9.有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气隔离，当阀门打开时，大气（视为理想气体）进入瓶内，此时瓶内气体的温度将：
（）
（A）升高（B）降低（C）不变（D）不定
10.对于孤立系统中发生的实际过程，下列关系中不正确的是：
（）
（A）W=0（B）Q=0（C）ΔU=0（D）ΔH=0
11.理想气体在恒定外压p下,从10dm3膨胀到16dm3,同时吸热126J。
计算此气体的ΔU。
（A）-284J（B）842J（C）-482J（D）482J
12.恒压下,无相变的单组分封闭系统的焓值随温度的升高而:
（）
（A）增加（B）减少（C）不变（D）不一定
13.下述哪一种说法正确?
（）因为ΔHp=Qp,所以：
（A）恒压过程中,焓不再是状态函数（B）恒压过程中,系统与环境无功的交换
（C）恒压过程中,焓变不能量度系统对外所做的功（D）恒压过程中,ΔU不一定为零
14.将某理想气体从温度T1加热到T2。
若此变化为非恒压过程,则其焓变ΔH应为何值?
（A）ΔH=0（B）ΔH=Cp（T2-T1）（C）ΔH不存在（D）ΔH等于其它值
15.始态完全相同（p1,V1,T1）的一个理想气体体系和另一个范德华气体系统,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多（B）范德华气体的终态温度比理想气体低
（C）范德华气体所做的功比理想气体少（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?
16.下列宏观过程：
（1）p,273K下冰融化为水
（2）电流通过金属发热
（3）往车胎内打气（4）水在101325Pa,373K下蒸发可看作可逆过程的是：
（A）
（1）,（4）（B）
（2）,（3）（C）
（1）,（3）（D）
（2）,（4）
17.封闭系统从A态变为B态，可以沿两条等温途径：
甲）可逆途径；乙）不可逆途径，则下列关系式：
正确的是：
（）
⑴ΔU可逆>ΔU不可逆⑵W可逆>W不可逆
⑶Q可逆>Q不可逆⑷（Q可逆-W可逆）>（Q不可逆-W不可逆）
（A）
（1）,
（2）（B）
（2）,（3）（C）（3）,（4）（D）
（1）,（4）
18.对于一定量的理想气体，下列过程可能发生的是：
（）
（1）对外作功，同时放热
（2）体积不变，而温度上升，并且是绝热过程，无非体积功
（3）恒压下绝热膨胀（4）恒温下绝热膨胀
（A）
（1）,（4）（B）
（2）,（3）（C）（3）,（4）（D）
（1）,
（2）
19.对于理想气体，下述结论中正确的是：
（）
（A）（H/T）V=0（H/V）T=0（B）（H/T）p=0（H/p）T=0
（C）（H/T）p=0（H/V）T=0（D）（H/V）T=0（H/p）T=0
20.在100℃和25℃之间工作的热机，其最大效率为：
（）
（A）100%（B）75%（C）25%（D）20%
21.下述哪一种说法正确?
（）
（A）理想气体的焦耳-汤姆孙系数不一定为零
（B）非理想气体的焦耳-汤姆孙系数一定不为零
（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-汤姆孙系数为零的p,T值只有一组
22.实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将（）
（A）升高（B）降低（C）不变（D）不确定
23.某绝热封闭系统在接受了环境所做的功之后,其温度:
（）
（A）一定升高（B）一定降低（C）一定不变（D）不一定改变
24.系统的状态改变了,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
25.下述哪一种说法正确?
完成同一过程（）
（A）经任意可逆途经所做功一定比经任意不可逆途经做功多
（B）经不同的可逆途经所做的功都一样多（C）经不同的不可逆途经所做的功都一样多
（D）经任意可逆途经所做功不一定比经任意不可逆途经做功多
26.凡是在孤立系统中进行的变化，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、小于或等于零不确定
27.下面叙述中不正确的是：
（）
（A）对于理想气体，Cp,m与CV,m之差一定是R
（B）对于实际气体，若吸收相同的热量，则系统在恒容过程中的温度升高值一
定大于恒压过程
（C）对于实际气体，若吸收相同的热量，则系统在恒容过程中的内能改变一定
小于恒压过程
（D）对于单原子晶体，当温度足够高时，CV,m约为3R
28.某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，系统的温度由T1升高到T2,
则此过程的焓变ΔH：
（）
（A）小于零（B）等于零（C）大于零（D）不能确定
29.当以5molH2气与4molCl2气混合，最后生成2molHCl气。
若以下式为基本单元，则反应进度ξ应是：
H2（g）+Cl2（g）
2HCl（g）（）
（A）1mol（B）2mol（C）4mol（D）5mol
30.石墨（C）和金刚石（C）在25℃,101325Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4kJ·mol-1和-395.3kJ·mol-1，则金刚石的标准生成焓ΔfH
（金刚石,298K）为：
（）
（A）-393.4kJ·mol-1（B）-395.3kJ·mol-1（C）-1.9kJ·mol-1（D）1.9kJ·mol-1
32.若一气体的方程为pVm=RT+p（>0常数）,则:
（）
（A）
=0（B）
=0（C）
=0（D）
=0
31.下图为某气体的p-V图。
图中A→B为恒温可逆变化,A→C为绝热可逆变化,A→D为多方不可逆变化。
B,C,D态的体积相等。
问下述各关系中哪一个错误?
（A）TB>TC（B）TC>TD（C）TB>TD（D）TD>TC
二、填空题
1.10mol单原子理想气体,在恒外压0.987p下由400K,2p等温膨胀至0.987p,物体对环境作功16.85kJ。
2.5mol单原子理想气体的（H/T）V=103.9J·K-1
3.某气体在等温可逆膨胀过程中，服从状态方程pVm=RT+Bp+Cp2，其可逆功的表示式为。
[答]
=-RTln（p2/p1）+（c/2）（
）
4.如图。
两条等温线的温度分别为Ta，Tb。
1mol理想气体经过路径1231的W
与经过路径4564的W
大小关系是WI=WII。
5.某理想气体，等温（25℃）可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为2摩尔。
6.从统计热力学观点看，功的微观本质是_________________________________。
热的微观本质是_________________________________。
7.氢气可看作理想气体，设H2为刚性分子，电子处于基态，其CV,m=__5/2R__，
Cp,m=___7/2R__，以气体常数R表示。
8.在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该系统的内能变化为_0__，焓变化为____p2V2-p1V1__。
9.已知反应2H2（g）+O2（g）
2H2O（l）在298K时恒容反应热QV=-564kJ·mol-1，则H2（g）在298K时标准摩尔燃烧焓ΔcH
=____285.7___kJ·mol-1。
三、计算题
1.将两种不同气体分别装在同一气缸的两个气室内。
两气室之间有隔板隔开。
左气室中气体的状态为：
V1=2m3，T1=273K，p1=101.3kPa；右气室中气体的状态为：
V2=3m3，T2=303K，p2=3×101.3kPa。
现将隔板抽掉，使两气体混合。
若以整个气缸中的气体为系统的话，则此过程中做功W为多少?
传热Q为多少?
内能改变量ΔU为多少?
（整个气缸是绝热的）
2.
（1）体积功的积分表达式应如何准确表达?
[答]⑴WV=
（2）什么条件下可写成WV=
？
⑵可逆变化途径中
3.二氧化碳的标准摩尔生成焓与温度的函数关系如下：
ΔfH
（T）={-391120-2.523T/K-2.824×10-4（T/K）2-4.188×105（T/K）-1}J·mol-1
试求该反应的ΔCp与温度的函数关系
[答]
={-2.523-5.648×10-4（T/K）+4.188×105（T/K）-2}J·K-1·mol-1
4.已知氢的Cp,m={29.07-0.836×10-3（T/K）+20.1×10-7（T/K）2}J·K-1·mol-1，
（1）求恒压下1mol氢的温度从300K上升到1000K时需要多少热量？
（2）若在恒容下需要多少热量？
（3）求在这个温度范围内氢的平均恒压摩尔热容。
[答]
（1）
=20620J·mol-1
（2）QV=ΔU=ΔH-RΔT=14800J·mol-1
（3）Cp,m=ΔH/（T2-T1）=29.45J·K-1·mol-1
5.设一礼堂容积为10000m3,室温为10℃,压力为p。
今欲将温度升至20℃,需供给多少热量（空气平均摩尔质量29g·mol-1,Cp,m=29.3J·K-1·mol-1）。
=1.24×105kJ
6.在一绝热保温瓶中，将100g0°C的冰和100g50°C的水混合在一起，最后平衡时温度为多少？
其中有多少克水？
（冰的熔化热ΔfusH
=333.46J·g-1，水的平均比热Cp=4.184J·K-1·g-1。
）
[答]设平衡时温度为
，有
克冰变为水
100g0°C冰溶化成水需Q1=33346J；100g50°C水变为0°C水需Q2=-20902J
由于Q1>Q2，最后温度只能是0°C（冰水混合物）
得x=62.736故最后水的质量为（100+62.736）g=162.736g
7.1mol单原子分子理想气体，始态为202650Pa，11.2dm3，经pT=常数的可逆过程压缩到终态为405300Pa，求：
（1）终态的体积和温度；
（2）ΔU和ΔH；（3）所作的功。
[答]
（1）T1=p1V1/（nR）=273K,T2=p1T1/p2=136.5KV2=nRT2/p2=2.8dm3
（2）ΔUm=CV,m（T2-T1）=-1703J·mol-1ΔHm=Cp,m（T2-T1）=-2839J·mol-1
（3）W=
dV=（2R/p）dT
=-2270J·mol-1
8.带有旋塞的容器中有25℃，121323Pa的气体，打开旋塞后气体自容器中冲出，待器内压力降至101325Pa时关闭旋塞，然后加热容器使气体温度恢复到25℃，此时压力升高至1013991Pa。
设气体为理想气体，第一过程为绝热可逆过程，求该气体的Cp,m值。
[答]
（1）用二步等容过程求T2设气体为理想气体101325Pa/103991Pa=T2/298K，T2=290.40K
（2）用第一步绝热可逆求
（p1/p2）1-γ=（T2/T1）γ
（121323Pa/101325Pa）1-γ=（290.4K/298K）γγ=1.167Cp,m=γCV,m=58.1J·K-1·mol-1
9.用搅拌器对1mol理想气体作搅拌功41.84J，并使其温度恒压地升高1K，若此气体Cp,m=29.28J·K-1·mol-1，求Q，W，ΔU和ΔH。
[答]We=pΔV=nRΔT=8.31JWf=-41.84JW=We+Wf=8.31-41.82=-33.51JQp=CpdT=29.28J
ΔU=Qp-W=29.28+33.51=62.79JΔH=ΔU+Δ（pV）=ΔU+nRΔT=71.12J
10.某单原子分子理想气体从T1=298K，
的初态。
（a）经绝热可逆膨胀；（b）经绝热恒外压膨胀到达终态压力
。
计算各途径的终态温度T2，及Q,W,ΔU，ΔH。
[答]（a）
可逆途径
常数（
）
KΔU=CV（T2-T1）=-1760J·mol-1=W
ΔH=Cp（T2-T1）=-2930J·mol-1
（b）
得T2=203KΔU=W=-1180J·mol-1ΔH=Cp（T2-T1）=-1970J·mol-111.一气体的状态方程式是pV=nRT+p，只是T的函数。
（1）设在恒压下将气体自T1加热到T2，求W可逆.；
（2）设膨胀时温度不变，求W。
[答]
（1）W=
=p（V2-V1）=（nRT2+α2p）-（nRT1+α1p）=nR（T2-T1）-（α2-α1）p
（2）W=
=
=nRTln[（V2-α）/（V1-α）]=nRTln（p2/p1）
12.0.500g正庚烷放在弹式量热计中，燃烧后温度升高2.94K。
若量热计本身及其附件的热容量为8.177kJ·K-1，计算298K时正庚烷的摩尔燃烧焓（量热计的平均温度为298K）。
正庚烷的摩尔质量为0.1002kg·mol-1。
[答]0.500g正庚烷燃烧放热为Q1，则其摩尔等容燃烧热为QV，
Q1=24.04kJQV=-4818kJ·mol-1Qp=QV+
=-4828kJ·mol-1ΔcHm=-4828kJ·mol-1
13.计算下列反应在1000℃的恒压反应热。
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）
[答]ΔrH
（298K）=ΔfH
（298K,CO2）-2ΔfH
（298K,H2O,g）=90.1kJmol-1
ΔCp=Δa+ΔbT+ΔcT2+Δc'T-2ΔrH
（1273K）=
+ΔrH
（298K）=102.3kJmol-1
14.某气体的状态方程为（p+a/Vm2）Vm=RT,式中a为常数。
试求出1mol该气体从（p1,V1,T）状态可逆变至（p2,V2,T）状态时的W,Q,ΔU,ΔH。
[答]
=RTln（V2m/V1m）+a[（1/V2m）-（1/V1m）]
由
得
Q=W+ΔU=RTln（V2m/V1m）ΔH=ΔU+Δ（pV），Δ（pV）=a[（1/V1m）-（1/V2m）]
故ΔH=ΔU+Δ（pV）=2a[（1/V1m）-（1/V2m）]
15.0.5mol氮气（理想气体）经下列三步可逆变化回复到原态：
A）从2p,5dm3在恒温T1下压缩至1dm3
B）恒压可逆膨胀至5dm3,同时温度T1变至T2
C）恒容下冷却至始态T1,2p,5dm3
试计算:
（1）T1,T2；
（2）途径2变化中各步的ΔU,Q,W,ΔH；（3）经此循环的U总,ΔH总,Q总,W总。
[答]
（1）T1=pV/nR=244Kp2=V1p1/V2=10pT2=V1T1/V2=1220K
（2）ΔU1=0，ΔH1=0，W1=nRTln（V2/V1）=-1632J=+Q
ΔH2=nCp,m（T2-T1）=14.23×103JΔU2=nCV,m（T2-T1）=10.13×103J
Q2=ΔH2=14.23×103JW2=p2（T2-T1）=4054JΔH3=nCp,m（T1-T2）=-14.23×103J
ΔU3=nCV,m（T1-T2）=-10.13×103JW3=0Q3=ΔU=-10.13×103J
（3）ΔU总=0ΔH总=0W总=W1+W2+W3=2423JQ总=Q1+Q2+Q3=2423J
16.1000℃时，一氧化碳和水蒸气的生成热为-111和244kJ·mol-1,求算：
（1）反应：
H2O（g）+C（石墨）═CO（g）+H2（g）的ΔrHm
（2）在1000℃下使空气和水蒸气通过大量焦炭,若使温度保持不变,空气和水蒸气的体积比应多少?
假设在与氧的反应中所产生的热量容许有20%的损耗（辐射等）
[答]
（1）C（s）+
O2（g）=CO（g）；ΔH1=-111kJ·mol-1①
H2（g）+
O2（g）=H2O（g）；ΔH2=-244kJ·mol-1②
①-②得③：
H2O（g）+C（s）=CO（g）+H2（g）；
=133kJ·mol-1
（2）使空气和水蒸气通过大量的焦炭，保持其温度为1000℃不变，则需求反应①的产热等于反应③的吸热和损耗的热
因为所产生热有20%损耗，所以①放热实际为：
111kJ·mol-1×（1-0.2）=88.8kJ·mol-1
要求吸热反应③吸热与放热反应①的实际放热相抵时所需水蒸气和氧气体积比为：
1份（水蒸气）对1/2×133/88.3份氧气
而所需的水蒸气和空气的体积比为：
1份（水蒸气）对5/2×133/88.8份空气即：
1：
3.74
17.棕榈酸氧化反应：
CH3（CH2）14COOH（s）+24O2（g）=17CO2（g）+16H2O（l）
ΔrH
（298K）为-9958kJ·mol-1,计算
（1）ΔrU
（298K）；
（2）计算上述条件下1mol棕榈酸氧化时所做的功。
[答]ΔU
（298K）=ΔrH
（298K）-Δn（RT）=-9941kJmol-1W=Δn（RT）=-17.3kJ
18.求下列酯化反应的ΔrH
（298K）：
（COOH）2（s）+2CH3OH（l）=（COOH3）2（s）+2H2O（l）
已知：
ΔcH
（（COOH）2,s）=-120.2kJ·mol-1ΔcH
（CH3OH,l）=-726.5kJ·mol-1
ΔcH
（CH3OOCH3,s）=-1678kJ·mol-1（-104.8kJmol-1）
四、证明题
1.已知：
=（1/V）（V/T）p=（-1/V）（V/p）T证明：
（U/p）V=CV/
2.证明:
Cp-CV=-（p/T）V[（H/p）T-V]
3.试用有关数学原理，证明下列各关系式：
（A）（U/V）p=Cp（T/V）p-p（B）（U/p）V=CV（T/p）V
五、问答题
1.在盛水槽中放入一个盛水的封闭试管，加热盛水槽中的水（做为环境），使其达到沸点，试问试管中的水（系统）会不会沸腾，为什么？
（不会沸腾。
因为系统与环境间无温差。
欲使水沸腾（指汽体汽化）必须有一个大于沸点的热源。
）
2.
（1）系统的同一状态能否具有不同的体积？
（1）不能
（2）系统的不同状态能否具有相同的体积？
（2）可以
（3）系统的状态改变了，是否其所有的状态函数都要发生变化？
（3）不一定
（4）系统的某一状态函数改变了，是否其状态必定发生变化？
（4）一定
3.一定量理想气体的内能U及焓H都是温度的函数。
这能否说明，理想气体的状态仅用
一个变量——温度T即可确定？
（不能）
4.绝热恒容的封闭系统必为隔离系统。
此结论对吗？
[答]错。
因为还应考虑非体积功。
5.凡是系统的温度有变化，则系统一定有吸热或放热现象。
凡是温度不变，则系统就没有吸热放热现象。
两结论对吗？
[答]前句不对。
（例：
绝热膨
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