1、第一章 热力学第一定律一、是非题1) 热量是由于温差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体。 2) 恒容条件下，一定量的理想气体，温度升高时，内能将增加。 3) 等温等压条件下，一定量的水变成水蒸汽(视为理想气体)，因为 d U = (U/T)pdT + (U/T)Tdp，等温 dT = 0，等压 dp = 0，所以 dU = 0。4) 理想气体向真空膨胀，体积增加一倍，则 W = nRTln(V2/V1) = nRTln2。5) 理想气体向真空绝热膨胀，d U 0 、d T 0，而实际气体节流膨胀过程的 dH 0、d T 0。6) 常压下用 2 伏特的电压往
2、 1mol 水中通电，电流为 2 安培，通电 10 分钟后，水的温度由 20上升到 50， Q W- W IVt-2400J。7) 一定量的理想气体从同一始态出发，分别经等温压缩、绝热压缩到具有相同的压力的终态，以 H1和 H2分别表示两个终态的焓值，则 H1 0 D. W 0 2) 如图，用隔板将刚性绝热壁容器分成两半，两边充入压力不等的空气(视为理想气体)，已知 p 右 p 左， 将隔板抽去后: ( )A. Q 0, W 0, U 0 B. Q0, W 0 C. Q 0, W 0 D. U 0, Q W03）对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的：( ) A. (U/T)V0 B. ( U
3、/V)T0 C. ( H/p)T0 D. ( U/p)T0 4）凡是在孤立孤体系中进行的变化，其 U 和 H 的值一定是： ( ) A. U 0, H 0 B. U 0, H 0 C. U 0, H 0, p 0 C. Q 0, H 0, p V2 D. 无法确定9) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由 T1升高到 T2，则此过程的焓变 H:( ) A.小于零 B.大于零 C.等于零 D.不能确定10) 对于独立粒子体系，d U nid i idni，式中的第一项物理意义是: ( ) A. 热 B. 功 C. 能级变化 D. 无确定意义11) 下述说法中哪一个正确：(
4、) A.热是体系中微观粒子平均平动能的量度 B.温度是体系所储存能量的量度 C.温度是体系中微观粒子平均能量的量度 D.温度是体系中微观粒子平均平动能的量度12) 下图为某气体的 p V 图。图中 AB 为恒温可逆变化，AC 为绝热可逆变化，AD为多方不可逆变化。B, C, D 态的体积相等。问下述个关系中哪一个错误？( )A. TB TC B. TC TD C. TB TD D. TD TC 13) 理想气体在恒定外压 p 下从 10dm3膨胀到 16dm3, 同时吸热 126J。计算此气体的 U 。( ) A. -284J B. 842J C. -482J D. 482J 14) 在体系温
5、度恒定的变化过程中，体系与环境之间：( ) A.一定产生热交换 B.一定不产生热交换 C.不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 15) 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后，其温度：( ) A. 一定升高 B. 一定降低 C. 一定不变 D. 不一定改变16) 若一气体的方程为 pVm = RT +p ( 0,常数)，则：( ) A. (U/V)T =0 B. (U/p)V =0 C. (U/T)V =0 D. (U/T)p=017) 体系的状态改变了，其内能值：( ) A. 必定改变 B. 必定不变 C. 不一定改变 D. 状态与内能无关18) 在一定 T、 p 下，气化焓 vapH
6、 ,熔化焓 fusH 和升华焓 subH 的关系：( ) A.subH vapH B. subH fusH C.subH = vapH +fusH D. vapH subH19) 一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机牵引的列车行走的距离:( ) A. 较长 B. 较短 C. 一样 D. 不一定20) 压力为 106Pa 的 2m3范德华气体进行绝热自由膨胀，直至体系压力达到 5105Pa 时为止。此变化中，该气体做功为多少：( ) A. 2106J B. 106J C. 105J D. 0J21) 封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？(
7、 ) A.一定是可逆途径 B.一定是不可逆途径 C.不一定是可逆途径 D.体系没有产生变化22) 某体系在非等压过程中加热，吸热 s，使温度从 T1升到 T2，则此过程的焓增量 H :( ) A.H = Q B.H = 0 C.H = U +(pV) D.H 等于别的值。23) 非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误：( ) A.Q = 0 B.W = 0 C.U = 0 D.H = 0 24) 始态( p1,V1,T1)完全相同的一个理想气体体系和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒外压( p0)膨胀。当膨胀相同体积之后，( ) A.范德华气体的内能减少量比理想气体的多 B.范德
8、华气体的终态温度比理想气体的低 C.范德华气体所做的功比理想气体的少 D.范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等 上述哪一种说法正确。25) 下述哪一种说法正确：( ) A.理想气体的焦耳汤姆逊系数 不一定为零 B.非理想气体的焦耳汤姆逊系数 一定不为零 C.理想气体不能用作电冰箱的工作介质 D.使非理想气体的焦耳汤姆逊系数 为零的 p, T 值只有一组26) 某理想气体从同一始态( p1,V1,T1)出发,分别经过恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一压力 p2，若环境所做功的绝对值分别为 WT 和 WA ,问 WT 和 WA 的关系如何？( )A. WT WA B. WT 0,则此反应:( ) A
9、.吸热 B.放热 C.无热效应 D.吸放热不能肯定34) Cl2(g)的燃烧热为何值？( ) A.HCl(g)的生成热 B.HClO 3的生成热 C.HClO 4的生成热 D.Cl 2(g)生成盐酸水溶液的热效应35) 完全燃烧 4dm3乙炔气，需要同样压力和温度下的氧气：( ) A.4dm3 B.10dm3 C.15dm3 D.18dm336) 将某理想气体从温度 T1加热到 T2。若此变化为非恒压过程，则其焓变 H 应为何值？( ) A. H =0 B. H =Cp(T2-T1) C. H 不存在 D. H 等于其它值三、计算题1) 将 100、101325Pa 的 1 克水在恒压(0.5
10、101325Pa )下恒温气化为水蒸气，然后将此水蒸气慢慢加压(近似看作可逆)变为 100，101325Pa 的水蒸气，求此过程的 Q、 W和该体系的 U 和 H。(单位： J ) (100、101325Pa 下水的气化热为 2259.4Jg-1 )2) 用搅拌器对一摩尔理想气体作搅拌功 41.84J，并使其温度恒压地升高 1K，若此气体的Cp,m=29.28JK-1mol-1，求 Q、 W、 U 和 H。(单位：J) 3) 已知 298K 时 CH4(g)、CO 2(g)、H 2O(l)的标准生成热分别为-74.8，-393.5，-285.8kJmol-1，求算 298K 时 CH4(g)的
11、燃烧热。(单位：kJmol -1 )4) 0.500g 正庚烷放在弹式量热计中，燃烧后温度升高 2.94K，若量热计本身及其附件的热容量为 8.177kJK -1，计算 298K 时正庚烷的摩尔燃烧焓(量热计的平均温度为 298K)，正庚烷的摩尔质量为 0.1002kgmol-1. (单位：kJmol )5) 用量热计测得乙醇(l)、乙酸(l)和乙酸乙酯(l)的标准恒容摩尔燃烧热 Um(298K)分别为-1364.27，-871.50 和-2251.73kJmol -1，计算 298K、 p 下乙醇酯化反应的rHm。 (单位：kJmol)6) CO2通过一节流过程由 50p 向 p 膨胀，其温
12、度由原来的 25下降到39。已知CO2的范德华系数 a = 0.3637Pam5mol2 , b = 4.3105 m3mol3 。（1）计算 J-T； （2）估算 CO2气体的反转温度；（3）已知 CO2的沸点为78.5，当25的 CO2经过一步节流膨胀欲使其温度下降至其正常沸点，试问起始压力为若干 p （终态压力为 p ）。（设 J-T为常数）。7) 0.5mol 氮气（理想气体），经过下列三步可逆变化回复到原态：(1). 从 2p , 5dm3在恒温 T1下压缩至 1dm3 (2) . 恒压可逆膨胀至 5dm3，同时温度由 T1变至 T2；(3). 恒容下冷却至始态 T1，2 p , 5
13、dm3。试计算：（1） T1 , T2；（2）经此循环的 U 总 ，H 总 ， Q 总 ， W 总 。第二章 热力学第二定律一、是非题1) 任意体系经一循环过程则其 U， H， S， G， F 均为零，此结论对吗？ 2) 可逆机的效率最高，用可逆机去牵引火车，可加快速度。3) 凡是S 0 的过程都是不可逆过程，对吗？ 4) 体系由平衡态 A 变到平衡态 B，不可逆过程的熵变一定大于可逆过程的熵变，对吗？ 5) 熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加，对吗？ 6）自然界发生的过程一定是不可逆过程。 7）不可逆过程一定是自发过程。 8）熵增加的过程一定是自发过程。 9）热可逆过程的S = 0，绝热不可
14、逆膨胀过程的 S 0，绝热不可逆压缩过程的S 0。14）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?15）自发过程的熵变 S 0。16）相变过程的熵变可由 S =H/T 计算。17）当系统向环境传热时(Q 0，所以该过程为自发过程。20）自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。21）吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。22）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。23）系统由 V1膨胀到 V2，其中经过可逆途径时做的功最多。24）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。25）理想气体等温
15、自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -pdV = 0，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。二、单选题1) 理想气体绝热向真空膨胀，则（ ） A. S = 0， W = 0 B. H = 0， U = 0 C. G = 0， H = 0 D. U =0， G =0 2) 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是（ ） A. W = 0 B. Q = 0 C. S 0 D. H = 03) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则 （ ） A. 可以从同一始态出发达到同一终态。 B. 不可以达到同一终态。 C. 不
16、能确定以上 A、B 中哪一种正确。 D. 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。4) 求任一不可逆绝热过程的熵变 S，可以通过以下哪个途径求得？ （ ） A. 始终态相同的可逆绝热过程。 B. 始终态相同的可逆恒温过程。 C. 始终态相同的可逆非绝热过程。 D. B 和 C 均可。5) 在绝热恒容的系统中，H 2和 Cl2反应化合成 HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？（ ） A. rHm B. rUm C. rSm D. rGm6) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa， V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为 p2
17、=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K；现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为： ( ) A. S 0 B. S 0 B. S 体 0 B. S 体 +S 环 T2, V2 T2, V2 V2, S2 S2 D.T2 0,S 环 0 C. S 体 0, S 环 = 0 D. S 体 0, S 环 0 C.S 体 0, S 环 = 0 D. S 体 0 B. S 环 不确定 C. S 体 +S 环 0 D. G体 0, S 环 0 C. S 体 0, S 环 = 021) 1mol 范德华气体从 T1、 V1绝热自由膨胀至 T2、 V2，设容热容 CV
18、为常数，则过程的熵变为：( ) A.S = CVln(T2/T1) B.S = nRln(V2-b)/(V1-b) C.S = CVln(T2/T1) + nRln(V2-b)/(V1-b) D.S = 022) 263K 的过冷水凝结成 263K 的冰，则：( ) A.S 0 C. S = 0 D. 无法确定23) 理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀,达到同一体积 V2，则过程(1)的熵变 S(1)和过程(2)的熵变 S(2)之间的关系是： ( ) A.S(1)S(2) B.SS(2) C.SS(2) D.两者无确定关系24) 从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在
19、多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，两者化学势的高低如何？( ) A. 前者高 B. 前者低 C. 相等 D. 不可比较25) 一绝热容器分成两部分，分别置入同温同压的 1molO2和 3molN2(均为理想气体)，抽去隔板使两气体混合达到平衡，则终态与始态热力学概率之比（ 2/ 1）为：( ) A.exp(13.51023) B.exp(27.01023) C.exp(54.01023) D. exp(6.751023)26) 在 300时，2mol 某理想气体的吉布斯自由能 G 与赫姆霍兹自由能 F 的差值为：( ) A. G F = 1.247kJ B. G F
20、= 2.494kJ C. G F = 4.988kJ D. G F = 9.977kJ27) 理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？( ) A.H B.G C.S 隔离 D.U28) 理想气体从状态 p1,V1,T 等温膨胀到 p2,V2,T，此过程的 F 与 G 的关系为 ( ) A. F G B. F 0 B. G/T)p 031) 某气体的状态方程为 p(V/n)-b=RT ,式中 b 为常数， n 为物质的量。若该经一等温过程，压力自 p1变至 p2，则下列状态函数的变化，何者为零？( ) A. U B. H C. S D. G32) 下列
21、四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？( ) A. T/V)S = V/S)p B. T/p)S = V/S)p C. S/V)T = p/T)V D. S/p)T = V/T)p33) 在理想气体的 S - T 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时的含义是：( ) A.S/T)V / S/T)p = 0 B. S/T)V /S/T)p = C.S/T)V / S/T)p = Cp/CV D.S/T)V / S/T)p = Cp/CV34) 在下列状态变化中，哪些可以应用公式 d U =TdS - pdV ? ( )A.NO2气体缓慢膨胀,始终保持化学平衡 NO2 NO + (
22、1/2)O2 B.NO2气体以一定速度膨胀，解离出来的 NO + (1/2)O2总是低于平衡组成 C.SO3气体在不解离为 SO2 + (1/2)O2的条件下膨胀 D.水在-10时等温结冰35) 对临界点性质的下列描述中，哪一个是错误的：( ) A.液相摩尔体积与气相摩尔体积相等 B.液相与气相的界面消失 C.气化热为零 D.固，液，气三相共存36) 下述说法中哪一个正确？当温度恒定时：( ) A.增加压力有利于液体变为固体 B.增加压力不利于液体变为固体 C.增加压力不一定有利于液体变为固体 D.增加压力与液体变为固体无关37) 对于平衡态的凝聚相体系，压力 p 表示什么含义？( ) A.
23、101.3kPa B. 外压 C.分子间引力总和 D.分子运动动量改变的统计平均值38) 用 130的水蒸汽（蒸汽压 2.7p）与 1200的焦炭反应生成水煤气： C + H 2O CO + H2，如果通入的水蒸汽反应掉 70%，问反应后混合气体中 CO 的分压是多少？设总压2.7p不变。( ) A. 0.72 p B. 1.11p C. 2.31p D. 1.72p39) 下列四个偏微商中哪个不是化学势？( )A. B. C. D. 40) 下列四个偏微商中哪个是化学势？( )A. B. C. D. 41) 在 ， 两种相中均含有 A 和 B 两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：(
24、 )A. A = B B. A = A C. A = B D. A = B42) 下列公式中哪个是偏摩尔量的集合公式？( )A. B. C. D.43) 在 273.15K,2p时，水的化学势与冰的化学势之间的关系如何：( ) A. 前者高 B. 前者低 C. 相等 D. 不可比较44) 单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：( ) A. 高 B. 低 C. 相等 D. 不可比较45) 关于偏摩尔量，下列叙述中不正确的是：( )A.偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量无关 B.在多组分多相体系中不存在偏摩尔量 C.体系的强度性质没有偏摩尔量 D.偏摩尔量的值只能大于或等于零46) 已知水
25、的下列 5 种状态： (1) 373.15K, p, 液态 (2) 373.15K, 2 p, 液态 (3) 373.15K, 2p, 气态 (4) 374.15K, p, 液态 (5) 374.15K, p, 气态下列 4 组化学势的比较中，哪个不正确？( ) A. 2 1 B. 5 4 C. 3 5 D. 3 147) 等温等压下，在 A 和 B 组成的均相体系中，若 A 的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则 B 的偏摩尔体积将：( ) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不一定48) 恒温时 B 溶解于 A 形成溶液。若纯 B 的摩尔体积大于溶液中 B 的偏摩尔体积，则增加压力将使
26、B 在 A 中的溶解度：( ) A. 增加 B.减小 C. 不变 D. 不确定49) 热力学第三定律可以表示为：( ) A.在 0K 时，任何晶体的熵等于零 B.在 0K 时，任何完整晶体的熵等于零 C.在 0时，任何晶体的熵等于零 D.在 0时，任何完整晶体的熵等于零三、计算题1) 2mol 理想气体由 5 p ，50C 加热到 10p ，100 C，试求此气体的熵变（单位 JK-1）。已知此气体的 Cp,m = (5/2)R。2) 在 373K 及 p条件下，使 2mol H 2O(l)向真空气化为水汽，终态为 p ，373K，求此过程中的 W（单位 kJ） ， Q（单位 kJ）及 vap
27、U（单位 kJ）， vapH（单位 JK-1），vapS（单位 JK-1）。H 2O 的化热为 40.6kJmol-1 。H 2O 在 373K 的密度为 0.9798kgm3。（假设水汽可作为理想气体） 3）1mol 理想气体在 273.15K 等温地从 10p 膨胀到 p ，若膨胀是可逆的，试计算此过程的 Q（单位 J）、 W（单位 J）及气体的 U（单位 J）， H（单位 J）， S（单位 J/K），G（单位 J）， F（单位 J）。 4）298K、 p 下，Zn 和 CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功 200kJ，放热6kJ， 求 该反应的 rU（单位 kJ）， rH（单位 kJ）， rF（单位 kJ）， rS（单位 J/K），rG（单位 kJ）（设反应前后的体积变化可忽略不计）。 5）2mol 苯和 3mol 甲苯在 25C 和 p 下混合，设体系为理想液体混合物，求该过程的Q（单位 J),W（单位 J）， U（单位 J）， H（单位 J）， S（单位 J/K）， F（单位 J），G（单位 J）。
