第一章熱力學(xué)第一定律

選擇題

1.熱力學(xué)第一定律4U=Q+W只適用于()

(A)單純狀態(tài)變化⑻相變化(C)化學(xué)變化(D)封閉物系的任何變化

答案：D

2.關(guān)于熱和功，下面的說(shuō)法中，不正確的是

(A)功和熱只出現(xiàn)于系統(tǒng)狀態(tài)變化的過(guò)程中，只存在于系統(tǒng)和環(huán)境間的界面上

(B)只有在封閉系統(tǒng)發(fā)生的過(guò)程中，功和熱才有明確的意義

(0功和執(zhí)不是能量，而是能量傳遞的兩種彩式，可稱(chēng)之為被交換的能量

(D)在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的迂程中，如果內(nèi)能不變，則功和熱對(duì)系統(tǒng)的影響必互相抵消

答案：B

2.關(guān)于玲的性質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是()

(A)蛤是系統(tǒng)內(nèi)含的熱能，所以常稱(chēng)它為熱蛤(B)蛤是能量，它遵守?zé)崃W(xué)第一定律

(0系統(tǒng)的蛤值等于內(nèi)能加體枳功(D)燃的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)答

案：D.因始是狀態(tài)函數(shù)。

3.涉及培的下列說(shuō)法中正確的是()

(A)單質(zhì)的始值均等于零(B)在等溫過(guò)程中蛤變?yōu)榱?C)在絕熱可逆過(guò)程中蛤變?yōu)榱?/p>

(D)化學(xué)反應(yīng)中系統(tǒng)的蛤變不一定大于內(nèi)能變化答案：D。因?yàn)楦蜃儭鱄=4U+4(pV)，可以看出若

△(pV)<0則AHVAU。

4.下列哪個(gè)封閉體系的內(nèi)能和蛤僅是溫度的函數(shù)()

(A)理想溶液(B)稀溶液(C)所有氣體(D)理想氣體

答案：D

5.與物質(zhì)的生成熱有關(guān)的下列表述中不正確的是()

(A)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單質(zhì)的生成熱都規(guī)定為零(B)化合物的生成熱一定不為零(0很多物質(zhì)的生成熱

都不能用實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量

(D)通常所使用的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)實(shí)際上都是相對(duì)值答案:Ao按規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下最

穩(wěn)定單質(zhì)的生成熱為零.

6.dU=CvdT及dUm=Cv,mdT適用的條件完整地說(shuō)應(yīng)當(dāng)是()

(A)等容過(guò)程(B)無(wú)化學(xué)反應(yīng)和相變的等容過(guò)程(C)組成不變的均相系統(tǒng)的等容過(guò)程

(D)無(wú)化學(xué)反應(yīng)和相變且不做非體積功的任何等容過(guò)程及無(wú)反應(yīng)和相變而且系統(tǒng)內(nèi)能只與溫度有關(guān)的非等

容過(guò)程答案：D

7.下列過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)能變化不為零的是()

(A)不可逆循環(huán)過(guò)程(B)可逆循環(huán)過(guò)程(C)兩種理想氣體的混合過(guò)程(D)純液體的真空蒸

發(fā)過(guò)程

答案：D。因液體分子與氣體分子之間的相互作用力是不同的故內(nèi)能不同。另外，向真空蒸發(fā)是不做功的，W

=0,故由熱力學(xué)第一定律AUnQ+W得△U=Q,蒸發(fā)過(guò)程需吸熱Q>0,故AU)。。

8.第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因是()

(A)能量不能創(chuàng)造也不能消滅(B)實(shí)際過(guò)程中功的損失無(wú)法避免(C)能量傳遞的形式只有熱和功

(D)熱不能全部轉(zhuǎn)換成功

答案：A

9.蓋斯定律包含了兩個(gè)重要問(wèn)題，即()

(A)熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第三定律(B)熱力學(xué)第一定律及熱的基本性質(zhì)

(C)熱力學(xué)第三定律及熱的基本性質(zhì)(D)熱力學(xué)第一定律及狀態(tài)函數(shù)的基本特征

答案：D

10.當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)ArCpEVO,則該過(guò)程的隨溫度升高而()

(A)下降(B)升高(C)不變(D)無(wú)規(guī)律答案：A。根據(jù)Kirchhoff公式

=可以看出。

11.在下面涉及蓋斯定律的表述中，不正確的是()

(A)對(duì)在等溫等壓且不做非體積功的條件下，發(fā)生的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和相變過(guò)程，可使用蓋斯定律

(B)對(duì)在等溫等容且不做功的條件下，發(fā)生的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，可使用蓋斯定律

(C)同一物質(zhì)在蓋斯定律涉及的幾個(gè)反應(yīng)中都出現(xiàn)時(shí)，只要無(wú)溶解等現(xiàn)象，相態(tài)不同也可加減

(D)利用蓋斯定律求某個(gè)反應(yīng)的熱效應(yīng)時(shí)可引入一些別的反應(yīng)，設(shè)想一些中間步驟，無(wú)論實(shí)際反應(yīng)是否按

這些中間步驟進(jìn)行都可以

答案：C

12.下面的說(shuō)法符合熱力學(xué)第一定律的是()

(A)在一完全絕熱且邊界為剛性的密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，其內(nèi)能一定變化

(B)在無(wú)功過(guò)程中，內(nèi)能變化等于過(guò)程熱，這表明內(nèi)能增量不一定與熱力學(xué)過(guò)程無(wú)關(guān)

(C)封閉系統(tǒng)在指定的兩個(gè)平衡態(tài)之間經(jīng)歷絕熱變化時(shí)，系統(tǒng)所做的功與途徑無(wú)關(guān)

(D)氣體在絕熱膨脹或絕熱壓縮過(guò)程中，其內(nèi)能的變化值與過(guò)程完成的方式無(wú)關(guān)

答案：Co因絕熱時(shí)△U=Q+W=W。(A)中無(wú)熱交換、無(wú)體積功故△U=Q+W=0。(B)在無(wú)功過(guò)程中AU

=Q,說(shuō)明始末態(tài)相同熱有定值，并不說(shuō)明內(nèi)能的變化與過(guò)程有關(guān)。(D)中若氣體絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆

膨脹所做的功顯然是不同的，故AU亦是不同的。這與內(nèi)能為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)并不矛盾，因從同一始態(tài)出發(fā)，

經(jīng)絕熱?！改媾蛎浥c絕熱不呼逆膨脹不可能到達(dá)同一終態(tài).

13.關(guān)于熱平衡，下列說(shuō)法中正確的是()

(A)系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，系統(tǒng)的溫度一定等于環(huán)境的溫度(B)并不是所有熱力學(xué)平衡系統(tǒng)都必須滿足

熱平衡的條件

(C)若系統(tǒng)A與B成熱平衡，B與C成熱平衡，則A與C直接接觸時(shí)也一定成熱平衡

(D)在等溫過(guò)程中系統(tǒng)始終處于熱平衡

答案：Co(A)中系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，若為絕熱系統(tǒng)則系統(tǒng)的溫度與環(huán)境無(wú)關(guān)，故不一定等于環(huán)境溫度。

(D)等溫過(guò)程中，系統(tǒng)不一定處于熱平衡中。例如，A的溫度大于B,A向B傳熱，而B(niǎo)向外散熱。若傳入B

的熱與從B散去的熱相等，則B的溫度不變，為一等溫過(guò)程，但A與B之間卻并沒(méi)有達(dá)到熱平衡.

14.關(guān)于節(jié)流膨脹，下列說(shuō)法正確的是

(A)節(jié)流膨脹是絕熱可逆過(guò)程(B)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的內(nèi)能變化(C)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的蛤值改變(D)節(jié)流過(guò)

程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化

答案：B

15.在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，物系經(jīng)歷了i步變化，則

(A)ZQi=0(B)ZQi-ZMi=0(C)ZWi=0(D)ZQi+ZWi=0答案：D。因?yàn)锳UnEQi

+ZWi,循環(huán)過(guò)程AUnO。

16.與物質(zhì)的燃燒熱有關(guān)的下列表述中不正確的是

(A)可燃性物質(zhì)的燃燒熱都不為零(B)物質(zhì)的燃燒熱都可測(cè)定，所以物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒蛤不是相對(duì)值

(C)同一可燃性物質(zhì)處于不同狀態(tài)時(shí)，其燃燒熱不同(D)同一可燃性物質(zhì)處于不同溫度下，其燃燒熱之值

不同答案：B。

17.關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件，確切地說(shuō)是

(A)等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程(B)等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程(C)等壓或等容且不做非體積功

的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程

(D)純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過(guò)程和等壓反應(yīng)過(guò)程

答案：C

18.關(guān)于熱力學(xué)可逆過(guò)程，下面的說(shuō)法中不正確的是

(A)可逆過(guò)程不一定是循環(huán)過(guò)程(B)在等溫可逆過(guò)程中，系統(tǒng)做功時(shí)，系統(tǒng)損失的能量最小

(C)在等溫可逆過(guò)程中，環(huán)境做功時(shí)，系統(tǒng)得到的功最小(D)可逆過(guò)程中的任何一個(gè)中間態(tài)都可從正逆

兩個(gè)方向到達(dá)

答案：因可逆過(guò)程系統(tǒng)做最大功，故系統(tǒng)損失的能量最大。

19.理想氣體自由膨脹與范德華氣體絕熱自由膨脹的區(qū)別在于范德華氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后

(A)AHHO(B)W=0(C)AU*O(D)0=0答案：A。上述兩過(guò)程因絕熱和不做功故W與Q均為

零。于走AU亦均為零。理想氣體自由膨脹的烙未變，但范德華氣體絕熱自由膨脹的蛤卻不等于零。因?yàn)檎?/p>

實(shí)氣體的蛤不僅是溫度的函數(shù)也是壓力或體積的函數(shù)。

20.如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時(shí)間，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，今以電阻

絲為體系有：

WSG)1絕熱

(A)〃=0,Q<0,U<0(B)o卅>0,Q<0,U>0

(C)W<0,0<0,U>0(D).〃<0,0=0,U>0

答案：Bo電阻絲得到電功，故W>0；也功全部轉(zhuǎn)化為熱并部分傳給水，故QV0;電阻絲仍有部分熱沒(méi)

有傳給水，故U>Qo

21.如困，用隔板將剛性絕熱壁容器分成兩半，兩邊充入壓力不等的空氣(視為理想氣體)，已知『右〉

將隔板抽去后：

(A)Q=0,W=0,U=0(B)^=0,W<0,U>0(C)."0,〃<0,U>0(D)

U=0,Q=W0

答案：Ao因系統(tǒng)為恒容絕熱，Q=W=0,故U=0.

22.對(duì)干理想氣體，下列關(guān)系中哪個(gè)是不正確的：

竺

(A)所1=°(B)第二。

(譏八八

C)=0(D)-=0

T18)T

答案:A。理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。

23.凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其〃和〃的值一定是：

(A)U>0,H>0(B)U=0,H=0(C)U<0,H<0(D)U=0,，大于、小于或

等于零不能確定。答案：Do

24.在實(shí)際氣體的節(jié)流膨脹過(guò)程中，哪一組描述是正確的：

(A)。>0,H=0,p<0(B)0=O,H<0,p>0(C)0=O,H=0,p<0(D)

Q<0,H=0,p<0

答案：C.節(jié)流膨脹過(guò)程恒玲絕熱且壓力降低。

25.H=&此式適用于哪一個(gè)過(guò)程：

(A)理想氣體從101325Pa反抗恒定的10132。5Pa膨脹到10132.5Pa(B)在O'C、101325Pa下，冰融化

成水

(C)電解CuS04的水溶液(D)氣體從(298K,101325Pa)可逆變化到(373K,10132.5Pa)

答案：Bo〃=4成立的條件是恒壓、W'=0o

26.一定量的理想氣體，從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體

積分別為％、Ko

(A)4〈4(B)■二"(C)K>K(D)無(wú)法確定

答案：C(因絕熱過(guò)程無(wú)法從環(huán)境吸熱，則同樣溫度下壓力較低，體積較小。)

27.某化學(xué)反應(yīng)在恒壓、絕熱和只作體積功的條件下進(jìn)行，體系溫度由7；升高到凡則此過(guò)程的蛤變;?：

(A小于零(B)大于零(C)等于零(D)不能確定答案:C。因恒壓、不做其它功，=Qp,

又因絕熱故=。

28.下圖為某氣體的0一/圖。圖中ATB為恒溫可逆變化，ATC為絕熱可逆變化，ATD為多方不可逆變化。

B,C,D態(tài)的體積相等。問(wèn)下達(dá)關(guān)系中哪一個(gè)錯(cuò)誤？

(A)7^>Tz⑻5〉心(C)”>石(D)心〉互答案：B

29.在體系溫度恒定的變化過(guò)程中，體系與環(huán)境之間：

(A)一定產(chǎn)生熱交換(B)一定不產(chǎn)生熱交換

(C)不一定產(chǎn)生熱交換(D)溫度恒定與熱交換無(wú)關(guān)答案：C.例如，理想氣體自由膨脹為恒溫

過(guò)程，W=0,Q=0o

30.某絕熱封閉體系在接受了環(huán)境所做的功后，其溫度：

(A)一定升高(B)一定降低(C)一定不變(D)不一定改變

答案:A

31.體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值：

(A)必定改變(B)必定不變(C)不一定改變(D)狀態(tài)與內(nèi)能無(wú)關(guān)答案：Co例如，理想氣體恒溫下

體積發(fā)生變化其內(nèi)能不變。

32.在一定八夕下，氣化烙分〃，熔化蛤和升華蛤.，的關(guān)系：

(A)sub//>vapH(B)>3H(C)sub，—vapH+fus//(D)”,>

subH答案：D

33.一可逆熱機(jī)與一不可逆熱機(jī)在其它條件都相同時(shí),燃燒等量的燃料，則可逆熱機(jī)牽引的列車(chē)行走的距

離：

(A)較長(zhǎng)(B)較短(C)一樣(D)不一定

答案:A

34.封閉體系中，有一個(gè)狀態(tài)函數(shù)保持恒定的變化途徑是什么途徑？

(A)一定是可逆途徑(B)一定是不可逆途徑(C)不一定是可逆途徑(D)體系沒(méi)有產(chǎn)生變化

答案：C

35.某體系在非等壓過(guò)程中加熱，吸熱。，使溫度從不升到凡則此過(guò)程的爆增量H:

(A)//=0(B)，=0(C)H=U+(")(D)，等于別的值.

答案：C

36.非理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹時(shí)，下述答案中哪一個(gè)錯(cuò)誤：

(A)0二0(B)〃二0(C)〃=0(D)〃二0

答案：D

37.下述哪一種說(shuō)法正確：

(A)理想氣體的焦耳一湯姆遜系數(shù)u不一定為零(B)非理想氣體的焦耳一湯姆遜系數(shù)u一定不為零

(C)理想氣體不能用作電冰箱的工作介質(zhì)(D)使非理想氣體的焦耳一湯姆遜系數(shù)口為零的p,T值只有

一組

答案：Co因理想氣體的焦耳一湯姆遜系數(shù)等于零，膨脹后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介質(zhì).

38.欲測(cè)定有機(jī)物的燃燒熱一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實(shí)測(cè)得熱效為或由公式得：&二a+knRT=

a+pkK式中°應(yīng)為何值？

(A)氧彈中氧氣壓力(B)鋼瓶中氧氣壓力(C)p(D)實(shí)驗(yàn)室大氣壓力

答案：D

39.下述說(shuō)法何者正確：

(A)水的生成熱即是氧氣的燃燒熱(B)水蒸汽的生成熱即是氧氣的燃燒熱(C)水的生成熱即是氫氣的

燃燒熱(D)水蒸汽的生成熱即是氫氣的燃燒熱

答案:C

40.一恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的ACP>0,則此反應(yīng)：

(A)吸熱(B)放熱(C)無(wú)熱效應(yīng)(D)吸放熱不能肯定

;問(wèn)答題

41.對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō)△5=0,是否說(shuō)明若水蒸氣為理想氣體則在25°C下將水蒸發(fā)成水蒸氣葉△&=()?

答：溫度不變內(nèi)能則不變的說(shuō)法只是對(duì)理想氣體才適用。水蒸發(fā)變?yōu)樗魵獠环洗藯l件，故不成立。

實(shí)際上水蒸發(fā)過(guò)程需吸收熱量q二AU—W,可見(jiàn)所吸之熱一部分對(duì)外做功，一部分使內(nèi)能增加.

42.說(shuō)明下列有關(guān)功的計(jì)算公式的使用條件.

(1)W=-p(外)AV(2)W=-nRTInV2/V1(3)W^-pV=-nRT(4)W=CvAT(5)W=-nR(T2-7；)/(1-/)

Y=Cp/Cv

答：由體積功計(jì)算的一般公式W--Jp(外)W可知；

(1)外壓恒定過(guò)程.則W=-p(外)AV。(2)理想氣體恒溫可逆過(guò)程。此時(shí)p(外)=p(內(nèi))，pV=nRT,

cnRTV

W=-\----dV=-RTIn—2

JVV,

(3)液體在恒溫恒壓p(外)=p(內(nèi))下蒸發(fā)成氣體，此蒸氣為理想氣體，且液體體積與氣體體積相比較可

以喀去.W=-〃(外)(V液)X-p(內(nèi))V,=-HRTO

(4)理想氣體絕熱過(guò)程.△UnWnCvAT

(5)理想氣體絕熱可逆過(guò)程。PM，=/4V1=k,代入功的積分式可得W=rR(7；-4)/(1-y)。

43.從同一始態(tài)膨脹至體積相同的終態(tài)時(shí)，為什么理想氣體的恒溫膨脹功總大于絕熱可逆膨脹功？

答：兩過(guò)程中壓力下降程度不同，理想氣體恒溫可逆膨脹過(guò)程中從環(huán)境吸熱因此壓力下降較小，而理想氣

體絕熱可逆膨脹過(guò)程中無(wú)法從環(huán)境吸熱故壓力下降較大，因此理想氣體恒溫可逆膨脹過(guò)程所做的功總是大于

絕熱可逆膨脹過(guò)程所做的功。

44.為什么膨脹功和壓縮功均使用相同的公式W二—J〃(外)dV?

答：熱力學(xué)中功是以環(huán)境為基礎(chǔ)，即以環(huán)境所留下的變化來(lái)衡量的“膨脹時(shí)，系統(tǒng)抵抗外壓對(duì)"環(huán)境做功，

環(huán)境得到功，相當(dāng)于將一重物升高。因此卬=-/〃(外)dV.當(dāng)外壓大于系統(tǒng)壓力時(shí)，系統(tǒng)被壓縮，環(huán)境對(duì)

系統(tǒng)做功，相當(dāng)于重物高度下降，環(huán)境損失掉做功的能力，本身做功的能力就減小。因此壓縮過(guò)程中，起作用

的壓力不是內(nèi)壓而是外壓，外壓決定了系統(tǒng)做功的大小，故其體積功的表達(dá)式仍為W=-J〃(外)IV。

45.理想氣體恒溫條件下反抗恒外壓膨脹，則

(1)AH=AU+A(pV),AU=0,△(pV)=0,故△H=0(2)AH=AU+pAV,△U=0,pZ\V手0,古攵

△H=#0

上面兩個(gè)考慮問(wèn)題的方法哪個(gè)是正確的？

答：方法(1)是正確的.理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，因恒溫故AUnO,理想氣體恒溫下pV=nRT為常數(shù)，

故A(pV)=Oo方法(2)的錯(cuò)誤在于H=U+pV中的p是指系統(tǒng)的壓力。在反抗恒外壓膨脹過(guò)程中，系統(tǒng)的

壓力既不是常數(shù)亦不等于外壓，因此不能認(rèn)為A(pV)=pAVQ

46.系統(tǒng)經(jīng)一個(gè)循環(huán)后，AH、AU、Q、W是否皆等于零？

答：否。其中H和U為狀態(tài)函數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)至原態(tài)后其值復(fù)原，即AH：。、△Un。。而熱與功是與途徑有關(guān)

的函數(shù)，一般不會(huì)正好抵消而復(fù)原，除非在特定條件下，例如可逆絕熱膨脹后又可逆絕熱壓縮回至原態(tài)，或可

逆恒溫膨脹后又可逆恒溫壓縮回至原態(tài)等。

47.理想氣體從p1絕熱膨脹至p2時(shí)，W=AU,絕熱膨脹時(shí)若外壓為零則W=O,△(]=()；若外壓不為零則AU

RO.以上兩AU不相等與U為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)是否矛盾？

答：不矛盾。在本例中，從同一始態(tài)出發(fā)進(jìn)行絕熱膨脹，若外壓不同則終態(tài)是不可能麗同的。因此AU

亦不會(huì)相同.若外壓不等于零時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能要消耗一部分用以轉(zhuǎn)化為功，同時(shí)系統(tǒng)的溫度要下降；當(dāng)外壓等

于零時(shí)，系統(tǒng)不對(duì)外做功，不消耗內(nèi)能故△U=O,同時(shí)系統(tǒng)的溫度也不變。

48.25℃101.325Kpa下Cu-Zn電池放電做功時(shí)放熱4561J.問(wèn)些反應(yīng)的AH是否就是4561J?

答：否。Qp=AH的條件是恒壓、只做體積功。此電池放電時(shí)做出電功，不符合上述條件，故AH豐Qp。

49.25℃100KPa下液態(tài)氮的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱與(298K)為零嗎？

答：否。因?yàn)榘匆?guī)定只有25°C100Kpa下最穩(wěn)定的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱才為零。液態(tài)氮雖為單質(zhì)，但在

25℃100Kpa下不能穩(wěn)定存在，故其A/"：(298K)不等于零。只有氣態(tài)氮的(298K)才為零.

50.下面的說(shuō)法是否正確，并說(shuō)明理由？

(1)系統(tǒng)的蛤等于等壓熱。(2)系統(tǒng)的始改變值A(chǔ)H等亍等壓熱。(3)系統(tǒng)的始等于系統(tǒng)的熱量.

答：(1)不正確。系統(tǒng)的蛤H=U+pV。烙具有能量的單位，但其絕對(duì)值是不知道的，蛤并沒(méi)有明確的物理意義。

因此系統(tǒng)的蛤不等于等壓熱。

(2)不正確。AHMQP的條件是等壓且不做其它功。符合上述條件時(shí)AH才等于等壓熱。

(3)不正確.爆為狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)一定蛤有確定值。而熱是與過(guò)程有關(guān)的函數(shù).只有(而不是H)在

等壓和不做其它功的條件下才等于過(guò)程的熱。

51.對(duì)于一定量的理想氣體，溫度一定時(shí)，內(nèi)能與蛤是否一定？是否對(duì)所有氣體來(lái)說(shuō)溫度一定，內(nèi)能與蛤都

一定呢？

答：對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō)，其內(nèi)能與蛤只是溫度的函數(shù)。故溫度一定內(nèi)能與蛤就一定。其它氣體內(nèi)能與始不

僅是溫度的函數(shù)而且是壓力或體積的函數(shù)，故溫度一定還要指定壓力或體積內(nèi)能與蛤才有確定值.

52.1moI理想氣體從0"C恒容加熱至100℃和從0℃恒壓加熱至10O1C,△U是否相同？Q是否相同？W是否相同？

答:理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，故AU是相同的。因熱和功是與過(guò)程有關(guān)的，故Q和W是不相同的。

恒容加熱不對(duì)外做功，而恒壓加熱系統(tǒng)對(duì)外做體積功。

53.一個(gè)絕熱氣缸有一理想絕熱活塞(無(wú)磨擦、無(wú)重量)，其中含有理想氣體，內(nèi)壁繞有電阻絲，當(dāng)通電時(shí)

氣體就慢慢膨脹.因?yàn)槭且坏葔哼^(guò)程，Qp=AH,又因?yàn)槭墙^熱系統(tǒng)，Qp=O,所以△H=00這結(jié)論對(duì)嗎？

答：不對(duì)。此過(guò)程因環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做了電功，故Qp手ZiH。

54.下列兩個(gè)過(guò)程是否都是循環(huán)過(guò)程？

(1)由上與。2合成水，然后再電解成出與。2；

(2)金屬銅在試管中氧化成氧化銅，然后再通入氫氣，使氧化銅還原為銅(以銅為體系與以銅和氧為體

系有何不同)。

答：(1)為循環(huán)過(guò)程。(2)若以銅為系統(tǒng)，是循環(huán)過(guò)程：若以銅和氧為系統(tǒng)，則不是循環(huán)系統(tǒng)。因?yàn)槿?/p>

用氫氣還原，氧生成水而未能還原成氧。

；是非題

55.()恒容下，一定量的理想氣體在溫度升高時(shí)，其內(nèi)能將增加。

56.()理想氣體反從10p〃反抗恒定外壓膨脹到p”過(guò)程匕ZXH二QP

57.()對(duì)于封閉體系來(lái)說(shuō)，當(dāng)過(guò)程的始態(tài)與終態(tài)確定后，Q+W或W(當(dāng)Q=0時(shí))就有確定值。

58.()相變過(guò)程一定是恒溫恒壓過(guò)程。

59.()從始終態(tài)的角度看，對(duì)于伏，態(tài)函數(shù)，凝華可以看作冷凝和凝固的加和.

60.()一般來(lái)說(shuō)，相變時(shí)，體系內(nèi)能不會(huì)發(fā)生變化。

61.()在絕熱、密閉、堅(jiān)固的容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一定為零，不一定為零。

62.()一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾M成婚也是同溫下石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒燃。

63.()單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成婚為零。

64.()等溫等壓下液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣，如把水蒸氣看成理想氣體，因溫度不變，故過(guò)程的4U=0;△

HRo

65.()穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成婚為零。

66.()一般來(lái)說(shuō)，相變時(shí)，體系內(nèi)能不會(huì)發(fā)生變化。

；填空題

67.已知反應(yīng)A(g)+B(g)TC(g)+H20(I)在298。15K時(shí)的恒容摩爾反應(yīng)熱為100kJ?moL,則在同

溫下該反應(yīng)的恒壓反應(yīng)熱

&二_wRT(計(jì)算式)二」OOkJX8。3145Xl(T3kJ??由。尸><298。15K=102.5kJ?mol

(2分)

68.節(jié)流膨脹過(guò)程又稱(chēng)為一恒始過(guò)程.多數(shù)氣體經(jīng)此過(guò)程后引起溫度下降.(2分)

69.25匕下，1molN(可視為理想氣體)由1dm3膨脹到5dm3，吸熱2kJ,則對(duì)外作功W=—

2kJ(按系統(tǒng)得功為正的規(guī)定)。

70.1molH?(可看作理想氣體)等溫可逆地由100kPa、20dn?壓縮至200kPa,終態(tài)體積V=10城

71.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)變換公式QP-Qv=AnRT的適用條件是封閉系統(tǒng),非體積功為零,反應(yīng)組分

中的氣體為理想氣體。

；計(jì)算題

72.在298.15K時(shí)，使5。27克的甲醇(摩爾質(zhì)量為32克)在彈式量熱計(jì)中恒容燃燒，放出119。50kJ

的熱量。忽略壓力對(duì)蛤的影響。

(1)計(jì)算甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒蛤.

(2)已知298.15K時(shí)H20(I)和C()2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成蛤分別為一285。83kJ-moF'、-393.51kJ?mol

t,計(jì)算CH30H(I)的△閨o

(3)如果甲醇的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)給為35o27kJ-mol-1,計(jì)算CH30H(g)的(10分)

3

解：(1)甲醇燃燒反應(yīng)：CH30H⑴+2o2(g)TC02(g)+2H2O(I)

1

△cUm=-119o50kJ/(5.27/32)moI=-725。62kJ?moT

△Im=△〃+Z彩電水7

3-1

二(-725O62-0o5X2。3145X298.15X10-)kJ?.mol

=二一725.6—0.5*8。314*0o29815\#“0。0”-726.86kJ?mol

(2)/\cHn=△此(CO；)+(H?0)-△陽(yáng)°[CH30H(I)]

[CHaOH(I)]=Af//.(C02)+2Z\f&(H20)一

=[-393.51+2X(-285o83)一(一726。86)]kJ-mol-1

二一393.51—2*285。83+726。8-238.31kJ?mol

=35o27kJ?omolf

(3)CH3OH(I)TCH30H(g),△“//?

△[CH3OH(g)]二△3?[CH30H(I)]+=(-238.31+35O27)kJ?。mol

203.04kJ?mol'1

73.在一定壓力q和溫度298。2K的條件下,1moIC2H50H(I)完全燃燒時(shí)所做的功是多少？設(shè)體系中氣體服

從理想氣體行為。

解：反應(yīng)方程

C2H5OH(/)+3。2(g)------------>2c。2(g)+H2O(l)（1分）

這是等溫、等壓下的化學(xué)反應(yīng):

卬=一雙匕一匕)[2分）

n,RT3RTn.RT2RT

匕=———=---V,=———=-------（2分）

PPPP

2RT3RT、0八丁

1WI7=-p(------)=-(2-3)xRr

PP（1分）

=7?T=8.314x298.2=2479J

!第二章熱力學(xué)第二定律

;選擇題

74.AG=0的過(guò)程應(yīng)滿足的條件是

（A）等溫等壓且非體積功為零的可逆過(guò)程（B）等溫等壓且非體積功為零的過(guò)程（C）等溫等容且非體積

功為零的過(guò)程

（D）可逆絕熱過(guò)程

答案：A

75.在一定溫度下，發(fā)生變化的孤立體系，其總嫡

（A）不變（B）可能增大或減小（C）總是減?。―）總是增大答案：D.因孤立系發(fā)生的變化必為自發(fā)過(guò)程，根據(jù)

炳增原理其嫡必增加.

76.對(duì)任一過(guò)程，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)的是

（A）體系的內(nèi)能變化（B）體系對(duì)外作的功（C）體系得到的功（D）體系吸收的熱

答案：Ac只有內(nèi)能為狀態(tài)函數(shù)與途徑無(wú)關(guān)，僅取決于始態(tài)和終態(tài)C

77.下列各式哪個(gè)表示了偏摩爾量：

（A）W（B）昌]（C）M（D）M

I西人iI的兒?jiǎn)酙西兒力I西）Tpni

答案：Ao首先根據(jù)偏摩爾量的定義，偏導(dǎo)數(shù)的下標(biāo)應(yīng)為恒溫、恒壓、恒組成.只有A和D符合此條件。

但D中的陽(yáng)不是容量函數(shù)，故只有A是偏摩爾量。

78.氮?dú)膺M(jìn)行絕熱可逆膨脹

△U=O（B）△S=O（0AA=O（D）△G=O答案：B。絕熱系

統(tǒng)的可逆過(guò)程炳變?yōu)榱恪?/p>

79.關(guān)于吉布斯函數(shù)G,下面的說(shuō)法中不正確的是

(A)AGW*在做非體積功的各種熱力學(xué)過(guò)程中都成立

(B)在等溫等壓且不做非體積功的條件下，對(duì)于各種可能的變動(dòng)，系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉氏函數(shù)最小

(C)在等溫等壓且不做非體積功時(shí)，吉氏函數(shù)增加的過(guò)程不可能發(fā)生

(D)在等溫等壓下，一個(gè)系統(tǒng)的吉氏函數(shù)減少值大于非體積功的過(guò)程不可能發(fā)生.答案：Ao因只有在恒溫恒

壓過(guò)程中AG/W'才成立。

80.關(guān)于熱力學(xué)第二定律下列哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的

(A)熱不能自動(dòng)從低溫流向高溫⑻不可能從單一熱源吸熱做功而無(wú)其它變化(C)第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是造不成的(D

熱不可能全部轉(zhuǎn)化為功

答案：Do正確的說(shuō)法應(yīng)該是，熱不可能全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其它變化

81.關(guān)于克勞修斯一克拉佩龍方程下列說(shuō)法鋸誤的足

(A)該方程僅適用于液一氣平衡(B)該方程既適用于液一氣平衡又適用于固一氣平衡

(C)該方程假定氣體的體積遠(yuǎn)大于液體或固體的體積(D)該方程假定與固相或液相平衡的氣體為理想氣體

答案：A

82.關(guān)于燧的說(shuō)法正確的是

(A)每單位溫度的改變所交換的熱為炳(B)可逆過(guò)程病變?yōu)榱?C)不可逆過(guò)程炳將增加(D)炳與系統(tǒng)

的微觀狀態(tài)數(shù)有關(guān)

答案：Do(A)炳變的定義=其中的熱應(yīng)為可逆熱；(B)與(C)均在絕熱系統(tǒng)中才成立。

83.在絕熱條件F,迅速推動(dòng)活塞壓縮氣筒內(nèi)空氣，此過(guò)程的嫡變

(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)無(wú)法確定答案：Ao

絕熱不可逆過(guò)程炳要增加。

84.氫氣進(jìn)行不可逆循環(huán)

△U>0(B)AS=O(C)△S>0(D)AS<0答案：B。

循環(huán)過(guò)程狀態(tài)函數(shù)不變。

85.氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中生成水

(A)△S=0(B)△G=0(C)AH=O(D)AU=O

答案：D.絕熱鋼瓶中進(jìn)行的反應(yīng)無(wú)熱交換、無(wú)體積功，即Q=W=0,故△(]=().此過(guò)程為絕熱不可逆過(guò)程

故AS〉。。此過(guò)程恒容△HuZkU+A(pV)=VZkp,因Ap不等于零故AH亦不為零。恒溫、恒壓不做其它的

可逆過(guò)程AGnO,上述過(guò)程并非此過(guò)程。

86.下述過(guò)程,體系的△G何者為零？

(A)理想氣體的等溫膨脹(B)孤立體系的任意過(guò)程(C)在100"C,101325Pa下1mol水蒸發(fā)成水汽(D)

絕熱可逆過(guò)程

答案：Co可逆相變AG為零。

87.關(guān)干炳的性質(zhì)，下面的說(shuō)法中不正確的是

(A)環(huán)境的靖變與過(guò)程有關(guān)(B)某些自發(fā)過(guò)程中可以為系統(tǒng)創(chuàng)造出靖(C)嫡變等于過(guò)程的熱溫商

(D)系統(tǒng)的炳等于系統(tǒng)內(nèi)各部分炳之和答案:C。正確的說(shuō)法應(yīng)為炳變

等于過(guò)程的可逆熱溫商.

88.關(guān)于亥姆霍茲函數(shù)A,下面的說(shuō)法中不正確的是

(A)A的值與物質(zhì)的量成正比(B)雖然A具有能量的量綱，但它不是能量(C)A是守恒的參量(D)A的絕

對(duì)值不能確定答案：C

89.關(guān)干熱力學(xué)基本方程dU=TdS-pdV,下面的說(shuō)法中準(zhǔn)確的是

(A)TdS是過(guò)程熱(B)pdV是體積功(C)TdS是可逆熱(D)在可逆過(guò)程中，pdV等于體積功，TdS即為過(guò)

程熱答案：D

90.理想氣體在自由膨脹過(guò)程中，其值都不為零的一組熱力學(xué)函數(shù)變化是

(A)AU.AH.AS、AV(B)AS.kA、AV、AG(C)AT.AG.AS、AV(D)AU、AA、

△H、AV

答案：B.理想氣體自由膨脹過(guò)程中不做功亦不放熱，故△(]=(),△Tn。。

91.在一絕熱恒容箱中，將NO(g)和02(g)混合，□假定氣體都是理想的，達(dá)到平衡后肯定都不為零的量是

(A)Q,W,AU(B)Q,AU,AH(C)AH,AS,AG(D)AS,AU,W

答案：Co此條件下Q、W和AU都為零。由△H=AU+A(pV)可見(jiàn)反應(yīng)前后壓力有變化故AH不為零,

微觀狀態(tài)數(shù)有變化故AS不為零，(TS)亦不為零。

92.在下列過(guò)程中，△GnAA的是

(A)液體等溫蒸發(fā)(B)氣體絕熱可逆膨脹(C)理想氣體在等溫下混合(D)等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)

答案：Co由46=2^+△(pV)可知若△(pV)=0則△G=AA。

93—卡諾熱機(jī)在兩個(gè)不同溫度之間的熱源之間運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)工作物質(zhì)為氣體時(shí),熱機(jī)效率為42%,若改用液體

工作物質(zhì)，則其效率應(yīng)當(dāng)

(A)減少(B)增加(O不變(D)無(wú)法判斷

答案：C

94.理想氣體絕熱向真空膨脹，則

(A)dS=0,dW=0(B)dH=0,dU=0

(C)dG0,dH0(D)dU=0dG=0

答案：B

95.對(duì)于孤立體系中發(fā)生的實(shí)際過(guò)程，下式中不正確的是

(A)W=0(B)Q=0(C)dS>0D)dH0

答案：D

96.理想氣體經(jīng)叩逆與不叩逆兩種絕熱過(guò)程，則

(A)可以從同一始態(tài)出發(fā)達(dá)到同一終態(tài).(B)不可以達(dá)到同一終態(tài)。(C)不能確定以上A、B中哪

一種正確。

(D)可以達(dá)到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定。

答案：B

97.求任一不可逆絕熱過(guò)程的炳變dS,可以通過(guò)以下哪個(gè)途徑求得？

(A)始終態(tài)相同的可逆絕熱過(guò)程。(B)始終態(tài)相同的可逆恒溫過(guò)程。(C)始終態(tài)相同的可逆非絕熱過(guò)程。(D)

B和C為可。答案：C

98.在絕熱恒容的系統(tǒng)中，M和CI?反應(yīng)化合成HCI。在此過(guò)程中下列各狀態(tài)函數(shù)的變化值哪個(gè)為零？

(A)△rHm(B)△rllmC)△rSm(D)△rGm

答案：Bo因Q=0,W=0<>

99.1molAg(s)在等容下由273。2K加熱到303.2K。已知在該溫度區(qū)間內(nèi)Ag(s)的

Cv,m=24.48J?K—1?mol—1則其炳變?yōu)?

(A)2.531J-K—1(B)5.622J-K—1(C)25.31J-K-1(D)56.22J-K—1

303.2「廳

答案：303.2

AoAS=j——=24.48In=2.55

273.2T273.2

100.理想氣體經(jīng)歷等溫可逆過(guò)程，其炳變的計(jì)算公式是：

(A)AS=nRTIn(p1/p2)(B)AS=nRTIn(V2/V1)(C)AS=nRln(p2/p1)(D)AS=nRln

(V2/V1)答案：D

101.在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，90℃的液態(tài)水氣化為90°C的水蒸汽，體系的炳變?yōu)椋?/p>

(A)AS體＞0(B)AS體V0(C)AS體=0(D)難以確定答案：A。液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，

混亂度增加，故炳增加.

102.在101.325kPa下，385K的水變?yōu)橥瑴叵碌乃羝?。?duì)于該變化過(guò)程，下列各式中哪個(gè)正確：

(A)AS體+AS環(huán)〉0(B)Z1S體+AS環(huán)〈0(C)AS體+AS環(huán)=0(D)AS體+AS

環(huán)的值無(wú)法確定

答案：Ao因該變化為自發(fā)過(guò)程。

103.在標(biāo)準(zhǔn)壓力p和268.15K時(shí)，冰變?yōu)樗?，體系的焰變AS體應(yīng)：

(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)無(wú)法確定答案:A.因

因體變液體混亂度增加.

104。1mol理想氣體從p1,V1,T1分別經(jīng)：(1)絕熱可逆膨脹到p2,V2,T2;(2)絕熱恒外壓下膨脹到p2',

V2Z,T2'，若p2=p2‘則：(A)T2Z=T2,V2'=V2,S2'=S2(B)T2'>T2,V2'<V2,

S2Z<S2

(C)T2'>T2,V2'>V2,S2'>S2(D)T2'<T2,V2’<V2,S2'<S2

答案：C。恒外壓膨脹較可逆膨張做出的功要少，且絕熱，故過(guò)程(2)內(nèi)能的減少要小一些，所以T2'>

T2o終態(tài)壓力相同因此V2'>V2.又根據(jù)礴增原理，可判定S2'>S2.

105.理想氣體在恒溫條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至某一壓力，此變化中體系的炳變AS體及環(huán)境的炳變AS環(huán)應(yīng)為：

(A)ZkS體〉0,AS環(huán)〈0⑻AS體〈0,AS環(huán)〉0(C)ZkS體>0,AS環(huán)=0(D)

△S體〈0,環(huán)=0

答案：Bo理想氣體恒溫壓縮混亂度減小，故炳減小；而理想氣體恒溫壓縮時(shí)內(nèi)能不變，得到的功要以

熱的形式釋放給環(huán)境，故環(huán)境得到熱AS環(huán)>0o

106.理想氣體在絕熱條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)態(tài)，此變化中的體系炳變AS體及環(huán)境炳AS環(huán)應(yīng)為：

(A)AS體〉0,AS環(huán)<0(B)AS體<0,AS環(huán)〉0(C)AS體>0,△$環(huán)二0(D)

△S體<0,AS環(huán)二0

答案：C。該過(guò)程為絕熱不可逆過(guò)程，故體〉0;又因絕熱過(guò)程，故AS環(huán)二0.

107.在101.3kPa下，110℃的水變?yōu)?10℃水蒸氣，吸熱Qp,在該相變過(guò)程中下列哪個(gè)關(guān)系式不成立？

(A)AS體〉0(B)AS環(huán)不確定(C)AS體+AS環(huán)〉0(D)AG體〈0

答案：Bo環(huán)境的靖變是確定的，呼由△5環(huán)=一(^/丁來(lái)求算。

108.一個(gè)由氣相變?yōu)槟巯嗟幕瘜W(xué)反應(yīng)在恒溫恒容下自發(fā)進(jìn)行，問(wèn)下列各組答案中哪一個(gè)是正確的：

(A)AS體>0,AS環(huán)〈0(B)ZkS體<0,AS環(huán)〉0(C)AS體<0,△$環(huán)二0(D)

△S體〉0,AS環(huán)二0

答案：B。反應(yīng)由氣相變?yōu)槟巯喽藴p少，AS體<0;自發(fā)過(guò)程的總埔變應(yīng)增加，故環(huán)〉0?

109.263K的過(guò)冷水凝結(jié)成263K的冰，則：

(A)AS<0(B)AS>0(C)AS=0(D)無(wú)法確定答案：

A。恒溫下液體變固體嫡減少。

110.理想氣體由同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)(1)絕熱可逆膨脹；(2)多方過(guò)程膨脹，達(dá)到同一體積V2,則過(guò)程

(1)的炳變AS(1)和過(guò)程(2)的靖變AS(2)之間的關(guān)系是：

(A)AS(1)>AS(2)(B)AS(1)<AS(2)(C)AS(1)=AS(2)(D)兩者無(wú)確

定關(guān)系

答案：Bo絕熱可逆過(guò)程△5=(),多方過(guò)