第二章 热力学第一定律(总复习题含答案)
物理化学第四版-第二章热力学第一定律习题(答案) (1)精选全文
2024/8/15
21
例6. 根据下列数据，求乙烯C2H4(g)的标准摩尔生成焓 与标准摩尔燃烧焓：
（1）C2H4(g) + H2(g) == C2H6(g) ，
rHm
,
l
=
－137
kJ·mol1
；
（2）C2H6(g) + 7/2O2(g) == 2CO2(g) + 3H2O(l) ，
rHm 2 = －1560 kJ·mol1 ；
例5. 已知某些物质的标准摩尔燃烧焓与标准摩尔生成焓的数据列于 下表：
物质
H2(g) C(石墨)
c Hm (298 K) / kJ·mol1 f Hm (298 K) / kJ·mol1
－28584
0
－39351
0
(C3H6环丙烷 , g)
－209168
－
(C3H6丙烯 , g)
－
2040
计算由环丙烷(g)异构化制丙烯(g)时在298 K的r Hm 。
A(液体) H2 n = 2mol
T3 = 350K p3 = 101325Pa
H1 = nCp,m( T2－T1 ) = 2 mol 30 J·K1·mol1 ( －50 ) K
=－3.00 kJ
H2 = n VapHm =－2 mol 38 kJ·mol1 =－76 kJ H = H1 + H2 = (－76－3.0 ) kJ =－79 kJ U = H－( pV ) H－(－pVg )
恒容热QV=ΔU 恒压热 Qp=ΔH 绝热功 W= ΔU
这时，恒容热QV ，恒压热 Qp=ΔH ，绝热功 W= ΔU才 能借助于热力学状态函数法进行计算。(最典型的如反 应热效应计算…)
(完整word版)热力学第一定律复习题(13,10)
第二章 热力学第一定律：系统与环境间由于温差而交换的能量。
是物质分子无序运动的结果。
是过程量。
：除热以外的、在系统与环境间交换的所有其它形式的能量。
是物质分子有序运动的、恒压条件下，△H =Q p 。
系统状态变化时，计算系统与环境间交换的能量) 恒压反应热与恒容反应热的关系：Q p =Q V +∑νB (g)RT,21;()()p r p m r m r m m C H T H T dT ∆∆=∆+1. 当理想气体冲入一真空绝热容器后，其温度将(a) 升高(b) 降低(c) 不变(d) 难以确定(答案) c (△U=Q+W, ∵p外=0 , ∴W=0 ,又∵绝热，∴Ｑ＝０，所以△U＝０)因为是真空故不做功，又因为是绝热故无热交换，故△U＝0。
温度不变。
2. 当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时，它适用于(a). 理想气体的可逆过程(b). 封闭体系的任一过程(c). 封闭体系只做体积功过程(d). 封闭体系的定压过程(答案) c (W=W体+W非，当W非=0时，W体= -pdV)3．对热力学可逆过程，下列说法中正确的是(a) 过程进行的速度无限慢 (b) 没有功的损失(c) 系统和环境可同时复原 (d) 不需环境做功（答案) c可逆过程：体系经过某一过程从状态（1）变到状态（2）之后，如果能够使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，则该过程称为热力学可逆过程。
否则为不可逆过程特征：①状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境始终无限接近于平衡态；②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；③体系变化一个循环后，体系和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应；④等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功。
⑤在可逆过程中，由于状态变化时推动力与阻力相差无限小，所以完成过程所需的时间为无限长。
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)(答案) a (△U=Q+W)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(a) W = 0 (b) Q = 0(c) ΔU= 0 (d) ΔH = 0(答案) d (孤立体系？△U=Q+W)6．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(答案) c （理想气体等温过程，△U ，即内能不变； 绝热可逆过程△Ｓ＝０）7．凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU 和ΔH 的值一定是 (a) ΔU > 0 , ΔH > 0 (b) ΔU = 0 , ΔH = 0(c) ΔU < 0 , ΔH < 0 (d) ΔU = 0 , ΔH 大于、小于或等于零不确定(答案) d8. 封闭体系从A 态变为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 ΔU 可逆> ΔU 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)(答案) b （④等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功。
第二章 热力学第一定律(总复习题)
大学物理化学上学期各章节复习题及答案
第二章热力学第一定律一、选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（）(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2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（）(A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、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) CuSO4水溶液5、在下列关于焓的描述中，正确的是（）(A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热(B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论6、在标准压力下，1mol石墨与氧气反应生成1mol二氧化碳的反应热为Δr H ，下列哪种说法是错误的? （）(A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热(B) ΔH =ΔU(C) ΔH 是石墨的燃烧热(D) ΔU <ΔH7、在标准状态下，反应C2H5OH（l）+3O2(g) →2CO2(g)+3H2O(g)的反应焓为Δr H mθ, ΔC p>0, 下列说法中正确的是（）(A)Δr H mθ是C2H5OH（l）的标准摩尔燃烧焓(B)Δr H mθ〈０(C)Δr H mθ＝ΔrＵmθ(D)Δr H mθ不随温度变化而变化8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（）(A) Q > 0，W > 0，?U > 0 (B)Q = 0，W = 0，?U < 0(C) Q = 0，W = 0，?U = 0 (D) Q < 0，W > 0，?U < 010、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的? ( )(A) Q=0 (B) W=0 (C) ΔU=0 (D) ΔH=011、下列表示式中正确的是( )(A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程ΔH=0(C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程ΔH=012、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则( )(A)Q>W (B)Q<W (C)Q=W (D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K升高到348K，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的（）(A)△H1>△H2W1<W2(B)△H1<△H21>W2(C)△H 1=△H21<W2(D)△H1=△H21>W214、当理想气体从298K，2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa时，则( )(A)△H1<△H21>W2(B)△H1>△H21<W2(C)△H 1<△H21<W2(D)△H1>△H21>W215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：( )(A) 一条(B) 二条(C) 三条(D) 三条以上16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将：( )(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定17、功的计算公式为Ｗ＝nC v,m(T２－T１)，下列过程中不能用此式的是（）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是：( )(A) ΔU> 0 , ΔH > 0 (B) ΔU= 0 , ΔH = 0(C) ΔU< 0 , ΔH < 0 (D) ΔU= 0 , ΔH大于、小于或等于零不确定19、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) H1>=H220、将H2（g）与O2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）(A)ΔT=0 (B)Δp=0 (C)ΔU=0 (D)ΔH=021、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为( )(A)孤立体系(B)敞开体系(C)封闭体系(D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是( )(A)焓总是不变(B)内能总是增加(C)焓总是增加(D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是( )(A)C p,m与C v,m不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)C p,m–C v,m=R既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)C v,m=3/2R适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中C p,m和C v,m都为无限大24、下列哪个过程的dT≠0，dH=0？( )(A)理想气体等压过程(B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程(D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的：(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、焓均不一定守恒二、判断题1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。
(完整版)第二章热力学第一定律习题
第二章热力学第一定律选择题1. 热力学第一定律厶U=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：B3. 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。
4. 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。
因为焓变厶HM U+A (pV)，可以看出若△ (pV) V 0则厶H VA Uo5. 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：D6. 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。
7. dU=CvdT及dUm=Cv,md■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：D8．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：0因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。
第二章-热力学第一定律--题加答案
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2.5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2.10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2.18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. mol〔单原子分子〕理想气体，由、300K按以下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=2.5R, C V,m〔1〕、、、300K30.09858 dm30.09858 dm3Q=Q1+Q2××××(300-119.8)=-3745+2247=-1499(J)W=W1+W2×103×(0.09858-0.2470)+0=1499(J)ΔU=Q+W=0ΔH=ΔU+Δ(pV)××0.2470=0〔2〕、、、300K330.09858 dm3Q=Q1+Q2××××(300-751.6)=5632-9387=-3755(J)W=W1+W2×103×(0.09858-0.2470) =3755(J)ΔU=Q+W=0ΔH=ΔU+Δ(pV)××0.2470=0计算结果说明，Q、W与途径有关，而ΔU、ΔH与途径无关。
(完整版)物理化学课后答案-热力学第一定律
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。
《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 热学第一定律-附答案
第二章热力学第一定律――附答案引用参考资料（1）天津大学物理化学习题解答（第五版）；（2）江南大学课件附带习题中选择题和填空题部分；（3）2001－山东大学－物理化学中的术语概念及练习；一、填空题1. 理想气体向真空膨胀过程, 下列变量中等于零的有: 。
2. 双原子理想气体经加热内能变化为，则其焓变为。
3. 在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程。
=、=、=4. 绝热刚壁容器内发生CH4+2O2=CO2+2H2O的燃烧反应,系统的Q ___ 0 ; W ___ 0 ; ∆U ___ 0 ; ∆H ___ 0 ＝＝＝<=+∆=∆∆UpH∆VpV5. 某循环过程Q = 5 kJ, 则∆U + 2W + 3 ∆(pV) = __________. -10kJ6. 298K时, S的标准燃烧焓为－296.8 kJ×mol－1, 298K时反应的标准摩尔反应焓∆r H m = ________ kJ×mol－1 . 148.47. 已知的, 则的。
-285.848. 某均相化学反应在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由升高到则此过程的；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则。
=、<9. 25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热则反应的 。
-6528 、－653510．系统的宏观性质可以分为（ ），凡与系统物质的量成正比的物理量皆称为（ ）。
广度量和强度量；广度量11．在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功W=( ).。
-4.99kJ ()kJ 99.4-J 300314.82-g =⨯⨯-==-=∆-=nRT pV V p W12．某化学反应：A(l)+0.5B(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压条件下进行，反应进度为1mol 时放热（ ）。
第二章 热力学第一定律-附答案
（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( )
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。
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。
(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。
(完整版)第二章热力学第一定律习题
第二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：B3．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。
4．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。
5．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：D6．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。
7．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：D8．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 。
(完整word版)热力学第一定律复习题(13,10)
第二章 热力学第一定律1. ：系统与环境间由于温差而交换的能量。
是物质分子无序运动的结果。
是过程量。
：除热以外的、在系统与环境间交换的所有其它形式的能量。
是物质分子有序运动的、恒压条件下，△H =Q p 。
系统状态变化时，计算系统与环境间交换的能量) 恒压反应热与恒容反应热的关系：Q p =Q V +∑νB (g)RT1B ()(B,)m f mT H T ν=∑∆21,21);()()Tm p r p m r m r m m T C H T H T dT =∆∆=∆+∆⎰(a) 升高(b）降低(c) 不变(d）难以确定(答案） c (△U=Q+W，∵p外=0 , ∴W=0 ，又∵绝热,∴Ｑ＝０，所以△U＝０)因为是真空故不做功，又因为是绝热故无热交换，故△U＝0.温度不变。
2。
当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时，它适用于（a). 理想气体的可逆过程（b）。
封闭体系的任一过程(c). 封闭体系只做体积功过程(d）。
封闭体系的定压过程(答案） c （W=W体+W非，当W非=0时，W体= -pdV)3．对热力学可逆过程，下列说法中正确的是（a）过程进行的速度无限慢(b) 没有功的损失（c）系统和环境可同时复原（d）不需环境做功（答案) c可逆过程：体系经过某一过程从状态(1）变到状态（2）之后，如果能够使体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化,则该过程称为热力学可逆过程.否则为不可逆过程特征：①状态变化时推动力与阻力相差无限小，体系与环境始终无限接近于平衡态；②过程中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；③体系变化一个循环后,体系和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应;④等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功。
⑤在可逆过程中,由于状态变化时推动力与阻力相差无限小,所以完成过程所需的时间为无限长。
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）(答案) a （△U=Q+W）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（a) W = 0 （b) Q = 0（c）ΔU= 0 （d) ΔH = 0（答案） d （孤立体系? △U=Q+W）6．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(答案) c (理想气体等温过程，△U,即内能不变；绝热可逆过程△Ｓ＝０）7．凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是(a）ΔU〉0 ，ΔH > 0 (b）ΔU = 0 ，ΔH = 0（c）ΔU < 0 , ΔH〈0 (d) ΔU = 0 ，ΔH大于、小于或等于零不确定(答案）d8. 封闭体系从A态变为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⑴ΔU可逆> ΔU不可逆⑵W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)（答案) b （④等温可逆过程中，体系对环境作最大功，环境对体系作最小功.）9. 理想气体自由膨胀过程中（a)。
第二章 热力学第一定律(总复习题)
第二章 热力学第一定律一、 选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（ ）(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2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（ ）(A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、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5、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ）(A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热(B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论6、在标准压力下，1mol 石墨与氧气反应生成1mol 二氧化碳的反应热为ΔrH ，下列哪种说法是错误的? （ ）(A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热 (B) ΔH =ΔU(C) ΔH 是石墨的燃烧热 (D) ΔU <ΔH7、在标准状态下，反应C 2H 5OH （l ）+3O 2(g)→2CO 2(g)+3H 2O(g)的反应焓为Δr H m θ, ΔC p >0, 下列说法中正确的是（ ）(A)Δr H m θ是C 2H 5OH （l ）的标准摩尔燃烧焓(B)Δr H m θ〈０ (C)Δr H m θ＝Δr Ｕm θ(D)Δr H m θ不随温度变化而变化8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（ ）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（ ）(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0 (B)Q = 0，W = 0，∆U < 0(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0 (D) Q < 0，W > 0，∆U < 010、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的? ( )(A) Q =0 (B) W =0 (C) ΔU =0 (D) ΔH =011、下列表示式中正确的是 ( )(A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程 ΔH=0(C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程 ΔH=0 12、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则 ( )(A)Q>W (B)Q<W (C)Q=W (D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K 升高到348K ，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的 （ ）(A)△H 1>△H 2 W 1<W 2 (B)△H 1<△H 2W 1>W 2(C)△H 1=△H 2W 1<W 2 (D)△H 1=△H 2 W 1>W 214、当理想气体从298K ，2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa 时，则( )(A)△H 1<△H 2W 1>W 2 (B)△H 1>△H 2 W 1<W 2(C)△H 1<△H 2W 1<W 2 (D)△H 1>△H 2 W 1>W 215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：( )(A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将： ( )(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定17、功的计算公式为Ｗ＝nC v,m (T ２－T １)，下列过程中不能用此式的是（ ）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU 和ΔH 的值一定是：( )(A) ΔU > 0 , ΔH > 0 (B) ΔU = 0 , ΔH = 0(C) ΔU < 0 , ΔH < 0 (D) ΔU = 0 , ΔH 大于、小于或等于零不确定19、 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H 1，H 2分别表示两个终态的焓值，则有：( )(A) H 1> H 2 (B) H 1= H 2 (C) H 1< H 2 (D) H 1>=H 220、将H 2（g ）与O 2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（ ）(A)ΔT=0 (B)Δp=0 (C)ΔU=0 (D)ΔH=021、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为 ( )(A)孤立体系 (B)敞开体系 (C)封闭体系 (D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是( )(A)焓总是不变 (B)内能总是增加(C)焓总是增加 (D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是 ( )(A)C p,m 与C v,m 不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)C p,m –C v,m =R 既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)C v,m =3/2R 适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中C p,m 和C v,m 都为无限大24、下列哪个过程的 dT≠0，dH=0？ ( )(A)理想气体等压过程(B)实际气体等压过程(C)理想气体等容过程(D)实际气体节流膨胀过程25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的：(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、焓均不一定守恒二、判断题1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。
物理化学II(一)复习参考题 (1)
物理化学II(一)复习参考题第二章热力学第一定律1. 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。
（D ）(A) p(B) V(C) T,U(D) T, p2. 凝固热在数值上与下列那一种热相等: （D ）(A) 升华热(B) 溶解热(C) 气化热(D) 熔融热3. 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: （C ）(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定4. 373K，p θ下的1 mol水经下列两个不同过程蒸发成373K、p θ下的水汽，(1) 等温等压可逆蒸发；(2) 真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为: （A ）(A) W1> W2 Q1> Q2 (B) W1< W2 Q1< Q2(C) W1= W2 Q1= Q2 (D) W1> W2 Q1< Q25. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将: （B ）(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加或减少不能确定6. 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，则可逆热机拖动列车运行的速度: （B ）(A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定7. 始态完全相同(p1,V1,T1)的一个理想气体系统和另一个范德华气体系统，分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。
当膨胀相同体积之后, 有（B ）(A) 范德华气体的内能减少量比理想气体多(B) 范德华气体的终态温度比理想气体低(C) 范德华气体所做的功比理想气体少(D) 范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等8.△H = Q p，此式适用于下列哪个过程: （B ）(A) 理想气体从1013250 Pa 反抗恒定的101325 Pa 膨胀到101325 Pa(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)9. 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 %10. 对于封闭体系在指定始、终态间的绝热可逆途径可以有: （A ）(A) 一条(B) 二条(C) 三条(D) 三条以上11. 某理想气体的C p /C v = 1.40，则该气体为几原子分子气体? （B ）(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12. 实际气体绝热，恒外压膨胀时，其温度将（D ）(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定13. 当以5 mol H2气与4 mol Cl2气混合，最后生成2 mol HCl 气。
第二章热力学第一定律复习题(最新整理)
热力学第一定律一、选择题1、有理想气体，温度由T 1变到T 2，压力由P 1变到P 2，则：( )a.；b.；T nC Hm p ∆=∆,T nC Q m p ∆=,c.；d.T nC Q m V ∆=,TnC T nC W m V m p ∆-∆=,,2、，式中W 代表：( )W Q U +=∆a.体积功； b.非体积功c.体积功和非体积功的和；d.体积功和非体积功的差。
3、对W 的规定是：( )a.环境对体系做功W 为正；b. 环境对体系做功W 为负c. 体系对环境做功W 为正；d. W 总为正4、焓的定义式是：( )a.； b. pV U H +=∆pV U H -=c. ；d. pV U H +=pV U H ∆+∆=∆5、反应 H 2(g) + 1/2O 2(g) = H 2O(l) 的 是：( )θm r H ∆a.H 2O(l)的标准生成焓； b.H 2(g)的标准燃烧焓；c.既是H 2O(l)的标准生成焓又是H 2(g)的标准燃烧焓；d.以上三种说法都对。
6、理想气体的 ( ),,/p m V m C C a.大于1； b.小于1；c.等于1；d.以上三者皆有可能。
7、某化学反应的，该化学反应的反应热：( )0=∆p r C a.不随温度而变； b.随温度升高而增大； c.随温度升高而减小； d.随温度降低而降低。
8、封闭物系 ( )a.不与环境交换功；b.不与环境交换热；c.不与环境交换物质；d.物系内物质种类不改变9、用公式 计算某反应在温度T 的反应焓变,要求：⎰∆+∆=∆Tp dT C H T H 298)298()(( )a.反应恒容；b.T >298K ；c.△C P ≠0；d. 298～T 间反应物和产物无相变10、气体标准态规定为 ( )a.298.15K ，100KPa 状态；b.100KPa ，298.15K 纯理想气体状态；c.100KPa 纯理想气体状态；d.298.15K ，101.325KPa 理想气体状态。
物理化学 第二章 热力学第一定律 经典习题及答案
解： a) n = 2mol 理想气体 T1 = 300 K V1 = ? n = 2mol
理想气体 等温膨胀 → T2 = 300 K p外 =p2 p1 = 150kPa p2 = 50kPa V2 = ?
We = − p外 ΔV = − p2 (V2 − V1 ) = − p2 × （ p nRT nRT − ) = −nRT (1 − 2 ) p2 p1 p1 50 ) = −3325.6 J 150
n = 5mol n = 5mol n = 5mol
；
。途径 b 为恒压加热
及
。
理想气体 理想气体 理想气体 绝热膨胀 等容过程 → T2 = 244.58 → T3 = ? T1 = 298.15 K W1a = −5.57 W2a = 0 p1 = 200kPa p2 = 100kPa p3 = 200kPa a Q1a = 0 Q2 = 25.42 V1 = ? V2 = ? V3 = V2
We = −∑ p外 ΔV = − p '(V '− V1 ) − p2 (V2 − V ' ) （ = − p '× nRT nRT nRT nRT − （ − ) − p2 × ) p' p1 p2 p'
p' p = − nRT (1 − ) + (1 − 2 ) p1 p' 100 50 +1− = − 2 × 8.314 × 300 × (1 − ) = −4157.0 J 150 100
We = −∑ p外 ΔV = − p '(V '− V2 ) − p1(V1 − V ' ) = − p '× （ nRT nRT nRT nRT − ) − p1 × （ − ) p' p2 p1 p'
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 热力学第一定律一、 选择题1、下列叙述中不具状态函数特征的是：（ ）(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 2、下列叙述中，不具可逆过程特征的是：（ ） (A)过程的每一步都接近平衡态，故进行得无限缓慢(B)沿原途径反向进行时，每一小步系统与环境均能复原(C)过程的初态与终态必定相同(D)过程中，若做功则做最大功，若耗功则耗最小功3、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5、在下列关于焓的描述中，正确的是（ ）(A)因为ΔＨ＝ＱＰ，所以焓是恒压热(B)气体的焓只是温度的函数(C)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(D)因为ΔＨ＝ΔＵ＋Δ（ＰＶ），所以任何过程都有ΔＨ>０的结论6、在标准压力下，1mol 石墨与氧气反应生成1mol 二氧化碳的反应热为Δr H ，下列哪种说法是错误的? （ ）(A) ΔH 是CO2(g)的标准生成热 (B) ΔH =ΔU(C) ΔH 是石墨的燃烧热 (D) ΔU <ΔH7、在标准状态下，反应C 2H 5OH （l ）+3O 2(g)→2CO 2(g)+3H 2O(g)的反应焓为Δr H m θ, ΔC p >0, 下列说法中正确的是（ ）(A)Δr H m θ是C 2H 5OH （l ）的标准摩尔燃烧焓(B)Δr H m θ〈０ (C)Δr H m θ＝Δr Ｕm θ(D)Δr H m θ不随温度变化而变化8、下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（ ）(A)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(B)稳态单质的标准摩尔生成焓被定为零(C)生成反应的温度必须是298.15K(D)生成反应中各物质所达到的压力必须是100KPa9、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：（ ）(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0 (B)Q = 0，W = 0，∆U < 0(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0 (D) Q < 0，W > 0，∆U < 010、非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个是错误的? ( )(A) Q =0 (B) W =0 (C) ΔU =0 (D) ΔH =011、下列表示式中正确的是 ( )(A)恒压过程ΔH=ΔU+pΔV (B)恒压过程 ΔH=0(C)恒压过程ΔH=ΔU+VΔp (D)恒容过程 ΔH=0 12、理想气体等温反抗恒外压膨胀，则 ( )(A)Q>W (B)Q<W (C)Q=W (D)Q=△U13、当理想气体其温度由298K 升高到348K ，经(1)绝热过程和(2)等压过程，则两过程的 （ ）(A)△H 1>△H 2 W 1<W 2 (B)△H 1<△H 2 W 1>W 2(C)△H 1=△H 2 W 1<W 2 (D)△H 1=△H 2 W 1>W 214、当理想气体从298K ，2×105Pa 经历(1)绝热可逆膨胀和(2)等温可逆膨胀到1×105Pa 时，则( )(A)△H 1<△H 2 W 1>W 2 (B)△H 1>△H 2 W 1<W 2(C)△H 1<△H 2 W 1<W 2 (D)△H 1>△H 2 W 1>W 215、对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有：( )(A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上16、实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将： ( )(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定17、功的计算公式为Ｗ＝nC v,m (T ２－T １)，下列过程中不能用此式的是（ ）(A)理想气体的可逆绝热过程(B)理想气体的绝热恒外压过程(C)实际气体的绝热过程(D)凝聚系统的绝热过程18、凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU 和ΔH 的值一定是：( )(A) ΔU > 0 , ΔH > 0 (B) ΔU = 0 , ΔH = 0(C) ΔU < 0 , ΔH < 0 (D) ΔU = 0 , ΔH 大于、小于或等于零不确定19、 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H 1，H 2分别表示两个终态的焓值，则有：( )(A) H 1> H 2 (B) H 1= H 2 (C) H 1< H 2 (D) H 1>=H 220、将H 2（g ）与O 2以2：1的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（ ）(A)ΔT=0 (B)Δp=0 (C)ΔU=0 (D)ΔH=0 21、刚性绝热箱内发生一化学反应，则反应体系为 ( )(A)孤立体系 (B)敞开体系 (C)封闭体系 (D)绝热体系22、理想气体可逆绝热膨胀，则下列说法中正确的是( )(A)焓总是不变 (B)内能总是增加(C)焓总是增加 (D)内能总是减少23、关于等压摩尔热容和等容摩尔热容，下面的说法中不正确的是 ( )(A)C p,m 与C v,m 不相等，因等压过程比等容过程系统多作体积功(B)C p,m –C v,m=R 既适用于理想气体体系，也适用于实际气体体系(C)C v,m =3/2R 适用于单原子理想气体混合物(D)在可逆相变中C p,m 和C v,m 都为无限大24、下列哪个过程的 dT≠0，dH=0？ ( )(A)理想气体等压过程 (B)实际气体等压过程 (C)理想气体等容过程 (D)实际气体节流膨胀过程 25、隔离系统内发生一变化过程，则系统的： (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 二、 判断题 1、体系在某过程中向环境放热，则体系的内能减少。
错 2恒温过程的Q 一定是零。
（ ） 3、经历任意一个循环过程时，系统从环境吸收的热等于系统对外所做的功（ ）对 4尽管Q 和W 都是途径函数，但（Q+W ）的数值与途径无关。
（ ） 5、由于热力学能是状态函数,则理想气体的状态改变时，其热力学能一定跟着改变（ ）错 6、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初终态（ ）对 7在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应，△U 一定为零，△H 不一定为零。
（ ） 8不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过程。
（ ） 9、因△H = Q p 所以只有等压过程才有△H 。
（ ） 10、理想气体，不管是恒压过程，还是恒容过程，公式⎰=∆dT C H p 都适用。
（ ） 三、 计算题1、0.01m 3氧气由273K ，1MPa 经过 (1)绝热可逆膨胀 (2)对抗外压p=0.1MPa 做绝热不可逆膨胀，气体最后压力均为0.1MPa ，求两种情况所做的功。
(氧气的C p,m =29.36J ·K -1·mol -1)2、10mol 的理想气体分别经过下述(a)和(b)两个过程，在673K 从1.8×10-3m 3等温膨胀到2.4×10-3m 3，试计算其膨胀功W 及体系所吸收的热Q 。
(a)可逆恒温膨胀；(b)对抗外压为2.026×105Pa 的等温膨胀。
3、在298.2K ，101325Pa 时有0.5molZn 与过量稀硫酸反应，生成氢气和硫酸锌，已知此反应放热为7.155×104J ，试计算： (1)上述过程中Q ，W ，ΔU ，ΔH 的值； (2)若上述反应在密闭容器中发生，求Q ，W ，ΔH ，ΔU 的值。
4、将1kg 水过冷到-5℃，在101.325kPa 下，加入极少量的冰屑.使过冷水迅速结冰，并使冰与水的混合物的温度迅速升至冰点，冰的熔化热为333.5J ·g -1，0℃至-5℃水的比热为4.238J ·K -1，求结出冰的质量。
5、已知水在100℃时的蒸发热为2259.36J ·g -1，则在100℃时蒸发30g 水，系统的Q ，W ，ΔH ，为多少? 6、将1mol 单原子理想气体，在1.013×105Pa 下从298K 加热到373K ，再恒温可逆膨胀至体积增加一倍，最后绝热可逆膨胀至温度为308K ，求全过程的W ，Q ，ΔU ，ΔH 。
7、1molO 2由0.1MPa ，300K 恒压加热到1000K ，求过程的Q 、W 、△U 及△H 。
已知：C p,m (O 2)=(31.64+3.39×10-3T-3.77×10-5T 2)J ·K -1·mol -18、1mol 单原子分子理想气体B ，由300K , 100.0kPa 经一可逆过程到达终态，压力为200.0kPa ，过程的Q =1000.0J , ΔH=2078.5J （1）计算终态的温度、体积及过程的W , ΔU 。
（2）假设气体先经等压可逆过程，然后经等温可逆过程到达终态，此过程的Q,W,ΔU,ΔH 是多少？ 9、298K 时，1molCO 与0.5mol 的O 2按下式反应CO+1/2O 2==CO 2，生成1mol 的CO 2，已知：CO 2的C p.m =38.49J ·K ·mol -1； Δf H m ø(CO 2，298K)=-393.5kJ ·mol -1； Δf H m ø(CO ，298K)=-110.45kJ ·mol -1。
求 (1)298K 时，Δr U m ø，Δr H m ø，Q ，W ； (2)若在绝热恒容反应器中进行，求终态最高温度T 2。
10、计算298 K 下，CO(g)和CH 3OH(g)的标准生成焓，并计算反应CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g)的标准焓变。
已知如下燃烧焓数据：(1)Δc H m $(298 K)(CH 3OH(g))=-763.9 kJ·mol -1(2)Δc H m $(298 K)(C(s))=-393.5 kJ·mol -1 (3)Δc H m$(298 K)(H 2(g))=-285.8 kJ·mol -1 (4)Δc H m $(298 K)(CO(g))=-283.0 kJ·mol -1第二章 热力学第一定律 一、选择题题号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 答案 D C A C D B C C D题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20答案 A C C C A D C D C C题号 21 22 23 24 25 答案 A D B D C 二、判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × × √ √ × √ √ × × √ 三、计算题1、解： (1)绝热可逆膨胀γ=C p /C V =1.39T 2=143Kn=4.41 mol Q=0W=-ΔU=-nC V,m (T 2-T 1)=12070J (2)绝热不可逆膨胀 nC V ,m (T 2-T 1)=-p 外(V 2-V 1)=-p 2R(T 2/p 2-T 1/p 1))()(21)(2)(),1()3(2)2(322g OH CH g O g H s C =++-⨯+)()(21)(),4()2(2g CO g O s C =+- T 2=203.5K W=-ΔU=-nC V ,m (T 2-T 1)=6452J 2、解： (a)∵理想气体 dT=0 可逆过程 ΔU=Q -W=0 ∴ Q=-W W=nRTln(p 1/p 2) =nRTln(V 2/V 1)=16kJ (b)∵dT=0 ΔU=0 ∴ Q=W W=p(V 2-V 1)=1.2kJ 3、解： (1)等压过程 Δp=0 ΔH=Q p =-7.155×104J W=pΔV=1239.5J ΔU=Q -W=-7.28×104J (2)等容过程 ΔV=0 W=0 ΔU=-7.28×104J Q V =ΔU=-7.28×104J ΔH=-7.155×104J 4、解： −−→−∆HΔH 1 ΔH 2 该过程由于速度快，可以看作绝热过程 ΔH=0，设最终有xg 水结成冰，则 ΔH=ΔH 1+ΔH 2=0 0=1000×4.238×〔0-(-5)〕+(333.5x) 333.5x=21190 x=63.54g 5、解： 沸点时p=101325Pa ∴W =p ΔV =∑νB (g)·RT =5166J Q p =ΔH =67780J ΔU =Q -W =626414J 6、解： C V ,m =12.47J·K -1·mol -1 C p,m =20.79J·K -1·mol -1 (1)W 1=nRΔT=624J Q 1=nC p,m ΔT=1559J (2)W 2=Q 2=nRTln2=2150J (3)W 3=-nC V ,m (T 4-T 3)=811JQ 3=0 全过程:W=∑W i =3585J Q=∑Q =3709J ΔU=C V ,m ΔT=125J ΔH=C p,m ΔT=208J 7、解： 由题意视O 2为理想气体，则W=p(V 2-V 1)=-R(T 2-T 1)=5.82kJ·mol -1Q p =△H=⎰21TTdT nC m p,=22.69kJ△U=Q-W=16.87kJ8、解: (1)C p,m =5/2R C V ,m =3/2R ΔH =nC p,m (T 2-T 1) 2078.5=1×5/2×8.314×(T 2-300) T 2=400KV 2=nRT 2/p 2=1×8.314×400/(200.0×103)=16.63dm 3 ΔU =nC V ,m (T 2-T 1)=1×3/2×8.314×100=1247.1J W=ΔU -Q =1247.1-1000.0=247.1J (2) 300K 400K 400K100kPa 100kPa 200kPa 气态始终态与（1）相同 ΔU =1247.1J ΔH =2078.5J W Ⅰ=-p(V 2-V 1)=-nR(T 2-T 1) W Ⅱ=-nRT ㏑(V 3/V 2)=-nRT 2㏑(P 2/P 3) W=W Ⅰ+W Ⅱ =-1×8.314-1×8.314×400×㏑100/200=1474J Q=ΔU -W=1247.1-1474=-226.6J 9、解： (1)Δr H m ø=-283.05kJ·mol -1 Q=Δr H m ø=-283.05kJ·mol -1 W=∑νB (g)RT=-1.239kJ Δr U m ø=Q-W=-281.8kJ (2)∵ΔU=Δr U m ø+ΔU 2=0 ∴-281.8+38.49×10-3ΔT=0 ΔT=7321.7K T 2=7619.7K10、解：得Δf H m $(298 K,CO(g))=-110.5 kJ·mol -1Δf H m $(298 K,CH 3OH(g))=-201.2 kJ·mol -1反应 CO(g)+2H 2(g)=CH 3OH(g)Δr H m $(298 K)=-90.7 kJ·mol -1 1kg 水 p =101325Pa T 2=273K1kg 水 p =101325Pa T 1=268K 1kg 水+冰 p =101325Pa T 2=273K。