物理化学练习(热力学第一定律)
第五版物理化学第二章习题答案
第二章热力学第一定律1mol理想气体在恒定压力下温度升高1℃，求过程中系统与环境交换的功。
解：理想气体n = 1mol对于理想气体恒压过程,应用式（2.2.3）W =－p ambΔV =－p(V2-V1) =－(nRT2-nRT1) =－1mol水蒸气(H2O,g)在100℃,下全部凝结成液态水。
求过程的功。
假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。
解: n = 1mol恒温恒压相变过程,水蒸气可看作理想气体, 应用式（2.2.3）W =－p ambΔV =－p(V l-V g ) ≈ pVg = nRT =在25℃及恒定压力下，电解1mol水(H2O,l)，求过程的体积功。
H2O(l) ＝ H2(g) + 1/2O2(g)解: n = 1mol恒温恒压化学变化过程, 应用式（2.2.3）W=－p ambΔV =－(p2V2-p1V1)≈－p2V2 =－n2RT=－系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。
若途径a的Q a=,Wa=－；而途径b的Q b=－。
求W b.解: 热力学能变只与始末态有关,与具体途径无关,故ΔU a= ΔU b 由热力学第一定律可得Qa + Wa = Q b + W b∴ W b = Q a + W a－Q b = －始态为25℃，200 kPa的5 mol某理想气体，经途径a，b两不同途径到达相同的末态。
途经a先经绝热膨胀到 -28.47℃，100 kPa，步骤的功；再恒容加热到压力200 kPa的末态，步骤的热。
途径b为恒压加热过程。
求途径b的及。
解：先确定系统的始、末态3111061902000001529831485m ...P nRT V =××==32101601000005824431485m ...P nRT V V =××=== kJ .kJ )..(Q W U Δa a 85194225575=+=+=－对于途径b ，其功为kJ .J ..V Δp W b 932706190101602000001－）－（－－===根据热力学第一定律4mol 某理想气体，温度升高20℃, 求ΔH－ΔU 的值。
第二章热力学第一定律练习题
第一章热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：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.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。
3.一定量的理想气体，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。
4.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。
5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的值一般也不相同。
6.因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。
7．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。
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．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ΔU = 0。
10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。
12．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d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。
14．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。
15．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。
16．(∂U/∂V)T = 0 的气体一定是理想气体。
17．一定量的理想气体由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。
热力学第一定律复习题
下述哪一种说法正确： (10) 下述哪一种说法正确： 理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ （A）理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ不一定为零 非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ （B）非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ一定不为零 （C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质 使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p, （D）使非理想气体的焦耳－汤姆逊系数μ为零的p, T值只有一组 答案： 因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零， 答案：C。因理想气体的焦耳－汤姆逊系数等于零， 膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质。 膨胀后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介质 (11) 欲测定有机物的燃烧热 p ,一般使反应在氧弹中进 欲测定有机物的燃烧热Q 一般使反应在氧弹中进 实测得热效为Q 公式Q 中的T为 行，实测得热效为 V。公式 p = QV + ∆nRT中的 为： 中的 (A)氧弹中的最高燃烧温度 (B)氧弹所浸泡的水的温度 氧弹中的最高燃烧温度 氧弹所浸泡的水的温度 (C)外水套的水温度 (D) 298.2K 外水套的水温度 答案： 答案：C
=0， <0， (A) W =0， Q <0， U <0 <0， <0， (C) W <0， Q <0， U >0
<0， (B). W＞0， Q <0， D U >0 <0， =0， (D). W <0， Q =0， D U >0
答案： 。电阻丝得到电功， 答案：B。电阻丝得到电功，故W＞0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q＜0； ＞ ；电功全部转化为热并部分传给水， ＜ ； 电阻丝仍有部分热没有传给水，故DU＞0。 电阻丝仍有部分热没有传给水，
(8)在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的 在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的: 在实际气体的节流膨胀过程中 （A）Q >0, ∆H ＝0, ∆p < 0 （B）Q ＝0, ∆H <0, ∆p >0 ） ） （C）Q ＝0, ∆H ＝0, ∆p <0 （D）Q <0, ∆H ＝0, ∆p <0 ） ） 答案： 。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 答案：C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 (9) 某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进 某化学反应在恒压、 体系温度由T 升高到T 则此过程的焓变∆H: 行，体系温度由 1升高到 2，则此过程的焓变 （A）小于零 ） （B）大于零 ） （C）等于零 ） （D）不能确定 ） 答案： 。因恒压、不做其它功， ＝ 答案：C。因恒压、不做其它功，∆H＝Qp，又因绝热 故∆H＝0。 ＝ 。
物理化学-第一章热力学第一定律及其应用练习题-140
物理化学-第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题-140第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤练习题⼀、热⼒学第⼀定律基础1、任⼀循环过程，若系统经历的变化有⼏步，则（C）Q+W=0 （D） Q=W>0请选择答案：A B C D2、⼀理想⽓体系统，压⼒由5p?⼀步等温膨胀⾄p?,做功W1，交换热Q1，再由p?⼀步压缩⾄5 p?,做功W2，交换热Q2，则不正确的是：A.Q1+Q2=-W1-W2B.|W1|>|W2|C.|W1|=|W2|D.|Q1|<|Q2|请选择答案：A B C D（提⽰：|? V|相同，反抗的外压不同。
?U1=0，?U2=0）3、?U=Q+W适⽤于：A.各种系统的热⼒学过程。
B.开放系统和封闭系统的热⼒学过程。
C.封闭系统和孤⽴系统的热⼒学过程。
D.孤⽴系统和开放系统的热⼒学过程。
4、第⼀个确定功和热相互转换的定量关系的科学家是：A ⽡特B 卡诺C 焦⽿D 迈尔5、在⼀绝热恒容容器中盛有⽔，⽔中放有电阻丝，由容器外的蓄电池给电阻丝供电，若以⽔为系统，则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q>0,?U>0 （B）W=0,Q>0,?U=0（C）W<0,Q>0,?U>0 （D）W=0,Q=0,?U=06、⽤电阻丝加热烧杯中的⽔，若以⽔中的电阻丝为系统，则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q<0,?U>0 （B）W=0,Q>0,?U>0（C）W=0,Q<0,?U<0 （D）W<0,Q>0,?U>07、⼀电冰箱的压缩机⼯作时，若冰箱为系统，则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q<0,?U>0 （B）W>0,Q<0,?U<0（C）W=0,Q<0,?U<0 （D）W<0,Q>0,?U>08、电解稀H2SO4⽔溶液时，若以此溶液及电解产物为系统则下⾯的关系中正确的是：（A）W>0,Q>0,?U>0 （B）W<0,Q>0,?U>0（C）W<0,Q>0,?U<0 （D）W>0,Q<0,?U>09、2 mol理想⽓体，在温度T时，由压⼒2p?⼀次膨胀到p?，系统所做的功为：A.W=-4RTB.W=-2RTC.W=-1/2（RT）D.W=-RT（提⽰：W=- p?（V2-V1)=- p?V1=- p?*nRT/(2p?) = -0.5nRT = -RT10、4 mol理想⽓体N2（g），由温度T绝热压缩⾄温度1.5T，则环境所做的功为：A.W=4RTB.W=3RTC.W=5RTD.W=10RT请选择答案：11、在温度T和压⼒p?下反应 CH3CH2OH(g)=C2H4(g）+H2O(g)的反应进度为2mol,若⽓体作理想⽓体处理，则功A. W=2RTB. W=-2RTC. W=RTD. W=-RT请选择答案：12、54g H2O(g)在温度T和压⼒p?下凝结成H2O(l)时，则过程中的功为：A. W=3RTB. W=-3RTC. W=2RTD. W=-2RT请选择答案：13、2mol理想⽓体在温度T，由体积V可逆变⾄2V，则过程中的功为：A.W=nRTln2B.W=-nRTln2C.W=RTD.W=-RT（提⽰：W=-nRTln(V2/V1)=-nRTln2）14、⼀理想⽓体系统，由体积V1变为V2（V1>V2),温度不变，分别经历⼀步，两步，三步和⽆限多步四条途径，相应的功为W1,W2,W3和W n,则下⾯的关系中正确的是：A.W1B. W1=W2=W3=W n,C.W1>W2>W3>W n C. W115、2mol理想⽓体Ar由温度T经⽆限慢且⽆耗散效应的绝热过程达到体积1.5V，温度1.5T,该过程中的功约为：A. W=-3RTB. W=-2RTC. W=-RTD. W=-6RT请选择答案：16、n mol理想⽓体，经绝热过程由温度T1、体积V1和压⼒P1变⾄体积0.8V1,压⼒2.5P1,该⽓体的C p,m与C v,m之⽐为1.4，该过程中的功约为：A. W= nR（T1-T2）B. W= nR（T2-T1）C. W=5nR1 D. W=2.5nRT1请选择答案：17、44g⼲冰在压⼒p?和温度T下，全部变为⽓体，该过程中的功约为：A.W=-RTB.W=-2RTC.W=RTD.W=3RT（提⽰：W=- p?（V2-V1）≈ - p?V2=-RT）18、Carnot循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩4个连续的步骤构成，各步的功⽤W1,W2,W3和W4表⽰，则下⾯的关系中正确的是：(A)W1< W2< W3< W4 （B） W1< W2< W4< W3（C）W1> W2> W3> W4 （D）W1> W2> W4 > W319 n mol理想⽓体，由体积V1和压⼒P1⾃由膨胀致体积2V1,压⼒0.5P1,该过程中的功约为：A. W=-0.5nRTB.W=-nRTC. W=0D.W=-2nRT请选择答案：20、⼀理想⽓体，初态压⼒100kpa，体积10dm3，绝热指数为1.4，经绝热可逆膨胀⾄5dm3，终态压⼒为：（A）2.639P1（B）2P1（C）1.319P1（D）0.758P121、⼀理想⽓体，若由同⼀始态A(P1,V1)分别经可逆等温膨胀和绝热可逆膨胀⾄终态B(P2,V2)与C(P2',V2)，前⼀过程的功W1，后⼀过程的功W2,再由B态和C态经可逆等温压缩和绝热可逆压缩⾄原态A, 前⼀过程的功W3，后⼀过程的功W4,则: (A)W1> W2> W3> W4 （B） W3< W4< W2< W1（C）W1> W3> W2> W4 （D）W3> W4> W2 > W122、1mol理想⽓体，由温度T和压⼒P1可逆等温膨胀⾄0.25P1，过程中的功为：（A）W=-3RT （B）W=-RTln4（C）W=-RT （D）W=RTln423、n mol理想⽓体，经绝热过程由P1，V1，T1变为P2，V2，T2，若P2=4P1，V2=0.5V1，则A.T1/T2=2B.T1/T2=0.25C.T1/T2=0.5D.T1/T2=4(提⽰:P1V1/T1=P2V2/T2,T1/T2=P1V1/P2V2=P1V1/4*0.5P1V1=0.5) 24、在温度T和压⼒P?下，反应 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 的进度为1mol时,过程中的功为:（A）W=- RT （B）W=2RT（C）W= RT （D）W=-2RT25、在373.15K和压⼒p?下,36g H2O(g)变为H2O(l),若已知H2O(l)的⽓化热为40.66kJ/mol,则下⾯的关系中正确的是: (A) H= (81320+2RT)J (B)Q=(81320+2RT)J(C)?U=(-81320+2RT)J (D)?U=(-81320-2RT)J26、若反应H2（g）+(1/2)O2（g）=H2O（g）在孤⽴系统中进⾏，则下⾯的关系中不正确的是：（A）? U=0 （B）W=0（C）? H=0 （D）Q=0（提⽰：?H=?U+?(PV）=?U+V?P，?P≠0）27、2mol理想⽓体N2定容升温，T2=1.25T1,则下⾯关系中正确的是：（A）?U=(3/4)×T1R （B）?H=(5/4)×T1R （C）Q=(7/4)×T1R （D）H=(7/4)×T1R28、4mol理想⽓体K r,等压降温，T2=(4/5)×T1,则下⾯关系中正确的是：（A）? U=-(6/5)×T1R （B）=-2T1R（C）?H=-(14/5)×T1R （D）Q=-(5/6)×T1R29、若某化学反应A（s）+M2N（aq）=AN（aq）+M2（g）在等温等压下于电池中进⾏，做电功150kJ，体积功2.5kJ，放热120kJ，则下⾯关系中正确的是：（A）?r H m=-120kJ （B）W=152.5kJ（C）?U=-272.5kJ （D）Q=?r H m=-120kJ（提⽰：?U=Q+W=-120-152.5=-272.5）30、2mol双原⼦分⼦理想⽓体，在温度T下反抗压⼒p?由体积V1膨胀⾄2V1,下⾯的关系中正确的是：（A）?H m>0 （B）?U>0（C）?U=W （D）Q=RT31、2mol理想⽓体H2（g），经绝热压缩后，体积和压⼒由P1V1变为2P1V1，下⾯的关系中正确的是：（A）?H=5RT1（B）?U=2.5RT1（C）?U=5RT1 （D）?H=7RT132、当⽓体由节流膨胀⽽降温时，下⾯的说法中不正确的是：（A）等焓过程（B）绝热不可逆过程（C）多孔塞两边压⼒恒定不变（D）温度随压⼒的变化率⼩于零33、对节流膨胀，下⾯的说法中正确的是：A.节流系数⼤于零，发⽣加热效应。
物理化学习题与答案
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Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V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ΔU = 0。
11．1mol，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。
12．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。
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d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
14．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -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。
化学工业出版社物理化学答案 热力学第一定律
第2章 热力学第一定律习题答案1. 1mol 水蒸气在100℃，101.325 kPa 下全部凝结成液态水，求过程的功，假设：相对于水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。
解：此过程为恒压，由体积功的定义式可得)(g l V V p V p W −−=∆−=≈g pV 假设水蒸气为理想气体，则kJ J nRT pV W g 102.3)15.373314.81(=××===2. 系统由A 态变化到B 态，沿途径Ⅰ放热J 100，环境对系统做功J 50，问：(1) 由A 态沿途径Ⅱ到B 态，系统做功J 80，则过程的热量2Q 为多少？(2) 如果系统再由B 态沿途径Ⅲ回到A 态，环境对系统做功J 50，则过程热量3Q 是多少？ 解：途径Ⅰ：J 1001−=Q ，J 501=W根据热力学第一定律，系统热力学能的变化为J 505010011AB −=+−=+=∆J J W Q U(1)对途径Ⅱ：J 802−=W根据热力学第一定律有22AB W Q U +=∆，所以J 30)80(502AB 2=−−−=−∆=J J W U Q(2)对途径Ⅲ：J 503=W因该过程是途径Ⅰ的逆过程，故J 50AB BA =∆−=∆U U由33W Q U BA +=∆得J 050503BA 3=−=−∆=J J W U Q3. 计算1mol 理想气体在下列四个过程中所做的体积功。
已知始态体积为25dm 3，末态体积为100dm 3，始态及末态温度均为100℃。
（1）恒温可逆膨胀； （2）向真空膨胀；（3）在外压恒定为气体终态的压力下膨胀；（4）先在外压恒定为体积等于50dm 3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm 3（此时温度仍为100℃）以后，再在外压等于100dm 3时气体的平衡压力下膨胀。
试比较这四个过程的功。
比较的结果说明什么？解：（1）121ln d d 2121V V nRT V V nRTV p W V V V V −=−=−=∫∫kJ J 102.310025ln15.373314.81(=×××=（2） 因为0=amb p ，所以∫=−=2102V V amb dV p W（3）()∫−−=−=211223V V amb V V p dV p W )1()(21122−=−−=V V nRT V V V nRTkJ J 327.2)]110025(15.373314.81[−=−×××= （4）()∫−−−−=−=21)'(''d 2214V V amb V V p V V p V p W)1()1(2''1−+−=V V nRT V V nRTJ )]2100505025(15.373314.81[−+×××= kJ 102.3−=显然，1W ＞4W ＞3W ＞2W 。
物理化学习题及答案
物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案：D2．关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案：B2．关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案：D。
因焓是状态函数。
3．涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案：D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV)，可以看出若Δ(pV)＜0则ΔH＜ΔU。
4．下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案：D5．与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案：A。
按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
6．dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案：D7．下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案：D。
物理化学课件及考试习题 试卷 答案第一次习题课 (热力学第一定律、第二定律).
＝－1329 J
3. 乙醇的燃烧反应为： C2 H 5OH (l ) 3O2 ( g ) 2CO2 ( g ) 3H 2O(l )。已知在298K 时乙醇的标准摩尔燃烧焓为―1366.91 kJ m ol1，试计算298K时乙醇的 标准摩尔生成焓。已知298K时 CO2 ( g ) 和 H 2O(l ) 的的标准摩尔生成焓分
绝热可逆膨胀
1mol单原子理想气体 P2=101.3 kPa T2=？，V2＝11.95 dm3
反抗恒外压绝热不可逆膨胀
1mol单原子理想气体 P1=101.3 kPa T3=？,V2＝11.95 dm3
（1）对绝热可逆膨胀过程，由热力学第一定律及过程特征有：
(P1)1- γ(T1) γ ＝(P1) 1-γ (T2) γ 据此可解出T2＝145.6K。 W＝ΔU＝nCv,m(T2－T1)＝1×1.5×8.314×(145.6－298.2)＝－1903 J Q＝0 ΔH＝nCP,m(T2－T1)＝1×2.5×8.314×(145.6－298.2)＝－3172 J
(2) 对反抗恒外压的绝热不可逆膨胀过程，根据 热力学第一定律及体积功的定义有：
W＝ΔU＝nCv,m(T2－T1)＝－Psur(V2－V1) ＝－ Psur(V2－V1) ＝－101.325(11.95－nRT1/P1)
＝－ 101.325(11.95－1×8.314×298.2/607.95)
＝－797.6 J T2＝T1－797.6/(1.5×8.314) ＝298.2－64.0 ＝234.2K
4. 2mol双原子理想气体从状态300K,150KPa先恒容 冷却使压力降至50KPa,再恒温可逆压缩至100KPa。 求整个过程的Q、W、 ΔU、 ΔH及ΔS。
傅献彩物理化学选择题———第一章 热力学第一定律及其应用 物化试卷(一)
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( )(A) p (B) V (C) T,U (D) T, p2. 下述说法哪一个正确? ( )(A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度(B) 温度是体系所储存热量的量度(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3. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：( )(A)不变(B)升高(C)降低(D)无法判定4. 1 mol 373 K，标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发，(2)真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：( )(A) |W1|> |W2| Q1> Q2(B)|W1|< |W2| Q1< Q2(C) |W1|= |W2| Q1= Q2(D)|W1|> |W2| Q1< Q25. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时热力学能将：( )(A)降低(B)增加(C)不变(D)增加、减少不能确定6. 在体系温度恒定的变化中,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7. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度：( )(A) 较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定8. 始态完全相同(p1,V1,T1)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。
第二章热力学第一定律-附答案
第⼆章热⼒学第⼀定律-附答案第⼆章热⼒学第⼀定律――附答案引⽤参考资料（1）天津⼤学物理化学习题解答（第五版）；（2）江南⼤学课件附带习题中选择题和填空题部分；（3）2001－⼭东⼤学－物理化学中的术语概念及练习；⼀、填空题1. 理想⽓体向真空膨胀过程, 下列变量中等于零的有: 。
2. 双原⼦理想⽓体经加热内能变化为，则其焓变为。
3. 在以绝热箱中置⼀绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压⼒都不同的两种⽓体，将隔板抽⾛室⽓体混合，若以⽓体为系统，则此过程。
=、=、=4. 绝热刚壁容器内发⽣CH4+2O2=CO2+2H2O的燃烧反应,系统的Q ___ 0 ; W ___ 0 ; ?U ___ 0 ; ?H ___ 0 ＝＝＝<+==VH?ppVU5. 某循环过程Q = 5 kJ, 则?U + 2W + 3 ?(pV) = __________. -10kJ6. 298K时, S的标准燃烧焓为－296.8 kJ?mol－1, 298K时反应的标准摩尔反应焓?r H m= ________ kJ?mol－1 . 148.47. 已知的, 则的。
-285.848. 某均相化学反应在恒压，绝热⾮体积功为零的条件下进⾏，系统的温度由升⾼到则此过程的；如果此反应是在恒温，恒压，不作⾮体积功的条件下进⾏，则。
=、<9. 25 ℃的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热则反应的。
-6528 、－653510．系统的宏观性质可以分为（），凡与系统物质的量成正⽐的物理量皆称为（）。
⼴度量和强度量；⼴度量11．在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功W=( ).。
-4.99kJ()kJ 99.4-J 300314.82-g =??-==-=?-=nRT pV V p W12．某化学反应：A(l)+0.5B(g)-- C(g) 在500K 恒容条件下进⾏，反应进度为1mol 时放热10KJ,若反应在同样温度恒压条件下进⾏，反应进度为1mol 时放热（）。
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物理化学练习（热力学第一定律）2011.3一、选择题( 共18题)1. 已知有下列一组公式可用于理想气体绝热过程功的计算：(1) W=C V (T1-T2)(2) [1/(γ -1)](p1V1-p2V2)(3) -[p1V1/(γ -1)][1-(V1/V2)γ-1](4) -[p1V1/(γ -1)][1-(p2/p1)(1 - γ)/γ](5) [p1V1/(γ -1)][1-(p2V2/p1V1)](6) [R/(γ -1)](T1-T2)但这些公式只适于绝热可逆过程的是：( )(A) (1), (2) (B) (3), (4)(C) (5), (6) (D) (4), (5)2. 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) ΔU=0 (D) ΔH=03. 下面陈述中，正确的是：(A) 虽然Q和W是过程量，但由于Q V =ΔU，Q p=ΔH，而U和H是状态函数，所以Q V和Q p是状态函数(B) 热量是由于温度差而传递的能量，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(C) 封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热(D) 两物体之间只有存在温差，才可传递能量，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必然要引起体系温度变化4. 人在室内休息时，大约每天要吃0.2 kg 的酐酪（摄取的能量约为4000 kJ）。
假定这些能量全部不储存在体内，为了维持体温不变，这些能量全部变为热使汗水蒸发。
已知水的汽化热为44 kJ·mol-1，则每天需喝水：( )(A) 0.5 kg (B) 1.0 kg(C) 1.6 kg (D) 3.0 kg5. 如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为：( )(A) W = 0, Q < 0, ΔU < 0(B) W > 0, Q < 0, ΔU > 0(C) W = 0, Q > 0, ΔU > 0(D)W < 0, Q = 0, ΔU > 06. 一个纯物质的膨胀系数α=1V()pVT∂∂=1V×1 m3·K-1(T为绝对温度),则该物质的摩尔恒压热容C p将：( )(A) 与体积V无关(B) 与压力p无关(C) 与温度T无关(D) 与V,p,T均有关7. 对于一定量的理想气体，下列过程可能发生的是：( )(1) 对外作功，同时放热(2) 体积不变，而温度上升，并且是绝热过程，无非体积功(3) 恒压下绝热膨胀(4) 恒温下绝热膨胀(A) (1),(4) (B) (2),(3)(C) (3),(4) (D) (1),(2)8. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将：(A) 不变(B) 升高(C) 降低(D) 无法判定9. 下图为某气体的p-V图。
图中A→B为恒温可逆变化, A→C为绝热可逆变化, A→D为多方不可逆变化。
B,C,D态的体积相等。
问下述各关系中哪一个错误?(A) T B>T C(B) T C>T D(C) T B>T D(D) T D >T C10. 压力为106 Pa的2 m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105 Pa时为止。
此变化中,该气体做功为多少? ( )(A) 2×106 J (B) 106 J(C) 105 J (D) 0 J11. 1 mol 373 K ，p 下的水经下列两个不同过程变成373 K ，p 下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为： ( )(A) W 1> W 2 Q 1> Q 2(B) W 1< W 2 Q 1< Q 2(C) W 1= W 2 Q 1= Q 2(D) W 1> W 2 Q 1< Q 212. 如图所示，对下图的叙述不正确的是： ( )(A) 曲线上任一点均表示对应浓度时积分溶解热的大小(B) ΔH 1表示无限稀释积分溶解热(C) ΔH 2表示两浓度n 1和n 2之间的积分稀释热(D) 曲线上任一点的斜率均表示对应浓度对HCl 的微分溶解热13. 若一气体的方程为pV m =RT +αp (α>0 常数),则:(A) ()T U V∂∂=0 (B) ()V U p ∂∂=0 (C) ()V U T ∂∂=0 (D) ()p U T∂∂=014. 某理想气体从同一始态(p 1,V 1,T 1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V 2,若环境所做功的绝对值分别为W T 和W A ,问W T 和W A 的关系如何?(A) W T>W A(B) W T <W A(C) W T =W A(D) W T和W A无确定关系15. ΔH=Q p ,此式适用于下列那个过程：( )(A) 理想气体从1 013 250 Pa反抗恒定的外压101 325 Pa膨胀到101 325 Pa(B) 0℃,101 325 Pa 下冰融化成水(C) 电解CuSO4水溶液(D) 气体从(298 K,101 325 Pa) 可逆变化到(373 K,10 132.5 Pa)16. 实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将(A) 升高(B) 降低(C) 不变(D) 不确定17. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则：C6H6(l) + (15/2)O2(g) 6CO2+ 3H2O(g)(A) ΔU = 0 , ΔH < 0 , Q = 0(B) ΔU = 0 , ΔH > 0 , W = 0(C) ΔU = 0 , ΔH = 0 , Q = 0(D) ΔU≠0 , ΔH≠0 , Q = 018. 欲测定有机物燃烧热Q p,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为Q V。
公式Q p=Q V+ΔnRT中的T为：(A) 氧弹中的最高燃烧温度(B) 氧弹所浸泡的水之温度(C) 外水套中之水温(D) 298.15 K二、计算题( 共5题)19. 已知p ,298 K时εC—H= 413 kJ·mol-1,εC=C= 607 kJ·mol-1,εH—O= 463 kJ·mol-1εC—C=348 kJ·mol-1,ε C—O= 351 kJ·mol-1，乙醇汽化焓汽化焓Δvap H(乙醇)= 42 kJ·mol-1m估算反应：C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(l) 的Δr H(298 K)。
m20. 已知下述反应在p ,25℃时的反应热:(1) (1/2)Cl2(g)+KI(aq)=KCl(aq)+(1/2)I2Δr H m(1)=-109.66 kJ·mol-1(2) (1/2)H2(g)+(1/2)Cl2(g)=HCl(g) Δr H m(2)= -92.05 kJ·mol-1(3) HCl(g)+(aq)=HCl(aq) Δr H m(3)= -72.43 kJ·mol-1(4) KOH(aq)+HCl(aq)=KCl(aq) Δr H m(4)= -57.49 kJ·mol-1(5) KOH(aq)+HI(aq)=KI(aq) Δr H m(5)= -57.20 kJ·mol-1(6) HI(g)+(aq)=HI(aq) Δr H m(6)= -80.37 kJ·mol-1(HI)。
求气态碘化氢的标准生成焓Δf Hm21. 充入计量管的原料气为5%的丁烷和95%的氩的混合气(摩尔分数)。
今在体积为0.04m3的钢瓶中配制此种混合气(298 K)。
将瓶抽空后先充入丁烷使压力达到p ,然后充入氩气。
试求：(1) 要使混合气体的浓度达到要求应充入多少千克氩气?(2) 最后瓶中的压力为多少p ? (设丁烷和氩气均为理想气体)22. 利用下列所给数据，计算甲烷在纯氧中完全绝热恒压燃烧，反应进度为1mol 时火焰的温度，甲烷和氧气在25℃时按化学方程式的化学计量数比混合。
(1) CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g)；Δc H(298 K)=-820 kJ·mol-1(2) 物质C p/J·K-1·mol-1CO2(g) 26.4 + 4.26×10-2T/KH2O(g) 32.4 + 0.21×10-2T/K这里T为绝对温度。
23. 合成氨厂造气工段的气化炉中分别进行两个反应(设压力恒定)(1) C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g) Δr H m,1=-110.5 kJ·mol-1(2) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) Δr H m,2= 131.3 kJ·mol-1实际生产中除要考虑维持一定的炉温外,还需考虑合成工段所需的气体比例,即满足V(H2+CO):V(N2)=3:1。
因此气化炉采取间歇式生产,在一段时间内只通入空气,进行反应(1),并放空;另一段时间内通入一定比例的空气+水蒸气使反应(1)和(2)同时进行。
问:(A) 同时通入空气+水蒸气时,两者的体积比应为多少?(B) 只通空气的时间与同时通入空气与水蒸气的时间比例应为多少?(设通空气升温时有10%热量损失，空气中N2与O2的体积比为4:1)三、问答题( 共6题)24. 判断以下各过程中Q,W,ΔU,ΔH是否为零？若不为零，能否判断是大于零还是小于零？(1) 理想气体恒温可逆膨胀(2) 理想气体节流膨胀(3) 理想气体绝热、反抗恒外压膨胀(4) 1mol 实际气体恒容升温(5) 在绝热恒容器中，H2(g) 与Cl2(g) 生成HCl(g) (理想气体反应)25. 证明：μJ-T = -(V/C p)(βC VμJ-βp+1)μJ为焦耳系数μJ = (∂T/∂V)Uβ为压缩系数β= -(1/V)(∂V/∂p)T26. 某实际气体的状态方程为pV m=RT+p(b-a/RT),b>0，在Boyle 温度(T B)下,pV m=RT B,现设该气体在始态T B, p1下进行节流膨胀,试确定终态时温度是否发生变化？27. 1 mol 双原子分子理想气体，沿热容C=R (气体常数)途径可逆加热，请推导此过程的过程方程式。
28. 请说明下列公式适用条件：ΔH = Q pH = U + pVW体=21dV V p VΔU p= nC V, m(T2- T1)ΔH=ΔU + VΔp29.试导出液体的摩尔蒸发焓随温度变化的关系式为：(可作合理近似) [d(Δvap H m)/d T]平= C p(g) - C p(l)并判断临界温度时的蒸发热为多少？。