1、1第一章 热力学第一定律练习题下一章 返 回一、判断题（说法对否）：1 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 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 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
2、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 QP = H， QV = U，所以 QP 与 QV 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 U = 0。111mol，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。121
3、mol 水在 l01.325kPa 下由 25升温至 120，其 H = CP,mdT。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 dT = 0，d p = 0，故可得 H = 0。14因 Qp = H， QV = U，所以 Qp - QV = H - U = ( pV) = -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。191mol 理
4、想气体经绝热不可逆过程由 p1、 V1变到 p2、 V2，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 U = 0，气体温度不变。21( U/V)T = 0 的气体一定是理想气体。222因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以( U/p)V = 0，( U/V)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 CO2在 298.15K 时的 和 0到 1000的热容 Cp,m，则 CO2在1000K 时的标准摩尔生成焓为 (1000K) = (298.15K) + Cp,m
5、dT 。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 ； (B) W = 0 ； (C) W 0， W 0， U 0 ； (B) (B) Q = 0， W = 0， U 0， U 0，则该反应一定是： (A) 吸热反应 ； (B) 放热反应 ； (C) 温度升高 ； (D) 无法确定。10一定量的单原子理想气体，从 A 态变化到 B 态，变化过程不知道，但若 A 态与 B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出： (A) 气体膨胀所做的功 ； (B) 气体内能的变化 ；(C) 气
6、体分子的质量 ； (D) 热容的大小 。11某高压容器中盛有的气体可能是 O2、Ar、CO 2、NH 3中一种，在 298K 时由5dm3 绝热可逆膨胀到 6dm3，温度降低 21K，则容器中的气体是：(A) O2 ； (B) CO 2 ； (C) NH 3 ； (D) Ar 。12下述说法中，哪一种正确：(A) (A) 热容 C 不是状态函数 ； (B) (B) 热容 C 与途径无关 ；(C) (C) 恒压热容 Cp不是状态函数 ； (D) 恒容热容 CV不是状态函数 。13热力学第一定律仅适用于什么途径： (A) (A) 同一过程的任何途径 ； (B) (B) 同一过程的可逆途径 ；(C)
7、 (C) 同一过程的不可逆途径 ； (D) 不同过程的任何途径 。14如图所示， QABC = a (J)、 WABC = b (J)、QCA = c (J) ，那么 WAC 等于多少：(A) (A) a - b + c ； 4(B) (B) -(a + b + c) ；(C) (C) a + b - c ； (D) a + b + c 。15如图所示，理想气体由状态 1 变化到状态 2，则该过程的：(A) (A) T2 T1 ， W 0 ；(C) (C) T2 0， Q T1 ， W 0， Q 0 。16非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的： (A) (A) Q = 0， H
8、= 0， p 0， H = 0， p H2 ； (B) H1 UAC ； (B) UAB Wi ； (B) WT 0， U = 0， H 0 ；(C) (C) T 0， U 0， H 0 ； (D) T 0， U = 0， H = 0 。26已知反应 BA ，BC 的等压反应热分别为 H1与 H2，那么AC 的 H3与它们的关系是：(A) H3 = H1 + H2 ； (B) H3 = H1 - H2 ；(C) H3 = H2 - H1 ； (D) H3 = 2H1 - H2 。27反应 C(金钢石) + O 2(g)CO(g) 的热效应为 ，问此 值为：(A) CO(g) 的生成热 ； (B
9、) C(金钢石)的燃烧热；(C) 碳的燃烧热 ； (D) 全不是 。28下列各式中，不能称为基尔霍夫定律公式的是：(A) ； (B) ；(C) ； (D) 。29计算“反应热效应”时，为了简化运算，常假定反应热效应与温度无关，其实质是： (A) (A) 状态函数之值与历史无关 ； (B) (B) 物质的热容与状态无关 ；(C) (C) 物质的热容与温度无关 ； (D) 反应前后体系的热容不变 。30如图某循环过程：AB 是绝热不可逆过程；6BC 是绝热可逆过程；CA 是恒温可逆过程，问在 CA 过程中体系与环境交换的热 QC-A：(A) (A) QC-A 0 ； (B) (B) QC-A 0，
10、绝热不可逆压缩过程的 S 0。9理想气体经等温膨胀后，由于 U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?10自发过程的熵变 S 0。11相变过程的熵变可由 计算。12当系统向环境传热时( Q 0，所以该过程为自发过程。15自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。17在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。18系统由 V1膨胀到 V2，其中经过可逆途径时做的功最多。19过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得 G = 0。20理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 - pdV = 0
11、，此过程温度不变， U = 0，代入热力学基本方程 dU = TdS - pdV，因而可得 dS = 0， 为恒熵过程。21是非题：“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。7 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀，体积由 V1变到 V2，能否用公式：计算该过程的熵变？22在 100、 p 时，1mol 水与 100的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成 100、 p 的水蒸气，试计算此过程的 S、 S(环)。23 的适用条件是什么？24指
12、出下列各过程中，物系的 U、 H、 S、 A、 G 中何者为零？ 理想气体自由膨胀过程； 实际气体节流膨胀过程； 理想气体由( p1,T1)状态绝热可逆变化到( p2,T2)状态； H 2和 Cl2在刚性绝热的容器中反应生成 HCl； 0、 p 时，水结成冰的相变过程； 理想气体卡诺循环。25 a mol A 与 b mol B 的理想气体，分别处于( T,V,pA)与( T,V,pB)的状态，等温等容混合为( T,V,p)状态，那么 U、 H、 S、A、 G 何者大于零，小于零，等于零？26一个刚性密闭绝热箱中，装有 H2与 Cl2混合气体，温度为 298K，今用光引发，使其化合为 HCl(
13、g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知(HCl) = -94.56kJmol-1，试判断该过程中 U、 H、 S、 A、 G是大于零，小于零，还是等于零？27在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N2，其状态分别为 298K、 p 与 298K、10 p ，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则 Q、 W、 U、 H、 S 中，哪些为零？二、单选题：1 适合于下列过程中的哪一个？(A) 恒压过程 ； (B) 绝热过程 ； (C) 恒温过程 ； (D) 可逆相变过程 。2可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：(A) 跑的最快 ； (B) 跑的最慢 ； (C) 夏天跑
14、的快 ； (D) 冬天跑的快 。3在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？(A) 不变 ； (B) 可能增大或减小 ； (C) 总是增大 ； (D) 总是减小 。4对于克劳修斯不等式 ，判断不正确的是：(A) 必为可逆过程或处于平衡状态；8(B) 必为不可逆过程 ；(C) 必为自发过程 ；(D) 违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。5下列计算熵变公式中，哪个是错误的：(A) 水在 25、 p 下蒸发为水蒸气： ；(B) 任意可逆过程： ；(C) 环境的熵变： ； (D) 在等温等压下，可逆电池反应： 。6当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变 S = l0
15、 JK-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的 ， 该变化中从热源吸热多少？(A) 5000 J ； (B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。71mol 双原子理想气体的 是：(A) 1.5R ； (B) 2.5 R ； (C) 3.5R ； (D) 2 R 。8理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：(A) (A) S(体) 0， S(环) 0 ； (B) S(体) 0， S(环 ) = 0 ； (D) S(体) 0， S(环 ) 0， S(环) 0 ； (B) (B) S(体) 0 (C) (C) S(体) 0， S(环) = 0
16、； (D) S(体) 0， G 0， H 0 ； (B) S 0， H 0 ； (D) S rHm/T ； (C) rSm rHm/T ； (D) rSm rHm/T 。22等容等熵条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是：(A) G 0， S 0， G 0， W 0， S = 0， G = 0 ； (D) Q 0， S = 0， G = 0 。25下列过程满足 的是：(A) 恒温恒压(273 K，101325 Pa)下，1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ；(B) 氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ；(C) (C) 理想气体自由膨胀； (D) (D) 绝热条件下化学反应 。26吉布斯自由能的含义应该是：(A) 是体系能对外做非体积功的能量 ；
