1 热力学第一定律练习题答案

热力学第一定律练习题答案

一、判断题答案

1、×

2、√

3、√

4、√

5、√，

6、×

7、×

8、×

9、√ 10、√，11、√ 12、× 13、× 14、√ 15、× 16、 × 17、 √ 18、√ 19、× 20、√ 二、选择题答案

1、（2）

2、(1)

3、(4)

4、（3）

5、( 3 )

6、(1)，

7、 (1)

8、 (2)

9、( 2 )10、（2）

11、 ( 1) 12、（3） 13、考虑到有效功W ’不一定为零，故( 1 )、( 2 )、( 3 )、均不完全。 ( 4 )循环过程∆U = 0正确。 14、 ( 4 ) 15、 ( 4 ) 16、（3） 17、（1）18、（4） 19、( 2 ) ( 3 )20、 ( 4 ) 21、( 4 ) 22、( 1 ) 23、( 2 )

三、填空题答案

1、热 力学 相 化学

2、愈大 愈大

3、解：分子本身大小可以略去不计 分子在没有接触时相互间没有作用力

4、解：∆r H 1 — ∆r H 2

5、nC V ,m ( T 2－T 1 )

6、∑RT g B )(ν

7、H 2O(l)，N 2(g)

8、 0

9、解： 1.24 kJ

10、解： －128.0 kJ·mol -1 －120.6 kJ·mol -1 11、解： 315 J 12、解： 减小

13、解： 范德华常数a ，b 临界参数

14、解： 无 无 无 15、解： pV /nRT 或 pV m /RT 难 16、解： = = = 17、解： >

18、解：（1） 气态 （2） 固态 （3） 斜方硫（固态） （4） 气态 19、解： 负 正

20、解：∆H = ∆U ＋( p 2V 2－ p 1V 1 ) = ∆U = 15 kJ Q = 50 kJ W = ( 15－50 ) kJ = －35 kJ 21、解： =

22、解： 降低 。

23、解： －893 kJ ·mol -1

四、计算题答案

1、解：n =

=-100006451551

...kg kg mol mol ·

∆H = Q p

∆H 2

2

1

1111,m d 65J mol K (285.3308)K 1475.5J mol T p T H C T ---∆=

=-=-⎰

···（2分）

∆H 2124900=--.kJ mol · （3分）

2

11

1

1

3,m 1

123

d 100J m o l

K (268285.3)K 1730J m o l

28.1k J m o l

T p T m H C T H H H H ----∆==-=-∆=∆+∆+∆=-⎰···

· （5分）

放出总热量： Q = n ∆H m = 15.5 mol ⨯ (－28.1 kJ·mol -1）= 436 kJ

2、 （1） （2）

T 3 = 2T 2 = 2 ⨯ 373.15 K Q 1 = n ∆vap H m = 40.67 kJ ，

Q nC T T p 2213337315

1231=-=⨯=,()(.).m J kJ Q = Q 1 + Q 2 = 62.98 kJ

W 1 =－nRT =－( 1 ⨯ 8.314 ⨯ 373.15 ) J =－3.102 kJ （3分） W 2 =－p ∆V =－pV 2 =－nRT 2 =－3.102 kJ

W = W 1 + W 2 =－6.20 kJ （6分） ∆U = Q + W = 46.78 kJ

∆H = 52.98 kJ （8分）

H 2O( g ) n = 1mol T 3

p = 101.3kPa V 3=2V 2

H 2O( l )

n = 1mol T = 373.15K p = 101.3kPa V 1 H 2O( g ) n = 1mol

T 2 = 373.15K p = 101.3kPa V 2

3、解：( 1 )V m = M / ρ = [18.02 / 0.5963]dm 3·mol -1 = 30.22 dm +3·mol -1 （1分） ( 2 ) V m (理想) = RT / p = (8.314×373.15 / 101.325) dm 3·mol -1 （3分）

=30.62 dm 3·mol -1

( 3 )Z = V m / V m (理想) = 30.22 / 30.62 = 0.987 （5分） 4、解：CH 4(g) + 2O 2(g) −

→−CO 2(g) + 2H 2O(g) 1 m 3 CH 4(25℃ , 101.3 kPa)的 n =

⨯⨯⨯=--101310183142984089331

...Pa m J K mol

K

mol 1

··

∆H = Q p

= [(－241500) ⨯ 2 J·mol -1 + (－394133) J·mol -1 －(－74620) J·mol -1]⨯ 40.89 mol =－32 812 kJ （6分） 5、解：( 1 ) W = 0 （2分） ( 2 ) W = －p (外)∆V = －p (外)nRT (

)11

21

p p - = －0.1 MPa×10 mol×8.314 J·mol -1·K -1×298 K×(1/0.1 MPa －1/1.0 MPa)

= －22.30 kJ （6分） ( 3 ) W = －nRT ln( V 2 / V 1 ) = nRT ln(p 2 / p 1) = －57.05 kJ （8分） 6、解：

∆H 2

∆H = ∆H 1 ＋∆H 2 = 40.67 kJ·mol -1×5 mol + 0 = 203.5 kJ （5分） 7、 解：定温可逆膨胀：∆U = 0，∆H = 0 （2分） W p V n R T

V V V V =-==⎰1

22

1

d ln －－1.574 kJ （5分） Q = －W = 1.574 kJ （6分） 8、解：C 7H 16(l) + 11 O 2(g)

−→− 7CO 2(g) + 8H 2O(l) (2分)