2022年第二章热力学第一定律练习题及答案.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第一章热力学第肯定律练习题一、判定题（说法对否）：1. 当系统的状态肯定时, 全部的状态函数都有肯定的数值.当系统的状态发生变化时,全部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. 肯定量的抱负气体,当热力学能与温度确定之后,就全部的状态函数也完全确定.4. 系统温度上升就肯定从环境吸热,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,就Q 和 W的值一般不同, Q + W的值一般也不相同.6. 因 QP =H,QV = U,所以 QP 与 QV 都是状态函数.7体积是广度性质的状态函数.在有过剩NaCls存在的饱和水溶液中,当温度、压力肯定时.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取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.如水蒸气可视为抱负气体,那么由于过程等温,所以该过程 U= 0 .10. 一个系统经受了一个无限小的过程,就此过程是可逆过程.11 1mol 水在 l01.325kPa下由 25升温至 120,其 H = CP,mdT.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 dT = 0 ,dp = 0 ,故可得 H= 0 .13因 Qp =H,QV =U,所以 Qp -QV =H -U = pV = -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如一个过程中每一步都无限接近平稳态,就此过程肯定是可逆过程.16 .U/ .V T = 0的气体肯定是抱负气体.17肯定量的抱负气体由0、200kPa 的始态抵抗恒定外压 p 环 = 100kPa绝热膨胀达平稳,就末态温度不变.18当系统向环境传热 Q< 0时,系统的热力学能肯定削减.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -19在等压下,机械搅拌绝热容器中的液体,使其温度上升,就 H = Qp = 0.20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.二、单项题：1肯定量的抱负气体,经如下列图的循环过程, AB 为等温过程, BC等压过程, CA为绝热过程,那么曲边梯形 ACca的面积表示的功等于：(A) BC的内能变化.B A B的内能变化.CCA的内能变化.D C B的内能变化.2体系的以下各组物理量中都是状态函数的是：AT,p,V,Q .Bm, Vm,Cp,. V .CT,p,V,n .DT, p, U, W . 3x 为状态函数,以下表述中不正确选项：(A) dx为全微分.(B) 当状态确定, x 的值确定.(C) .x= dx 的积分与路经无关,只与始终态有关.(D) 当体系状态变化, x 值肯定变化.4对于内能是体系状态的单值函数概念,错误懂得是：(A) 体系处于肯定的状态,具有肯定的内能.(B) 对应于某一状态,内能只能有一数值不能有两个以上的数值.(C) 状态发生变化,内能也肯定跟着变化.(D) 对应于一个内能值,可以有多个状态.5.抱负气体向真空膨胀,当一部分气体进入真空容器后,余下的气体连续膨胀所做的体积功：AW > 0.BW= 0.CW< 0.D无法运算.6在一个绝热刚瓶中,发生一个放热的分子数增加的化学反应,那么：AQ> 0 ,W> 0 , . U> 0.BQ= 0 , W= 0 ,. U< 0.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -CQ= 0 ,W= 0 , .U = 0.DQ< 0 , W> 0 ,. U< 0.7对于封闭体系来说,当过程的始态与终态确定后,以下各项中哪一个无确定值：AQ .BQ+W .CW 当 Q= 0时.DQ 当 W= 0时.8下述说法中,哪一种不正确：(A) 焓是体系能与环境进行交换的能量.(B) 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量.(C) 焓是体系状态函数.(D) 焓只有在某些特定条件下,才与体系吸热相等.9在等压下,进行一个反应,如. r Hm > 0 ,就该反应肯定是：A吸热反应. B放热反应. C温度上升. D无法确定.10肯定量的单原子抱负气体,从A态变化到 B态,变化过程不知道,但如 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、CO2、NH3 中一种,在 298K 时由5dm3 绝热可逆膨胀到 6dm3 ,温度降低 21K,就容器中的气体是：AO2 .BCO2 .C NH3 .D Ar.12下述说法中,哪一种正确：A热容 C 不是状态函数.B热容 C与途径无关.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热力学第肯定律仅适用于什么途径：A同一过程的任何途径.B同一过程的可逆途径.C同一过程的不行逆途径.D不同过程的任何途径.14如下列图, QABC = a J、WA B C =b J 、QCA =c J,那么WA C等于多少：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -Aa -b +c .B- a +b +c.Ca +b -c .Da +b +c .15如下列图,抱负气体由状态1 变化到状态 2,就该过程的：AT2 <T1 ,W< 0 , Q< 0.BT2 >T1 , W< 0 ,Q> 0.CT2 <T1 ,W> 0 , Q< 0.DT2 >T1 , W> 0 ,Q> 0.16非抱负气体的节流膨胀过程中,以下哪一种描述是正确的：AQ= 0 , .H = 0 ,. p < 0.BQ= 0 ,. H < 0 , .p < 0.CQ> 0 ,. H = 0 ,. p < 0.DQ< 0 ,. H= 0 ,. p < 0.17某气体的状态方程听从p Vm - b = RT,其中 b 为常数,就为：A大于零 .B小于零.C等于零 .D不能确定.18反应 C 石墨 +.O2COg, .H298K < 0,如将此反应放于一个恒容绝热容器中进行,就体系：A. T < 0 ,. U < 0 , .H < 0.B. T > 0 ,. U = 0 ,. H> 0.C.T > 0 ,. U> 0 ,. H > 0.D. T > 0 , . U = 0 ,.H = 0.19已知反应 B A ,B C 的等压反应热分别为 . H1 与. H2,那么C的. H3 与它们的关系是：A.H3 =. H1 +. H2 .B.H3 =. H1 -. H2 .C.H3 =. H2 -. H1 .D.H3 = 2 . H1 -. H2 .20以下各式中,不能称为基尔霍夫定律公式的是：A. rHmT 2= . rHmT 1+ . rCp.B. rUmT 2= . rUmT 1+ . rCv.C .H/.Tp = Cp.D .rH m/.Tp = .rCp.21运算“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状态函数之值与历史无关.B物质的热容与状态无关.C物质的热容与温度无关.D反应前后体系的热容不变.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -22如图某循环过程： AB 是绝热不行逆过程. BC 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：AQC-A > 0 .BQC-A < 0 .CQC-A = 0 .D不能确定.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三、填空题1反应 C石墨 + O22mgCO g的热效应为 . rH . ,问此值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_.2范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度将.3一种实际气体,其状态为pVm =RT+p < 0,该气体经节流膨胀后温度.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_241 mol H 为抱负气体 由始态 298K、p5dm3,那么终态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_温度 T2 与内能变化 . U 分别是.5n mol 抱负气体由同一始态动身,分别经1等温可逆. 2 绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态,以H1 和 H2 分别表示 1 和2 过程终态的焓值,就H1 与 H2 的关系为.6如图, AB和 AC均为抱负气体变化过程,如B、C 在同一条绝热线上,那么. UAB与. UAC的关系是.7抱负气体从同一始态（p1, V1, T1）动身,分别经恒温可逆压缩 T 、绝热可逆压缩 i 到终态体积为V2 时,环境对体系所做功的肯定值比较为：.8 如图,将 CuSO4 水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可以看作封闭体系的是.四、运算与证明1、1 mol水蒸气（ H2O,g）在 100, 101.325kPa 下全部凝聚成液态水.求过 程的功. 2、系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态.如途径a 的 Qa=2.078kJ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -W a=4.157kJ.而途径 b 的 Qb= 0.692kJ.求 Wb.3、始态为 25,200kPa 的 5mol 某抱负气体,经 a,b 两不同途径到达相同的末态.途径 a 先经绝热膨胀到 28.57, 100kPa,步骤的功 W a=5.57kJ.再恒容加热到压力 200kPa 的末态,步骤的热Qa=25.42kJ.途径 b 为恒压加热过程.求途径 b 的 Wb 及 Qb.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4、某抱负气体CV ,m3R2.今有该气体5mol 在恒容下温度上升50.求过程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的 W,Q, U 和 H.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5、某抱负气体Cv ,m5 R2.今有该气体5mol 在恒压下温度降低50.求过程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的 W,Q, U 和 H.6、2mol 某抱负气体的 Cp = 7R/2.由始态 100kPa,50dm3,先恒容加热使压力升至 200kPa,再恒压冷却使体积缩小至25dm3.求整个过程的 W ,Q,U 和 H.7、4mol 某抱负气体, Cp,m = 5R/2 .由始态 100kPa,100dm3,先恒压加热使体积增大到 150dm3,再恒容加热使体积增大到150kPa.求过程的 W,Q, U 和 H.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_8、已知 CO2g的 Cp,m = 26.75+42.258×10-3T/K-14.25 × 10-6T/K2 J.mol-1.K -1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_求：（ 1） 300K 至于 800K 间 CO2g的 Cp,m.（ 2） 1kg 常压下的 CO2 g从 300K 恒压加热到 800K 时所需的 Q.9、单原子抱负气体 A 与双原子抱负气体 B 的混合物共 5 mol,摩尔分数 yB=0.4, 始态温度 T1=400K,压力 p1=200kPa.今该混合气体绝热抵抗恒外压 p=100kPa 膨胀到平稳态.求末态温度 T2 及过程的 W , U 和 H.10、在一带活塞的绝热容器中有一绝热隔板,隔板的两侧分别为2mol,0的单 原子抱负气体 A 及 5mol,100的双原子抱负气体B,两气体的压力均为100kPa.活塞外的压力维护100kPa 不变.今将容器内的绝热隔板撤去,使两种气体混合达 到平稳态.求末态的温度T 及过程的 W, U.11、某双原子抱负气体1mol 从始态 350K, 200kPa 经过如下四个不同过程达到各自的平稳态,求各过程的功W.（ 1）恒温可逆膨胀到50kPa.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -（ 2）恒温抵抗 50kPa 恒外压不行逆膨胀.（ 3）绝热可逆膨胀到50kPa.（ 4）绝热抵抗 50kPa 恒外压不行逆膨胀.12、5mol 双原子抱负气体从始态300K,200kPa,先恒温可逆膨胀到压力为50 kPa,再绝热可逆压缩到末态压力200kPa.求末态温度T 及整个过程的Q,W, U和 H.13、已知水（ H2 O,1）在 100的饱和蒸气压ps=101.325kPa,在此温度、压力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_下水的摩尔蒸发焓vap H m40.668kJ·mol -1.求在 100,101.325kPa下使 1kg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_水蒸气全部凝聚成液体水时的Q,W , U, H.设水蒸气适用抱负气体状态方程式.14、100kPa 下,冰（ H2O, s）的熔点为0.在此条件下冰的摩尔熔化焓可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_fus H m6.012kJ· mol-1.已知在 10 0范畴内过冷水（ H2O,1）和冰的摩可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_尔定压热容分别为C p ,m （ H2O, 1） =76.28J· mol-1· K-1 和C p ,m （ H2O, s）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=37.20J· mol-1·K -1.求在常压及 10下过冷水结冰的摩尔凝固焓.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_15、已知水（ H2 O,1）在 100的摩尔蒸发焓vap H m40.668 kJ·mol-1.水和可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_水 蒸 气 在25 100 间 的 平 均 摩 尔 定 压 热 容 分 别 为C p ,m（ H2O , 1 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=75.75J· mol-1·K -1 和 C p, m （ H2O,g）=33.76J· mol-1·K -1.求在 25时水的摩尔蒸发焓.16、应用物理化学手册中有关物质的热化学数据,运算25时反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2CH 3 OH 1O2 gHCOOCH 3 12H 2O 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的标准摩尔反应焓,要求：（ 1）应用 25的标准摩尔生成焓数据.（ 2）应用 25的标准摩尔生成焓数据.f H mHCOOCH 3 ,1379.07 kJ·mol-1.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_17、已知 25甲酸甲酯 HCOOCH 3,1的标准摩尔燃烧焓c H m 为-979.5kJ·mol-1,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_甲酸HCOOH,1、甲醇（ CH3OH,l）、水（ H2O,1）及二氧化碳（ CO2,g）的标准可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_摩尔生成焓f H m 分别为 424.72kJ·mol-1, 238.66kJ·mol-1,285.83kJ·mol-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -及 393.509kJ· mol-1.应用这些数据求25时以下反应的标准摩尔反应焓.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_HCOOH 1CH 3 OH 1HCOOCH 3 1H 2 O 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_18、已知CH3COOHg , CH4g和CO2g的平均摩尔定压热容C p, m 分别为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_52.3J·mol-1·K -1,37.7J·mol-1·K -1 和 31.4J·mol-1 ·K -1.试由物理化学手册中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三化合物的标准摩尔生成焓运算1000K 时以下反应的r H m .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CH 3COOHgCH 4 gCO2 g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_19、对于化学反应CH 4 gH 2 O gCO g3H 2g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_应用物理化学手册中4 种物质在 25时标准摩尔生成焓数据及摩尔定压热容与温度的函数关系：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1）将r H m T 表示成温度的函数关系式.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）求该反应在 1000K 时的r H m .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_20. 求证：对抱负气体Cp,m Cv, m = R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 9 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载