物理化學(xué)概念辨析

1、物 理 化 學(xué) 第一章熱力學(xué)體系與狀態(tài) 142 156 158問 題 摘 要一、 體系環(huán)境界面【1.2】容器中進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)： Zn(s)+2HCl(aq) T,P ZnCl2 (aq)+H2 (g)這是什么體系?界面在什么位置? 解答：按照質(zhì)量守恒定律，上述反應(yīng)應(yīng)屬于封閉體系。如果是恒溫恒壓的封閉體系，反應(yīng)過程中不斷產(chǎn)生的氫氣就應(yīng)始終包含在界面之內(nèi)，所以界面應(yīng)不斷擴(kuò)大。 如果所設(shè)想的界面停留在容器中液體的表面不動(dòng)，則在恒溫恒壓下，氫氣必將穿過此界面而逸出，這時(shí)的反應(yīng)體系就稱為開放體系。由此可見明確界面位置對于選取體系的重要性。由此例還可看出，在封閉體系中也是可以進(jìn)行各種物理或化學(xué)變化的，但

2、在變化中體系的總質(zhì)量不變。也就是說：“封閉體系”是建立在質(zhì)量守恒定律上的一個(gè)概念。所以一般而言，一個(gè)配平的化學(xué)反應(yīng)方程式，實(shí)際上已表明該反應(yīng)是在封閉體系當(dāng)中進(jìn)行的。 如果上述反應(yīng)不是在恒溫恒壓下進(jìn)行，而是在一個(gè)恒容、絕熱、不透光、不導(dǎo)電的容器中進(jìn)行，這就是一個(gè)隔離體系。 對同一問題，限定不同的條件，體系的性質(zhì)就不相同。即選擇體系有一定的任意性。值得注意的是，體系的性質(zhì)一旦選定，在處理問題的過程中就不能變動(dòng)，否則會出現(xiàn)矛盾(見題【2.14】)?！?.5】一個(gè)爆炸反應(yīng)體系是屬于絕熱體系，還是屬于孤立體系?解答：絕熱體系是指與環(huán)境完全沒有熱交換的體系。由于實(shí)際上沒有完全絕熱的材料存在，所以絕熱體系只

3、能是一種理想狀況。實(shí)踐中常把進(jìn)行得很快而來不及與環(huán)境充分進(jìn)行熱交換的變化體系稱為絕熱體系，如爆炸反應(yīng)體系、恒外壓膨脹等。孤立體系是指完全不受環(huán)境影響的體系(既沒有物質(zhì)交換也沒有能量交換。)當(dāng)然，這也僅是一種理想的情況，實(shí)際上并不存在，而且也沒有研究價(jià)值。實(shí)踐中常把受環(huán)境影響很小的體系近似看做孤立體系，如體系的自由膨脹等。爆炸反應(yīng)體系屬于絕熱體系，但不屬于孤立體系，因?yàn)楸ǚ磻?yīng)常伴隨著光能及振動(dòng)能的傳遞。二、 狀態(tài)狀態(tài)函數(shù)【1.8】體系的同一狀態(tài)能否具有不同的體積?體系的不同狀態(tài)能否具有相同的體積?體系的狀態(tài)改變了，是否其所有的狀態(tài)函數(shù)都要發(fā)生變化?體系的某一狀態(tài)函數(shù)改變了，是否其狀態(tài)必定發(fā)生變

4、化?解答：根據(jù)多變量公理以及狀態(tài)函數(shù)的單值性，體系的同一狀態(tài)不能具有不同的體積；體系的不同狀態(tài)可以具有相同的體積。體系的狀態(tài)改變了，其所有的狀態(tài)函數(shù)不一定都要發(fā)生變化；但體系的某一狀態(tài)函數(shù)改變了，其狀態(tài)必定發(fā)生變化?！?.9】如果物體A分別與物體B、C達(dá)到溫度一致，則物體B與C是否達(dá)到熱平衡?解答：溫度是一種狀態(tài)函數(shù)，是強(qiáng)度性質(zhì)。溫度是體系中大量微觀粒子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大小的宏觀量度。當(dāng)兩個(gè)溫度不同的物體相接觸時(shí)，熱量就會自發(fā)從高溫物體不斷傳遞給低溫物體。經(jīng)過一段時(shí)間之后，兩個(gè)物體內(nèi)的微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能終會趨于一致，即具有相同的溫度，此時(shí)稱這兩個(gè)物體達(dá)到了熱平衡。如果物體A的溫度分別

5、與物體B及物體C達(dá)到一致，說明物體B和C中的微觀粒子的平均動(dòng)能亦相等，即也達(dá)到了熱平衡。具有相同的溫度。這一結(jié)論稱為熱力學(xué)第零定律。只有有了第零定律，才使得運(yùn)用溫度計(jì)作為測量各種體系冷熱程度的參比標(biāo)準(zhǔn)成為可能。所以熱力學(xué)第零定律是一條更為基本的定律?！?.11】某體系可以從狀態(tài)B變化到狀態(tài)A，也可以從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A。這兩種狀態(tài)A以及各狀態(tài)函數(shù)在此兩種狀態(tài)A的數(shù)值是否都完全相同?解答：完全相同。狀態(tài)及狀態(tài)函數(shù)都只與體系的某一現(xiàn)實(shí)狀況有關(guān)，而與這種狀況是由哪一個(gè)初始狀態(tài)變化而來，以及這種狀況將向哪一個(gè)狀態(tài)變化而去無關(guān)；與變化的途徑以及變化的時(shí)間長短亦無關(guān)。當(dāng)體系從某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷了若干步驟又

6、變回到原來狀態(tài)時(shí)，所有的狀態(tài)函數(shù)也就都恢復(fù)到了原來的數(shù)值?！?.12】在一個(gè)多相共存的體系中，體系的壓力指的是什么?解答：壓力是體系的一種強(qiáng)度性質(zhì)，是體系中大量微觀粒子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量改變大小的宏觀量度。一般而論，如果體系中僅有氣相物質(zhì)，則體系的壓力即指各氣體分壓的總和；如果體系僅有凝聚相(包括液相和固相)，則體系的壓力即指此凝聚相表面上所承受的壓力值；如果體系中氣相、液相與固相共存，則體系的壓力即為其中氣相物質(zhì)的總壓力。有人可能會問：由物理力學(xué)得知，在液體或固體內(nèi)部，不同高度上的壓力有明顯差別。上述確定體系壓力的方法，是否過于籠統(tǒng)而不夠精確?經(jīng)典熱力學(xué)在考慮有限的宏觀體系的壓力時(shí)，一般都忽略

7、外界重力場的影響。除此之外，其他外場如電磁場、離心力場等的影響也被忽略。通常情況下，這種忽略所造成的誤差都在允許范圍之內(nèi)，卻可以大大簡化計(jì)算。但是，如果對于某一課題，外場的影響已大到不可忽略的程度時(shí)，也須將此影響計(jì)算在內(nèi)。【1.13】體系的壓力與環(huán)境的壓力有何關(guān)系?解答：體系的壓力p體與環(huán)境的壓力p外是兩個(gè)不同的概念，相互有聯(lián)系也有區(qū)別，應(yīng)予正確區(qū)分。如果體系的界面是一個(gè)四壁均不可移動(dòng)的堅(jiān)固容器，則體系的壓力與外壓無關(guān)；如果界面的某一部分可視為理想活塞，可自由移動(dòng)，則在達(dá)到平衡時(shí)，體系的壓力與外壓相等，即p體=p外(單位為Nm-2，或稱為Pa)例如實(shí)驗(yàn)室中的凝聚相體系，若放在開口容器中，則體系

8、的壓力就等于實(shí)驗(yàn)室中的大氣壓力。所以，恒壓一定要有恒外壓的條件做保證；而恒外壓卻不一定恒壓。三、 狀態(tài)函數(shù)的數(shù)學(xué)性質(zhì)【1.17】平衡態(tài)熱力學(xué)所研究的對象是真平衡態(tài)，亞穩(wěn)平衡態(tài)，還是流動(dòng)體系穩(wěn)定態(tài)?解答：真平衡態(tài)是在一定條件下(如恒溫恒壓)，體系所能處在的能量(如吉布斯自由能G)最低的狀態(tài)。它可由體系從不同方向經(jīng)自發(fā)變化而最終達(dá)到(此部分內(nèi)容詳見第三章)。真平衡態(tài)即是熱力學(xué)的平衡態(tài)。亞穩(wěn)態(tài)是熱力學(xué)的非平衡態(tài)。但在無外界動(dòng)力學(xué)因素的影響時(shí)，也可以出現(xiàn)，而且可以穩(wěn)定較長時(shí)間，如過冷液體、過飽和溶液、憎液溶膠等。在相平衡中，亞穩(wěn)態(tài)可以用虛線在相圖中表示(詳見第五章)。練習(xí)題1.由理想氣體分子運(yùn)動(dòng)論得出

9、的結(jié)果，每一氣體分子的平均平動(dòng)能是多少?A.1/2kTB. kT C. 3/2kT D.1/2RT2.“壓強(qiáng)”，即物理化學(xué)中通常稱為“壓力”的物理量，其量綱是什么?A.動(dòng)量/(面積時(shí)間) B.力/(面積時(shí)間)C.動(dòng)能/(面積時(shí)間) D.加速度/(面積質(zhì)量)3.下述說法中，哪一種是錯(cuò)誤的?A.壓力是宏觀量B.壓力是體系微觀粒子一種運(yùn)動(dòng)行為的統(tǒng)計(jì)平均值C.壓力是體系微觀粒子碰撞器壁時(shí)動(dòng)量改變量的量度D.壓力是體系微觀粒子相互碰撞時(shí)動(dòng)能改變量的量度4.下述說法中，哪一種是錯(cuò)誤的?A.體系的狀態(tài)即是平衡態(tài)B.狀態(tài)方程式即體系狀態(tài)函數(shù)之間的關(guān)系式C.體系的狀態(tài)與狀態(tài)圖上實(shí)點(diǎn)一一對應(yīng)D.體系的狀態(tài)即是流動(dòng)

10、體系穩(wěn)定態(tài)5.氣體常數(shù)R具有什么量綱?A.能量溫度-1摩爾-1 B.動(dòng)量溫度摩爾-1C.能量溫度摩爾-1 D.動(dòng)量溫度-1摩爾-16.下述說法中，哪一種是錯(cuò)誤的? 氣體的黏滯系數(shù)A. 與氣體分子的質(zhì)量成正比B. 與氣體分子的平均速度成正比C. 與氣體分子的有效直徑成反比D. 與平均自由程成正比7. 兩個(gè)氣球中分裝有O2和N2O氣體，溫度和密度都相等。已測得O2氣球中的壓力是N2O氣球中壓力的1.3754倍，試求N2O的分子量。A. MN2O=24B. MN2O=34C. MN2O=44D. MN2O=548. 煅燒150 t石灰石，在15和946 kPa下可得CO2多少升?A. 3.8107

11、lB. 2.5106 lC. 3.0108 lD. 4.5105 l9. 一容器的容積為V1=162.4 m3，內(nèi)有空氣，其壓力為p1=94.6 kPa，溫度為t1=15.5。當(dāng)把容器加熱到某一溫度tx，里面的空氣就逸出，逸出的氣體在t2=14，p2=93.0 kPa時(shí)占據(jù)體積V2=114.3 m3，問tx=?A . 765 B. 675 C .576 D. 56710 空氣的平均分子量是28.96，試問15、1.01102 kPa時(shí)的空氣密度為多大?A. =1.2310-3 gml-1 B. =2.1310-3 gml-1C. =3.2110-4 gml-1 D. =2.3110-2 gml

12、-111. 空氣組成的體積分?jǐn)?shù)為：N2 78%，O2 21%, Ar 1%。試求在20和986 kPa下空氣的密度。A. 0.87 gl-1 B. 1.17 gl-1 C.1.23 gl-1 D. 0.7 gl-112. 用130的水蒸氣(飽和壓力273.5 kPa)與1200的焦炭反應(yīng)生成水煤氣C(cr)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)如果通入的水蒸氣反應(yīng)掉70%，問反應(yīng)后混合氣體中組分CO的分壓為多少?(設(shè)總壓保持273.5 kPa不變)A. 72.9 kPa B. 112.4 kPa C. 234.0 kPa D. 174.2 kPa13. 氣體常數(shù)R的值可以用下述三種方法求得，其

13、中哪一種方法最不準(zhǔn)確?A.低壓高溫下的實(shí)際氣體作pVmp圖外推至p=0時(shí)的pVm值計(jì)算而得B.范德瓦耳斯氣體的對比狀態(tài)方程R=計(jì)算而得C.用R=kN0計(jì)算而得。N0為阿伏伽德羅常數(shù)，k為玻爾茲曼常數(shù)14. 用范德瓦耳斯氣體方程計(jì)算出的玻意耳溫度為下述哪一個(gè)值?A. TB=R/ab B. TB=b/Ra C. TB=a/Rb D. TB=R/ab15.完全燃燒4 l乙炔氣，需要同樣壓力和溫度的氧氣多少升?A. 4l B. 10l C. 15 l D. 18 l16.物質(zhì)臨界點(diǎn)的性質(zhì)與什么有關(guān)?A.與外界溫度有關(guān) B.與外界壓力有關(guān)C.與外界物質(zhì)有關(guān) D.是物質(zhì)本身的特性17.范德瓦耳斯氣體方程式

14、中的常數(shù)a與b應(yīng)取何值?A.都大于零 B.都小于零C. a大于零，b小于零 D.a小于零，b大于零20.氣態(tài)物質(zhì)全部變?yōu)橐簯B(tài)需經(jīng)何種狀態(tài)?A. 必須經(jīng)過氣液二相平衡的共存狀態(tài)B.不一定要經(jīng)過氣液二相平衡的共存狀態(tài)C. 不可能經(jīng)過氣液二相平衡的共存狀態(tài)21. 在向自行車胎打氣時(shí) ，充入車胎的氣體溫度應(yīng)如何變化?A.升高 B.降低 C.不變 D. 不一定22. 兩瓶理想氣體，如果它們的分子平均平動(dòng)能相同，而它們的密度不同，則它們的壓力之間有何關(guān)系?A.相同 B.不相同 C.不一定相同23.CO2空鋼瓶在工廠車間充氣時(shí)(車間溫度15)會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)充氣壓力表到達(dá)一定數(shù)值后，就不再升高，而鋼瓶的總重量卻還

15、在增加，某原因是什么?A.鋼瓶容積增加 B.鋼瓶中出現(xiàn)干冰C.鋼瓶中出現(xiàn)液態(tài)CO2 D. B+C上述現(xiàn)象在炎熱的夏季(平均室溫為33)A.也會出現(xiàn) B.不會出現(xiàn)C.不一定出現(xiàn) D.視車間內(nèi)大氣壓而定24.下述說法中哪一種正確?A.增加壓力一定有利于液體變?yōu)楣腆wB.增加壓力一定不利于液體變?yōu)楣腆wC.增加壓力不一定有利于液體變?yōu)楣腆w25. 理想氣體的分子運(yùn)動(dòng)論公式為pV=1/3mNu2式中，u是A. 分子平均運(yùn)動(dòng)速率 B. 最可幾速率C. 分子運(yùn)動(dòng)最大速率 D. 均方根速率26. 一只充滿氫氣的氣球，飛到一定高度即會爆炸，這要取決于一定高度上的A. 外壓 B. 溫度 C. 濕度 D. A+B27.

16、下列幾種條件下的實(shí)際氣體，哪一種最接近理想氣體的行為?A. 高溫高壓B. 高溫低壓C. 低溫高壓D. 低溫低壓28. 下列對某物質(zhì)臨界點(diǎn)性質(zhì)的描述，哪一種是錯(cuò)誤的?A. 液相摩爾體積與氣相摩爾體積相等B. 液相與氣相的相界面消失C. 汽化熱為零D. 氣、液、固三相共存29. 實(shí)驗(yàn)室中有一壓力反應(yīng)體系。若該體系的壓力表指示為1520 kPa，則實(shí)際上體系內(nèi)壓力應(yīng)為多少?A. 1520 kPa B. 1418 kPaC. 1621 kPa D. 1520 kPa+實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大氣壓30. 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的真空烘箱上接一壓力真空表。若壓力表指示值為99975 Pa，則烘箱內(nèi)實(shí)際壓力為多少?A. 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大氣壓

17、+99975 PaB. 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大氣壓-99975 PaC. 99975 PaD. 1333 Pa本題中，若真空烘箱上的壓力真空表指示值為1102 kPa，則烘箱內(nèi)的實(shí)際壓力為多少?A. 0 B. 1102 kPaC.室內(nèi)大氣壓 D. 10-n Pa(式中n為正整數(shù))通常說某一體系為負(fù)壓，是指什么含義?A. 壓力低于零 B. 壓力低于大氣壓C. 壓力低于表值 D. 壓力低于測量精度31. 某真空體系在27時(shí)抽至壓力為1.3310-8 Pa。問該容器中每毫升內(nèi)尚存多少個(gè)氣體分子?A. 6.310-14個(gè)B. 4.6107個(gè)C. 3.2106個(gè)D. 2.51015個(gè)32. 下述說法中，哪一種是錯(cuò)誤

18、的?A. 理想氣體方程式中的壓力p是狀態(tài)函數(shù)B. 范德瓦耳斯氣體方程式中的壓力p是狀態(tài)函數(shù)C. 壓縮因子氣體方程式中的壓力p是狀態(tài)函數(shù)D. 外壓是狀態(tài)函數(shù)33. 下述說法中，哪一種是正確的?A.道爾頓分壓定律指出，混合理想氣體的總壓力是各氣體分壓之和， P總=ipi 即壓力具有加合性，故壓力是廣度因素.B. 平衡時(shí)，體系內(nèi)各處的壓力為同一值，故體系的壓力無加合性，是強(qiáng)度因素。34. 下列說法中，哪一個(gè)正確?體系經(jīng)某變化后熱力學(xué)能值復(fù)原A. 說明體系已復(fù)原B. 說明體系沒有復(fù)原C. 不一定說明體系已復(fù)原35. 理想氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指什么?A. 25，1.01102 kPaB. 273 K，1.0

19、1102 kPaC. 1.01102 kPaD. 298 K熱力學(xué)函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指什么?A. 25，1.0110 kPaB. 273 K，1.01102 kPaC. 1.01102 kPaD. 298 K37. 熱力學(xué)中，下列哪一種變量的坐標(biāo)是不存在的?A. 質(zhì)量 B. 時(shí)間 C.濃度 D. 熱容38. 下列各種函數(shù)中，(1)哪一種是廣度性質(zhì)?(2)哪一種是強(qiáng)度性質(zhì)?A. 若L=L(T,p,n1,n2，)，則L=0(為常數(shù))B. 若L=L(T,p,n1,n2，)，則L=L(T,p,n1, n2,)C. 若L=L(T,p,n1,n2，)，則L=L(T,p,n1, n2,)D. 若L=L(T,p,

20、n1,n2，)，則2L=L(T,p,n1, n2,)39. 攝氏溫度t與華氏溫度f之間存在什么關(guān)系?A. t=(f+32)/1.8 B. f=1.8t+32C. t=(f-32)/1.8 D. f=3.2t+1.840. 界面由什么物質(zhì)構(gòu)成?具有什么性質(zhì)?A. 界面為人為設(shè)想而存在的、體系與環(huán)境的邊界，非物質(zhì)的，只具有幾何性質(zhì)B. 界面由物質(zhì)構(gòu)成，只具有物理性質(zhì)而無化學(xué)性質(zhì)C. 界面由物質(zhì)構(gòu)成，具有物理及化學(xué)性質(zhì)D. 界面是容器的內(nèi)壁，不可移動(dòng)41. 對于混合理想氣體中的組分i，其摩爾數(shù)ni應(yīng)等于什么?A. ni=p總V總/RTB. ni =piV總/RTC. ni =p總Vi/RTD. ni

21、 =piVi/RT42. 在10L的鋼筒內(nèi)儲存著壓力為1104 kPa的氧氣?，F(xiàn)向量熱計(jì)的氧彈(體積為0.4 L)充氧，直到氧彈內(nèi)壓力為210 kPa。問該鋼筒內(nèi)的氧有百分之幾可以利用?A. 100% B. 80% C. 50% D. 40%43. 范德瓦耳斯氣體的玻意耳溫度為多少?A. TB=a/Rb B. TB=b/RaC. TB=8TC/27 D. TB=27TC/844. 已知在20、1.01102 kPa下，氯的黏度為1.4710-5 Pas。問氯分子的平均自由程為多少?A. 5.0610-6 cm B. 7.2310-5 cmC. 3.7610-3 cm D. 5.0610-8 c

22、m45. 在相同條件下， 1 mmol CCl4蒸氣從一小孔溢出的時(shí)間是2 mmol NH3的幾倍?A. 3倍 B. 2.5倍 C. 2倍 D.1.5倍參 考 答 案1. (C) 2.(A) 3. (D) 4. (D) 5. (A) 6. (C) 7. (C)8. (A) 9. (B) 10. (A) 11.(B) 12. (B) 13.(B) 14.(C)15.(B) 16.(D) 17.(A)18.答：(1) 氣體分子占有一定體積(每摩爾氣體占體積b)，故理想氣體方程中的活動(dòng)空間(體積)Vm就應(yīng)改為(Vm-b)。(2) 氣體分子之間存在引力(稱為內(nèi)壓)，故理想氣體方程中的壓力p(對壓力計(jì)探

23、頭的壓力)就應(yīng)改為(p+a/Vm2)。所以理想氣體方程即改為p+a/Vm2(Vm-b)=RT(1 mol氣體)此即為范德瓦耳斯氣體方程式。19.(難壓縮) 20.(B) 21.(A) 22.(C) 23.(C)，(B) 24.(C)25.(D) 26.(D) 27.(B) 28.(D) 29.(D) 30.(B)，(D)，(B)，(對) 31.(C) 32.(D) 33.(B) 34.(C) 35.(B)，(C) 36.(A) 37.(B) 38.(1) (C)，(2) (B) 39.(B)和(C) 40.(A) 41.(B)和(C) 42.(B) 43.(A)和(D) 44.(A) 45.(

24、D)第二章熱力學(xué)第一定律問 題 摘 要 “熱”和“溫度”的含義是否相同? 壓力始終保持不變的途徑是否一定是可逆途徑? 能用高壓鋼瓶中的CO2制取干冰嗎? (pV)是否就是膨脹功?H能否量度有用功? 做功圖與狀態(tài)圖有區(qū)別嗎?為什么膨脹功一般情況下不能寫成WV=p體dV的形式? 在理想氣體pV狀態(tài)圖上，為什么從同一始態(tài)出發(fā)的絕熱膨脹其終態(tài)位置一定在恒溫膨脹的終態(tài)位置的左方? 理想氣體向真空膨脹后溫度為什么會升高? 始態(tài)相同的理想氣體與范德瓦耳斯氣體在膨脹相同體積之后，終態(tài)是否相同?所做膨脹功是否相同? 焓值隨壓力的變化如何改變？ 水蒸氣的生成熱等于氫氣的燃燒熱還是氧氣的燃燒熱? 要將火柴點(diǎn)燃，火柴

25、頭需要多大? 什么是可燃冰？為什么說它是有戰(zhàn)略意義的低碳能源？一、 熱力學(xué)能熱功【2.1】體系熱力學(xué)能的絕對值為什么是不可知的?解答：熱力學(xué)能是指體系內(nèi)部所包含的各種能量之總和,不包括體系整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能及體系在外場中的位能。熱力學(xué)能絕對數(shù)量的不可知與地球上任意一點(diǎn)的絕對高度不可知是雷同的。地球上任意一點(diǎn)的高度一般以海平面為零作參比標(biāo)準(zhǔn)，熱力學(xué)能的參比標(biāo)準(zhǔn)一般選定為變化前的始態(tài)。熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)為U=Q-W (封閉體系)式中，Q以變化中體系自外界所吸收的熱量為正，而W以同一變化中體系對外界所做的各類功之總和為正。U表示終態(tài)與始態(tài)之間熱力學(xué)能的差值。有些書中以體系接受環(huán)境的總功為正，則

26、上式中等號右方的減號應(yīng)變?yōu)榧犹枴崃W(xué)第一定律說明，雖然熱力學(xué)能的絕對值不可知，但熱力學(xué)能在變化前后的差值是可以通過計(jì)算得到的。與熱力學(xué)能一樣，焓H，亥姆霍茲自由能A和吉布斯自由能G的絕對數(shù)值也是不可知的?！?.2】熱Q與溫度T有何聯(lián)系及區(qū)別?解答：僅由于溫度的差異而在體系與環(huán)境之間通過界面所傳遞的能量形式稱為熱Q。就是說，熱是一種能量傳遞的形式，它出現(xiàn)的條件為：(1) 體系與環(huán)境之間有溫度差異；(2) 傳遞須通過界面。前已述及，溫度T是體系本身的性質(zhì)，是狀態(tài)函數(shù)，是強(qiáng)度因素。但是熱Q卻是一種能量傳遞的形式，并非體系本身的性質(zhì)，不是狀態(tài)函數(shù)。熱雖有加和性，但不是廣度因素。例如，“煤炭中包含著許

27、多熱量”這句話是不準(zhǔn)確的。應(yīng)表達(dá)為，“煤炭在燃燒時(shí)會放出許多熱量?！被蛘哒f，“煤炭中儲藏著許多能量?！庇掷纾荒苷f：“溫度總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞?！睖囟仁求w系的狀態(tài)函數(shù)，不能在體系之間“傳遞”，只能在體系內(nèi)“升高”或“降低”。應(yīng)改為“熱量總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體傳遞。”【2.3】功的計(jì)算表達(dá)式有何特點(diǎn)?解答：除了熱之外，在體系與環(huán)境之間被傳遞的其他能量形式都稱為功W。功的計(jì)算表達(dá)式都可表示為兩項(xiàng)的乘積，一項(xiàng)為廣義的力，另一項(xiàng)為廣義的位移W=fdl式中，W是廣義功，f是廣義力，dl是廣義位移。例如機(jī)械功 WM=fdl(外力)(位移)電功 We=E dq(外加電位差) (遷移電

28、荷量)體積功 WV=p dV(外壓) (體積改變量)表面功 WS= dS(表面張力) (表面積增量)在上述各數(shù)學(xué)表達(dá)式中，符號d和有何區(qū)別?符號d表示全微分，只能用在狀態(tài)函數(shù)的前面；符號僅表示微小增量，不是微分符號，只能用在途徑函數(shù)的前面。熱Q和功W都是途徑的函數(shù)，所以前面只能用符號。那么，怎樣理解熱力學(xué)第一定律呢?熱力學(xué)第一定律可以理解為，雖然功和熱都不是狀態(tài)函數(shù)，但是它們的代數(shù)和卻等于一個(gè)狀態(tài)函數(shù)的增量；或者說，雖然功和熱都與途徑有關(guān)，但是它們的代數(shù)和卻與途徑無關(guān)?！?.4】下述說法中，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的?如果體系在變化中與環(huán)境沒有功的交換，則A. 體系放出的熱量一定等于環(huán)境吸收的熱量B. 體

29、系的溫度降低值一定等于環(huán)境溫度的升高值C. 最終達(dá)平衡時(shí)，體系的溫度與環(huán)境的溫度相等D. 若體系1與體系2分別與環(huán)境達(dá)成熱平衡，則二體系的溫度相同。解答：B?！?.5】絕熱箱中裝有水，水中繞有電阻絲，由蓄電池供給電流。設(shè)電池在放電時(shí)無熱效應(yīng)，通電后電阻絲和水的溫度皆有升高。若以電池為體系，以水和電阻絲為環(huán)境，則下述答案中，哪一組是正確的?A. Q=0,W0,U0 B. Q0,W0,U0C. Q0,W=0,U0 D.Q=0,W0,U0解答：A。在本題中，若以電阻絲為體系，以水和電池為環(huán)境，則上述答案中，哪一組是正確的?解答：B。本題中，若以水為體系，以電池和電阻絲為環(huán)境，則上述答案中，哪一組是正

30、確的?解答：C。本題中，若以水和電阻絲為體系，以電池為環(huán)境，則上述答案中，哪一組是正確的?解答：D。本題中，若以電池和電阻絲為體系，以水為環(huán)境，則下述答案中，哪一組是正確的?A. Q=0,W0,U0 B. Q0,W=0,U0C. Q0,W0,U=0 D. Q0,W=0,U0解答：B。二、過程途徑可逆途徑【2.6】“過程”與“途徑”有何聯(lián)系和區(qū)別?解答：體系從始態(tài)變化到終態(tài)，稱為完成了一個(gè)過程。過程表示了體系狀態(tài)的總改變。途徑是指完成一個(gè)過程的方式和步驟。比如，一個(gè)人從北京到上海，可以稱為完成了一個(gè)過程。但是這個(gè)人是乘飛機(jī)、乘火車還是步行去的，是經(jīng)過天津去的還是經(jīng)過武漢去的，這些具體方式和步驟就

31、稱為途徑。可見，完成一個(gè)過程的途徑是多種多樣的。在各種途徑中，有一類稱為“可逆途徑”，它有其特殊的含義和重要的意義?？赡嫱緩健庇心男┖x呢?它有兩重含義：(1) 二向重演性。即體系在從終態(tài)回到始態(tài)的變化中，須經(jīng)歷從始態(tài)變到終態(tài)時(shí)所經(jīng)歷的每一個(gè)中間狀態(tài)。如果從始態(tài)變化到終態(tài)時(shí)要經(jīng)歷狀態(tài)a、b、c、d、e，那么從終態(tài)變回到始態(tài)的過程中，就要經(jīng)歷狀態(tài)e、d、c、b、a。(2) 經(jīng)歷可逆途徑后，當(dāng)體系復(fù)原時(shí)，環(huán)境也完全復(fù)原而沒有留下任何影響和痕跡。例如，在一個(gè)絕熱箱中放著兩杯水，一杯水的溫度為T1，另一杯水的溫度為T2，且T1T2。經(jīng)過一段時(shí)間后，高溫水杯可將熱量自發(fā)傳遞至低溫水杯中，使兩杯水的溫度相

32、等，T1=T2。這個(gè)變化絕不會自動(dòng)反向發(fā)生。如果要使始態(tài)復(fù)原，則必須使用制冷機(jī)，從原冷水杯中抽出熱量，傳遞給原熱水杯。這樣，可以使絕熱箱中恢復(fù)到初始狀態(tài)。但外加的制冷機(jī)所做的功卻無法完全得到補(bǔ)償。這種熱量自發(fā)從熱水杯向冷水杯傳遞的變化就是不可逆變化?！安豢赡孀兓词侵附?jīng)過此變化后，體系不能復(fù)原的變化?！边@句話是否正確?不正確。經(jīng)過不可逆變化，并不是體系不能復(fù)原，而是當(dāng)體系復(fù)原時(shí)，給環(huán)境留下的影響是不能消除的，即環(huán)境不能完全復(fù)原。【2.7】可逆途徑有哪些特點(diǎn)?解答：(1) 無限緩慢，速度趨近于零。(2) 可逆途徑中所經(jīng)歷的每一微小變化都在平衡態(tài)之間進(jìn)行，亦稱“準(zhǔn)靜態(tài)途徑”(這顯然是一個(gè)理想化的抽

33、象途徑)。在這種安排的途徑中的每一步，體系與環(huán)境的強(qiáng)度性質(zhì)都相差無限小(如T，p等)。在變化中的任何時(shí)刻，體系內(nèi)各部分的性質(zhì)都可認(rèn)為是均勻一致的。所以，只有在可逆途徑中，才能處處使用狀態(tài)方程式(對于不可逆途徑，只有在始態(tài)和終態(tài)才能使用狀態(tài)方程式，而在變化當(dāng)中不能使用狀態(tài)方程式)。所以，只有可逆途徑才能在狀態(tài)圖上表示為一條實(shí)線(不可逆途徑不能在狀態(tài)圖上表示，因?yàn)樵谧兓畜w系內(nèi)各部分的性質(zhì)不均勻一致，有時(shí)僅用虛線作近似表示)。反之，狀態(tài)圖上的每一條實(shí)線都表示一條可逆途徑。(3) 在一定條件下的可逆途徑中，體系對環(huán)境做最大功，或環(huán)境對體系做最小功。對于同一條可逆途徑，正向變化時(shí)體系對環(huán)境所做的功與逆

34、向變化時(shí)環(huán)境對體系所做的功相等。這一結(jié)論對各種類型的功都是正確的。(4) 完成同一過程所采用的不同途徑可以進(jìn)行人為的安排。例如一個(gè)氧化還原反應(yīng)，安排在電池中進(jìn)行，這個(gè)電池根據(jù)不同的外加條件，可以是可逆電池，也可以是不可逆電池。例1有一個(gè)狀態(tài)函數(shù)始終保持不變的途徑是什么途徑?A.一定是可逆途徑 B.一定是不可逆途徑C.不一定是可逆途徑解答：C。例如恒壓下兩種氣體混合，不可逆。例21 mol理想氣體在恒容條件下用電爐加熱，然后自然冷卻復(fù)原。此變化為A.可逆變化 B.不可逆變化C.對體系為可逆變化 D.對環(huán)境為可逆變化解答：B?！?.9】在室溫下(15)，用CO2高壓鋼瓶制取干冰采用下述哪種方法可行

35、?A. 鋼瓶正立，打開閥門 B. 鋼瓶倒立，打開閥門解答：B。15時(shí)，高壓鋼瓶中的CO2有氣相和液相兩種形態(tài)(見第一章練習(xí)題23)。鋼瓶正立時(shí)打開閥門，氣態(tài)CO2放出，得不到干冰。鋼瓶倒立時(shí)打開閥門，被壓出的是液態(tài)CO2。液態(tài)CO2流出后壓力突然減小，部分液體急劇氣化成CO2氣體。由于液體氣化需要吸收大量潛熱，所以余下部分的液態(tài)CO2溫度會大幅度下降。因?yàn)榇诉^程進(jìn)行得很快，體系來不及從外界得到熱量，部分液態(tài)CO2的溫度就會降到CO2的冰點(diǎn)(-78.5)以下(此體系可近似看做絕熱體系)，于是可以得到干冰。三、 焓【2.10】使公式Hp=Qp成立的條件是什么?A. 開放體系，只做膨脹功，p體=p外

36、=常數(shù)B. 封閉體系，可做任何功，p體=p外=常數(shù)C. 封閉體系，只做有用功，p體=p外=常數(shù)D. 封閉體系，只做膨脹功，p體=p外=常數(shù)E. 封閉體系，只做膨脹功，p始=p終=p外=常數(shù)解答：D。這里著重談一談D與E的區(qū)別。對于封閉體系中只做膨脹功的可逆變化，由熱力學(xué)第一定律的微分表達(dá)式，有Q=dU+pdV若求Qp，必須有p=C或dp=0，方可有Qp=dU+pdV+Vdp=d(U+pV)=dHp由熱力學(xué)第一定律的積分表達(dá)式，有Q=U+只有當(dāng)p=C或dp=0，方有=p=p(V終-V始)p故有 Qp=(U終-U始)p+p(V終-V始)p=(U終+pV終)-(U始+pV始)p=H終-H始=Hp所以

37、D是正確的。如果僅限定p始=p終=p外=常數(shù)，而體系壓力在變化過程中是可以改變的，則由動(dòng)力學(xué)的理論及實(shí)踐都可證明，外壓p外也將會改變而不能保持為常數(shù)，所以在微分式中，dp0，故 Q=dU+pdVdU+pdV+Vdp=dHp而在積分式中p所以 QpHp關(guān)于恒壓p體（=p外）=常數(shù)的確切含意，國外相關(guān)書中均以p體=c,dp=0定義。此外，還可參見題【3.32】。【2.11】H=U+pV，則H=U+(pV)，式中，(pV)是否表示體系所做的膨脹功呢?解答：不是。(pV)僅表示p終V終-p始V始而與膨脹功無必然聯(lián)系。式中的p和V都是體系的狀態(tài)函數(shù)。只有在特定條件下，即恒壓p體=p外=常數(shù)時(shí)，(pV)=

38、p外V，才與膨脹功相等。是否在任何條件下，封閉體系的焓變H都不能用來量度體系對外所做的有用功的多少呢?解答：不是。由熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式dU=Q-W=Q-W有-p外dV當(dāng)p體=p外=常數(shù)時(shí)，將上式兩邊加上Vdp進(jìn)行重排dU+pdV+Vdp=Q-W有+Vdp即 dH=Q-W有+Vdp=Q-W有如果體系絕熱，則Q=0故 dH=-W有就是說，在絕熱、恒壓的條件下，封閉體系焓值的降低等于體系對外做的有用功?！?.12】在相變點(diǎn)，單組分體系的焓值是否恒定不變?解答：不恒定。單組分體系發(fā)生相變時(shí)，溫度是壓力的函數(shù)，而焓是溫度及壓力的函數(shù)，所以，焓值是變化的；另外，相變時(shí)體系還需吸收(或放出)相變潛熱，故

39、焓值還需要根據(jù)各相的物質(zhì)量而確定。有關(guān)相變點(diǎn)的溫度是壓力的函數(shù)，見題【5.10】和【5.19】。通常所指的相變點(diǎn)是在1.01102 kPa下的相變溫度點(diǎn)，其相變潛熱即是在此條件下的焓變值。【2.13】下述說法中，哪些是錯(cuò)誤的?對于某些純物質(zhì)A. 升華熱一定大于蒸發(fā)熱B. 升華熱一定大于熔化熱C. 熔化熱一定大于蒸發(fā)熱D. 蒸發(fā)熱不一定小于升華熱解答：C和D。根據(jù)能量守恒定律，在一定壓力、溫度條件下，應(yīng)有H升華=H熔化+H蒸發(fā)而除了在臨界點(diǎn)以外，所有相變潛熱均不為零，所以D是錯(cuò)誤的。熔化熱與蒸發(fā)熱的大小須根據(jù)不同體系而定。四、 熱力學(xué)第一定律對氣體的應(yīng)用【2.16】如何全面正確地認(rèn)識“膨脹功”?

40、解答：體系的體積在膨脹時(shí)對環(huán)境所做的功稱為膨脹功(體積功)；被壓縮時(shí)稱體系對環(huán)境做了負(fù)功。為什么要研究膨脹功呢?因?yàn)?1) 膨脹功包括在熱力學(xué)第一定律的總做功量W一項(xiàng)之內(nèi)，W=W膨+W式中，W為各種非體積功之和；(2) 通常條件下(如恒溫恒壓)的化學(xué)反應(yīng)經(jīng)常遇到體系體積的變化，如： Zn(s)+2HCl(aq)ZnCl2(aq)+H2(g) NH3(g)+H2O(l) NH3H2O(aq)都只做膨脹功而不做其他功。在化學(xué)熱力學(xué)的范圍內(nèi)，膨脹功實(shí)際上一般都不加以利用(蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等除外)，因而也常被忽視。例如水在敞口容器中蒸發(fā)為氣體時(shí)，實(shí)際上是對環(huán)境做了膨脹功的，但往往被忽視。(在化學(xué)熱力學(xué)中

41、，通常忽略純凝聚相的體積變化所做的膨脹功。)那么，膨脹功為什么有W膨=p外dV的形式?如圖2-1所示的汽缸與理想活塞,當(dāng)活塞抵抗外力F外前進(jìn)一微小距離dl時(shí)所做機(jī)械功為W機(jī)=F外dl若設(shè)活塞面積為S，則上式可表示為W機(jī)=F外SdlS=p外dV當(dāng)?shù)挚雇饬Φ恼较蚺c活塞移動(dòng)方向的夾角為零時(shí)，W機(jī)=p外dV=W膨?qū)嶋H上dV的變化并不限定在一個(gè)方向上，例如氣球爆炸時(shí)球內(nèi)氣體向各個(gè)方向均膨脹，此時(shí)仍應(yīng)有W膨=p外dV體系所做膨脹功應(yīng)該在什么圖上表示?體系所做膨脹功應(yīng)該在做功圖上表示。做功圖如圖2-2所示，以體系體積為橫坐標(biāo)，以外壓為縱坐標(biāo)。一般約定，體系體積的增大為抵抗外壓做正功，反之為負(fù)。膨脹時(shí)，如圖

42、2-2(a)W膨=0，被壓縮時(shí)，如圖2-2(b)所示，W膨=0若體系工作一個(gè)循環(huán)，如圖2-2(c)所示，總做功量為W膨=是圖中曲線和曲線所圍成的環(huán)形面積。由圖可知，經(jīng)過一個(gè)順時(shí)針循環(huán)，體系對環(huán)境所做的總功為正；經(jīng)過一個(gè)逆時(shí)針循環(huán)，體系對環(huán)境所做的總功為負(fù)。圖2-2為什么在膨脹功的表達(dá)式中，要用外壓p外作為積分函數(shù)而不用體系的壓力p作為積分函數(shù)呢?W膨表示的是對一個(gè)具體途徑，體系與環(huán)境之間實(shí)際傳遞能量的多少，這與外加條件有關(guān)。比如一個(gè)人平時(shí)能舉起100kg的杠鈴，但在某項(xiàng)工作中，他僅需將1kg的重物舉起1m,那么他做功只有 W=19.81=9.8(Nm)體系實(shí)際對外做功的多少與體系本身做功能力的

43、大小是兩個(gè)不同的概念。上例中，如果另外一個(gè)人平時(shí)僅能舉起1 kg的啞鈴，在某項(xiàng)工作中，他也將1 kg的重物舉起1m。這就不能認(rèn)為在該項(xiàng)工作中，這兩個(gè)人所做的功有什么不同，盡管他們的能力相差很多。從理論上講，只要環(huán)境壓力比體系壓力略小一點(diǎn)，體系就可以膨脹而對外做體積功。但實(shí)際做功量由體系所抵抗的外壓決定。所以，在公式W膨=p外dV中，壓力項(xiàng)p外的下角標(biāo)“外”字不可省略。例如，恒溫下，壓力為106 Pa的2 m3理想氣體抵抗恒外壓5105 Pa膨脹，直至平衡為止。在此變化中，該氣體做功為多少?A. 2106 Pam3 B. 106 Pam3C. 105 Pam3 D. 0解答：B。又如，恒溫下，壓

44、力為106 Pa的2 m3理想氣體進(jìn)行自由膨脹，直至體系內(nèi)達(dá)到5105 Pa壓力時(shí)為止。此變化中，該氣體做功量是上述答案中的哪一個(gè)呢?解答：D。那么，在上述例題中，體系的終態(tài)是否相同?解答：相同。由此看出，完成同一個(gè)過程可以有不同的途徑；而做功量是途徑的函數(shù)。在什么情況下，可以用體系的壓力代替外壓作膨脹功的積分運(yùn)算?一般情況下，體系壓力p與環(huán)境壓力p外并無必然聯(lián)系，故不能用pdV來計(jì)算膨脹功W膨。但是(1)如果體系壓力始終略高于恒外壓(例如敞口容器中所進(jìn)行的非劇烈反應(yīng))，有W膨=p外dVpdV (2) 體系壓力與變化的環(huán)境壓力始終相差一極小值(例如可逆變化)，有p-p外=dp，則 W膨=p外d

45、V=(pdp)dV =pdVdpdVpdV這時(shí)可將體系狀態(tài)方程式代入p進(jìn)行積分。 做功圖與狀態(tài)圖有何聯(lián)系與區(qū)別? 解答：做功圖p外V與狀態(tài)圖pV是兩種概念不同的圖形，一般情況下二者之間并無聯(lián)系。只有在前述兩個(gè)條件之一成立的情況下，兩個(gè)圖才能重疊在一起，此時(shí)方能借用狀態(tài)圖來表示做功。所以，只有狀態(tài)圖中的實(shí)線下方的面積才能表示做功量，而虛線下方的面積則不能。 例如，有一理想氣體體系經(jīng)歷如圖2-3的循環(huán)過程。如何在狀態(tài)圖上表示以下各量?(1) 體系凈做功；(2) 過程23的U； 圖2-3 (3) 過程23的Q。解答：由于三條線均為實(shí)線，故均為可逆途徑，所以可在狀態(tài)圖上表示做功量。(1) 體系凈做功，

46、W=W12+W23+W31。做功量為圖中1231所圍成的圖形面積。由于是逆時(shí)針循環(huán)，故經(jīng)此循環(huán)后，總功為負(fù)，即環(huán)境對體系做了凈功。(2) U23=U21+U13 (狀態(tài)函數(shù)性質(zhì))=U21=U12=W120面積12541為正，即熱力學(xué)能增加。(3) Q23=U23+W23(熱力學(xué)第一定律)=W12+W23面積12541與面積23652之和為正，即吸熱。【2.20】始態(tài)完全相同(p1,V1,T1)的一個(gè)理想氣體體系和一個(gè)范德瓦耳斯氣體體系，分別進(jìn)行絕熱恒外壓(p0)膨脹，當(dāng)膨脹了相同體積之后A. 范德瓦耳斯氣體的熱力學(xué)能減少量比理想氣體多B. 范德瓦耳斯氣體的終態(tài)溫度比理想氣體低C. 范德瓦耳斯氣

47、體所做的功比理想氣體少D. 范德瓦耳斯氣體的焓變與理想氣體的焓變相等上述哪一種說法正確?解答：兩種氣體始態(tài)相同；絕熱膨脹Q=0相同；對抗恒外壓p0膨脹了相同體積，故對外做功量亦相同，故答案C不對。根據(jù)上述分析，兩種氣體的熱力學(xué)能減少量亦應(yīng)相同，U=Q-W，故答案A錯(cuò)誤。范德瓦耳斯氣體的分子間有引力，故膨脹過程中，氣體內(nèi)部克服引力增大了分子間距離，勢能增加而消耗了動(dòng)能。而溫度是微觀粒子平均動(dòng)能的宏觀量度，所以范德瓦耳斯氣體的終態(tài)溫度要比理想氣體低，即答案B正確。焓變 H=U+(pV)=U2+p2V2-U1-p1V1兩種氣體的U相同；始態(tài)相同，即p1V1相同，終態(tài)的體積V2亦相同。但由于上述原因，

48、p2不相同，所以H不相同，故答案D錯(cuò)誤。用焓的定義式HU+pV是計(jì)算焓變 H=U+(pV)的基本方法。五、 熱化學(xué)【2.25】下述說法中，哪一個(gè)正確?計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)A. 在同一算式中，必須用同一參比態(tài)的熱效應(yīng)數(shù)據(jù)B. 在同一算式中，可用不同參比態(tài)的熱效應(yīng)數(shù)據(jù)C. 在不同算式中，必須用同一參比態(tài)的熱效應(yīng)數(shù)據(jù)解答：A。在同一算式中，不能用不同的參比態(tài)；在不同的算式中，可以用不同的參比態(tài)作標(biāo)準(zhǔn)?！?.26】下述說法中，哪一個(gè)正確?A. 水的生成熱即是氫氣的燃燒熱B. 水蒸氣的生成熱即是氫氣的燃燒熱C. 水的生成熱即是氧氣的燃燒熱D. 水蒸氣的生成熱即是氧氣的燃燒熱解答：A。氧氣的燃燒熱應(yīng)為何值

49、?A. 大于零 B. 小于零C. 等于零 D. 不存在解答：D?！?.27】標(biāo)準(zhǔn)離子生成熱取氫離子的摩爾生成熱為零，即 mHH+(aq)=0。在此規(guī)定下，氫氣的摩爾生成熱mHH2(g)為何值?A. 為零 B.不為零 C. 視條件而定解答：A。當(dāng)反應(yīng)僅涉及分子或離子時(shí)，分別以氫分子或氫離子的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為零作為參比態(tài)；如果反應(yīng)中同時(shí)涉及分子和離子，則兩種參比態(tài)共存。【2.28】測定有機(jī)物的燃燒熱Qp，一般在氧彈中進(jìn)行，所測得的熱效應(yīng)為QV。由公式H=U+nRT=U+pV得到Qp=QV+nRT。式中p應(yīng)為何值?A. 氧彈中氧氣壓力B. 1.01102 kPaC.實(shí)驗(yàn)室大氣壓力解答：C。本題中的n應(yīng)為

50、何值?A. 生成物與反應(yīng)物總摩爾數(shù)之差B. 生成物與反應(yīng)物中凝聚相物質(zhì)摩爾數(shù)之差C. 生成物與反應(yīng)物中氣相物質(zhì)的摩爾數(shù)之差解答：C。本題中的T應(yīng)為何值?A. 氧彈中的最高燃燒溫度B. 氧彈所浸泡的水中之溫度C. 外水套中的水溫D. 298.2 K解答：C?！?.37】什么是可燃冰？為什么說它是低碳能源？解答：迄今為止，地球上的傳統(tǒng)礦物能源如煤炭、石油、天然氣等按現(xiàn)在65億人口的消耗量計(jì)算，只能用200年左右。2009年9月25日，我國國土資源部宣布，我國在青海省祁山南麓永久凍土帶海拔4100米處成功鉆探出天然氣水合物可燃冰礦藏，使我國成為世界上第一個(gè)在中低緯度度凍土帶發(fā)現(xiàn)可燃冰的國家。此前，加

51、拿大和美國在高緯度大陸地區(qū)也曾發(fā)現(xiàn)過。十余年之前，國際上有探險(xiǎn)隊(duì)曾在海底發(fā)現(xiàn)過可燃冰，包括我國的東海和南海地區(qū)。目前我國已探明的可燃冰的可采儲量相當(dāng)于350億噸的石油當(dāng)量，可供我國使用120萬年。遠(yuǎn)估算，全世界可燃冰儲量可供人類使用約1000年，可大大緩解能源供應(yīng)日益短缺的壓力，為我國的持續(xù)較快發(fā)展解除了后顧之憂，也可以擺脫對國外能源的不確定、有風(fēng)險(xiǎn)的依賴。目前我國發(fā)現(xiàn)的可燃冰礦藏埋藏的深度較淺，距地面130300米，利于開采。而目前我國煤炭開采的深度已達(dá)5001000米；石油開采深度已超過10000米。因此，可燃冰能源在可以預(yù)見的將來必定會替代其他礦物能源，成為第一支柱能量來源?？扇急前咨鯛罟腆w，由甲烷和水組成，籠狀結(jié)構(gòu)，可直接點(diǎn)燃?？扇疾糠譃榧淄?。1立方米可燃冰在常溫常壓下可釋放出164立方米的甲烷氣和0.8立方米的水。在可燃的飽和烴類能源中，燃燒后放出的熱量如表2-1所示。名稱（物態(tài)