B共同看作系统,则该过程为绝热可逆过程。

作以下假设(1)固体B的体积不随温度变化;(2)对固体B,则
从而
对于气体B
10. 已知水(H 2O, l )在100 °C 的饱和蒸气压,在此温度、压力下水的摩尔蒸发焓。

求在在100 °C, kPa 下使1 kg 水蒸气全部凝结成液体水时的。

设水蒸气适用理想气体状态方程式。

解:该过程为可逆相变 11. 100 kPa 下,冰(H 2O, s )的熔点为0 °C。

在此条件下冰的摩尔融化 热。

已知在-10 °C ~ 0 °C 范围内过冷水(H 2O, l )和冰的摩尔定压热容分别为 和。

求在常压及-10 °C 下过冷水结冰的摩尔凝固焓。

解:过程图示如下
平衡相变点,因此
12. 应用附录中有关物质在25 °C 的标准摩尔生成焓的数据,计算下列反应在25 °C 时的及。

(1) (2) (3)
(1) (2) (3)
13. 应用附录中有关物质的热化学数据,计算 25 °C 时反应
的标准摩尔反应焓,要求: (1) 应用25 °C 的标准摩尔生成焓数据;
()13f 07.379,-Θ
⋅-=∆mol KJ l HCOOCH H m
(2) 应用25 °C 的标准摩尔燃烧焓数据。

解: 查表知
因 此,由标准摩尔生成焓
()()()()1
m
m 41.47366.238207.379830.2852-Θ
Θ⋅-=-⨯--+-⨯=∆=∆∑mol KJ B H n H f B
B 由标 准摩尔燃烧焓
()(){}1
m
c m 52.47351.72625.979--Θ
Θ⋅-=-⨯---=∆=∆∑mol KJ B H n H B
B 14. 已知25 °
C 甲酸甲脂(HCOOCH 3, l )的标准摩尔燃烧焓为,甲酸(HCOOH,
l )、甲醇(CH 3OH, l )、水(H 2O, l )及二氧化碳(CO 2, g )的标准摩尔生成焓分别为、、及。

应用这些数据求25 °C 时下列反应的标准摩尔反应焓。

解:显然要求出甲酸甲脂(HCOOCH 3, l )的标准摩尔生成焓
15. 对于化学反应
应用附录中4种物质在25 °C 时的标准摩尔生成焓数据及摩尔定压热容与温度的函数关系式:
(1) 将表示成温度的函数关系式 (2) 求该反应在1000 °C 时的。

解:与温度的关系用Kirchhoff 公式表示
()()⎰Θ
ΘΘ
∆+∆=∆T
T m p m
m
dT C T H T H 0
,r 0r r
()
()()()1
326123111
3261231
1m p,m p,r 108605.17102619.69867.6310022.299.17172.13265.031049.14496.756831.7347.4316.2915.14537.2688.263--------------ΘΘ⋅⋅⨯+⋅⋅⨯-⋅⋅=⋅⋅⨯++-⨯-+⋅⋅⨯--+⨯+⋅⋅--+⨯==∆∑mol K J T mol K TJ mol K J mol K J T mol K TJ mol K J B C n C B
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