(完整word版)熱力學(xué)第一定律復(fù)習(xí)題(13,10)

第二章熱力學(xué)第一定律1.當(dāng)理想氣體沖入一真空絕熱容器后，其溫度將(a)升高(c)不變(b)降低(d)難以確定(答案)c(△U=Q+W,∵p外=0,∴W=0,又∵絕熱，∴Ｑ＝０，所以△U＝０)因為是真空故不做功，又因為是絕熱故無熱交換，故△U＝0。溫度不變。2.當(dāng)熱力學(xué)第一定律寫成dU=δQ–pdV時，它適用于(a).理想氣體的可逆過程(b).封閉體系的任一過程(d).封閉體系的定壓過程(c).封閉體系只做體積功過程(答案)c(W=W體+W非，當(dāng)W非=0時，W體=-pdV)3．對熱力學(xué)可逆過程，下列說法中正確的是(a)過程進(jìn)行的速度無限慢(b)沒有功的損失(c)系統(tǒng)和環(huán)境可同時復(fù)原(d)不需環(huán)境做功（答案)c可逆過程：體系經(jīng)過某一過程從狀態(tài)（1）變到狀態(tài)（2）之后，如果能夠使體系和環(huán)境都恢復(fù)到原來的狀態(tài)而未留下任何永久性的變化，則該過程稱為熱力學(xué)可逆過程。否則為不可逆過程特征：①狀態(tài)變化時推動力與阻力相差無限小，體系與環(huán)境始終無限接近于平衡態(tài)；②過程中的任何一個中間態(tài)都可以從正、逆兩個方向到達(dá)；③體系變化一個循環(huán)后，體系和環(huán)境均恢復(fù)原態(tài)，變化過程中無任何耗散效應(yīng)；④等溫可逆過程中，體系對環(huán)境作最大功，環(huán)境對體系作最小功。⑤在可逆過程中，由于狀態(tài)變化時推動力與阻力相差無限小，所以完成過程所需的時間為無限長。4．對于封閉體系來說，當(dāng)過程的始態(tài)與終態(tài)確定后，下列各項中哪一個無確定值(a)Q(b)Q+W(c)W(當(dāng)Q=0時)(d)Q(當(dāng)W=0時)(答案)a(△U=Q+W)5．對于孤立體系中發(fā)生的實際過程，下列關(guān)系中不正確的是(a)W=0(c)ΔU=0(b)Q=0(d)ΔH=0(答案)d(孤立體系？△U=Q+W)6．對于內(nèi)能是體系狀態(tài)的單值函數(shù)概念，錯誤理解是(a)體系處于一定的狀態(tài)，具有一定的內(nèi)能(b)對應(yīng)于某一狀態(tài)，內(nèi)能只能有一數(shù)值不能有兩個以上的數(shù)值(c)狀態(tài)發(fā)生變化，內(nèi)能也一定跟著變化(d)對應(yīng)于一個內(nèi)能值，可以有多個狀態(tài)(答案)c（理想氣體等溫過程，△U，即內(nèi)能不變；絕熱可逆過程△Ｓ＝０）7．凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其ΔU和ΔH的值一定是(a)ΔU>0,ΔH>0(b)ΔU=0,ΔH=0(c)ΔU<0,ΔH<0(d)ΔU=0,ΔH大于、小于或等于零不確定(答案)d8.封閉體系從A態(tài)變?yōu)锽態(tài)，可以沿兩條等溫途徑：甲）可逆途徑；乙）不可逆途徑，則下列關(guān)系式⑴ΔU可逆>ΔU不可逆⑶Q可逆Q不可逆正確的是⑵W可逆>W不可逆⑷(Q可逆-W可逆)>(Q不可逆-W不可逆)(a)(1)，(2)(c)(3)，(4)(b)(2)，(3)(d)(1)，(4)(答案)b（④等溫可逆過程中，體系對環(huán)境作最大功，環(huán)境對體系作最小功。）9.理想氣體自由膨脹過程中(a).W=0，Q＞0，U＞0，H=0(b).W＞0，Q=0，U＞0，H＞0(c).W＜0，Q＞0，U=0，H=0(d).W=0，Q=0，U=0，H=0(答案)d（什么叫自由膨脹）10.如下圖所示，體系從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，經(jīng)歷兩條不同的途徑，下式中那個不正確?（a）（b）（c）（d）(答案)a11.體系的下列各組物理量中都是狀態(tài)函數(shù)的是：(a)T，p，V，Q；(b)m，Vm，Cp，?V；(d)T，p，U，W。(c)T，p，V，n；(答案)c12.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)能無關(guān)(答案)c13.體系進(jìn)行一次循環(huán)過程（a）W=0（c）Q=0(答案)b（b）|Q|=|W|（d）U=014.下列哪個封閉體系的內(nèi)能和焓僅是溫度的函數(shù)（a）理想溶液（b）稀溶液（c）所有氣體（d）理想氣體(答案)d15.下面各組熱力學(xué)函數(shù)或其組合中，都是容量性質(zhì)的是（a）（b）V，U，T（d）U，H，V（c）p，pV，H(答案)d16.在一個密閉絕熱的房間里放置一臺電冰箱，將冰箱門打開，并接通電源使其工作，過一段時間之后，室內(nèi)的平均氣溫將如何變化?(a)升高(c)不變(答案)a(b)降低(d)不一定17.狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)（a）絕對值不知（c）都有偏摩爾量（b）相互獨立（d）變化值僅取決于始末態(tài)(答案)d（p,T的絕對值可知）18.指出下列過程中的可逆過程(a)摩擦生熱(b)室溫、標(biāo)準(zhǔn)壓力下一杯水蒸發(fā)為同溫同壓下的汽(c)373K，標(biāo)準(zhǔn)壓力下一杯水蒸發(fā)為汽(d)手電筒中干電池放電使燈泡發(fā)亮(答案)c191mol理想氣體經(jīng)歷可逆絕熱過程，功的計算式有下列幾種，其中哪一個是錯誤的（a）Cv(T1-T2)（b）Cp(T2-T1)（c）(P1V1-P2V2)/(r-1)（d）R(T1-T2)/(r-1)(答案)b)20.第一類永動機不能制造成功的原因是（a）能量不能創(chuàng)造也不能消滅（b）實際過程中功的損失無法避免（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)a21.對于功,下面的說法中不正確的是（a）在系統(tǒng)對環(huán)境做功或環(huán)境對系統(tǒng)做功時,環(huán)境中一定會留下某種痕跡（b）功的量值與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)（c）無論做什么功都伴隨著系統(tǒng)中某種物質(zhì)微粒的定向運動（d）廣義功=廣義力×廣義位移。系統(tǒng)做功時，“廣義力”是指環(huán)境施予系統(tǒng)的力；環(huán)境做功時，“廣義力”是指系統(tǒng)施予環(huán)境的力(答案)d22.對于理想氣體，下述結(jié)論中正確的是：(a)(H/T)V=0(b)(H/T)p=0(c)(H/T)p=0(d)(H/V)T=0(答案)d(H/V)T=0(H/p)T=0(H/V)T=0(H/p)T=023.將某理想氣體從溫度T1加熱到T2。若此變化為非恒壓過程，則其焓變ΔH應(yīng)為何值?(a)ΔH=0(b)ΔH=CTT(-)p21(c)ΔH不存在(答案)b(d)ΔH等于其它值24.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（c）一定不變(答案)a（b）一定降低（d）不一定改變25.熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W只適用于（a）單純狀態(tài)變化（b）化學(xué)變化(答案)d（b）相變化（d）封閉物系的任何變化26.熱力學(xué)第一定律僅適用于什么途徑：(a)同一過程的任何途徑(b)同一過程的可逆途徑(c)同一過程的不可逆途徑(d)不同過程的任何途徑(答案)a（系統(tǒng)從某狀態(tài)變化到另一狀態(tài)的經(jīng)歷，稱作過程；實現(xiàn)這一過程的具體步驟稱為途徑）27.如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時間，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：（a）W=0，Q<0，?U<0（b）.W＞0，Q<0，?U>0（c）W<0，Q<0，?U>0（d）.W<0，Q=0，?U>0(答案)b28.下列過程中U=0的是(a)水向真空蒸發(fā)為蒸汽(c)絕熱恒容的氣體反應(yīng)(答案)c(b)可逆化學(xué)反應(yīng)(d)可逆電池放電29.在一個循環(huán)過程中，物系經(jīng)歷了i步變化（定義環(huán)境對體系作功定義為正），則（a）∑Qi=0（c）∑Wi=0(答案)d（b）∑Qi－∑Wi=0（d）∑Qi＋∑Wi=030.“封閉體系恒壓過程中體系吸收的熱量Qp等于其焓的增量ΔH”，這種說法(a)正確(b)需增加無非體積功的條件(c)需加可逆過程的條件(d)需加可逆過程與無非體積功的條件(答案)b△H=Qp（封閉體系，恒壓，不做非體積功）31.△H=Qp此式適用于下列那個過程(a)理想氣體從1013250Pa反抗恒定的101325Pa膨脹到101325Pa（b）0℃,101325Pa下冰融化成水（c）電解CuSO4水溶液（d）氣體從(298K,101325Pa)可逆變化到(373K,10132.5Pa)(答案)b32.當(dāng)體系將熱量傳遞給環(huán)境之后,體系的焓(a)必定減少(c)必定不變(答案)d(b)必定增加(d)不一定改變33.對于下列的四種表述(1)因為△H=Qp，所以只有等壓過程才有△H(2)因為△H=Qp，所以Qp也具有狀態(tài)焓數(shù)的性質(zhì)(3)公式△H=Qp只適用于封閉體系(4)對于封閉體系經(jīng)歷一個不作其它功的等壓過程，其熱量只決定于體系的始態(tài)和終態(tài)上述諸結(jié)論中正確的是(a)(1)(4)（b）(3)(4)（c）(2)(3)（d）(1)(2)(答案)b34.蓋斯定律包含的兩個基本問題是(a)熱力學(xué)第一定律和狀態(tài)函數(shù)的基本特征(b)熱力學(xué)第一定律和熱的基本性質(zhì)(c)內(nèi)能變化和焓變的基本性質(zhì)(d)等壓熱效應(yīng)和等容熱效應(yīng)的性質(zhì)(答案)a（什么叫蓋斯定律）35.關(guān)于焓的性質(zhì),下列說法中正確的是（a）焓是系統(tǒng)內(nèi)含的熱能,所以常稱它為熱焓（b）焓是能量,它遵守?zé)崃W(xué)第一定律（c）系統(tǒng)的焓值等于內(nèi)能加體積功（d）焓的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)(答案)d（Ｈ＝Ｕ＋pV,△H=Qp（封閉體系，恒壓，不做非體積功））36.恒容下，一定量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時內(nèi)能將(a)降低(b)增加(c)不變(d)增加、減少不能確定(答案)b37.在非等壓過程中加熱某體系,使其溫度從T1升至T2,吸熱Q,則此過程的焓增量ΔH為：(a)ΔH=Q(b)ΔH=0(d)ΔH等于別的值(c)ΔH=△U+△(pV)(答案)c39.dU=CvdT及dUm=Cv,mdT適用的條件完整地說應(yīng)當(dāng)是（a）等容過程（b）無化學(xué)反應(yīng)和相變的等容過程（c）組成不變的均相系統(tǒng)的等容過程（d）無化學(xué)反應(yīng)和相變化且不做非體積功的任何等容過程及無反應(yīng)和相變而且系統(tǒng)內(nèi)能只與溫度有關(guān)的非等容過程(答案)d40.當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)ΔrCp,m＜0，則該過程的隨溫度升高而（a）下降（b）升高（c）不變（d）無規(guī)律(答案)a41.下列宏觀過程：(1)p,273K下冰融化為水(2)電流通過金屬發(fā)熱(3)往車胎內(nèi)打氣(4)水在101325Pa,373K下蒸發(fā)可看作可逆過程的是(a)(1),(4)(c)(1),(3)(答案)a(b)(2),(3)(d)(2),(4)42.一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V1,V2，則(a)V1>V2(b)V1<V2(c)V1=V2(d)無法確定(答案)a43.一可逆熱機與一不可逆熱機在其它條件都相同時,燃燒等量的燃料,則可逆熱機牽引的列車行走的距離:（a）較長（c）一樣(答案)a（b）較短（d）不一定44.100C、101.325kPa下，水汽化為相同溫度壓力下的水蒸汽，則（a）（c）（b）（d）(答案)b(為什么不對？因為這一過程不是單純狀態(tài)變化)45.298K時，石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓ΔfH(a)大于零(c)等于零(b)小于零(d)不能確定(答案)c（標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義？）46.p下，C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)的反應(yīng)熱為ΔrHm下列說法中錯誤的是（a）ΔrHm就是CO2(g)的生成焓ΔfHm（b）ΔrHm是C(石墨)的燃燒焓（c）ΔrHm=ΔrUm（d）ΔrHm>ΔrUm(答案)d（ΔrHm=ΔrUm＋ΔRT）47.關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件，確切地說是（a）等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過程（b）等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過程（c）等壓或等容且不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過程（d）純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過程和等壓反應(yīng)過程(答案)c,,48.氧氣的燃燒熱應(yīng)為何值?(a)大于零(c)等于零(答案)c(b)小于零(d)不確定49.欲測定有機物燃燒熱Qp,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實測得熱效應(yīng)為QV。公式Qp=QV+ΔRT中的Δ為:(a)生成物與反應(yīng)物總物質(zhì)的量之差(b)生成物與反應(yīng)物中氣相物質(zhì)的量之差(c)生成物與反應(yīng)物中凝聚相物質(zhì)的量之差(d)生成物與反應(yīng)物的總熱容差(答案)b50.若某化學(xué)反應(yīng)的△rCp,m=0，則該反應(yīng)的△H與溫度的關(guān)系為rm(a)隨溫度增加而增加(b)隨溫度增加而減小(c)與溫度變化無關(guān)(d)與溫度變化無規(guī)律(答案)c根據(jù)51.化學(xué)反應(yīng)的恒壓熱(a)大于恒容熱(b)等于恒容熱(c)小于恒容熱(d)以上三者皆有可能(答案)d可以由恒壓反應(yīng)熱和恒容反應(yīng)熱之間的關(guān)系式看出52.在處理實際問題時，為了簡化計算過程，常假定“反應(yīng)熱效應(yīng)與溫度無關(guān)”。這個假定的實質(zhì)是(a)各物質(zhì)在升溫過程中不吸熱(b)各物質(zhì)的定壓或定容熱容是常數(shù)(c)產(chǎn)物的定壓或定容熱容乘以計量系數(shù)之和等于反應(yīng)物的定壓或定容熱容乘以計量系數(shù)之和(d)近似視為等溫過程(答案)c∵53.關(guān)于節(jié)流膨脹,下列說法正確的是（a）節(jié)流膨脹是絕熱可逆過程（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)的焓值改變（d）節(jié)流過程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化(答案)b(在絕熱，氣體始、終態(tài)壓力分別保持恒定條件下的膨脹過程，稱為節(jié)流膨脹過程。)節(jié)流過程是個等焓過程:，Q=0，p1>p2)54.理想氣體經(jīng)過焦-湯節(jié)流膨脹過程，則（a）（c）（b）（d）(答案)c對于理想氣體，H=f(T)，H不變，T亦不變，)55.實際氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后，下述哪一組結(jié)論是正確的（a）Q<0,?H=0,?p<0（b）Q=0,?H=0,?T<0（c）Q=0,?H<0,?p<0（d）Q=0,?H=0,?p<0(答案)d56.下列關(guān)系式中哪個不需要理想氣體的假設(shè)？(a)Cp-CV=nR(b)(dlnp)/dT=ΔH/RT2(c)對恒壓過程，ΔH=ΔU+pΔV(d)對絕熱可逆過程，pV=常數(shù)。(答案)c57.一恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的Cp>0，則此反應(yīng)(a)吸熱(b)放熱(d)吸放熱不能肯定(c)無熱效應(yīng)(答案)d,(若產(chǎn)物與反應(yīng)物的Cp>0，上式只能告訴我們此反應(yīng)熱效應(yīng)隨反應(yīng)溫度升高而增加，但不能告訴我們在某一確定溫度下反應(yīng)是吸熱，還是放熱)計算題1.1mol單原子分子理想氣體，初始狀態(tài)為25℃，101325Pa經(jīng)歷ΔU=0的可逆變化后，體積為初始狀態(tài)的2倍。請計算Q，W和ΔH。解：因ΔU=0所以ΔT=0，W=－nRTln(V2/V1)=－1718kJQ=－W=1718J，ΔH=0[2][3]2.1mol理想氣體在300K下，1dm3定溫可逆地膨脹至10dm3，求此過程的Q、W、U及H。解：理想氣體定溫可逆過程[2]理想氣體定溫下U=0，H=0∴Q=－W=5743J[2][1]3.1mol某理想氣體，Cp,m=29.36J·K－1·mol－1，在絕熱條件下，由273K、100kP膨脹到203K、10kPa，求該過程Q、W、H解：理想氣體絕熱過程Q=0，因此=1×（29.36－8.314）×（203－273）=－1473.22JH=∫nCp,mdT=1×29.36×（203－273）=－2055.2J[2]W=U=－1473.22J[2][1]4.某理想氣體Cv,m=(3/2)R。今有該氣體5mol在恒容下溫度升高50℃。求過程的W，Q，ΔH和ΔU。解:理想氣體恒容升溫過程。n=5mol，CV,m=（3/2）RQV=ΔU=nCV,mΔT=5×1.5R×50=3.118kJ[2]W=0[1]ΔH=ΔU+nRΔT=nCp,mΔT=n(CV,m+R)ΔT=5×2.5R×50=5.196kJ[2]5.系統(tǒng)由相同的始態(tài)經(jīng)過不同途徑達(dá)到相同的末態(tài)。若途徑a的Qa=2.078kJ,Wa=－4.157kJ；而途徑b的Qb=－0.692kJ。求Wb.解：熱力學(xué)能變只與始末態(tài)有關(guān)，與具體途徑無關(guān)，故ΔUa=ΔUb由熱力學(xué)第一定律可得Qa+Wa=Qb+Wb∴Wb=Qa+Wa－Qb=－1.387kJ6.一個人每天通過新陳代謝作用放出10460kJ熱量。(1)如果人是絕熱體系，且其熱容相當(dāng)于70kg水，那么一天內(nèi)體溫可上升到多少度?(2)實際上人是開放體系。為保持體溫的恒定，其熱量散失主要靠水分的揮發(fā)。假設(shè)37℃時水的