熱力學(xué)第一定律

1、1. 當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)一定時(shí)，所有的狀態(tài)函數(shù)都有一定的數(shù)值。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，所有的狀態(tài)函數(shù)的數(shù)值也隨之發(fā)生變化。 2. 在101.325kPa、100下有l(wèi)mol的水和水蒸氣共存的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的狀態(tài)完全確定。 3. 一定量的理想氣體，當(dāng)熱力學(xué)能與溫度確定之后，則所有的狀態(tài)函數(shù)也完全確定。 4. 系統(tǒng)溫度升高則一定從環(huán)境吸熱，系統(tǒng)溫度不變就不與環(huán)境換熱。 5. 從同一始態(tài)經(jīng)不同的過程到達(dá)同一終態(tài)，則Q和W的值一般不同，Q - W的值一般也不相同。 6. 封閉系統(tǒng)在壓力恒定的過程中吸收的熱等于該系統(tǒng)的焓變。 一、判斷題一、判斷題7. 對(duì)于一定量的理想氣體，當(dāng)溫度一定時(shí)熱力學(xué)能與焓的值一定，其差

2、值也一定。 8. 因焓是溫度、壓力的函數(shù)，即H = f(T,p)，所以在恒溫、恒壓下發(fā)生相變時(shí)，由于dT = 0，dp = 0，故可得H = 0。 9. 卡諾循環(huán)是可逆循環(huán)，當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)一個(gè)卡諾循環(huán)后，不僅系統(tǒng)復(fù)原了，環(huán)境也會(huì)復(fù)原。 10. 若一個(gè)過程中每一步都無限接近平衡態(tài)，則此過程一定是可逆過程。 11. 1mol理想氣體經(jīng)絕熱不可逆過程由p1、V1變到p2、V2，則系統(tǒng)所做的功為12211VpVpW12. 氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后，因Q = 0，W = 0，所以U = 0，氣體溫度不變。 13. 對(duì)于同一始態(tài)出發(fā)的理想氣體的絕熱變化過程，= nCV,mT， WI= U = nCV,mT，所以WR

3、=WI WR= U14. 當(dāng)系統(tǒng)向環(huán)境傳熱(Q V1），試討論該過程最多能對(duì)外做多大功？最少對(duì)外做多大功？?jī)蛇^程的終態(tài)是否相同？8. 一個(gè)爆炸反應(yīng)體系應(yīng)看作是絕熱體系還是孤立體系？9. 凡是體系的溫度有變化，則體系一定有吸熱或放熱現(xiàn)象。凡是溫度不變，則體系就沒有吸熱放熱現(xiàn)象。兩結(jié)論對(duì)嗎 ? 10. 有人說，因?yàn)?U = Qv，而內(nèi)能是個(gè)狀態(tài)函數(shù)，所以雖然 Q 不是狀態(tài)函數(shù)，但 Qv是個(gè)狀態(tài)函數(shù)，此話對(duì)嗎？請(qǐng)闡明理由。11. 在盛水槽中放入一個(gè)盛水的封閉試管，加熱盛水槽中的水（做為環(huán)境），使其達(dá)到沸點(diǎn)，試問試管中的水（體系）會(huì)不會(huì)沸騰，為什么？ 12. 有人認(rèn)為封閉體系“不作功也不吸熱的過程 U

4、 = 0，因而體系的狀態(tài)未發(fā)生變化”，請(qǐng)對(duì)此加以評(píng)論并舉例說明。 13. 熱力學(xué)的不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程。此話對(duì)嗎？ 14. 理想氣體向真空絕熱膨脹 dU = 0， dT = 0，而實(shí)際氣體的節(jié)流膨脹過程 dH = 0， dT 0。上述二結(jié)論對(duì)嗎?15. 有人認(rèn)為孤立體系狀態(tài)改變時(shí)，內(nèi)能是守恒量，而焓不是守恒量，請(qǐng)對(duì)此加以評(píng)論并舉例說明。16. 關(guān)系式 PV= 常數(shù)，適用于理想氣體的絕熱過程。此話對(duì)嗎？ 17. 理想氣體絕熱自由膨脹過程中 Q、W、U 和 H 的值為多少 ？18. 根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知熱力學(xué)能的絕對(duì)值可通過功和熱的測(cè)定而得到？ 19 .由以下熱效應(yīng)數(shù)據(jù)，計(jì)算反

5、應(yīng) 的等容熱效應(yīng)（25）： 三、填空題三、填空題1. 對(duì)于任何宏觀物質(zhì)，其焓 H 一定 _ 內(nèi)能 U，(填上 、) 因?yàn)?_；對(duì)于等溫理想氣體反應(yīng)，分子數(shù)增多的H 一定 _ U，因?yàn)?_ 。 2. 選擇“”，“”，“”中的一個(gè)填入下列空格： 理想氣體恒溫可逆壓縮 U _ 0， H _ 03. 在橫線上填上 、或？（？代表不能確定）氫氣和氯氣在絕熱剛性容器中反應(yīng)，則 W _ 0 (B) U _ 0 (C) H _ 0 (D) H _ Q4. 在一絕熱剛性容器中進(jìn)行某一化學(xué)反應(yīng)，該體系的內(nèi)能變化為 _ ，焓變化為 _ 。5. 300K 時(shí)將 2mol Zn 片溶于過量的稀硫酸中，若反應(yīng)在敞口容器中

6、進(jìn)行時(shí)放熱Qp，在封閉剛性容器中進(jìn)行時(shí)放熱 Qv，則 Qv- Qp= _ J。 6. 已知反應(yīng) 2H2(g) + O2 (g) 2H2O(l) 在 298K 時(shí)恒容反應(yīng)熱Qv= -564 kJ.mol-1，則 H2 (g) 在 298K 時(shí)標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓:cHm= _ kJ.mol-1。 7. 300K 時(shí) 0.125 mol 正庚烷（液體）在彈式量熱計(jì)中完全燃燒，放熱 602kJ，反應(yīng) C7H16 (l) + 11O2 (g) = 7CO2 (g) + 8H2 O(l) 的 rUm= _，rHm = _ 。 (RT 2.5 kJ)8. 當(dāng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的 _ 等于零時(shí)，該反應(yīng)的熱效應(yīng)就不受溫度

7、影響。 9. 在絕熱箱中置一絕熱隔板，將箱分成兩部分，分別裝有溫度，壓力都不同的兩種氣體，將隔板抽走室氣體混合，若以氣體為系統(tǒng)，則此過程 10. 某均相化學(xué)反應(yīng) 下進(jìn)行，系統(tǒng)的溫度由 升高到 ，則此過程的 如果此反應(yīng)是在恒溫，恒壓，不作非體積功的條件下進(jìn)行，則 在恒壓，絕熱非體積功為零的條件11. 對(duì)于組成不變的均相封閉系統(tǒng)，當(dāng)有 個(gè)獨(dú)立的強(qiáng)度因素確定之后，系統(tǒng)中所有的強(qiáng)度性質(zhì)也就確定了，若再知道 , 則所有的廣度性質(zhì)也就確定了。 12. 1mol雙原子理想氣體經(jīng)壓力加熱內(nèi)能變化為U=250J， 則其焓變?yōu)?H=_則NH3(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為_ 。(g),3H+(g)N(g)NH22321

8、292molkJ .OmrH 13. 已知四、選擇題四、選擇題1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 。 2x為狀態(tài)函數(shù)，下列表述中不正確的是：(A) dx 為全微分 ；(B) 當(dāng)狀態(tài)確定，x的值確定 ；(C)x = dx 的積分與路經(jīng)無關(guān)，只與始終態(tài)有關(guān)；(D) 當(dāng)體系狀態(tài)變化，x值一定變化 。 3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

9、；(D)對(duì)應(yīng)于一個(gè)內(nèi)能值，可以有多個(gè)狀態(tài) 。4. 理想氣體向真空膨脹，當(dāng)一部分氣體進(jìn)入真空容器后，余下的氣體繼續(xù)膨脹所做的體積功：(A) W 0 ； (B) W = 0 ； (C) W 0，W 0，U 0 ；(B) Q = 0，W = 0，U 0 ；(C) Q = 0，W = 0，U = 0 ； (D) Q 0，U 0，則該反應(yīng)一定是：(A) 吸熱反應(yīng) ；(B) 放熱反應(yīng) ；(C) 溫度升高 ； (D) 無法確定。9一定量的單原子理想氣體，從 A 態(tài)變化到 B 態(tài)，變化過程不知道，但若 A 態(tài)與 B 態(tài)兩點(diǎn)的壓強(qiáng)、體積和溫度都已確定，那就可以求出：(A) 氣體膨脹所做的功 ； (B) 氣體內(nèi)能

10、的變化 ；(C) 氣體分子的質(zhì)量 ； (D) 熱容的大小 。10某高壓容器中盛有的氣體可能是O2、Ar、CO2、NH3中一種，在298K時(shí)由5dm3 絕熱可逆膨脹到6dm3，溫度降低21K，則容器中的氣體是：(A) O2 ；(B) CO2 ；(C) NH3 ；(D) Ar 11一種實(shí)際氣體，其狀態(tài)為 pVm = RT + p( 0)，該氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后：(A) 溫度升高 ； (B) 溫度下降 ；(C) 溫度不變 ； (D) 不能確定溫度如何變化 。12范德華氣體絕熱向真空膨脹后，氣體的溫度將：(A) 不變 ；(B) 升高 ；(C) 降低 ；(D) 不能確定 。13反應(yīng) C(石墨) + 1/2O

11、2=CO(g)，rHm(298K) 0，若將此反應(yīng)放于一個(gè)恒容絕熱容器中進(jìn)行，則體系：(A)T 0,U 0,H 0,U = 0,H 0 ；(C) T 0,U 0,H 0 ; (D) T 0,U = 0,H = 0 。 14反應(yīng)C(金剛石) + 1/2O2(g)=CO(g) 的熱效應(yīng)為 ,問此值為：(A) CO(g) 的生成熱 ； (B) C(金剛石)的燃燒熱；(C) 碳的燃燒熱 ； (D) 全不是 。15計(jì)算“反應(yīng)熱效應(yīng)”時(shí)，為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，常假定反應(yīng)熱效應(yīng)與溫度無關(guān)，其實(shí)質(zhì)是：(A)狀態(tài)函數(shù)之值與途經(jīng)無關(guān) ；(B)物質(zhì)的熱容與狀態(tài)無關(guān) ；(C) 物質(zhì)的熱容與溫度無關(guān) ； (D) 反應(yīng)前后體系的

12、熱容不變 。16公式 適用于什么變化？ A. 任何氣體的絕熱變化 B. 理想氣體的絕熱變化 C. 理想氣體的任何變化 D. 理想氣體的絕熱可逆變化17.有一高壓鋼筒，打開活塞后氣體噴出筒外，當(dāng)筒內(nèi)壓力與筒外相等時(shí)迅速關(guān)閉活塞，待一定時(shí)間后壓力將A. 不變 B. 下降 C. 上升 D. 無法確定18如圖，AB和AC均為理想氣體變化過程，若B、C在同一條絕熱線上，那么UAB與UAC的關(guān)系是： (B) (C)(D) 無法比較兩者大小。(A)19理想氣體從同一始態(tài)（p1,V1,T1）出發(fā)，分別經(jīng)恒溫可逆壓縮(T)、絕熱可逆壓縮(i)到終態(tài)體積為V2時(shí)，環(huán)境對(duì)體系所做功的絕對(duì)值比較： (B) (C) (

13、D) 無確定關(guān)系。 (A)20.H2 的燃燒焓等于A. H2O(l) 的生成焓 B. H2O(g) 的生成焓 C. 零 D. H2O2(g) 的生成焓 21.在一個(gè)密閉絕熱的房間里放置一臺(tái)電冰箱，將冰箱門打開，接通電源使冰箱工作，過一段時(shí)間后，室內(nèi)的平均氣溫將如何變化？ A. 升高 B. 降低 C. 不變 D. 先升后降 22.下列諸過程可應(yīng)用公式 dU =(CpnR)dT 進(jìn)行計(jì)算的是： A. 實(shí)際氣體等壓可逆冷卻 B. 液體等容升溫過程 C. 理想氣體絕熱膨脹 D. 量熱計(jì)中的燃燒過程23n mol理想氣體由同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng) (1)等溫可逆；(2)絕熱可逆兩個(gè)過程壓縮到達(dá)相同壓力的終態(tài)

14、，以H1和H2分別表示(1)和(2)過程終態(tài)的焓值，則：(A)H1 H2 ；(B) H1 H2 ；(C)H1 = H2 ；(D) 上述三者都對(duì) 24非理想氣體的節(jié)流膨脹過程中，下列哪一種描述是正確的：(A)Q = 0，H = 0，p 0 ；(B)Q = 0，H 0，p 0，H = 0，p 0 ；(D) Q 0，H = 0，p 0 。25如圖所示， 、 、那么(A)b + c - a ； (B)-(a + b + c) ；(C)a + b - c ； (D) a + b + c 。等于多少：25如圖所示， 、 、那么(A)b + c - a ； (B)-(a + b + c) ；(C)a + b

15、 - c ； (D) a + b + c 。等于多少：26如圖所示，理想氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，則該過程的：(A)T2 T1 ，W 0，Q T1 ，W 0 ；(C)T2 0，Q T1 ，W 0，Q 0 。27. 有一容器四壁導(dǎo)熱，上部有一可移動(dòng)的活塞，在該容器中同時(shí)放入鋅塊和鹽酸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后活塞將上移一定距離，若以鋅和鹽酸為體系則 (A ) Q 0 , W = 0 , rU 0 ,rU 0(C) Q 0 , rU = 0 (D) Q 0 ,rU 028. 苯在一個(gè)剛性的絕熱容器中燃燒，C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g)，則 (A ) U = 0 , H 0 , W = 0 (C) Q = 0 , U = 0 , H = 0 (D) Q = 0 , U 0 , H 029. 1mol，373K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水經(jīng)下列二個(gè)不同過程達(dá)到 373K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下的水氣， (1) 等溫等壓可逆蒸發(fā) (2) 真空蒸發(fā)，這二個(gè)過程中功和熱的關(guān)系為 (A ) W1 W2 Q1 Q2 (B) W1 W2 Q1 W2 Q1 W2 W3 (B) W2 W1 W3(C) W3 W2 W1 (