熱力學第一定律試題

1、熱力學第一定律試題1(一) 填空題(每題2 分)1. 1-1-1-9理想氣體等溫可逆膨脹過程， U 0, H0, Q 0, W 0。(填>、=、<)2.1-1-1-11氣體分子數(shù)增加的反應， 在恒容無非體積功的條件下， U _ H, A H_Q, U _Q,W _0。(填 >、=、<)3. 1-1-1-9將熱量Q傳給一定量的理想氣體，(1)若體積不變，則這熱量轉變?yōu)?; (2)若溫度不變，則這熱量轉變?yōu)?; (3)若壓力不變，則這熱量轉變?yōu)?。4. 1-1-1-9在一個絕熱箱內(nèi)裝有濃硫酸和水，開始中間用隔膜分開，然后弄破隔膜，使水和濃硫酸混合， 以水和濃硫酸為體系，則

2、Q _0, W_0, A U _0。(填>、=、<)5 . 1-1-1-13 1mol液態(tài)苯在298K時置于恒容氧彈中完全燃燒，生成水和二氧化碳氣體，同時放熱 3264KJ mol-1。則其等壓燃燒熱為 。6. 1-1-1-13 反應 C(石墨)+ 02C02(g)的 A H,是 C02(g)的熱，是 C(石墨)的熱。7. 1-1-1-9有3molH2(可視為理想氣體)，由298K加熱到423K，則此過程的A U為。8. 1-1-1-9 1mol雙原子理想氣體，從溫度 300K絕熱壓縮到500K，則焓變?yōu)?。9. 1-1-1-3體系經(jīng)歷不可逆循環(huán)后，A U0，A H0。(二) 選擇

3、題(每題1分)10. 1-4-2-1有一敞口容器中放有水溶液，如果以此溶液為體系，則為：()(A)孤立體系 (B)封閉體系(C)敞開體系(D)絕熱體系#11. 1-4-2-1把一杯水放在剛性絕熱箱內(nèi)，若以箱內(nèi)熱水及空氣為體系，則該體系為:(A)敞開體系(B)封閉體系(C)孤立體系(D)絕熱體系12.1-4-2-2以下性質為容量性質的是()(A)溫度(B)密度(C)壓力(D)體積13.1-4-2-2以下性質為強度性質的是()(A)內(nèi)能(B)溫度(C)體積(D)焓14. 1-4-2-3下列不符合熱力學平衡狀態(tài)含義的敘述是()(A)系統(tǒng)內(nèi)各部分之間及系統(tǒng)與環(huán)境間有不平衡作用力存在(B)系統(tǒng)內(nèi)部各處溫

4、度相同，且不隨時間變化(C) 當系統(tǒng)內(nèi)有化學反應發(fā)生并達到平衡時，系統(tǒng)的物質組成不隨時間變化(D) 系統(tǒng)內(nèi)相數(shù)及各相組成不隨時間變化15. 1-4-2-3有關狀態(tài)函數(shù)的描述不正確的是()(A) 狀態(tài)一定，值一定；(B)在數(shù)學上有全微分的性質；(C)其循環(huán)積分等于零；(D)所有狀態(tài)函數(shù)的絕對值都無法確定。16. 1-4-2-9理想氣體等溫膨脹，環(huán)境將熱傳給系統(tǒng)，則系統(tǒng)的()(A) A H <0，A U >0(B) A H >0，A U <0(C) A H <0，A U <0(D) A H =0， A U =0#)(B)等壓過程，A H=0(D)恒容過程，A H

5、=0(A) PV Y =常數(shù)(B) dU= - S W20. 1-4-2-3系統(tǒng)經(jīng)歷一循環(huán)過程以后，有(A)系統(tǒng)和環(huán)境復原了(C)系統(tǒng)和環(huán)境均未復原21. 1-4-2-5下列敘述正確的是()(C) dU= CvdT(D) PVm=RT)(B) 系統(tǒng)復原了，環(huán)境未復原(D) 系統(tǒng)復原了，環(huán)境不確定17. 1-4-2-6下列表示式中正確的是(A) 等壓過程，A H=A U + P V(C)等壓過程，A H = A U + V P18. 1-4-2-14在絕熱鋼彈中，發(fā)生一個放熱的分子數(shù)增加的化學反應，則()(A) Q>0，W>0，A U >0(B) Q=0，W=0，A U >

6、;0(C) Q=0，W=0，A U =0(D) Q<0，W>0，A U <0佃.1-4-2-9某理想氣體發(fā)生一絕熱不可逆過程，下列關系式不成立的是()(A)等溫可逆過程，環(huán)境對體系作最大功(B)等溫可逆過程，體系對環(huán)境作最小功(C) 等溫不可逆膨脹過程中，不可逆程度越大，體系所作的功越少(D) 等溫不可逆壓縮時，不可逆程度越大，環(huán)境作的功越少22. 1-4-2-8當體系向環(huán)境傳遞熱量時，體系內(nèi)能將()(A)增加 (B)減少 (C)不變 (D)無一定規(guī)律23. 1-4-2-9下列判斷正確的是()(A) 1P0下，273.2K的水結冰，因溫度不變，故(C) 理想氣體等溫膨脹，體積

7、增大，內(nèi)能增加，(D) Zn與H2SO4 (稀)生成氫氣的反應始終在 U =0(B)理想氣體等溫膨脹過程, U >0298K下進行，故 U =0 U =024. 1-4-2-8熱力學第一定律以(A)理想氣體可逆過程dU= :Q-PdV表達時，使用條件為(B)封閉體系只作膨脹功的過程(C)理想氣體，等壓過程25. 1-4-2-9理想氣體的焓是(D)封閉體系，等壓過程)(A) V的函數(shù)(B) P的函數(shù)(C) T的函數(shù)(D) m的函數(shù)26. 1-4-2-9 1mol理想氣體由同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)(1 )等溫可逆壓縮，(2)絕熱壓縮到與(1 )相同壓力的狀態(tài)，以 H 1 和 H 2分別表示(1)

8、和(2)過程焓變值，則(A) HZ H2(B) H1< H2(C) H1= H 2(D)缺少條件，難以判斷27. 1-4-2-9對于理想氣體，用等壓熱容Cp計算 H的適用范圍為(A)只適用于無相變、無化學變化的等壓變溫過程(C)適用于無相變、無化學變化的任意過程28. 1-4-2-6下列說法正確的是()(A)因 H=Qp,所以只有等壓過程才有 H(C) H =Qp只適用于等壓不作非體積功的封閉體系(B) 只適用于無相變、無化學變化的等容變溫過程(D)以上答案均不正確(B) H=Qp，所以Qp也是狀態(tài)函數(shù)(D) H =Qp適用于任何體系29. 1-4-2-6對于理想氣體，用等容熱容Cv計算

9、 U的適用范圍為()(A)只適用于無相變、無化學變化的等壓變溫過程(B)只適用于無相變、無化學變化的等容變溫過程(C) 適用于無相變、無化學變化的任意過程(D)以上答案均不正確30. 1-4-2-6下列說法正確的是()(A)因=U=Qv，所以只有等容過程才有 -U (B) lU=Qv，所以Qv也是狀態(tài)函數(shù) (C) lU=Qv適用于任何體系(D) 體系中無相變、無化學變化的變溫過程，無論等容或等壓，均可用=U= CVdT計算=U31. 1-4-2-11 對于 2H2 +O2 =2H2O反應，反應進度 =1mol 表示()(A)A有1mol水生成(B)完成了一個單位的化學反應(C) 完成了兩個單位

10、的化學反應(D)指單位時間內(nèi)生成了1mol水32. 1-4-2-11對于反應進度，下面表述正確的是()(A)反應進度與反應方程式的寫法有無關(B)對于指定反應，反應進度與物質的選擇有關(C)反應進度與反應完成的程度有關(D)反應進度與物質的量具有相同的量綱33. 1-4-2-12有關蓋斯定律的說法，不正確的是()(A)它是熱力學第一定律的直接結果( B)它的內(nèi)容表明化學反應的Qp或Qv是狀態(tài)函數(shù)(C) 用它進行熱化學計算必須具有等容或等壓、無非體積功條件(D) 用它使熱化學方程式進行線性組合，可以計算某些無法測定的反應熱34. 1-4-2-14基爾霍夫定律的基本內(nèi)容闡述了化學反應的熱效應與()

11、(A)壓力的關系(B)體積的關系 (C)溫度的關系 (D)熱容的關系35. 1-4-2-13燃燒熱的定義是1mol物質完全燃燒的熱效應，那麼對甲烷來說被氧化成()(A)液態(tài)水、二氧化碳氣體(B)水蒸氣、二氧化碳氣體(C)冰、二氧化碳氣體(D)液態(tài)水、一氧化碳氣體36. 1-4-2-13 H 2的標準摩爾燃燒熱與下列那一物質的標準生成熱相等(A) H 2O (g)(B) H2O (I)(C) H2O (s)(D)都不是37. 1-4-2-9某理想氣體恒壓作功的表示式是()(A) -P (V 2- Vi)(B) -nP ( V 2- Vi)( C) -nRTIn(V 2/V1)(D) -RT .

12、：n38. 1-4-2-9過程方程式 PV y = K只能適用于()(A)等溫過程(B)絕熱過程(C)絕熱可逆過程(D)等壓過程539. 1-4-2-10 1mol液態(tài)水在373K和1.013X 10 Pa下蒸發(fā)，其內(nèi)能為 38281J，則焓變?yōu)?)(A) 41382J(B) 41840J(C) 35180J(D) 38740J(三) 簡答題(每題2分)40. 1-6-3-1根據(jù)道爾頓分壓定律P=S Pb可見，壓力具有加和性，屬于容量性質。此結論正確嗎？為什 麼？41. 1-6-3-9氣缸內(nèi)有一定量理想氣體，反抗一定外壓絕熱膨脹，則Qp= ：H=0 ,此結論對嗎？為什麼？42. 1-6-3-6

13、指出公式，AH =Qp, . ：U = Qv的適用條件？43. 1-6-3-3狀態(tài)函數(shù)的特點是什麼？44. 1-6-3-8在一個絕熱箱內(nèi)有一隔板將絕熱箱分為A、B兩部分，問(1)若A內(nèi)有氣體，B為真空，當隔板抽出后，Q、W、厶U變化如何？ ( 2)若A、B內(nèi)都有氣體，但壓力不等，當隔板抽出后，Q、W、厶U又將如何變化？(四) 計算題(每題8分)45. 1-6-3-9在壓力為1.013X 105Pa下，一定量理想氣體由10dm3膨脹到16dm3，并吸熱700J，求W與厶U？5一46. 1-6-3-9今有0.4mol的氮氣，假設為理想氣體，在 1.013X 10 Pa下加熱，使其溫度有298K升至

14、368K，加 熱時保持體積不變，求過程的 Q、W、厶U、.汨。已知：Cv, m=20.92J K-1 mol-1, CR m=29.29J -K-1 -mol-1。5一47. 1-6-3-9今有0.4mol的氮氣，假設為理想氣體，在 1.013X 10 Pa下加熱，使其溫度有298K升至368K，加 熱時保持壓力不變。求過程的 Q、W、二U、二H。已知：Cv, m=20.92J -K-1 -mol-1, Cp m=29.29J -K-1 -mol-1。48 . 1-6-3-13已知：甲烷氣體的等壓摩爾燃燒熱為 -8.9 X 105J mol-1，氫氣的等壓摩爾燃燒熱為-2.86 X 105J

15、mol-1，碳(石墨)的等壓摩爾燃燒熱為-3.93X 105 jmol-1。求甲烷的等壓摩爾生成熱？49. 1-6-3-10計算373.2K, 1P°時，1mol水蒸發(fā)時的.U。已知：水的蒸發(fā)熱為40.67KJ mol-1，假設水蒸氣為理想氣體，并由于 Vm，g>>Vm，l,液體水的體積可忽略不計。50 . 1-6-3-9在273.2K和1013.25Kpa時，取10.00dm3的單原子理想氣體。等溫可逆膨脹到最終壓力為 101.325Kpa。計算過程的 Q、W、.:U、.:H。51.1-6-4-9在273.2K和1013.25Kpa時，取10.00dm3的單原子理想氣體

16、。絕熱可逆膨脹到最終壓力為101.325Kpa。計算過程的 Q、W、:U、.:H。4Q =0，不是Qp =0，絕熱膨脹后,熱力學第一定律答案及評分標準1. .：U =0，:H =0, Q>0 ,W<02. U < . ：H，:H >Q, ：U =Q , W =03. （1）內(nèi)能；（2）體積功；（3）焓4. Q=0 ； W=0 ；：U =05.-3268KJmol-16.生成熱；燃燒熱7. 7.79KJ& 5.82KJ9 .U=0 ；.：H =0。（二）選擇題（每題1 分）10. C 11.C 12. D13.B14. A 15. D16.D17. A18. C1

17、9.A20.D21 . C22.D23. B24.B25. C26 . B27.C28. C29. C30.D31 .B32. D 33.B34. C35.A36. B37. A38. C39. A（三）簡答題（每題2分）（一）填空題（每題2分）某物理量的數(shù)值與體系中物質的數(shù)量成正比，而在B組分單獨占有與混合氣體相同體積時所具有的壓P=2 Pb不屬40.不正確。因為加和性是指同一熱力學平衡體系中， 道爾頓分壓定律中分壓 Pb的物理意義是指在同一溫度下 力，總壓P與分壓Pb不是同一熱力學平衡體系中的物理量，且與物質的數(shù)量不成正比。所以， 于具有加和性，壓力為強度性質。41 不正確。這只是一個抗恒

18、外壓過程，不是等壓過程，且絕熱膨脹時， P2<Pi,T2<Ti,理想氣體的焓是溫度的函數(shù)，所以.汨<0。42. AH=Qp適用條件：封閉體系、無非體積功的等壓過程； .U = Qv適用條件：封閉體系、無非體積功的等容過程；43. 體系有確定的狀態(tài)， 狀態(tài)函數(shù)就有定值； 體系狀態(tài)改變時，狀態(tài)函數(shù)改變值取決于體系的始態(tài)、終態(tài); 體系恢復到原來狀態(tài)，狀態(tài)函數(shù)也恢復到原值。需注意的是，一個指定的狀態(tài)有確定的狀態(tài)函數(shù)值，但是不同狀態(tài)允許有某一狀態(tài)函數(shù)值相同。44. （ 1） Q=0 , W=0 , ：U=0 ; （2） Q=0, W=0 , . U=0 =0。（四）計算題（每題8分）5

19、#45.解:W = -P外 V2-V -1.013 10516 10-10 10 U-608J（3分）Q =700J（2分）U =Q W =700 -608 =92J（3分）46. 解：等容過程 W =°（2分）AU =QV = f nC/,mdT = nCV,m（T2 久）=0.4 漢 20.92漢（368 298）= 585.8J （4分）T11 1H = f nCP,mdT = nCP,m（T2）=0.4 漢 29.29漢（368 298）= 820.1J（2分）T11 147. 解：等壓過程W 二-P外 V2 -y -nRT2 -T-0.4 8.314 368 -2981=-

20、232.8J住分）=QP =nCP,mdT = nCP,m（T2 % ）= 0.4 漢 29.29江（368 298）= 820.1J （4分）T11 1U =Q W =820.1 -232.8 =587.3J（2分）48.解:Hm,f （出0,1 ） = AH m,C （H 2，g ）= -2.86 "05J（1分）6也Hm,f （CO2,g ）=AHm,C（C,石墨）=.93x105 J moL（1分）CO2 （g） + 2H2O （l）的熱效應為CH4（ g）的燃燒熱，即:51也H m = AH m,c（CH 4, g ）= -8.9x10 J mol反應 CH4 （g）+202 （g）（2分）因為：.Hm =2.：Hm,f H2OJ：Hm,f CO?, g - 2 ： Hm,f °2,g ： Hm,f CH 4,g所以：也 Hm,f （CH4,g ） = 2 也 Hm,f（H