物化试卷理想气体与热力学第一定律

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物化热力学第一定律答案

物化热力学第一定律答案思考题解答1.在298.15K，p时，下列反应分别于烧杯中和在原电池中对外放电来实现，并分别称为途径a和b，过程的热及焓变分别用Q和ΔH表示Ha,QaZn()+CuSO4(aq)则以下结论能成立的是()A.ΔHa=ΔHbB.Qa=QbC.ΔHb=QbD.ΔHa<Qa解答：答案为A。

焓H是状态函数，两个过程的始终态一样，所以状态函数的变化量一样。

2.对于理想气体，Q可写成下式：Q=CVdT+(明δQ 不是全微分，而QTnRTV)dV，其中CV只是T的函数，试证Hb,QbCu()+ZnSO4(aq)是全微分。

解答：状态函数在数学上是单值连续函数，具有全微分性质。

具有全微分性质的函数显示下述特性：设函数Zf(某,y)，则ZZdZd某dyMd某Ndy某yy某特性(1)：循环积分等于零，即dZ0表示该函数是单值的，Z仅决定于始、终态，而与积分途径无关。

特性(2)：具有对易关系，即MNy某y某这是全微分的充要条件，可以用于检验某函数是否是全微分性质，某物理量是否为状态函数。

(1)QCVdT(（理想气体：CVnRTV)dVnRT/VnR）0，而0TVTVV上述两式不等，不符合对易关系，因此，Q不具全微分性质，Q不是状态函数。

QTCVnRdTdVTV(2)理想气体：CV/T0,VTnR/V0TV上述两式相等，符合对易关系。

因此，QT具有全微分性质。

3.在101.325kPa和373.15K条件下，1mol水定温蒸发为水蒸气，假设水蒸气为理想气体，因为系统的温度不变，所以U=0，Qp=CpdT=0。

这一结论是否正确，为什么？解答：不正确，这两个公式都不适合包含相变的过程。

4.试证明理想气体绝热过程的功可用下式表示：Wp2V2p1V11其中CpCV解答：绝热过程，Q0WUCV(T2T1)CV(p2V2pV)11nRCV(pV22pV)1CpCV1p2V2p1V15.如下图所示，AB为定温可逆过程，AC为绝热可逆过程。

物理化学期末考试试题库 (附答案与解析)

第一章热力学第一定律选择题1．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。

2．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。

3．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。

4．下面的说法符合热力学第一定律的是（）(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案：C。

因绝热时ΔU＝Q＋W＝W。

（A）中无热交换、无体积功故ΔU＝Q＋W＝0。

（B）在无功过程中ΔU＝Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。

（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU亦是不同的。

这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。

5．关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案：B6．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 < 0 （B）Q＝0, H <0, p >0 （C）Q＝0, H ＝0, p <0 （D）Q <0, H ＝0, p <0答案：C。

物理化学复习题目(含答案)

物理化学总复习第一章热力学第一定律1．热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于：答案：D（A ）单纯状态变化（B ）相变化（C ）化学变化（D ）封闭体系的任何变化2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ∆约为： 4157J3．关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B（A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上（B ）只有封闭体系发生的过程中，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，可称为被交换的能量（D ）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消4．涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D（A ）单质的焓值均为零（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 ）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5．下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D（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6．对于理想气体，下列关系中那个是不正确的答案：A（A ）0)TU (V =∂∂ （B ） 0)V U (T =∂∂ （C ） 0)P U (T =∂∂ （D ） 0)P H (T =∂∂7．实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的答案：A（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 ∆< 08． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。

物化试卷理想气体与热力学第一定律

温州大学单元测试试卷 2012/2013学年第二学期注：答案请写在答题纸上，否则不给分。

考试完毕试卷与答题纸一起上交。

一、选择题 (2分×10=20分)1、对于实际气体，处于下列哪种情况时，其行为与理想气体相近？(A) 高温高压； (B) 低温低压； (C) 低温高压； (D) 高温低压。

2、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 ）绝热箱中的所有物质；（B ）两个铜电极；（C ）蓄电池和铜电极；（D ）CuSO4水溶液 3、以下对状态函数x 的表述不正确的是（） (A) 其改变值只决定于始终态，与途径无关；（B ）dx 为全微分；（C ）体系的x 改变了，其状态必定发生改变；（D ）当体系状态变化，x 值一定变化。

4、下列说法正确的是（）（A ）体系的焓等于等压热；（Ｂ）∵ Q p =∆H, Q V =∆U ，而内能与焓是状态函数，∴ Q p 与Q V 也是状态函数（C ）在封闭体系中，仅作膨胀功时Q p =∆H ；（D ）体系的焓变等于等压热；学院-------------------------------------- 班级---------------------------------- 姓名------------------------------------- 学号-------------------------------------5、理想气体向真空膨胀，当部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀做的体积功（）（A）W>0; (B) W=0; (C) W<0; (D) 无法确定6、体系从同一始态出发经过下列过程膨胀至p2下列说法正确的是（）（A）A→B等温不可逆膨胀（B）A→C绝热不可逆膨胀（C）A→D绝热不可逆膨胀（D）A→B绝热可逆膨胀7、一定压力下，当2L理想气体从0℃升温至273℃，其体积变为（）（A）4L （B）5L （C）6L （D）1L8、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，ΔU > 0（B）ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0（C）Q = 0，W = 0，ΔU = 0（D）Q < 0，W> 0，ΔU <09、已知反应B→A，B→C的等压反应热分别为△H1与△H2，那么反应A→C 的△H与它们的关系是( )(A) △H3=△H1+△H2(B) △H3=△H2-△H1（C）△H3=△H1-△H2(D) △H3=2△H1-△H210、下列不属于可逆过程特征的是（）（A）系统无限接近平衡态（B）所需的时间无限长（C）系统经一系列循环复原后，环境中没有痕迹（D）等温可逆膨胀W值最小，等温可逆压缩W值最大二、填空题（2分×10=20分）1．封闭系统过程的体积功为零的条件是。

(完整)物理化学试题库

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。

高三物理热力学第一定律试题答案及解析

高三物理热力学第一定律试题答案及解析1.（6分）重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）A．压强增大，内能减小B．吸收热量，内能增大C．压强减小，分子平均动能增大D．对外做功，分子平均动能减小【答案】B【解析】对理想气体由可知体积和质量不变，温度升高时，压强增大，选项C错误。

理想气体的内能只有分子动能，而温度是平均动能的标志，故温度升高，分子平均动能增大，内能增大，选项A、D错误，体积不变，故，由热力学第一定律知，吸热内能增大，故选B。

【考点】本题考查了理想气体的等容变化、热力学第一定律、内能。

2.如图l所示，导热性能良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积50 cm2，厚度l cm，气缸全长25 cm，气缸质量20 kg，大气压强为1×105Pa，当温度为17℃时，活塞封闭的气柱长10 cm。

现在用一条细绳一端连接在活塞上，另一端通过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，如图2所示。

开始时活塞静止。

现不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向上移动（g取l0m／s2）①通过计算判断气缸能否离开台面。

②活塞缓慢向上移动过程中，气缸内气体是________（填“吸热”或放热“），气体的内能__________（填“增加”或“减少”或“不变”）【答案】（1）能离开台面（2）“吸热”；“不变”【解析】①开始时气缸内气体的压强为 1分假设活塞没有离开气缸，当气缸恰好离开台面时，气缸内气体的压强为1分，从1—2等温变化：此时气柱长度为L2=20cn得L2由于，所以气缸可以离开台面②活塞上升过程中，气体膨胀，对外做功，而气缸导热性能良好，因此温度不变，内能不变，根据热力学第一定律，气体吸热。

【考点】气体实验定律，热力学第一定律3.如图所示，气缸和活塞与外界均无热交换，中间有一个固定的导热性良好的隔板，封闭着两部分气体A和B，活塞处于静止平衡状态。

《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含标准答案)

《物理化学》第二章-热力学第一定律练习题(含答案)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：第二章练习题一、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。

2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量无关。

容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。

3、热力学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。

4、体系状态发生变化的称为过程。

常见的过程有、、、、。

5、从统计热力学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。

6、气体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。

二、判断题（说法对否）：1、当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。

（√）2、当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。

（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。

（χ）4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

（χ）错。

只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。

（√）6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。

( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）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下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定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、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越高，说明其内能越大B物体温度越高，说明其所含热量越多C凡体系温度升高，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪一种说法错误（ D ）A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进行热交换的能量6、热力学第一定律仅适用于什么途径（A）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7. 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，可以看作封闭系统的是（A）(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。

第二章热力学第一定律-附答案

15. 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。
（A）V1 V2
（B）V1 V2
（C）V1 V2
（D）无法确定
答案：C（因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。） 16. 始态(p1,T1)完全相同的一个理想气体体系和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒
答案：B。 H Q p 成立的条件是恒压、W' 0 。
13. 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 T1 升高 T2 ，则此过
程的焓变 H :
（A）小于零（B）大于零
（C）等于零（D）不能确定
答案：C。因恒压、不做其它功， H Q p ，又因绝热故 H 0 。
14. 体系的状态改变了，其内能值：（A）必定改变 (B) 必定不变 (C) 不一定改变 (D) 状态与内能无关答案：C。例如，理想气体恒温下体积发生变化其内能不变。
二、选择题
1．热力学第一定律中的 W 是指______ C A. 体积功 B. 非体积功 C. 各种形式功之和
D. 机械功
2．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：D
3．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
C. T2 ' T2 ,V2 ' V2
答案：C
D. T2 ' T2 ,V2 ' V2
22.分子数增加的放热化学反应在一绝热钢瓶中进行,则( )

物化练习题

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 = Qp，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.HT2 T1nC p , m dT公式可用于计算：()。

A. 真实气体的变温过程； C. 理想气体的绝热过程；B. 任意系统的可逆过程； 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 T1 至 T2 ，U 等于：()。

A. nCp,m T；B. nCV,m T； U 可能不为零的过程为：( A. 隔离系统中的各类变化；C. nR T；D. nRln(T2 / T1)。

)。

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. U 0 ；C. W 0 ；D. H 0 。

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：()。

A. U 0 , H 0 ；B. U 0 , H 0 ；C. U 0 , H 0 ；D. U 0 ， H 大于、小于或等于零不能确定。

《物理化学》第二章热力学第一定律练习题(含答案)

第二章练习题一、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。

2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量无关。

容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。

3、热力学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。

4、体系状态发生变化的称为过程。

常见的过程有、、、、。

5、从统计热力学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。

6、气体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。

二、判断题（说法对否）：1、当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。

（√）2、当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。

（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。

（χ）4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

（χ）错。

只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。

（√）6、热力学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。

物理化学习题1-热力学第一定律

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。

(完整版)物理化学热力学第一定律习题答案..

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。

物理化学练习

热力学第一定律习题一、选择题1. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪些" ( )2. 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经(1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有：( )(A) H1> H2(B) H1= H2(C) H1< H2(D) 无法确定3. 下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( )(A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程(B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程(C) 273.15 K，p下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体4. 下图为某气体的p-V图。

图中A→B为恒温可逆变化, A→C为绝热可逆变化, A→D为多方不可逆变化。

B,C,D态的体积相等。

问下述各关系中哪一个错误( ) (A) T B>T C(B) T C>T D(C) T B>T D(D) T D >T C5. 非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误( )(A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=06. 已知：Zn(s)+(1/2)O2−−→ZnO Δc H m=351.5 kJ·mol-1Hg(l)+(1/2)O2−−→HgO Δc H m= 90.8 kJ·mol-1因此Zn+HgO−−→ZnO+Hg 的Δr H m是：( )(A) 442.2 kJ·mol-1 (B) 260.7 kJ·mol-1 (C) -62.3 kJ·mol-1(D) -442.2 kJ·mol-17.下述哪一种说法正确( ) 。

因为ΔH p = Q p,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(C) 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功(D) 恒压过程中, ΔU不一定为零8. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,室内的平均气温将如何变化" ( )(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不一定9. 计算化学反应的热效应,下述说法哪些正确" ( )(1) 在同一算式中必须用同一参比态的热效应数据(2) 在同一算式中可用不同参比态的热效应数据(3) 在不同算式中可用不同参比态的热效应数据(4) 在不同算式中必须用同一参比态的热效应数据(A) 1,3 (B) 2,4(C) 1,4 (D) 2,3二、填空题10. 对于任何宏观物质，其焓H一定_______ 内能U (填上＞、＜、＝) ，因为_________；对于等温理想气体反应，分子数增多的ΔH一定_________ΔU，因为___________ 。

衡水学院《物理化学》第二章热力学第一定律作业及答案

[90-1] 求1 mol 理想气体，在恒定压力下温度升高1℃，求过程的功。

解：理想气体变温过程：W = - n R ∆T = - 1 ⨯ 8.314 ⨯ 1 = - 8.314 (J)[90-2] 1 mol 水蒸气在100℃，101.325 kPa 下全部凝结成液态水。

求过程的功。

假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。

解：有理想气体参加的相变过程: W = - (∆n )g RT = n RT = 1 ⨯ 8.314 ⨯ 373.15 = 3102 (J) [91-3] 25℃在恒定压力下，电解1 mol 水求过程的体积功。

H 2 O (l) = H 2 (g) + (1/2) O 2 (g)解：有理想气体参加的化学变化: W = - (∆n )g RT = -1.5 ⨯ 8.314 ⨯ 298.15 = -3718 (J) [91-4] 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 .078 kJ ，W a = -4 .157 kJ ，而途径 b 的 Q b = - 0 .692 kJ 。

求W b 解：对于状态函数U 有 ∆U a = ∆U b 所以 Q a + W a = Q b + W b即 2.078 kJ + (-4 .157) kJ = -0 .692 kJ + W b ，解得： W b = -1.387 kJ[91-5] 始态为25℃，200 kPa 的5mol 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 ℃，100 kPa ，步骤的功W a = -5.57 kJ ；再恒容加热到压力200 kPa 的末态，步骤的热Q a = 25.42 kJ 。

途径b 为恒压加热过程。

求途径b 的W b 及Q b 。

解：)(10 167.10102)57.2815.273(314.85)(10 197.6102)2515.273(314.8532-5232-5111m pnRT V m p nRT V ⨯=⨯-⨯⨯==⨯=⨯+⨯⨯==W b = - p amb (V 2 – V 1 )= - 200 ⨯103(10.167–6.194) ⨯10-2 = - 7. 94 (kJ) Q b = ∆U b - W b因为U 为状态函数，所以 ∆U b = ∆U a ∆U a = ∆U a,1 + ∆U a,2=(Q a,1 + W a,1) + (Q a,2 + W a,2) = (0 - 5.57) + (25.42 + 0) = 19.85 (kJ)Q b = 19.85 - (-7. 94)= 27.79 (kJ)[91-6] 4mol 的某理想气体，温度升高20℃，求∆H - ∆U 的值。

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此过程的焓变
焓变
。
零;如果这一反应在恒温 T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行,则其
零。（大于，等于或小于）
4、某体系经过一不可逆循环后，Q =，≠）。
0；W
5、在高温热源 T1 和低温热源 T2 之间的卡诺循环，其热温商之和 Ql /T1＋Q2/T2＝0。循环
过程的热机效率 η＝
6，如图所示，
、
。
三、简答题(共 2 小题，共 20 分)
）
考
成
绩
说
（D）体系的焓变等于等压热；
温州大学试卷纸
5、理想气体向真空膨胀，当部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀做的体积
功（）
（A）W>0;
(B) W=0;
6、体系从同一始态出发经过下列过程膨胀至 p2 下列
法正确的是（）
（A）A→B 等温不可逆膨胀（B）A→C 绝热不可逆膨胀（C）A→D 绝热不可逆膨胀（D）A→B 绝热可逆膨胀
、
。
0；H 0；Cp 0；（ >，<，
，那么等于
温州大学试卷纸
2．（10 分）某锅炉装入 298K 的水以生产标准压力下 400K 的水蒸气，求锅炉每生产 1 公斤水蒸气所需的热。(结果只需写出表达式) 已知 373k 水的气化热为 A J.kg-1, 水的定压摩尔热容为 a J·mol−1·K−1, 水蒸气的定压摩尔热容为:Cp,m(J.k-1.mol-1)= b + c T
(D) 无法确定
（D）1L
(B) △H3=△H2-△H1
(D) △H3=2△H1-△H2 ）
p
p1 A
p2
2 31
DC B

物理化学练习(热力学第一定律)

物理化学练习（热力学第一定律）2011.3一、选择题( 共18题)1. 已知有下列一组公式可用于理想气体绝热过程功的计算：(1) W=C V (T1-T2)(2) [1/(γ -1)](p1V1-p2V2)(3) -[p1V1/(γ -1)][1-(V1/V2)γ-1](4) -[p1V1/(γ -1)][1-(p2/p1)(1 - γ)/γ](5) [p1V1/(γ -1)][1-(p2V2/p1V1)](6) [R/(γ -1)](T1-T2)但这些公式只适于绝热可逆过程的是：( )(A) (1), (2) (B) (3), (4)(C) (5), (6) (D) (4), (5)2. 气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误? ( )(A) Q=0 (B) W=0(C) ΔU=0 (D) ΔH=03. 下面陈述中，正确的是：(A) 虽然Q和W是过程量，但由于Q V =ΔU，Q p=ΔH，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) 封闭体系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，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要引起体系温度变化4. 人在室内休息时，大约每天要吃0.2 kg 的酐酪（摄取的能量约为4000 kJ）。

假定这些能量全部不储存在体内，为了维持体温不变，这些能量全部变为热使汗水蒸发。

已知水的汽化热为44 kJ·mol-1，则每天需喝水：( )(A) 0.5 kg (B) 1.0 kg(C) 1.6 kg (D) 3.0 kg5. 如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为：( )(A) W = 0, Q < 0, ΔU < 0(B) W > 0, Q < 0, ΔU > 0(C) W = 0, Q > 0, ΔU > 0(D)W < 0, Q = 0, ΔU > 06. 一个纯物质的膨胀系数α=1V()pVT∂∂=1V×1 m3·K-1(T为绝对温度),则该物质的摩尔恒压热容C p将：( )(A) 与体积V无关(B) 与压力p无关(C) 与温度T无关(D) 与V,p,T均有关7. 对于一定量的理想气体，下列过程可能发生的是：( )(1) 对外作功，同时放热(2) 体积不变，而温度上升，并且是绝热过程，无非体积功(3) 恒压下绝热膨胀(4) 恒温下绝热膨胀(A) (1),(4) (B) (2),(3)(C) (3),(4) (D) (1),(2)8. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定9. 下图为某气体的p-V图。

物理化学练习(热力学第一定律)

热力学第一定律练习（化学、化生2012级）2014-3-10一、选择题1. 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) [p2Vγ2/(1-γ)](1/V2γ-1-1/V1γ-1)(D) (p2V2-p1V1)/(1-γ)2. 下述哪一种说法正确?(A) 理想气体的焦耳-汤姆孙系数μ不一定为零(B) 非理想气体的焦耳-汤姆孙系数μ一定不为零(C) 理想气体不能用作电冰箱的工作介质(D) 使非理想气体的焦耳-汤姆孙系数μ为零的p,T值只有一组3. 下面陈述中，正确的是：(A) 虽然Q和W是过程量，但由于Q V =ΔU，Q p=ΔH，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) 封闭体系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，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要引起体系温度变化4. 已知H2(g,298 K) + (1/2)O2 (g, 298 K) = H2O (g, 298 K) (1)$(1) = -241.8 kJ·mol-1Δr HmH2(g, 298 K) = 2H (g, 298 K) (2)$(2) = 436.0 kJ·mol-1Δr HmO2(g, 298 K) = O (g, 298 K) (3)$(3) = 247.7 kJ·mol-1Δr Hm根据上述数据可获得H—O 键的平均键能εH—O约为：(A) 925.5 kJ·mol-1(B) 462.8 kJ·mol-1(C) 120.9 kJ·mol-1(D) 241.8 kJ·mol-15. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度:(A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定6. ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程：(A) 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa(B) 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水(C) 电解CuSO4水溶液(D) 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)7. Cl2(g)的燃烧热为何值?(A) HCl(g)的生成热(B) HClO3的生成热(C) HClO4的生成热(D) Cl2(g)生成盐酸水溶液的热效应8. 非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误?(A) Q=0 (B) W=0(C) ΔU=0 (D) ΔH=09. 某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一压力p2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,问W T和W A的关系如何?(A) W T>W A(B) W T <W A(C) W T =W A(D) W T和W A无确定关系10. 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) 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≠011. 斜方硫的燃烧热等于(A) SO2(g)的生成热(B) SO3(g)的生成热(C) 单斜硫的燃烧热(D) 零12. 某定量均相纯流体从298 K,10p∃恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从298 K,10p∃节流膨胀到邻近某一状态时,物系的温度必将：(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不能确定13. 下图为某气体的p-V图。

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