熱力學(xué)題型分析與應(yīng)用試題及答案姓名：____________________

一、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題）

1.下列關(guān)于熱力學(xué)第一定律的描述中，正確的是：

A.系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)對外做功和系統(tǒng)吸收的熱量之和。

B.系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)對外做功和系統(tǒng)放出的熱量之和。

C.系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)對外做功。

D.系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)吸收的熱量。

2.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的描述中，正確的是：

A.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。

B.熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但需要外界做功。

C.熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，但需要外界做功。

D.熱量可以從高溫物體傳到低溫物體，無需外界做功。

3.下列關(guān)于理想氣體狀態(tài)方程的描述中，正確的是：

A.理想氣體狀態(tài)方程為PV=nRT。

B.理想氣體狀態(tài)方程為PV/T=nR。

C.理想氣體狀態(tài)方程為P+V=nRT。

D.理想氣體狀態(tài)方程為P-V=nRT。

4.下列關(guān)于熱力學(xué)溫標(biāo)的描述中，正確的是：

A.熱力學(xué)溫標(biāo)是以絕對零度為起點(diǎn)的溫標(biāo)。

B.熱力學(xué)溫標(biāo)是以水的冰點(diǎn)為起點(diǎn)的溫標(biāo)。

C.熱力學(xué)溫標(biāo)是以水的沸點(diǎn)為起點(diǎn)的溫標(biāo)。

D.熱力學(xué)溫標(biāo)是以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為起點(diǎn)的溫標(biāo)。

5.下列關(guān)于熱力學(xué)熵的描述中，正確的是：

A.熵是系統(tǒng)無序度的度量。

B.熵是系統(tǒng)有序度的度量。

C.熵是系統(tǒng)能量狀態(tài)的度量。

D.熵是系統(tǒng)溫度的度量。

6.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律熵增原理的描述中，正確的是：

A.系統(tǒng)的熵總是趨向于增加。

B.系統(tǒng)的熵總是趨向于減少。

C.系統(tǒng)的熵在絕熱過程中保持不變。

D.系統(tǒng)的熵在絕熱過程中增加。

7.下列關(guān)于熱力學(xué)循環(huán)的描述中，正確的是：

A.熱力學(xué)循環(huán)是將系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)，再回到初始狀態(tài)的過程。

B.熱力學(xué)循環(huán)是將系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)，再回到初始狀態(tài)，并放出熱量。

C.熱力學(xué)循環(huán)是將系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)，再回到初始狀態(tài)，并吸收熱量。

D.熱力學(xué)循環(huán)是將系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)，再回到初始狀態(tài)，并保持內(nèi)能不變。

8.下列關(guān)于卡諾循環(huán)的描述中，正確的是：

A.卡諾循環(huán)是理想的可逆循環(huán)。

B.卡諾循環(huán)是不可逆循環(huán)。

C.卡諾循環(huán)的效率只與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)。

D.卡諾循環(huán)的效率與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟葻o關(guān)。

9.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

10.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

11.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

12.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

13.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

14.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

15.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

16.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

17.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

18.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

19.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

20.下列關(guān)于熱力學(xué)勢的描述中，正確的是：

A.焓是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

B.自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

C.吉布斯自由能是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

D.焓、自由能和吉布斯自由能都是系統(tǒng)內(nèi)能的度量。

二、判斷題（每題2分，共10題）

1.熱力學(xué)第一定律揭示了能量守恒的原理。（）

2.熱力學(xué)第二定律表明熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體。（）

3.理想氣體狀態(tài)方程適用于所有氣體在任何條件下。（）

4.熱力學(xué)溫標(biāo)K與攝氏溫標(biāo)℃之間的關(guān)系是T(K)=T(℃)+273.15。（）

5.熵是衡量系統(tǒng)無序程度的物理量，熵值越大，系統(tǒng)越有序。（）

6.卡諾熱機(jī)的效率只取決于高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟炔?。（?/p>

7.吉布斯自由能G在等溫等壓過程中保持不變，表示系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。（）

8.焓H是系統(tǒng)內(nèi)能U和體積V的函數(shù)，即H=U+PV。（）

9.熱力學(xué)勢函數(shù)在等溫等壓過程中保持不變，表示系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。（）

10.熱力學(xué)第三定律指出，當(dāng)溫度接近絕對零度時(shí)，系統(tǒng)的熵趨于零。（）

三、簡答題（每題5分，共4題）

1.簡述熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其含義。

2.解釋什么是熱力學(xué)第二定律，并簡要說明其Clausius和Kelvin-Planck表述。

3.說明理想氣體狀態(tài)方程的適用條件，并解釋為什么在實(shí)際氣體中該方程存在偏差。

4.解釋熵增原理在熱力學(xué)過程中的意義，并舉例說明熵在自然界中的作用。

四、論述題（每題10分，共2題）

1.論述熱力學(xué)第二定律對熱機(jī)效率的影響，并分析提高熱機(jī)效率的途徑。

2.結(jié)合熱力學(xué)勢的概念，論述吉布斯自由能在化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行過程中的作用，并舉例說明。

試卷答案如下

一、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題）

1.A

解析思路：根據(jù)熱力學(xué)第一定律的定義，系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)對外做的功。

2.A

解析思路：根據(jù)熱力學(xué)第二定律的Clausius表述，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。

3.A

解析思路：理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT是普適的，適用于所有理想氣體在任何條件下。

4.A

解析思路：熱力學(xué)溫標(biāo)（開爾文溫標(biāo)）以絕對零度為起點(diǎn)，即0K。

5.A

解析思路：熵是系統(tǒng)無序度的度量，熵值越大，系統(tǒng)越無序。

6.A

解析思路：根據(jù)熵增原理，孤立系統(tǒng)的熵總是趨向于增加。

7.A

解析思路：熱力學(xué)循環(huán)是將系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)變到另一個(gè)狀態(tài)，再回到初始狀態(tài)的過程。

8.A

解析思路：卡諾循環(huán)是理想的可逆循環(huán)，其效率只與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)。

9.C

解析思路：吉布斯自由能G是系統(tǒng)內(nèi)能U、體積V和溫度T的函數(shù)，表示系統(tǒng)在等溫等壓條件下的自由能。

10.C

解析思路：吉布斯自由能G是系統(tǒng)內(nèi)能U、體積V和溫度T的函數(shù)，表示系統(tǒng)在等溫等壓條件下的自由能。

11-20.答案依次為：A,B,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A,A。

二、判斷題（每題2分，共10題）

1.對

2.錯(cuò)

3.錯(cuò)

4.對

5.錯(cuò)

6.對

7.對

8.對

9.對

10.對

三、簡答題（每題5分，共4題）

1.熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔU=Q-W，其中ΔU表示系統(tǒng)內(nèi)能的變化，Q表示系統(tǒng)吸收的熱量，W表示系統(tǒng)對外做的功。該表達(dá)式表明，系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)對外做的功。

2.熱力學(xué)第二定律表明，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體（Clausius表述），或不可能從單一熱源吸收熱量并將其全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化（Kelvin-Planck表述）。

3.理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT適用于所有理想氣體在任何條件下。實(shí)際氣體中，由于分子間相互作用和分子體積的存在，該方程存在偏差。

4.熵增原理表明，孤立系統(tǒng)的熵總是趨向于增加。在自然界中，熵的增加