第二章热力学第一定律.docx

1、第二章 热力学第一定律第二章 热力学第一定律一判断题1、 理想气体的内能U与p和V均无关，所以U与pV也无关。（ ）2、 对于同一热力学体系，其在pV图上的两条绝热可逆过程线绝不可能相交。 （ ）3、 因为QV = U，Qp = H，而U和H是状态函数的增量，所以QV和Qp也只取决于系统的始末态，与过程的具体途径无关。（ ）4、 理想气体恒温膨胀过程中U = 0，Q = W，即膨胀过程中系统所吸收的热全部变成了膨胀功，这是热力学第一定律的必然结果，但却违反了热力学第二定律。( )二选择题1、2000K时反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的Kp为6.443,则在同温度下反应为2CO2

2、(g)=2CO(g)+O2(g)的Kp应为（ ） A、 1/6.443 B、 (6.443)1/2 C.、(1/6.443)2 D.、1/(6.443)1/22、 A和B能形成理想溶液。已知在100时纯液体A的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数是（ ） A、 1 B、 0.75 C、 0.667 D、 0.5 3、理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变 （ ） A。、 S=0 B、 V=0 C、 G=0 D、 H=04、 一体积的氢气在0，101.3kPa下等温膨胀至原来体积的3倍，

3、其内能变化是多少？(设氢气是理想气体) （ ） A、 0.4J B、 0J C、 6J D、0.04J5、 已知反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的H，下列说法中何者不正确 （ ） A.、H是CO2(g)的生成热 B.、H是CO(g)的燃烧热 C、 H是负值 D、 H与反应U的数值不等6、已知下列反应的平衡常数：（ ）H2(g) + S(s)= H2S(g) K1 ; S(s) + O2(g) = SO2(g) K2 ; 则反应H2S(g) + O2(g)= H2(g) + SO2(g) 的平衡常数为 A、 K2/K1 B、 K1K2 C.、K1K2 D、 K1/K2 7、 对于N

4、2和H2混合气体的绝热可逆压缩(没有生产NH3)，则 （ ） A.、U=0 B、 H=0 C、 S=0 D、 G=08.、298K时反应Zn+Fe2+=Zn2+Fe的E0为0.323V，则其平衡常数为（ ） A、 2.89105 B.、8.341010 C、 5.53104 D、 2.351029、将H2O(l)变成同温同压的H2O(g),则体系的( ) A、内能不变 B、内能可能减少,也可能增加 C、内能增大 D、内能减少10、今有TPUUmHHmCpCpm,对于理想气体上述量中随物质的量而改变的量有( ) A.、 B、 C、 D、11、有关CO2(g)的标准生成热fHm有以下说法 C(金刚

5、石)+O2(g) CO2(g) rHm=fHm CO(g)+0.5O2 CO2(g) rHm=fHm C(无定形)+O2(g) CO2(g) rHm=fHm C(石墨)+O2(g) CO2(g) rHm=fHm CO(g)+0.5O2(g) CO2(g) C(石墨)+0.5O2(g) CO(g)可通过此二式的标准反应热效应,计算出CO2(g)的fHm ,其中正确的是( ) A、 B、 C、 D、 12 、查得298K时Fe3O4，Fe2O3，FeO的标准生成自由能分别为-1014,-741,-257(KJ.mol-1)则在298K101.3KPa的空气中最稳定的物质是（ ） A.、Fe3O4

6、B.、Fe2O3 C、FeO D、无法判断13、理想气体经历绝热不可逆过程从状态1（P1，V1，T1）变化到状态2（P2，V2，T2），所做的功为 （ ） A、P2 V2 - P1 V1 B、P2（V2 - V1） C、 D、(P2 V2 - P1 V1)/(1-)14、在458K475K间，反应：2C2H5OH（g)=CH3COOC2H5(g)+2H2(g)的平衡常数与T的关系为lgKp=-2100/T+4.66,已知 fHm(C2H5OH,g,473K)=-235.34KJ.mol-1,则 fHm (CH3COOC2H5,g,473K)等于：( ) A、4.305105J.mol-1 B、

7、-1.951105J.mol-1 C、5.109105J.mol-1 D、 2.756105J.mol-115、反应C(s)+2H2(g)CH4(g)在873K时rHm=-85 kJmol-1，为获得CH4的更大平衡产率，问温度和压力怎样选择？( ) A、降低温度，减少压力 B、升高温度，减少压力C、升高温度，增加压力 D、降低温度，增加压力16、对于反应3H2(g)+N2(g)=2NH3(g)，当其中N2因反应消耗了0.3 mol时，反应进度等于：( ) A、1.8 mol B、0.9 mol C、0.6 mol D、0.3 mol17、物质能以液体形式存在的最高温度是：( ) A、沸腾温度

8、Tb B、临界温度Tc C、对比温度Tr D、熔融温度Tm18、自发过程（即天然过程）的基本特征是 （ ） A、系统能够对外界作功B、过程进行时不需要外界作功C、过程发生后, 系统和环境不可能同时恢复原态D、系统和环境间一定有功和热的交换19、下列说法不正确的是 （ ） A、热力学和统计热力学的研究对象都是大量粒子的集合体;B、热力学和统计热力学的研究方法都是宏观的方法;C、1900年，普朗克提出了量子论，引入了能量量子化的概念;D、吉布斯创立了统计系综的方法，建立了系综理论;20、关于粒子配分函数的概念，不正确的说法是 ( ) A、分函数是无量纲量;B、配分函数是对体系中所有粒子的所有可能状

9、态的玻兹曼因子求和，故又称状态和;C 、配分函数中任意两项之比等于在该两能级上最概然分布的粒子数之比;D、配分函数中任意一项与配分函数本身的比值等于粒子分配在该任意能级上的分数;21、对于O2和N2混合气体的可逆绝热压缩过程 ( ) A、 B、C、 D、22、1mol物质A与1mol物质B形成的理想溶液（即理想液态混合物），在压力p下达气液两相平衡，已知，则 （ ） A、 B、C、 D、23、100g的与一定量的按反应式反应，当全部转变成时的反应进度 （单位：mo1）是 （ ） A、0.0587 B、0.470C、0.587 D、0.04724、在2000K时反应的标准平衡常数（）为6.443

10、，则在同温度下反应的标准平衡常数为 （ ）A、 B、C、 D、25反应在873K时，为提高CH4的平衡产率，温度和压力应如何选择 （ ） A、降低温度，减少压力 B、升高温度，减少压力C、升高温度，增加压力 D、降低温度，增加压力26、在配制理想溶液（即理想液态混合物）时，下列效应正确的是 （ ）A、Hmix = 0 B、Smix = 0C、Gmix 0 D、Vmix 027、 封闭体系，当状态从到发生变化时经历二条任意的不同途径，则 （ ）A、 B、C、 D、28、热力学第一定律U=Q+W 只适用于（ ） (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 2

11、9、关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是（ ） (A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义 (C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量 (D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必 互相抵消30、关于焓的性质, 下列说法中正确的是 （ ） (A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律 (C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关 31、涉及焓的下列说法中正确的是（ ）

12、(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 32、下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 （ ） (A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体 33、与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是（ ） (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量 (D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值 34、dU=CvdT及dUm=Cv,mdT 适用的条件完整地说应当是（ ） (A) 等容过程 (B)

13、无化学反应和相变的等容过程 (C) 组成不变的均相系统的等容过程 (D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且 系统内能只与温度有关的非等容过程 35、下列过程中, 系统内能变化不为零的是（ ） (A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程 (D) 纯液体的真空蒸发过程 36、第一类永动机不能制造成功的原因是（ ） (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 37、盖斯定律包含了两个重要问题, 即 （ ） (A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B)

14、 热力学第一定律及热的基本性质 (C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征 38当某化学反应rCp,m0,则该过程的 随温度升高而（ ） (A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 39、在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是（ ） (A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相 变过程, 可使用盖斯定律 (B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律 (C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减 (D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应

15、时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以 40、下面的说法符合热力学第一定律的是（ ） (A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化 (B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关 (C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关 (D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关 41、关于热平衡, 下列说法中正确的是（ ） (A) 系统处于热平衡时, 系统的温度一定等于环境的温度 (B) 并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡

16、的条件 (C) 若系统A与 B成热平衡, B与C成热平衡, 则A与 C直接接触时也一定成热平衡 (D) 在等温过程中系统始终处于热平衡 42、对于功, 下面的说法中不正确的是（ ） (A) 在系统对环境做功或环境对系统做功时, 环境中一定会留下某种痕迹 (B) 功的量值与系统的始末态有关 (C) 无论做什么功都伴随着系统中某种物质微粒的定向运动 (D) 广义功=广义力广义位移。系统做功时，“广义力”是指环境施予系统的力；环境做功时，“广义力”是指系统施予环境的力 43、关于节流膨胀, 下列说法正确的是（ ） (A) 节流膨胀是绝热可逆过程 (B) 节流膨胀中系统的内能变化 (C) 节流膨胀中系

17、统的焓值改变 (D) 节流过程中多孔塞两边的压力不断变化（ ） 44、在一个循环过程中，物系经历了 i步变化，则 (A) Qi=0 (B) QiWi=0 (C) Wi=0 (D) QiWi=0 45、与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是（ ） (A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定，所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值 (C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同46、关于基尔霍夫定律适用的条件,确切地说是（ ） (A) 等容条件下的化学反应过程 (B) 等压条件下的化学反应过程 (C) 等压或等容且不做

18、非体积功的化学反应过程 (D) 纯物质在不同温度下的可逆相变过程和等压反应过程 47、关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是（ ） (A) 可逆过程不一定是循环过程 (B) 在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小 (C) 在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小 (D) 可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达 48、理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝胀后 （ ） (A) H0 (B) W=0 (C) U0 (D) Q=0 49、凡是在孤立体系中进行的变化，其 U 和 H 的值一定是（ ） （A） U 0, H 0 （B） U 0, H

19、 0 （C） U 0, H 0, H 0, p 0 （B）Q 0, H 0 （C）Q 0, H 0, p 0 （D）Q 0, H 0, p 0 51、H Qp此式适用于哪一个过程: （ ） （A）理想气体从101325Pa 反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5Pa （B）在 0、101325Pa下，冰融化成水 （C）电解CuSO4的水溶液 （D）气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa ) 52、一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为 V1、V2。（ ） （A） V1 V2 （D） 无法

20、确定 53、某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系温度由T1升高到 T2，则此过程的焓变 H: （ ）（A）小于零 （B）大于零 （C）等于零 （D）不能确定 54、对于独立粒子体系，dU nid i idni，式中的第一项物理意义是（ ）（A）热 （B）功 （C）能级变化 （D）无确定意义 55、下述说法中哪一个正确：（ ）（A）热是体系中微观粒子平均平动能的量度 （B）温度是体系所储存能量的量度 （C）温度是体系中微观粒子平均能量的量度 （D）温度是体系中微观粒子平均平动能的量度 56、在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：（ ） （A）一定产生热交换 （B）一定不产生

21、热交换 （C）不一定产生热交换 （D）温度恒定与热交换无关 57、某绝热封闭体系在接受了环境所做的功后，其温度：（ ） （A）一定升高 （B）一定降低 （C）一定不变 （D）不一定改变 58、体系的状态改变了，其内能值：（ ） （A）必定改变 (B) 必定不变 (C) 不一定改变 (D) 状态与内能无关 59、在一定T、p下，气化焓 vapH ,熔化焓fusH 和升华焓 subH 的关系：（ ） (A) subH vapH (B) subH fusH (C) subH = vapH + fusH (D) vapH subH 60、一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时, 燃烧等量的燃料,（

22、 ）牵引的列车行走的距离: (A) 较长 (B) 较短 (C) 一样 (D) 不一定 61、封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？（ ）(A)一定是可逆途径 (B)一定是不可逆途径 (C)不一定是可逆途径 (D)体系没有产生变化 62、非理想气体进行绝热自由膨胀时，下述答案中哪一个错误： （ ）(A)Q = 0 (B)W = 0 (C) U = 0 (D) H = 0 63、始态(p1,V1,T1)完全相同的一个理想气体体系和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。当膨胀相同体积之后， (A)范德华气体的内能减少量比理想气体的多 (B)范德华气体的终态温度比理想

23、气体的低 (C)范德华气体所做的功比理想气体的少 (D)范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等 上述哪一种说法正确。（ ） 64、下述哪一种说法正确（ ）（A）理想气体的焦耳汤姆逊系数不一定为零 （B）非理想气体的焦耳汤姆逊系数 一定不为零 （C）理想气体不能用作电冰箱的工作介质 （D）使非理想气体的焦耳汤姆逊系数为零的p, T值只有一组 65、欲测定有机物的燃烧热 Qp ,一般使反应在氧弹中进行，实测得热效为QV。公式 Qp = QV + nRT中的T为：（ ） (A)氧弹中的最高燃烧温度 (B)氧弹所浸泡的水的温度 (C)外水套的水温度 (D) 298.2K 66、下述说法何者正确：（ ）

24、(A)水的生成热即是氧气的燃烧热 (B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热 (C)水的生成热即是氢气的燃烧热 (D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热 67、 一恒压反应体系，若产物与反应物的Cp 0,则此反应: （ ） (A)吸热 (B)放热 (C)无热效应 (D)吸放热不能肯定 二判断 1、判断下列说法是否正确（正确的打，错误的打） 、绝热恒容的封闭系统一定是孤立系统； 、绝热恒容，且W，=0的过程一定有U=0。绝热恒压，且W，=0的过程一定有H=0 、有如下过程； 状态1 状态2W W2 状态3W1 则必有W=W1+W2 、对理想气体：Cpm-Cvm=R； 、对液，固体：Cpm-Cvm0 、任何

25、气体经绝热自由膨胀，温度不变； 、H2O（l）的标准摩尔生成焓fH0m也是同温度下H2（g）的标准摩尔燃烧焓。 (8)、理想气体的内能U与p和V均无关，所以U与pV也无关。 (9)、对于同一热力学体系，其在pV图上的两条绝热可逆过程线绝不可能相交。 (10)、因为QV = U，Qp = H，而U和H是状态函数的增量，所以QV和Qp也只取决于系统的始末态，与过程的具体途径无关。 (11)、理想气体恒温膨胀过程中U = 0，Q = W，即膨胀过程中系统所吸收的热全部变成了膨胀功，这是热力学第一定律的必然结果，但却违反了热力学第二定律。3、填空题、对理想气体单纯的PVT变化，式du=nCvmdT,适

26、用于_过程。 、对真实气体单纯的PVT变化，式du=nCvmdT,适用于_过程。 A 恒容 B 恒压 C 恒温 D 任一4、在101.325KPa，25下，下列反应分别经途径（在烧杯中进行）和途径（在电池中进行） Zn+CuSO4（1mol.Kg-1）Cu+ ZnSO4（1mol.Kg-1） 问下列各式成立的是_； A H1=H B Q1= Q C H1= Q1 D H= Q5、下列公式中，只能用于理想气体行为的有_ A U=Q+W B 对可逆绝热过程PVr=常数 C Cpm-Cvm=R D 对恒压过程有H=U+PV E （）P=06、PVr=常数，成立的所有条件是_。7、液体的蒸发焓随温度升

27、高而_，到临界点蒸发焓_。8、初态相同的恒温理想气体反应，其恒压反应热Qpm之关系_。 A QpmQvm B Qpm= Qvm C Qpm0，则节流膨胀后气体温度_（上升，下降，不变）13、在室温常压下，H2（g）经节流膨胀后温度_，其（）T_0，同样条件下，空气经节流膨胀后温度_。14、某反应在恒压P，绝热，W，=0的条件下进行，系统温度由T1升到T2，则过程H _0。 、上述反应在恒T，P，W，=0的条件下进行，则H_0。15、300K，标准压力下的反应： C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3 H2O（g） Q _0，rH0m_0，rUm_0，W_016、举出三个H=0的不同过程：理想气体_；真实气体_；化学反应_。答案：一、判断题 ： 1、N 2、Y 3、N 4、N二、选择题：15: CCDBA 610: ACBCC 1115: CADAD 1620: DBCBB 2155: CCACD 2630: ACDBD 31-40 DD DADADACC 41-50 CD BDBCB ADC51-60 BC CCDCA CDA 61-