热力学第一定律习题

热力学第一定律练习题

一、判断题（说法对否）：

1、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。

2． 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。

3． 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。

4．一定量的理想气体，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。

5．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。

6．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。

7．因Q P = ΔH ，Q V = ΔU ，所以Q P 与Q V 都是状态函数。

8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

9．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。

10．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。

11．1mol ，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 。

12．1mol 水在l01.325kPa 下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P ,m d T 。

13．因焓是温度、压力的函数，即H = f (T ,p )，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。

14．因Q p = ΔH ，Q V = ΔU ，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W 。

15．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。

16．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。

17．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。

18．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。

19．1mol 理想气体经绝热不可逆过程由p 1、V 1变到p 2、V 2，则系统所做的功为

。

20．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。

21．(әU /әV )T = 0 的气体一定是理想气体。

22．因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(әU /әp )V = 0，(әU /әV )p = 0。

23．若规定温度T 时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。

24．已知CO 2在298.15K 时的Θ∆m f H 和0℃到1000℃的热容C p,m 则CO 2在1000K 时的标准摩尔生成焓为()()dT C K H K H K

K m p m f m f ⎰+∆=∆ΘΘ100015.298,15.2981000 (1000K) 。

25．一定量的理想气体由0℃、200kPa 的始态反抗恒定外压(p 环 = 100kPa)

绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。

26．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。

27．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0。

28．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R = ΔU = n C V,m ΔT ，

W I = ΔU = n C V,m ΔT ，所以 W R = W I

二. 选择题：

1. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( )

(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定

2. 在一刚性的绝热箱中，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 △U = 0 (B) Q = 0 W < 0 △U > 0

(C) Q > 0 W < 0 △U > 0 (D) △U = 0 , Q ＝W ≠ 0

3. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，

发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则( )

(A) Q < 0 , W = 0 , △rU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , △rU < 0

(C) Q < 0 , W > 0 , △rU = 0 (D) Q < 0 , W < 0 , △rU < 0

4. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，

则C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )

(A) △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 (B) △U = 0 , △H > 0 , W = 0

(C) Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 (D) Q = 0 , △U ≠ 0 , △H ≠ 0

5. 1mol，373K，标准压力下的水经下列二个不同过程达到373K，标准压力下的水气，

(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这二个过程中功和热的关系为( )

(A) W1< W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2

(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q2

6. 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( )

(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定

7. 封闭体系从A 态变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△U可逆> △U不可逆⑵W可逆< W不可逆

⑶Q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)

８. 化学反应在只做体积功的等温等压条件下，若从反应物开始进行反应，则此反应

(A) 是热力学可逆过程(B) 是热力学不可逆过程

(C) 是否可逆不能确定(D) 是不能进行的过程

9. 1mol 单原子理想气体从298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的2 倍，所作的功分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )

(A) W1> W2> W3(B) W2> W1> W3

(C) W3> W2> W1(D) W3> W1> W2

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、小于或等于零不确定

11. 对于下列的四种表述

(1) 因为△H = Q p，所以只有等压过程才有△H

(2) 因为△H = Q p，所以Q p也具有状态函数的性质

(3) 公式△H = Q p只适用于封闭体系

(4) 对于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始态和终态

上述诸结论中正确的是：( )

(A) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (2)