熱力學(xué)第一定律復(fù)習(xí)題

1、第二章熱力學(xué)第一定律1.1概述本章的主要內(nèi)容是通過熱力學(xué)第一定律計(jì)算系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)經(jīng)過某一過程到達(dá)另一平衡狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)與環(huán)境之間交換的能量。熱(Q)：系統(tǒng)與環(huán)境間由于溫差而交換的能量。是物質(zhì)分子無序運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。是過程量。功(W)：除熱以外的、在系統(tǒng)與環(huán)境間交換的所有其它形式的能量。是物質(zhì)分子有序運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，是過程量。熱力學(xué)能 (U)：又稱為內(nèi)能，是系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和。是狀態(tài)函數(shù)，且為廣度量，但絕對(duì)值不知道。熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式：U=Q+W，在封閉系統(tǒng)、W ¢=0、恒容條件下，U=QV 。焓函數(shù)(H)： HU+pV, 是狀態(tài)函數(shù)，且為廣度量，但絕對(duì)值不知道。在封閉系統(tǒng)、W &#

2、162;=0、恒壓條件下，H=Qp 。熱力學(xué)第一定律及焓函數(shù)系統(tǒng)狀態(tài)變化時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)與環(huán)境間交換的能量狀態(tài)變化及過程溶解及混合化學(xué)變化相變化單純的pTV變化恒容過程(V始=V終)恒溫過程(T始=T終=T環(huán)) 恒壓過程(p始=p終=p環(huán))絕熱過程(Q = 0)節(jié)流過程(H = 0，Q0)系統(tǒng)及狀態(tài)環(huán)境：在系統(tǒng)以外與系統(tǒng)密切相關(guān)部分系統(tǒng)：隔離系統(tǒng)；封閉系統(tǒng)；敞開系統(tǒng)狀態(tài)及狀態(tài)函數(shù)狀態(tài)：系統(tǒng)的所有物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的綜合體現(xiàn)類型：廣度量；強(qiáng)度量特性：改變值只與始、末態(tài)有關(guān)而與具體途徑無關(guān)；不同狀態(tài)間的改變值具有加和性。 即殊途同歸， 值變相等；周而復(fù)始， 其值不變。狀態(tài)函數(shù)(熱力學(xué)性質(zhì))熱力學(xué)平衡：

3、熱平衡；力學(xué)平衡；相平衡；化學(xué)平衡溶解焓及混合焓：標(biāo)準(zhǔn)摩爾溶解焓、稀釋焓、混合焓的定義及計(jì)算。系統(tǒng)與環(huán)境間交換能量的計(jì)算(封閉系統(tǒng)，W ¢=0)簡(jiǎn)單的pTV變化理想氣體(IG)系統(tǒng)：理想氣體恒溫過程焦?fàn)枌?shí)驗(yàn)：(1)結(jié)論：(U/V)T=0; (2)推論：UIG=f (T); HIG=g (T)U=H=0; W=-Q = (可逆)恒容過程：W=0；QV=U= 絕熱過程：Q=0；U= W不可逆（恒外壓）：nCV,m(T2-T1)=-p2(V2-V1)可逆： Qp=H=W=-p外(V2-V1)；U=H-pV (常壓下，凝聚相：W0；UH)恒壓過程：節(jié)流膨脹：Q=0；H=0；mJ-T=(dT/

4、dp)H =0 T不變(例如理想氣體)<0致熱>0 致冷相變化U=HpVQp=H; W=-pV0，UH (常壓下凝聚態(tài)間相變化)=-nRT (氣相視為IG)相變焓與溫度關(guān)系：化學(xué)變化摩爾反應(yīng)焓的定義：rHm=rH/x恒壓反應(yīng)熱與恒容反應(yīng)熱的關(guān)系：Qp=QV+B(g)RT標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓的計(jì)算：反應(yīng)進(jìn)度定義、標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓的定義?；；舴蚬剑?.2主要知識(shí)點(diǎn)1.2.1狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì) 狀態(tài)函數(shù)也稱熱力學(xué)性質(zhì)或變量，其值由系統(tǒng)所處的狀態(tài)決定。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)變化時(shí)，狀態(tài)函數(shù) Z 的改變量 只決定于系統(tǒng)始態(tài)函數(shù)值和終態(tài)函數(shù)值，而與變化的途徑過程無關(guān)。即 如 ，。另外，狀態(tài)函數(shù)也

5、即數(shù)學(xué)上的全微分函數(shù)，具有全微分的性質(zhì)。例如，, 則 熱力學(xué)方法也即是狀態(tài)函數(shù)法，所謂狀態(tài)函數(shù)法就是利用狀態(tài)函數(shù)改變值只與始、末態(tài)有關(guān)而與具體途徑無關(guān)以及不同狀態(tài)間的改變值具有加和性的性質(zhì)，即殊途同歸， 值變相等；周而復(fù)始， 其值不變的特點(diǎn)，用一個(gè)或幾個(gè)較容易計(jì)算的假設(shè)的變化途徑代替一個(gè)難以計(jì)算的復(fù)雜變化過程，從而求出復(fù)雜的物理變化或化學(xué)變化過程中系統(tǒng)與環(huán)境之間交換的能量或其它熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)的變化值。1.2.2平衡態(tài) 在一定條件下，將系統(tǒng)與環(huán)境隔開，系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時(shí)間改變，這樣的狀態(tài)稱為平衡態(tài)。系統(tǒng)處于平衡態(tài)一般應(yīng)滿足如下四個(gè)條件：熱平衡：系統(tǒng)各點(diǎn)溫度均勻；力學(xué)平衡：系統(tǒng)各點(diǎn)壓力相等；相平衡：

6、即宏觀上無相轉(zhuǎn)移；化學(xué)平衡：化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。應(yīng)該特別注意平衡態(tài)與穩(wěn)態(tài)的不同。一個(gè)處于熱力學(xué)平衡態(tài)的系統(tǒng)必然達(dá)到穩(wěn)態(tài)，即各熱力學(xué)性質(zhì)不隨時(shí)間而變化。但是處于穩(wěn)態(tài)的系統(tǒng)并不見得達(dá)到平衡態(tài)。穩(wěn)態(tài)只不過是系統(tǒng)的各物理量不隨時(shí)間變化而已。例如，穩(wěn)定的熱傳導(dǎo)過程，系統(tǒng)各處溫度并不相等，但不隨時(shí)間變化；還有，穩(wěn)定的擴(kuò)散過程，各點(diǎn)濃度并不相等，但卻不隨時(shí)間變化。1.2.3熱 系統(tǒng)與環(huán)境間由于溫差而交換的能量。熱是物質(zhì)分子無序運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，是過程量。在絕熱系統(tǒng)中發(fā)生了放熱反應(yīng)，盡管系統(tǒng)的溫度升高，但。這是因?yàn)橄到y(tǒng)沒有與環(huán)境交換熱量。熱不是狀態(tài)函數(shù)。從同一始態(tài)到同一終態(tài)，途徑不同熱也不同。常用的有恒壓熱和恒容

7、熱。熱值的符號(hào)規(guī)定為系統(tǒng)吸熱取正值，放熱取負(fù)值。1.2.4功 除熱以外的、在系統(tǒng)與環(huán)境間交換的所有其它形式的能量。功是物質(zhì)分子有序運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，也是過程量。熱力學(xué)中將功分為體積功和非體積功。涉及到的非體積功主要有表面功和電功，將分別在界面現(xiàn)象和電化學(xué)部分進(jìn)行討論。功不是狀態(tài)函數(shù)，故相同的始態(tài)和終態(tài)間發(fā)生的變化，其途徑不同所作的功是不同的。即功與過程有關(guān)。體積功的計(jì)算公式為其中，pamb為環(huán)境壓力。這是體積功計(jì)算的基本公式或通用公式。此公式對(duì)可逆或不可逆功、膨脹功或壓縮功的計(jì)算都是適用的。若是可逆過程，系統(tǒng)壓力與環(huán)境壓力處處相等（實(shí)際上只相差無限小量），此時(shí)環(huán)境壓力可以用系統(tǒng)壓力來代替，體積功的計(jì)

8、算公式變?yōu)楣Φ姆?hào)規(guī)定為系統(tǒng)對(duì)外做功取負(fù)值，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功取正值。1.2.5熱力學(xué)能 熱力學(xué)能也稱為內(nèi)能。是狀態(tài)函數(shù)，包括系統(tǒng)內(nèi)部一切能量，但是不包括系統(tǒng)整體的動(dòng)能和勢(shì)能，即系統(tǒng)整體所處位置的高低，以及系統(tǒng)整體是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)還是處于靜止?fàn)顟B(tài)對(duì)熱力學(xué)能并無影響；熱力學(xué)能的絕對(duì)值不知道。理想氣體的熱力學(xué)能僅是溫度的函數(shù)。因?yàn)槔硐霘怏w分子間沒有作用力，體積變化不會(huì)引起分子間勢(shì)能的變化，但是溫度的改變會(huì)引起分子動(dòng)能的變化。 對(duì)于凝聚態(tài)物質(zhì)，如果壓力變化范圍不大，則壓力對(duì)熱力學(xué)能的影響可忽略不計(jì)。封閉系統(tǒng)在恒容及（表示非體積功，下同）的條件下，對(duì)理想氣體即使不恒容仍可用此式計(jì)算熱力學(xué)能的變化，因?yàn)槔硐霘?/p>

9、體，僅是溫度的函數(shù)，恒容與否對(duì)并無影響。1.2.6焓 焓的定義為。焓是狀態(tài)函數(shù)，絕對(duì)值不知道。從定義式看，焓并無明確的物理意義。比較重要的性質(zhì)是封閉體系在恒壓及時(shí)即此時(shí)焓的改變值與恒壓熱相等。對(duì)于單純pVT變化，在上述條件下有但對(duì)于非恒壓過程焓的變化并不等于過程熱。對(duì)于理想氣體即使不恒壓仍可用此式來計(jì)算焓變，因?yàn)槔硐霘怏w，僅是溫度的函數(shù)，恒壓與否對(duì)焓并無影響。同熱力學(xué)能一樣，在通常情況下，由于凝聚系統(tǒng)的不可壓縮性，改變壓力導(dǎo)致系統(tǒng)狀態(tài)的變化很小，故狀態(tài)函數(shù)焓的變化值也就很小。1.2.7熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為要注意此式的使用條件是封閉系統(tǒng)。另外，要注意功和熱的正負(fù)號(hào)。值得注

10、意的是：當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)（1）®狀態(tài)（2）通過不同的途徑時(shí)，W和分別有不同的值，但二者之和卻為一定值，只與始末態(tài)有關(guān)。既說明了熱力學(xué)能、熱和功可以互相轉(zhuǎn)化，又表述了它們轉(zhuǎn)化時(shí)的定量關(guān)系。因此我們可以利用熱力學(xué)第一定律通過計(jì)算系統(tǒng)狀態(tài)(1)狀態(tài)(2)的變化過程中系統(tǒng)與環(huán)境之間交換的和，進(jìn)而計(jì)算由于系統(tǒng)與環(huán)境之間所交換的能量。并得到系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化。1.2.9可逆過程 定義：系統(tǒng)經(jīng)過某一過程由狀態(tài)(1)變到狀態(tài)(2)之后，如果能使系統(tǒng)和環(huán)境完全復(fù)原(即系統(tǒng)回到始態(tài)且不在環(huán)境留下任何痕跡)，則這樣的過程就稱為可逆過程。可逆過程有如下特點(diǎn)：狀態(tài)變化時(shí)推動(dòng)力與阻力相差無限小，系統(tǒng)與環(huán)境始終無限接

11、近于平衡態(tài)；過程中的任何一個(gè)中間態(tài)都可以從正、逆兩個(gè)方向到達(dá)；系統(tǒng)經(jīng)過一個(gè)循環(huán)后，系統(tǒng)和環(huán)境均恢復(fù)原態(tài)，變化過程中無任何耗散效應(yīng)；在相同的始、終態(tài)間，恒溫可逆過程系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作最大功，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作最小功；由于狀態(tài)變化時(shí)推動(dòng)力與阻力相差無限小，所以完成過程所需時(shí)間為無限長?？赡孢^程是一種科學(xué)的抽象，是一種假想的理想化過程，實(shí)際發(fā)生的過程均為不可逆過程。盡管如此，可逆過程卻是物理化學(xué)中一個(gè)非常重要的過程，例如“在相同的始、終態(tài)間，恒溫可逆過程系統(tǒng)對(duì)環(huán)境作最大功，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作最小功”；在熱力學(xué)和電化學(xué)之間起著橋梁作用的重要公式也只有在可逆條件下才成立。對(duì)于實(shí)際的變化過程，有些狀態(tài)函數(shù)的改變值只有通過設(shè)

12、計(jì)可逆過程才能進(jìn)行計(jì)算，例如第二章中計(jì)算實(shí)際變化過程熵變S?？梢院敛豢鋸埖卣f：通過設(shè)計(jì)可逆過程來計(jì)算不可逆過程狀態(tài)函數(shù)的改變值是物理化學(xué)的重點(diǎn)、也是考研的重點(diǎn)之一。如何辨別和設(shè)計(jì)可逆過程，是進(jìn)行物理化學(xué)計(jì)算必須重點(diǎn)掌握的內(nèi)容。例如，在物理化學(xué)計(jì)算中將在推動(dòng)力與阻力相差無限小條件下進(jìn)行的實(shí)際過程如：在體環(huán)條件下進(jìn)行的恒溫膨脹和壓縮過程；在體環(huán)條件下進(jìn)行的傳熱過程；在某一溫度以及與該溫度對(duì)應(yīng)的平衡壓力下進(jìn)行的相變過程等近似按可逆過程處理。1.2.10理想氣體絕熱過程 理想氣體絕熱可逆過程方程式有下列三種形式常數(shù)；=常數(shù)；常數(shù)；或者；。其中，稱為熱容比，也曾稱為理想氣體的絕熱指數(shù)。理想氣體絕熱過程是

13、考研的重要內(nèi)容之一。對(duì)于理想氣體絕熱過程，關(guān)鍵是求終態(tài)溫度。值得注意的是，可逆過程和不可逆過程（恒外壓過程）求所用的方程是不同的，千萬不可用錯(cuò)。對(duì)于可逆過程，根據(jù)題目給定的條件，可用上述三個(gè)過程方程中的任意一個(gè)，也可用公式計(jì)算；而對(duì)于不可逆過程則只能用公式 計(jì)算。1.2.11相變焓 通常純物質(zhì)的相變化是在恒定壓力和恒定溫度下進(jìn)行，因此恒壓下的相變焓也就是相變過程的熱效應(yīng)，故也稱相變熱。1.2.12標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓的計(jì)算 主要有兩種方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓，即由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓和標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓計(jì)算。（由標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓計(jì)算）（由標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓計(jì)算）1.2.13標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是一定

14、溫度下由熱力學(xué)穩(wěn)定單質(zhì)生成化學(xué)計(jì)量數(shù)的物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下由穩(wěn)定單質(zhì)生成無限稀溶液中離子的焓變。規(guī)定，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下由生成無限稀溶液中的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。值得注意的是物質(zhì)B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓并不是其焓的絕對(duì)值，而是相對(duì)于穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零的焓值。1.2.14標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓隨溫度的變化¾基?；舴蚬?1.2.15恒容反應(yīng)熱與恒壓反應(yīng)熱的關(guān)系 對(duì)于沒有氣體參加的凝聚態(tài)間的反應(yīng)， ，。對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參加的反應(yīng)。1.2.16節(jié)流膨脹絕熱條件下，氣體始末態(tài)壓力分別保持恒定的膨脹過程。該過程是一個(gè)等焓過程。 稱為焦耳湯姆遜系數(shù)，或節(jié)流膨脹系數(shù),是系統(tǒng)

15、的強(qiáng)度性質(zhì)。通常情況下，大部分氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后，溫度下降，產(chǎn)生致冷效應(yīng)。理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后溫度不變。1. 當(dāng)理想氣體沖入一真空絕熱容器后，其溫度將 (a) 升高 (b) 降低(c) 不變 (d) 難以確定 (答案)c (U=Q+W, p外=0 , W=0 ,又絕熱 ，所以U)因?yàn)槭钦婵展什蛔龉?，又因?yàn)槭墙^熱故無熱交換，故U0。溫度不變。2. 當(dāng)熱力學(xué)第一定律寫成dU = Q pdV時(shí)，它適用于(a). 理想氣體的可逆過程 (b). 封閉體系的任一過程(c). 封閉體系只做體積功過程 (d). 封閉體系的定壓過程 (答案)c (W=W體+W非，當(dāng)W非=0時(shí)，W體= -pdV)3對(duì)熱力學(xué)可逆過程

16、，下列說法中正確的是 (a) 過程進(jìn)行的速度無限慢    (b) 沒有功的損失 (c) 系統(tǒng)和環(huán)境可同時(shí)復(fù)原    (d) 不需環(huán)境做功（答案)c可逆過程：體系經(jīng)過某一過程從狀態(tài)（1）變到狀態(tài)（2）之后，如果能夠使體系和環(huán)境都恢復(fù)到原來的狀態(tài)而未留下任何永久性的變化，則該過程稱為熱力學(xué)可逆過程。否則為不可逆過程特征：狀態(tài)變化時(shí)推動(dòng)力與阻力相差無限小，體系與環(huán)境始終無限接近于平衡態(tài)；過程中的任何一個(gè)中間態(tài)都可以從正、逆兩個(gè)方向到達(dá)；體系變化一個(gè)循環(huán)后，體系和環(huán)境均恢復(fù)原態(tài)，變化過程中無任何耗散效應(yīng)；等溫可逆過程中，體系對(duì)環(huán)境作最大功，環(huán)

17、境對(duì)體系作最小功。在可逆過程中，由于狀態(tài)變化時(shí)推動(dòng)力與阻力相差無限小，所以完成過程所需的時(shí)間為無限長。4對(duì)于封閉體系來說，當(dāng)過程的始態(tài)與終態(tài)確定后，下列各項(xiàng)中哪一個(gè)無確定值(a)  Q    (b) Q + W (c) W (當(dāng)Q = 0時(shí))  (d) Q (當(dāng)W = 0時(shí)) (答案)a (U=Q+W)5對(duì)于孤立體系中發(fā)生的實(shí)際過程，下列關(guān)系中不正確的是 (a) W = 0 (b) Q = 0 (c) U= 0 (d) H = 0 (答案)d (孤立體系？ U=Q+W)6對(duì)于內(nèi)能是體系狀態(tài)的單值函數(shù)概念，錯(cuò)誤理解是(a)  體系處于一

18、定的狀態(tài)，具有一定的內(nèi)能(b)  對(duì)應(yīng)于某一狀態(tài)，內(nèi)能只能有一數(shù)值不能有兩個(gè)以上的數(shù)值(c)  狀態(tài)發(fā)生變化，內(nèi)能也一定跟著變化 (d)  對(duì)應(yīng)于一個(gè)內(nèi)能值，可以有多個(gè)狀態(tài) (答案)c （理想氣體等溫過程，U，即內(nèi)能不變； 絕熱可逆過程）7凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，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、小于或等于零不確定 (答案) d8. 封閉體系從A態(tài)變?yōu)锽態(tài)，可以沿兩條等溫途徑：甲）可逆途徑；乙）不可逆途徑，則對(duì)系

19、統(tǒng)而言，下列關(guān)系式 （規(guī)定系統(tǒng)對(duì)外作功為負(fù)，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)作功為正） U可逆> U不可逆 W可逆 < W不可逆 Q可逆 > Q不可逆 ( Q可逆 +W可逆) > ( Q不可逆 +W不可逆)正確的是 (a) (1)，(2) (b) (2)，(3) (c) (3)，(4) (d) (1)，(4)(答案) b （等溫可逆過程中，體系對(duì)環(huán)境作最大功，環(huán)境對(duì)體系作最小功。）9. 理想氣體自由膨脹過程中(a). W = 0，Q0，DU0，DH=0 (b). W0，Q=0，DU0，DH0(c). W0，Q0，DU=0，DH=0 (d). W = 0，Q=0，DU=0，DH=0 (答案)

20、d （什么叫自由膨脹）10. 如下圖所示，體系從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，經(jīng)歷兩條不同的途徑，下式中那個(gè)不正確?（a）（b）（c） （d） (答案) a11. 體系的下列各組物理量中都是狀態(tài)函數(shù)的是：(a)  T，p，V，Q ；       (b) m，Vm，Cp，V ；(c)  T，p，V，n ；       (d) T，p，U，W 。 (答案) c12. 體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值（a）必定改變 （b）必定不變（c）不一定改變 （d）狀態(tài)

21、與內(nèi)能無關(guān) (答案) c13. 體系進(jìn)行一次循環(huán)過程（a）W=0 （b）|Q|=|W|（c）Q=0 （d） U=0 (答案) b14. 下列哪個(gè)封閉體系的內(nèi)能和焓僅是溫度的函數(shù)（a） 理想溶液 （b） 稀溶液（c） 所有氣體 （d） 理想氣體 (答案) d15. 下面各組熱力學(xué)函數(shù)或其組合中，都是容量性質(zhì)的是（a）      （b）V，U，T （c）p，pV，H             （d）U，H，V (答案) d16. 在

22、一個(gè)密閉絕熱的房間里放置一臺(tái)電冰箱，將冰箱門打開，并接通電源使其工作，過一段時(shí)間之后，室內(nèi)的平均氣溫將如何變化? (a) 升高 (b) 降低 (c) 不變 (d) 不一定 (答案) a17. 狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)（a）絕對(duì)值不知 （b）相互獨(dú)立（c）都有偏摩爾量 （d）變化值僅取決于始末態(tài) (答案) d （p ,T的絕對(duì)值可知）18. 指出下列過程中的可逆過程(a) 摩擦生熱(b) 室溫、標(biāo)準(zhǔn)壓力下一杯水蒸發(fā)為同溫同壓下的汽(c) 373K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下一杯水蒸發(fā)為汽(d) 手電筒中干電池放電使燈泡發(fā)亮 (答案) c19 1mol理想氣體經(jīng)歷可逆絕熱過程，功的計(jì)算式有下列幾種，其中哪一個(gè)是錯(cuò)誤的 （a

23、） Cv(T1- T2) （b）Cp(T2-T1) （c） (P1V1- P2V2)/(r-1) （d）R(T1-T2)/(r-1) (答案) b ) 20. 第一類永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因是（a） 能量不能創(chuàng)造也不能消滅（b） 實(shí)際過程中功的損失無法避免 （c） 能量傳遞的形式只有熱和功（d） 熱不能全部轉(zhuǎn)換成功 (答案) a21. 對(duì)于功, 下面的說法中不正確的是（a） 在系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功或環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功時(shí), 環(huán)境中一定會(huì)留下某種痕跡（b） 功的量值與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)（c） 無論做什么功都伴隨著系統(tǒng)中某種物質(zhì)微粒的定向運(yùn)動(dòng)（d） 廣義功=廣義力×廣義位移。系統(tǒng)做功時(shí)，“廣義力”是指

24、環(huán)境施予系統(tǒng)的力；環(huán)境做功時(shí)，“廣義力”是指系統(tǒng)施予環(huán)境的力 (答案) d22. 對(duì)于理想氣體，下述結(jié)論中正確的是： (a) (¶H/¶T)V = 0 (¶H/¶V)T = 0 (b) (¶H/¶T)p= 0 (¶H/¶p)T = 0(c) (¶H/¶T)p= 0 (¶H/¶V)T = 0(d) (¶H/¶V)T = 0 (¶H/¶p)T = 0 (答案) d23. 將某理想氣體從溫度T1加熱到T2。若此變化為非恒壓過程，則其焓變H應(yīng)為

25、何值? (a) H=0 (b) H=Cp(T2-T1) (c) H不存在 (d) H等于其它值 (答案) b24. 某絕熱封閉體系在接受了環(huán)境所做的功后，其溫度（a）一定升高 （b）一定降低 （c）一定不變 （d）不一定改變 (答案) a25. 熱力學(xué)第一定律U=Q+W只適用于（a）單純狀態(tài)變化 （b）相變化（b）化學(xué)變化 （d）封閉物系的任何變化 (答案) d26. 熱力學(xué)第一定律僅適用于什么途徑： (a)    同一過程的任何途徑 (b)   同一過程的可逆途徑 (c)    同一

26、過程的不可逆途徑(d) 不同過程的任何途徑 (答案) a（系統(tǒng)從某狀態(tài)變化到另一狀態(tài)的經(jīng)歷，稱作過程；實(shí)現(xiàn)這一過程的具體步驟稱為途徑）27. 如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時(shí)間，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，今以電阻絲為體系有： （a） W =0， Q <0， DU <0 （b）. W0， Q <0， DU >0（c） W <0， Q <0， DU >0 （d）. W <0， Q =0， DU >0 (答案) b28. 下列過程中DU = 0的是 (a) 水向真空蒸發(fā)為蒸汽 (b) 可逆化學(xué)反應(yīng)(c) 絕熱恒容的氣體反應(yīng)

27、(d) 可逆電池放電 (答案) c29. 在一個(gè)循環(huán)過程中，物系經(jīng)歷了i步變化（定義環(huán)境對(duì)體系作功定義為正），則（a） Qi=0 （b） QiWi=0（c） Wi=0 （d） QiWi=0 (答案) d30. “封閉體系恒壓過程中體系吸收的熱量Qp等于其焓的增量H ”，這種說法 (a) 正確 (b) 需增加無非體積功的條件 (c) 需加可逆過程的條件 (d) 需加可逆過程與無非體積功的條件 (答案) b H = Qp （封閉體系，恒壓，不做非體積功）31. H = Qp此式適用于下列那個(gè)過程 (a ) 理想氣體從1013250 Pa反抗恒定的101325 Pa膨脹到101325Pa（b） 0

28、,101325 Pa下冰融化成水（c） 電解CuSO4水溶液（d） 氣體從 (298K,101325 Pa) 可逆變化到 (373K,10132.5 Pa) (答案) b32. 當(dāng)體系將熱量傳遞給環(huán)境之后,體系的焓 (a) 必定減少 (b) 必定增加 (c) 必定不變 (d) 不一定改變 (答案) d33. 對(duì)于下列的四種表述 (1) 因?yàn)?H = Qp ，所以只有等壓過程才有 H (2) 因?yàn)?H = Qp ，所以Qp也具有狀態(tài)焓數(shù)的性質(zhì) (3) 公式 H = Qp只適用于封閉體系 (4) 對(duì)于封閉體系經(jīng)歷一個(gè)不作其它功的等壓過程，其熱量只決定于體系的始態(tài)和終態(tài)上述諸結(jié)論中正確的是 (a )

29、 (1) (4) （b） (3) (4) （c） (2) (3) （d） (1) (2) (答案) b34. 蓋斯定律包含的兩個(gè)基本問題是(a) 熱力學(xué)第一定律和狀態(tài)函數(shù)的基本特征 (b) 熱力學(xué)第一定律和熱的基本性質(zhì) (c) 內(nèi)能變化和焓變的基本性質(zhì) (d) 等壓熱效應(yīng)和等容熱效應(yīng)的性質(zhì) (答案) a （什么叫蓋斯定律）35. 關(guān)于焓的性質(zhì), 下列說法中正確的是（a） 焓是系統(tǒng)內(nèi)含的熱能, 所以常稱它為熱焓（b） 焓是能量, 它遵守?zé)崃W(xué)第一定律（c） 系統(tǒng)的焓值等于內(nèi)能加體積功（d） 焓的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān) (答案) d （pV, H = Qp （封閉體系，恒壓，不做非體積功）36.

30、 恒容下，一定量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)內(nèi)能將(a) 降低 (b) 增加(c) 不變 (d) 增加、減少不能確定 (答案) b37. 在非等壓過程中加熱某體系, 使其溫度從T1升至T2, 吸熱Q, 則此過程的焓增量H為： (a) H=Q (b) H=0 (c) H=U+(pV) (d) H等于別的值 (答案) c39. dU=CvdT及dUm=Cv,mdT適用的條件完整地說應(yīng)當(dāng)是（a）等容過程（b）無化學(xué)反應(yīng)和相變的等容過程（c）組成不變的均相系統(tǒng)的等容過程（d）無化學(xué)反應(yīng)和相變化且不做非體積功的任何等容過程及無反應(yīng)和相變而且系統(tǒng)內(nèi)能只與溫度有關(guān)的非等容過程 (答案) d40. 當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)r

31、Cp,m0，則該過程的隨溫度升高而（a） 下降 （b） 升高（c） 不變 （d） 無規(guī)律 (答案) a 41. 下列宏觀過程： (1) py, 273 K下冰融化為水 (2) 電流通過金屬發(fā)熱 (3) 往車胎內(nèi)打氣 (4) 水在101 325 Pa, 373 K下蒸發(fā)可看作可逆過程的是 (a) (1),(4) (b) (2),(3) (c) (1),(3) (d) (2),(4) (答案) a42. 一定量的理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V1,V2，則 (a) V1> V2 (b) V1< V2 (c) V1= V2 (d)

32、 無法確定 (答案) a43. 一可逆熱機(jī)與一不可逆熱機(jī)在其它條件都相同時(shí), 燃燒等量的燃料, 則可逆熱機(jī)牽引的列車行走的距離:（a） 較長 （b） 較短（c） 一樣 （d） 不一定 (答案) a44. 100°C、101.325 kPa下，水汽化為相同溫度壓力下的水蒸汽，則（a） （b）（c） （d） (答案) b (為什么不對(duì)？因?yàn)檫@一過程不是單純狀態(tài)變化)45. 298 K時(shí)，石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓fH (a) 大于零 (b) 小于零 (c) 等于零 (d) 不能確定 (答案) c （標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義？）46. py下，C(石墨) + O2(g) CO2(g)的反應(yīng)熱為rHy

33、m下列說法中錯(cuò)誤的是（a）rHm就是CO2(g)的生成焓fHmy （b）rHm是C(石墨)的燃燒焓 （c） rHmy=rUmy （d）rHmy >rUmy (答案) d （rHmy=rUmynRT）47. 關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件，確切地說是（a） 等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過程（b） 等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過程（c） 等壓或等容且不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過程（d） 純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過程和等壓反應(yīng)過程 (答案) c , , 48. 氧氣的燃燒熱應(yīng)為何值? (a) 大于零 (b) 小于零 (c) 等于零 (d) 不確定 (答案) c49. 欲測(cè)定有機(jī)物燃燒熱Qp,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行

34、，實(shí)測(cè)得熱效應(yīng)為QV。公式Qp=QV+nRT中的n為: (a) 生成物與反應(yīng)物總物質(zhì)的量之差 (b) 生成物與反應(yīng)物中氣相物質(zhì)的量之差(c) 生成物與反應(yīng)物中凝聚相物質(zhì)的量之差 (d) 生成物與反應(yīng)物的總熱容差 (答案) b50. 若某化學(xué)反應(yīng)的rCp,m=0，則該反應(yīng)的rHm與溫度的關(guān)系為(a) 隨溫度增加而增加(b) 隨溫度增加而減小(c) 與溫度變化無關(guān)(d) 與溫度變化無規(guī)律 (答案) c根據(jù) 51. 化學(xué)反應(yīng)的恒壓熱(a) 大于恒容熱(b) 等于恒容熱(c) 小于恒容熱(d) 以上三者皆有可能 (答案) d可以由恒壓反應(yīng)熱和恒容反應(yīng)熱之間的關(guān)系式看出52. 在處理實(shí)際問題時(shí)，為了簡(jiǎn)化

35、計(jì)算過程，常假定“反應(yīng)熱效應(yīng)與溫度無關(guān)”。這個(gè)假定的實(shí)質(zhì)是(a) 各物質(zhì)在升溫過程中不吸熱(b) 各物質(zhì)的定壓或定容熱容是常數(shù)(c) 產(chǎn)物的定壓或定容熱容乘以計(jì)量系數(shù)之和等于反應(yīng)物的定壓或定容熱容乘以計(jì)量系數(shù)之和(d) 近似視為等溫過程 (答案) c53. 關(guān)于節(jié)流膨脹, 下列說法正確的是（a） 節(jié)流膨脹是絕熱可逆過程（b） 節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的內(nèi)能變化（c） 節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的焓值改變（d） 節(jié)流過程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化 (答案) b(在絕熱，氣體始、終態(tài)壓力分別保持恒定條件下的膨脹過程，稱為節(jié)流膨脹過程。)節(jié)流過程是個(gè)等焓過程: ，Q=0，p1>p2)54. 理想氣體經(jīng)過焦-湯節(jié)流膨

36、脹過程，則（a） （b） （c） （d） (答案) c 對(duì)于理想氣體， H=f(T)，H不變，T亦不變，) 55. 實(shí)際氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后，下述哪一組結(jié)論是正確的（a）Q < 0, H = 0, p < 0 （b）Q = 0, H = 0, T < 0（c）Q = 0, H < 0, p < 0 （d）Q = 0, H = 0, p < 0 (答案) d56. 下列關(guān)系式中哪個(gè)不需要理想氣體的假設(shè)？ (a) Cp- CV = nR (b) (dlnp)/dT =H/RT2 (c) 對(duì)恒壓過程，H =U + pV (d) 對(duì)絕熱可逆過程，pVg= 常數(shù)。 (答案

37、) c57. 一恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的DCp>0，則此反應(yīng) (a) 吸熱 (b) 放熱 (c) 無熱效應(yīng) (d) 吸放熱不能肯定 (答案) d , (若產(chǎn)物與反應(yīng)物的DCp>0，上式只能告訴我們此反應(yīng)熱效應(yīng)隨反應(yīng)溫度升高而增加，但不能告訴我們?cè)谀骋淮_定溫度下反應(yīng)是吸熱，還是放熱)計(jì)算題1. 1 mol單原子分子理想氣體，初始狀態(tài)為25，101 325 Pa經(jīng)歷U = 0的可逆變化后，體積為初始狀態(tài)的2倍。請(qǐng)計(jì)算Q，W和H。 解：因U=0所以T=0，W=nRTln(V2/V1)=1718 kJ 2 Q=W=1718 J，H=0 32. 1mol理想氣體在300K下，1dm3定

38、溫可逆地膨脹至10dm3，求此過程的Q、W、DU及DH。解：理想氣體定溫可逆過程 2理想氣體定溫下 DU = 0， DH = 0 2 Q = W = 5743 J 13. 1mol某理想氣體，Cp,m=29.36J·K1·mol1，在絕熱條件下，由273K、100 kP膨脹到203K、10 kPa，求該過程Q、W、DH解：理想氣體絕熱過程 Q = 0， 因此 = 1×（29.368.314）×（203273）=1473.22 J 2 DH =n Cp,mdT = 1×29.36×（203273）=2055.2 J 2 W = DU = 1473.22 J 14. 某理想氣體Cv,m=(3/2)R。今有該氣體5mol在恒容下溫度升高50。求過程的W，Q，H和U。解: 理想氣體恒容升溫過程。n = 5mol，CV,m = （3/2）RQV =U = n CV