热力学第一定律与第二定律练习题

热力学第一定律与第二定律练习题

1．填空

1）在通常情况下，体系内部如含有 两个或两个以上的 相，则称为多相体系。在整个 封闭 （封闭，开放，孤立）体系中，相与相之间没有任何限制条件，在它们之间可以有 物质的交换 、 热量的交换 和 功的交换 ，也就是说每个相是互相敞开的。

2）乙醇液体在正常沸点温度及平衡压力下蒸发为乙醇蒸气，过程的H ∆与S ∆的关系是 S = H /T ； H 与Q 的关系是 H = Q ；计算 H 所需要的

热力学基础数据是 vap H m 。也可以是 f m ()H g ∆$ 和 f m ()H l ∆$ 。

3）选择“＞”、“＜”、“=”中的一个填入下列空格：

理想气体节流膨胀，ΔS ＞ 0，ΔG ＜ 0。

4）对一封闭体系，非体积功W f =0时，下列过程中体系的ΔU ，ΔS ，ΔG 何者必为零？

(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 ΔU 为零 ；

(2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程 ΔG 为零 ；

(3) 某物质经一循环恢复原状态 ΔU ，ΔS ，ΔG 皆为零 。

5）吉布斯自由能判据的适用条件是 恒温 、 恒压 、 非体积功为零 。

6）在只做体积功的封闭体系中，过程的ΔA 的符号为 不能确定 （正，负，不能确定）。

7）一单组分、均相、封闭体系，在不作非体积功情况下进行变化，当熵和压力恢复到原来数值时ΔG = 零 （大于零，小于零，等于零）。单组分是双变量体系

8）5mol 单原子理想气体的(/)V H T ∂∂= 103.9 J ·K -1。

,(/)(/)(/)(5/2)V V V V p m H T T S T V p T C nR nC nR ∂∂=∂∂+∂∂=+===12.5R

9）刚性绝热容器内发生反应2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g)，以容器整体为系统，ΔU 和ΔH 两者当中为零的是 ΔU ；若反应在绝热恒压容器中进行，仍以容器整体为系统，ΔU 和ΔH 为零的是 ΔH 。

10）理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最 大 ，定温可逆压缩环境做

的功最 小 。

11）选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格：100℃、1.5×p ∃的水蒸气变成100℃、p ∃的液体水，ΔS < 0，ΔG < 0。

单项选择题

1）1mol 单原子分子理想气体，从始态p 1=202650Pa ，T 1=273K 沿着p /V =常数的途径可逆变化到终态为

p 2=405300Pa 则ΔH 为：

（ A ）

(A) 17.02kJ (B) -10.21kJ

(C) -17.02kJ (D) 10.21kJ 212222112114p p T p T T V V T p ⎛⎫=⇒=⇒= ⎪⎝⎭，

,2115()317.02kJ 2p m H nC T T R T ∆=-=⋅= 2）封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？ （ C ）

(A) 一定是可逆途径 (B) 一定是不可逆途径

(C) 不一定是可逆途径 (D) 体系没有产生变化

3）当体系将热量传递给环境之后，体系的焓： （ D ）

(A) 必定减少 （B ） 必定增加

(C) 必定不变 （D ） 不一定改变

4）下列关系式中哪个不需要理想气体的假设？ （ C ）

(A) C p -C v =nR

(B) (dln p )/d T =ΔH /(RT 2)

(C) 对恒压过程，ΔH =ΔU+p ΔV

(D) 对绝热可逆过程，pV γ

=常数。

5）对于孤立体系中发生的实际过程，下列关系中不正确的是（ D ）。

A ．W =0

B ．Q =0

C ．ΔU =0

D ．ΔH =0

6）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（ B ）。

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 >0

7）某物质B 的标准摩尔燃烧焓为1(298.15K)200kJ mol c m H -∆=-⋅$，则该物质B 在298.15K 时燃烧反应的标准摩尔焓变r m H ∆$为（ A ）。

A ．1200kJ mol --⋅

B ．10kJ mol -⋅

C ．1200kJ mol -⋅

D ．1

40kJ mol -⋅ 8）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的（ C ）。

A ．Q >0，ΔH =0，Δp <0

B ．Q =0，ΔH <0，Δp>0

C ．Q =0，ΔH =0，Δp<0

D ．Q <0，ΔH =0，Δp<0

9）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（ B ）。

A ．较快

B ．较慢

C ．一样

D ．不一定

10）某非理想气体服从状态方程pV =nRT +b p （b 为大于零的常数），1mol 该气体经历等温过程体积从V 1变成V 2，则熵变ΔS m 等于（ A ）。

A ．R ln(V 2-b)/ (V 1-b)

B ．R ln(V 1-b)/ (V 2-b)

C ．R ln(V 2/ V 1)

D ．R ln(V 1/ V 2)

11）1mol 理想气体经过一个恒温不可逆压缩过程，则该过程（ B ）。

A ．ΔG >ΔA

B ．ΔG =ΔA

C ．ΔG <ΔA

D ．无法比较

12）恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零？（ C ）。

A ．ΔU

B ．ΔH

C ．ΔS

D ．ΔG

13）对实际气体绝热自由膨胀过程，下列描述不正确的是（ A ）。

A ．一定是温度降低的过程

B ．不一定是温度降低的过程

C ．一定是热力学能不变的过程

D ．一定是体积增大的过程