物理化学复习资料

第一章 热力学第一定律习题

1．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是： (A) T，p，V，Q ； (B) m，Vm，Cp，?V ； (C) T，p，V，n ； (D) T，p，U，W 。

2．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是： (A) 体系处于一定的状态，具有一定的内能 ；

(B) 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值 ； (C) 状态发生变化，内能也一定跟着变化 ； (D) 对应于一个内能值，可以有多个状态 。

3、 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：

(A) W > 0 ； (B) W = 0 ； (C) W < 0 ； (D) 无法计算 。

4、对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值： (A) Q ； (B) Q + W ；

(C) W (当 Q = 0 时) ； (D) Q (当 W = 0 时) 。

5、某系统由A态变到B态，经历两个不同途径，热、功、热力学能变化，焓变分别为Q1、W1、?U1、?H1和Q2、W2、?U2、?H2，试指出下列关系式中正确的：

A Q1 =Q2 B W1= W2 C ?U1=?U2 ?H1=?H2 D Q1+W1= Q2+W2

6、在373.15K，101.325Pa下，1mol液态水蒸发成水蒸气，假设水蒸气为理想气体，因为此过程中系统的温度不变，所以?U=0,由于等压过程，所以热量Qp??T1T2CPdT?0，即此

过程无内能变且没有热效应。

7、当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。

8、一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定 9、系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。 10、因QP = ΔH，QV = ΔU，所以QP 与QV 都是状态函数。 11、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

12、从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。

13、因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于dT = 0，dp = 0，故可得ΔH = 0。

14、在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Qp = 0。 15、当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。

16、若规定温度T时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。

17 在恒压、绝热、非体积功为0的条件下发生某化学反应，使系统的温度上升，体积增大，则此过程中的ΔU，ΔH，Q,W的取值。

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18 2mol单原子理想气体，从273K，202.6kPa的始态沿 pV=p1V1 的可逆途径加热到405.2kPa的末态，求此过程的内能，焓变，功，热。

19、 2mol理想气体Cpm=7R/2。由始态100Kpa、50升，先恒容加热使压力升高到200Kpa，在恒压冷却时体积缩小到25升，求整个过程的功、热、内能改变量和焓变。 20、5mol双原子分子理想气体在0℃，压力1013kPa下进行下列过程： 1）绝热可逆膨胀至101.3kPa；

2）反抗101.13kPa恒定外压做绝热膨胀； 求过程中的Ｗ、Ｑ、ΔＵ、ΔＨ 答案 （1-5）C C B A C,D （6-16）全部为错误的

17 <0，=0，=0，<0

1920、

1） 绝热可逆膨胀至101.3kPa

n=5mol n=5mol

P1

=1013kPa

?绝热可逆???? P2

=101.3kPa T1=273.15K T2=？

对于绝热过程，Q=0，所以

、

W???U?nCv,mT1?T2

对双原子分子，Cv,m???5R,??1.40 21?????p1T1??p1T22得

由绝热方程

?p1?T2???p???2??1???/?kPa??1013T1???101.3kPa???1?1.4?/1.4?273.15K?141.48K

5W???U?nCv,mT1?T2?5??8.314?(273.15?141.48)?13684J

2???U??13684J

5CP,m??cv,m?1.40??8.314?29.099

2?H?ncp,m(T2?T1)?5?29.099?(141.48?273.15)??19157J

2）反抗101.3kPa恒定外压做绝热膨胀

T1=273.15K T2=？

P1=1013kPa

绝热???? P=101.3kPa

2

V1=？ V2=？

对于绝热过程，Q=0，所以，W=-?U 由理想气体状态方程，PV=nRT得，

V?nRT5?8.314?273.151??11.2L P10131W?pe?V2?V1??p2?V2?V1??101.3?(V2?11.2)

5?U?nCv,m(T2?T1)?5??8.314?(T2?273.15)

25?5??8.314?(T2?273.15) ① 由W=-?U 得，101.3（V2-11.2）=

2由理想气体状态方程， PV=nRT得 101.3V2=5?8.314T2 ② ① ②联立， V2=83.26L，T2=202.91K

?U?nCv,m(T2?T1)?5?5?8.314?(202.91?273.15)??7300J 2W=-?U=7300J

?H?ncp,m(T2?T1)?5?29.099?(202.91?273.15)??10219.6J

21、298.15K时，使5.27g的甲醇在弹式量热计中燃烧，放热119.50KJ。已知液体水的摩尔生

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成焓为-285.84KJ/mol,二氧化碳气体的摩尔生成焓为-393..51 KJ/mol

1)计算甲醇的摩尔燃烧热；2）用水和二氧化碳的标准摩尔生成焓计算甲醇的摩尔生成焓；

、