清華大學(xué)朱文濤《物理化學(xué)》第一章習(xí)題答案及解析一、核心知識點(diǎn)回顧（對應(yīng)習(xí)題高頻考點(diǎn)）第一章“熱力學(xué)第一定律”的習(xí)題圍繞以下核心概念展開：系統(tǒng)與環(huán)境的劃分、狀態(tài)函數(shù)與途徑函數(shù)的區(qū)別、熱力學(xué)能與焓的計(jì)算、熱與功的判斷、理想氣體過程（等溫、等壓、等容、絕熱）的能量變化分析，以及蓋斯定律的應(yīng)用。解題前需明確：U=Q+W（熱力學(xué)第一定律表達(dá)式）、H=U+pV（焓的定義式），且理想氣體的熱力學(xué)能和焓僅與溫度有關(guān)。二、典型習(xí)題解析（以第三版教材為例）習(xí)題1.1系統(tǒng)與環(huán)境的劃分及功的計(jì)算題目：在一絕熱容器中，裝有200g25℃的水，向其中加入100g0℃的冰，冰完全融化后系統(tǒng)溫度為5℃。試判斷該過程中的系統(tǒng)、環(huán)境，并計(jì)算環(huán)境對系統(tǒng)做的功。解析：系統(tǒng)與環(huán)境：以水和冰組成的整體為封閉系統(tǒng)（無物質(zhì)交換，有能量交換），容器及容器外的空氣為環(huán)境。功的計(jì)算：過程中僅存在熱交換（冰融化吸熱、水放熱），無體積功（容器體積不變，W=-p\DeltaV=0），故環(huán)境對系統(tǒng)做的功為0。答案：系統(tǒng)為水與冰的混合物，環(huán)境為容器及外部空氣；環(huán)境對系統(tǒng)做功W=0。習(xí)題1.5理想氣體等溫過程的熱力學(xué)能與焓變題目：1mol理想氣體在298K下，從100kPa等溫膨脹至10kPa，分別經(jīng)（1）可逆膨脹；（2）自由膨脹。計(jì)算兩過程的\DeltaU、\DeltaH、Q和W。解析：共性分析：理想氣體等溫過程中，\DeltaU=nC_V,m\DeltaT=0，\DeltaH=nC_p,m\DeltaT=0（C_V,m、C_p,m為摩爾定容/定壓熱容）?？赡媾蛎洠?）：功：W_1=-nRT\ln\frac{p_1}{p_2}=-1??8.314??298??\ln\frac{100}{10}a??-5705J熱：由\DeltaU=Q+W=0，得Q_1=-W_1a??5705J自由膨脹（2）：功：自由膨脹時外壓p_{?¤?}=0，W_2=-p_{?¤?}\DeltaV=0熱：Q_2=-W_2=0答案：（1）\DeltaU=0，\DeltaH=0，Qa??5705J，Wa??-5705J；（2）\DeltaU=0，\DeltaH=0，Q=0，W=0。習(xí)題1.12等壓過程焓變與熱的關(guān)系題目：2molH?（視為理想氣體，C_p,m=28.8J?·mola???1?·Ka???1）從300K等壓加熱至500K，計(jì)算過程的Q、W、\DeltaU和\DeltaH。解析：焓變與熱：等壓過程Q_p=\DeltaH=nC_p,m\DeltaT=2??28.8??(500-300)=11520J=11.52kJ功的計(jì)算：W=-p\DeltaV=-nR\DeltaT=-2??8.314??200=-3325.6Ja??-3.33kJ熱力學(xué)能變：\DeltaU=Q+W=11.52-3.33=8.19kJ（或用\DeltaU=nC_V,m\DeltaT，C_V,m=C_p,m-R=20.486J?·mola???1?·Ka???1，結(jié)果一致）答案：Q=11.52kJ，Wa??-3.33kJ，\DeltaUa??8.19kJ，\DeltaH=11.52kJ。習(xí)題1.18蓋斯定律的應(yīng)用題目：已知298K時：（1）C(石墨)+O?(g)=CO?(g)\DeltaH_1=-393.5kJ?·mola???1（2）CO(g)+1/2O?(g)=CO?(g)\DeltaH_2=-283.0kJ?·mola???1求反應(yīng)（3）C(石墨)+1/2O?(g)=CO(g)的\DeltaH_3。解析：根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)（3）=反應(yīng)（1）-反應(yīng)（2），故\DeltaH_3=\DeltaH_1-\DeltaH_2=(-393.5)-(-283.0)=-110.5kJ?·mola???1答案：\DeltaH_3=-110.5kJ?·mola???1三、答案獲取完整途徑配套教輔資料：朱文濤教授《物理化學(xué)》第三版有官方配套的《物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題解析》，由高等教育出版社出版，包含全書習(xí)題的詳細(xì)步驟解析及考點(diǎn)總結(jié)，是最權(quán)威的答案來源。高校課程資源：清華大學(xué)化工系、化學(xué)系的MOOC課程（如中國大學(xué)MOOC“物理化學(xué)（上）”）配套習(xí)題課講義，會同步講解教材習(xí)題，可通過課程平臺（學(xué)堂在線、愛課程）免費(fèi)獲取?？煽烤€上平臺：豆丁網(wǎng)、道客巴巴等平臺可檢索“朱文濤物理化學(xué)第一章習(xí)題答案”，注意篩選標(biāo)注“第三版”“官方解析”的文檔；考研論壇（如小木蟲、考研幫）的化學(xué)板塊，有學(xué)長學(xué)姐整理的手寫解析筆記，可補(bǔ)充難點(diǎn)習(xí)題的思路拓展。教師答疑渠道：若為課程學(xué)習(xí)，直接向授課教師請教習(xí)題細(xì)節(jié)，或參與課程答疑群討論，能獲得針對性指導(dǎo)。四、解題注意事項(xiàng)符號規(guī)范：嚴(yán)格區(qū)分功的符號（系統(tǒng)對外做功W為負(fù)，環(huán)境對系統(tǒng)做功W為正），熱的符號（系統(tǒng)吸熱Q為正，放熱為負(fù)），避免因符號錯誤導(dǎo)致結(jié)果偏差。狀態(tài)函數(shù)特性：計(jì)算\DeltaU、\DeltaH時，只需關(guān)注系統(tǒng)的初末