物理化學(xué)-習(xí)題及答案

1、第一章熱力學(xué)第一定律填空題1、一定溫度、壓力下，在容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl 2(aq)+H 2(g)若按質(zhì)量守恒定律，則反應(yīng)系統(tǒng)為 系統(tǒng)；若將系統(tǒng)與環(huán)境的分界面設(shè)在容器中液體的表面上，則反應(yīng)系統(tǒng)為 系統(tǒng)。2、所謂狀態(tài)是指系統(tǒng)所有性質(zhì)的 。而平衡態(tài)則是指系統(tǒng)的狀態(tài) 的 情況。系統(tǒng)處于平衡態(tài)的四個條件分別是系統(tǒng)內(nèi)必須達(dá)到 平衡、平衡、平 衡和 平衡。3、下列各公式的適用條件分別為：U=f(T)和H=f(T)適用于; CV=AU適用于; Cp=A H適用于;Ti U= nCvmdT 適用于；T2一T2H=t nCP,mdT適用于;Q=Q+ngRT適用于 ; PV=

2、常數(shù)適用于 o4、按標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始與標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒烙的定義，在C(石墨)、CO( g)和CO(g)之間，的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焰正好等于 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒崎。標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始為零的是 , 因為它是。標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒烙為零的 是, 因為它是。5、在節(jié)流膨脹過程中，系統(tǒng)的各狀態(tài)函數(shù)中，只有 的值不改變。理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后，它的 不改變，即它的節(jié)流膨脹系數(shù)科=。這是因為它的始。6、化學(xué)反應(yīng)熱會隨反應(yīng)溫度改變而改變的原因是 ; 基爾霍夫公式可直接使用的條件是 。7、在、不做非體積功的條件下，系統(tǒng)始的增加值 系統(tǒng)吸收的熱量。8、由標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下元素的 完全反應(yīng)生成1mol純物質(zhì)的烙變叫做物質(zhì)的9、某化學(xué)反應(yīng)在恒壓、絕熱和只

3、做膨脹功的條件下進(jìn)行，系統(tǒng)溫度由Ti升高到T2,則此過程的烙變 零；若此反應(yīng)在恒溫（Ti）、恒壓和只做膨脹功的條件下進(jìn)行，則其焰變 零。10、實際氣體的科=1 0,經(jīng)節(jié)流膨脹后該氣體的溫度將。P H11、公式 Q=AH的適用條件是 。12、若某化學(xué)反應(yīng)，只做體積功且滿足等容或等壓條件，則反應(yīng)的熱效應(yīng)只由 決 定，而與 無關(guān)。13、常溫下，氫氣經(jīng)節(jié)流膨脹AT 0 ; W 0 ; Q 0 ; A U 0 ; A H 0 。14、在充滿氧的絕熱定容反應(yīng)器中，石墨劇烈燃燒的反應(yīng)器以其中所有物質(zhì)為系統(tǒng)Q 0 ;W 0 ; U U 0 ; H H 0 。單選題1、下列敘述中不具狀態(tài)函數(shù)特征的是（）A.系統(tǒng)

4、狀態(tài)確定后，狀態(tài)函數(shù)的值也確定B.系統(tǒng)變化時，狀態(tài)函數(shù)的改變值只由系統(tǒng)的初終態(tài)決定C.經(jīng)循環(huán)過程，狀態(tài)函數(shù)的值不變D.狀態(tài)函數(shù)均有加和性2、下列敘述中，不具可逆過程特征的是（）A.過程的每一步都接近平衡態(tài)，故進(jìn)行得無限緩慢B.沿原途徑反向進(jìn)行時，每一小步系統(tǒng)與環(huán)境均能復(fù)原C.過程的初態(tài)與終態(tài)必定相同D.過程中，若做功則做最大功，若耗功則耗最小功3、在下列關(guān)于始的描述中，正確的是（）A.因為AH = Q 所以始是恒壓熱B.氣體的焰只是溫度的函數(shù)C.氣體在節(jié)流膨脹中，它的始不改變D.因為AH=AU+A (PV),所以任何過程都有AH 0的結(jié)論4、下列四種理想氣體的量相等，若都以溫度為T1恒容加熱到

5、T 2,則吸熱量最少的氣體是( )A.氨氣 B. 氫氣 C. 二氧化碳 D. 三氧化硫5、下面關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始的描述中，不正確的是()A.生成反應(yīng)中的單質(zhì)必須是穩(wěn)定的相態(tài)單質(zhì)B.穩(wěn)態(tài)單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成烙被定為零C.生成反應(yīng)的溫度必須是298.15KD.生成反應(yīng)中各物質(zhì)所達(dá)到的壓力必須是100KPa6、在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，反應(yīng)QH5OH (l) +3Q(g) - 2CO(g)+3H 20(g)的反應(yīng)始為A H , A C0,下列說法中正確的是()ArHm9是C2H50H (l )的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒烙A 內(nèi)0一 .e _ eA rHm = A r U mA rHm9不隨溫度變化而變化7、功的計算公式為亞=

6、nG,m(T2 T1),下列過程中不能用此式的是()A.理想氣體的可逆絕熱過程B.理想氣體的絕熱恒外壓過程C.實際氣體的絕熱過程D.凝聚系統(tǒng)的絕熱過程 TOC o 1-5 h z 8、將H (g)與Q以2: 1的比例在絕熱剛性密閉容器中完全反應(yīng)，則該過程中應(yīng)有()A. A T=0 B. A p=0 C. A U=0 D. A H=09、選出下列性質(zhì)參數(shù)中屬于容量性質(zhì)的量()A.溫度T B. 濃度c C.體積V D.壓力p10、在一蒸儲燒瓶中裝有待蒸儲的混合液，當(dāng)用酒精燈加熱至有微分流出時，如果以混合液和微分以及酒精燈為體系時，則體系應(yīng)為()A.絕熱體系A(chǔ).絕熱體系B. 孤立體系 C. 封閉體系

7、D. 敞開體系11、選出下列性質(zhì)參數(shù)中屬于容量性質(zhì)的量()D. 濃度cA.質(zhì)量m B. 溫度T C. D. 濃度c TOC o 1-5 h z 12、若將人作為一個體系，則該體系為（）A.孤立體系B. 封閉體系 C.敞開體系D.無法確定13、剛性絕熱箱內(nèi)發(fā)生一化學(xué)反應(yīng)，則反應(yīng)體系為（）A.孤立體系B.敞開體系C.封閉體系D.絕熱體系14、把一杯熱水放在剛性絕熱箱內(nèi)，若以箱內(nèi)熱水及空氣為體系，則該體系為（）A.敞開體系B.封閉體系C.孤立體系D.絕熱體系15、把一塊冰放在熱容為20J K-1的玻璃容器內(nèi)，若把容器中空氣和冰作為體系，則該體系為（）A.敞開體系B.封閉體系C.孤立體系D.絕熱體系

8、TOC o 1-5 h z 16、選出下列參數(shù)中屬于容量性質(zhì)的量（）A.焰 B. 壓力 C. 粘度 D. 溫度17、下列性質(zhì)屬于強度性質(zhì)的是（）A.內(nèi)能和焰B.壓力與恒壓熱容C.溫度與體積差D.摩爾體積與摩爾內(nèi)能18、下列性質(zhì)中屬于強度性質(zhì)的是（）A.內(nèi)能 B. 化學(xué)勢 C. 自由能 D. 體積19、選出下列參數(shù)中屬于強度性質(zhì)的量（）A.摩爾體積V B. 熱容量Cp C. 體積V D. 質(zhì)量m20、對于純物質(zhì)單相封閉體系而言，要確定它的所有強度性質(zhì)，至少需要指定的強度性質(zhì)的數(shù)值為（）A.1B.2C.3 D幾個21、下列性質(zhì)屬于強度性質(zhì)的是（）A.內(nèi)能和焰；B壓力與恒壓熱容；C.溫度與體積差；D

9、.摩爾體積與摩爾內(nèi)能22、1mol的液態(tài)水在373K和1.013 X105Pa的條件下蒸發(fā)，其內(nèi)能的變化為38281J,則烙變?yōu)椋ǎ〢.41382JB.41840JC.35180JD.38740J23、有3mol H2（可視為理氣），由298K加熱到423K,則此過程的 U為（）A.1.09 X 104JB.7.79X 103JC.4.67X 103JD.0.88X 104J 24、在293K時，1mol理氣等溫膨脹至體積增加一倍，則所做的最大功為A.733JB.1690J C -733JD.-1690J（）,p, U （）,p, U Cvp p n nHm, nCP, m（）在數(shù)學(xué)上有全微分

10、性質(zhì)所有狀態(tài)函數(shù)的絕對值都無法確定A.T,p,H,CpB.T TOC o 1-5 h z C.T,p,1HbCp,mD T26、關(guān)于狀態(tài)函數(shù)的下列說法中，錯誤的是A.狀態(tài)一定，值一定 B.C.其循環(huán)積分等于零D.27、某理想氣體發(fā)生一絕熱不可逆過程則下列關(guān)系式不成立的是（）A.dU=-WB.Cv, m lnT 2/T 產(chǎn)-RlnV 2/V1C.pV m=RTD.dU=nCv dT28、從下列關(guān)系式中選出理想氣體絕熱可逆過程方程式（）A.C v , mnT 2/T 產(chǎn)-RlnV2/ViB.pV=kC.pV m=RTD.k=V29、下列物理量中屬于過程量的是（）A.Q B.U C.G D.T 30

11、、1mol的H2從始態(tài)p =1.013 x105 Pa、Ti=293K經(jīng)絕熱可逆過程到達(dá)終態(tài)，已知終態(tài)體積為0.1m3,則終態(tài)溫度為（）A.153KB.203KC.273KD.166K TOC o 1-5 h z 31、下列表布式中正確的是（）恒壓過程 A H=0恒容過程 A H=0A. 恒壓過程 A H=0恒容過程 A H=0C. 恒壓過程 A H=AU+VApD.32、下列關(guān)系式成立的是（）A.理想氣體 （ U/ A.理想氣體 （ U/ V）t=0B.理想氣體 （ U/ p）v=0C.實際氣體 （ U/ V）T=0D.實際氣體（ U/ p）v=033、關(guān)于等壓摩爾熱容和等容摩爾熱容，下面的

12、說法中不正確的是（）A.C p,m與G,m不相等，因等壓過程比等容過程系統(tǒng)多作體積功B.C p,m- C,m=R既適用于理想氣體體系，也適用于實際氣體體系C.C v,m=3/2R適用于單原子理想氣體混合物D.在可逆相變中 G,m和G,m都為無限大34、對于理想氣體，用等壓熱容G計算A H的適用范圍為（）A.只適用于無相變，無化學(xué)變化的等壓變溫過程B.只適用于無相變，無化學(xué)變化的等容變溫過程C.適用于無相變，無化學(xué)變化的任意過程D.以上答案均不正確35、相同溫度下，同種氣體的等壓摩爾熱容Cp, m與等容摩爾熱容Q,m之間的關(guān)系為（）A. Cp. mG,mC.Cp,m=G,mD. 難以比較36、反

13、應(yīng)3A+B=2C當(dāng)反應(yīng)物 A從6mol變到3mol時，則反應(yīng)進(jìn)度的改變值A(chǔ)己為（）A.lmol B.3mol C.2mol D.1/2 mol37、反應(yīng)S（斜方，晶）+3/2 O 2（g）=SO3（g）,產(chǎn)生的熱效應(yīng)為其 H值是（）A.SO 3的生成烙B.S（斜方，晶）的燃燒烙C.既是SO的生成次含，也是 S（斜方，晶）的燃燒烙D.既不是SQ的生成烙，也不是 S（斜方，晶）的燃燒烙38、N2+3H2=2NH的反應(yīng)進(jìn)度 己=1mol時，它表示系統(tǒng)中 （）A.有 ImolNk和 3molH2變成了 2molNHB.反應(yīng)已進(jìn)行完全，系統(tǒng)中只有生成物存在有ImolNb和3molH2參加了反應(yīng)有2mol

14、NH3參加了反應(yīng)39、對于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度，下面表述中正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度之值，與反應(yīng)完成的程度無關(guān)B.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度之值，與反應(yīng)式寫法有關(guān)C.對于指定反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度之值與物質(zhì)的選擇有關(guān)D.反應(yīng)進(jìn)度之值與平衡轉(zhuǎn)化率有關(guān)40、對于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度，下面表述中不正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度隨著反應(yīng)進(jìn)行而變化，其值越大，反應(yīng)完成的程度越大B.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度之值與反應(yīng)式寫法無關(guān)C.對于指定的反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)度之值與物質(zhì)的選擇無關(guān)D.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度與物質(zhì)的量具有相同的量綱41、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)度己，下列說法正確的是 （）A.己是狀態(tài)函數(shù)B.E與過程有關(guān)C.己與平衡常數(shù)有關(guān)D. 己與平衡轉(zhuǎn)化率有關(guān)42、當(dāng)理想氣體

15、其溫度由298K升高到348K,經(jīng)絕熱過程和（2）等壓過程，則兩過程A.Ah!AhbWiWB. HW2C.AHi=AHWi42、當(dāng)理想氣體其溫度由298K升高到348K,經(jīng)絕熱過程和（2）等壓過程，則兩過程A.Ah!AhbWiWB. HW2C.AHi=AHWiW43、當(dāng)理想氣體從298K, 2 x i05Pa經(jīng)歷（i）絕熱可逆膨脹和（2）等溫可逆膨脹到i x i05Pa時,A. AHWB. HAhbWiWC. AhKAhbWiWWiW44、理想氣體從同一始態(tài)（pi, Vi）出發(fā)經(jīng)（1）44、理想氣體從同一始態(tài)（pi, Vi）出發(fā)經(jīng)（1）可逆絕熱膨脹和（2）不可逆絕熱膨脹，到達(dá)相同體積V,則（）

16、A. A UAU2 AHAU2 A HAHzD.45、理想氣體等溫反抗恒外壓膨脹，則A.QW B.QW C.Q=W D.Q=46、理想氣體等溫膨脹，環(huán)境將熱傳給系統(tǒng)，則系統(tǒng)的A UIAU2HiA UIA H（） U（）A. 住0 U0B.C. Ah0 AU0 U0 W V 0A.Q 0 W V 0B.A U 0A H 0C.Q 0 W V 0D.AU 0E. A U 0A H0B.A U0D. A T0 ,則此反應(yīng)進(jìn)行時必定吸熱，對嗎？為什么？8、從氣體的同一初態(tài)出發(fā)分別經(jīng)等溫可逆壓縮至終態(tài)體積是，那一個過程所作壓縮功大些？為什么？從同一初態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)可逆的絕熱膨脹與不可逆的絕熱膨脹至終態(tài)體

17、積相同時，體的壓力相同嗎？為什么？10、測定 CHOH(l)+3/2 O 2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反應(yīng)的熱效應(yīng)。11、設(shè)有一電爐絲浸入水中，接上電源，通以電流一段時間。分別按下列幾種情況作為體系，試問、Q、W為正、負(fù)，還是為零？以水和電阻絲為體系；以水為體系；以電阻絲為體系；以電池為體系；以電池、電阻絲為體系；以電池、電阻絲、水為體系。12、設(shè)有一裝置如下圖所示，一邊是水，另一邊是濃硫酸，中間以薄膜分開，兩邊的溫度均為Ti,當(dāng)將薄膜弄破以后溫度由 Ti升到T2,如果以水和濃硫酸為體系，問此體系的 U是正、負(fù)，還是零。如果以水和濃硫酸為體系，問此體系的U是正、負(fù)，還是零。如果在薄膜

18、破了以后，設(shè)法通入冷卻水使?jié)饬蛩岷退臏囟热詾門i,仍以原來的水和濃硫酸為體系，問 U是正、負(fù)，還是零。 溫 度 計濯餐酸葩熱水12題圖13、一個絕熱圓筒上有一個無摩擦無重量的絕熱活塞，其內(nèi)有理想氣體，圓筒內(nèi)壁繞有電爐絲。當(dāng)通電時氣體慢慢膨脹，這是等壓過程。請分別討論(1)選理想氣體為體系；(2)選理想氣體和電阻絲為體系；兩個過程的Q和體系的 H是大于、等于還是小于零？14、判斷下列過程中 Q W AD H各量是正、零還是負(fù)值；理想氣體自由膨脹；理想氣體節(jié)流膨脹；理想氣體絕熱、反抗恒外壓膨脹；理想氣體恒溫可逆膨脹；1 mol實際氣體恒容升溫；H2O (1,P,273K)- HbO(S,P,27

19、3K)在絕熱恒容器中，H(g)與Cl2(g)生成HCl(g)(理想氣體反應(yīng))。15、如下圖所示，設(shè)有一電爐絲浸于 水中，接上電源，通以電流一段時間。如果按下列幾種情況作為系統(tǒng)，試問U、Q W為正、為負(fù)還是為零？ ( 1)以電爐絲為系統(tǒng)；(2)以電爐絲和水為系統(tǒng)；(3)以電爐絲、水、電源、及其他一切有影響的部分為系統(tǒng)。15題圖1615題圖16、設(shè)有一裝置如上圖所示，（1）將隔板抽去以后，以空氣為系統(tǒng)時，U、。W為正、為負(fù)還是為零？ （ 2）如右方小室亦有空氣，不過壓力較左方小，將隔板抽去以后，以所有空氣為系統(tǒng)時，U、Q W為正、為負(fù)還是為零？17、在標(biāo)準(zhǔn)壓力下和1000c, 1mol水等溫蒸發(fā)為

20、蒸汽。假設(shè)蒸汽為理想氣體。因為這一過程中系統(tǒng)的溫度不變，所以，U=0, QpCpdT 0 ,這一結(jié)論對否？為什么?18、一氣體從某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕招可逆壓縮或等溫可逆壓縮到一固定的體積哪一種壓縮過程所需的功大？為什么？如果是膨脹，情況又將如何？判斷題1、恒溫過程的 Q一定是零。（）2、在絕熱、密閉、堅固的容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，U一定為零， H不一定為零。（） TOC o 1-5 h z 3、不可逆過程就是過程發(fā)生后，系統(tǒng)不能再復(fù)原的過程。（）4、當(dāng)熱由系統(tǒng)傳給環(huán)境時，系統(tǒng)的燒必減少。（）5、一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始也是同溫下石墨標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒燃。（）6、對于理想氣體，不管是恒壓過程，還是恒容過程，

21、公式HCpdT都適用。（）7、盡管Q和W都是途徑函數(shù)，但（Q+W的數(shù)值與途徑無關(guān)。（）8、所有絕熱過程的 Q為零， S也必為零。（）證明題1、試證明：對于任何物系Cp-Cv=（ U7 V）t+ p（ 7/ T）p2、證明理想氣體絕熱可逆膨脹所做的功為：W p1V-72（ Y=G,m/CV,m）13、設(shè)（U/ V）t=0 試證明：（U/ p）T=04、n mol的理想氣體，由始態(tài) pi、Vi、Ti經(jīng)可逆過程膨脹到終態(tài) p2、T2,假定氣體的摩爾等容熱容Cv,m是常數(shù)，試證明:iVj=T2V2 T( Y=G,m/Cv,m)5、根據(jù)熱力學(xué)基本方程,證明理想氣體的焰只是溫度的函數(shù)。6、證明：（1）Cp

22、PS7、證明：（1）CvCp Cv5、根據(jù)熱力學(xué)基本方程,證明理想氣體的焰只是溫度的函數(shù)。6、證明：（1）CpPS7、證明：（1）CvCp Cv8、對理想氣體,證明:（2）9、證明:CPpFCp10、試證明對任何物質(zhì)來說:(1) CpCv Cp Cv V計算題1、已知 PbO(s)在 291K 的生成熱為-219.5kJ mol-1 ,在 291K到 473K之間,Pb(s) , Q(g)及 PbO(s) 的平均比熱各為 0.134 , 0.900和0.218J - g-1 K1 ,試計算 PbO(s)在473K時的生成熱。2、n mol理想氣體由p1,VTi,恒溫膨脹到p2,V2,T2,求過

23、程的始變AH,結(jié)果能說明什么？3、已知冰在 0c及101.325kPa,熔化熱為 6008J mol-1,水在100c及101.325kPa下，蒸發(fā)熱 為44011J mol-1 ,在0 c100c間水的平均比熱為 75J K1 mol-1,求在101.325kPa下，將 1mol的0c冰變成100c的水蒸氣，試計算其AUI, A H。4、0.01m3氧氣由273K, 1MPa經(jīng)過(1)絕熱可逆膨脹(2)對抗外壓p=0.1MPa做絕熱不可逆膨脹， 氣體最后壓力均為 0.1MPa,求兩種情況所做的功。(氧氣的Cp,m=29.36JK1mol-1)5、10mol的理想氣體分別經(jīng)過下述 (a)和(b

24、)兩個過程，在 673K從1.8 X 10-3岳等溫膨脹到2.4 X 10-3力，試計算其膨脹功 W及體系所吸收的熱 Q。(a)可逆恒溫膨脹；(b)對抗外壓為2.026 x 105Pa的等溫膨脹。6、已知298.15K 及101325Pa壓力下，反應(yīng) A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B 2(g)在電池中進(jìn)行，完成一個單位的反應(yīng)時，系統(tǒng)做電功 150kJ,放熱80kJ,計算該反應(yīng)的A rf ArU, Q W7、在298.2K, 101325Pa時有0.5molZn與過量稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣和硫酸鋅，已知此反應(yīng)放 熱為7.155 x 104J,試計算：(1)上述過程中 Q, W A U,

25、 AH的值；(2)若上述反應(yīng)在密閉容器中發(fā)生，求 Q W AH, A U的值。8、將1kg水過冷到-5C,在101.325kPa下，加入極少量的冰屑.使過冷水迅速結(jié)冰，并使冰與 水的混合物的溫度迅速升至冰點，冰的熔化熱為333.5Jg,0c至-5 C水的比熱為4.238J K ,求結(jié)出冰的質(zhì)量。9、已知水在100c時的蒸發(fā)熱為 2259.36J g-1,則在100c時蒸發(fā)30g水，系統(tǒng)的 Q W A H,為多少？10、有13.074gH2,由283.0K升至333.2K(視為理氣)，若以下述二種不同的過程進(jìn)行，求Q W U, Hlo (A)等容過程；(B)與環(huán)境無熱交換。11、將1mol單原子

26、理想氣體，在 1.013 x105Pa下從298K加熱到373K,再恒溫可逆膨脹至體積 增加一倍，最后絕熱可逆膨脹至溫度為308K,求全過程的 W Q A UI, AH。12、已知水蒸汽的平均摩爾等壓熱容G,m=34.10J K-1 mol-1,現(xiàn)將1kg373K的水蒸汽在1.013 X105Pa的壓力下，升溫至 673K。求過程的 Q, WM水蒸7的A UI, AH13、1mol。由0.1MPa, 300K恒壓加熱到1000K,求過程的 Q W AU及AH。已知：Cp,m(O2)=(31.64+3.39 X 10-3T-3.77 X 10-5T2)J K1 mol-114、1mol C6H6

27、(g)在P：353.4K (正常沸點)下冷凝為液體。計算該過程的Q,W, AU, A H,已知苯的汽化熱為394.4J g-1。15、測得 298K S%(g)氧化成 SQ(g)時的 Qv,m=-141.75kJ mol-1,計算該反應(yīng)的 Qp,m。16、由下列化合物的cHm計算其 fHm (1)(COOH)2(2)C 6H5NH?(3)CS2(l)17、一個20dm3的高壓釜內(nèi)盛有 290K,100kPa的氫氣，加熱后使 H2壓力上升至500kPa。設(shè)H2為理想氣體，計算：(1)過程的Q; (2)也終態(tài)的溫度。18、1mol單原子分子理想氣體 B,由300K , 100.0kPa經(jīng)一可逆過程

28、到達(dá)終態(tài)，壓力為200.0kPa ,過程的Q=1000.0J , A H=2078.5J (1)計算終態(tài)的溫度、體積及過程的W A U。(2)假設(shè)氣體先經(jīng)等壓可逆過程，然后經(jīng)等溫可逆過程到達(dá)終態(tài)，此過程的Q,W,AU, AH是多少？19、1mol單原子分子理想氣體的CV,m=3/2R,初態(tài)為202.6kPa , 11.2dm3經(jīng)p/T=C (常數(shù))的可逆過程，壓縮到終態(tài)，壓力為 405.2kPa。計算：(1)終態(tài)體積與溫度；(2) A U與A H;(3)所作的功。三、綜合題1、在工業(yè)上用乙快火焰切割金屬，請計算乙快與壓縮空氣混合燃燒時的火焰最高溫度。設(shè)環(huán)境溫度為25OC,壓力為100kPa?？?/p>

29、氣中的氮氧比為4： 1。已知25OC時的數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)fHKkJ - mol-1)Cp,m(J - mol-1 K-1)CO2(g)-393.5137.1H2O(g)-241.8233.58C2H2(g)226.743.93N2(g)029.122、乙烯制冷壓縮機的進(jìn)口條件為-101七1.196 xi05Pa,出口壓力為19.25 x 105Pa.(1)等溫可逆壓縮；(2)絕熱可逆壓縮(丫取 1.3)。計算以上兩過程每壓縮1 kg乙烯所消耗的功。3、298K 時，1molCO與 0.5mol 的 O2按下式反應(yīng) CO+1/2Q=CO,生成 1mol 的 CO,已知：CO的 TOC o 1-5

30、h z 一 一一. .-1Cp.m=38.49J K mol ;? -1AfH1g, 298K)=-393.5kJ mol ; AfHk(CO, 298K)=-110.45kJ mol-1。求(1)298K 時，A rjn?, A rH?, Q W(2)若在絕熱恒容反應(yīng)器中進(jìn)行，求終態(tài)最高溫度丁2。4、一個堅固的容器，其容積為0.001m3,內(nèi)儲炸藥在298K, 1.013 x105Pa時爆炸，容器未炸破，壓力升至5.065 x 105Pa,溫度升至1773K,求(1)爆炸瞬間Q W 4U和4H的值；(2)數(shù)日后溫度降至 298K,壓力降至1.013 x105Pa,求整個過程的 Q W 4U和

31、AH。已知產(chǎn) 物與容器的總熱容為 83.68J K1O5、設(shè)一禮堂的體積是1000m3,室溫是283K,氣壓是1.013 X105Pa,欲將溫度升至 293K,需熱多少 kJ?(設(shè)空氣的 Cp,m=29.29J K1 mol-1)6、有一個絕熱恒容箱，中間有一隔熱板用銷釘固定，隔板兩邊皆盛1molN2,其狀態(tài)分別為298K, 1013.25kPa與298K, 101.325kPa ,然后拔掉銷釘，若隔板兩邊的Nb選定為體系，求達(dá)到平衡時的壓力及過程的W Q A U, AH。7、將一電加熱器浸沒在373K, 101.325kPa的水中通電，電壓 10.0V,電流2.00A ,試通電1.5小時后：

32、(1)有多少水變成水蒸汽；(2)若以水為體系，對外做了多少功；(3)其A U為多少。已知水的汽化熱為 2259Jg, 水蒸汽的密度為 0.5977g cm1,水的密度為 0.9584g cm-3。8、將100C, 101325Pa下的水1g突然移放到恒溫100c真空箱內(nèi)，水氣充滿真空箱，測其壓 力為101325Pa,若水的氣化熱為 2259Jg,則Q, W A H, A U的值各為多少？第一章熱力學(xué)第一定律、填空題1、封閉；敞開2、綜合表現(xiàn)；不隨時間而改變；熱；機械；相；化學(xué)3、理想氣體的單純狀態(tài)改變；不做非體積功的恒容過程；不做非體積功的恒壓過程；理想單純 狀態(tài)改變，對其它系統(tǒng)則需過程恒容；

33、 理想氣體的單純狀態(tài)改變，對其它系統(tǒng)則需過程恒壓；過程恒溫且不做非體積功；理想氣體的絕熱可逆過程4、CO （g）; C（石墨）；C（石墨）；碳元素各晶型中最穩(wěn)定的相態(tài)；CO （g）;碳元素完全氧化的最終產(chǎn)物5、烙；溫度；零；只是溫度的函數(shù)6、各產(chǎn)物的熱容之和與各反應(yīng)物的熱容之和不相等；在所涉及的溫度范圍內(nèi)各物質(zhì)均無相變7、封閉系統(tǒng)恒壓；等于8、最穩(wěn)定物質(zhì)；標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成烙9、等于；不等于（小于）10、上升11、閉系、W =0、等壓12、始終態(tài)；途徑13、; ;=14、=;=;=; :、單選題123456789101112的等壓過程中cp只決定于初終態(tài)。2、不正確，H是狀態(tài)函數(shù)，H=U+PV凡是體

34、系狀態(tài)發(fā)生變化，不論什么過程，體系的始值都可 能變化，即AH 2、3、不對， H = 0,只說明Cp等于狀態(tài)函數(shù)的改變值。并不意味著Qp3、Qp是一過程量，不是體系的狀態(tài)性質(zhì)，只能說在恒壓而不做非體積功的特定條件下值等于體系態(tài)函數(shù) H的改變。4、因為對理想氣體U=f(T)內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)，只要始終態(tài)溫度分別相同，口就一定相同。所以公式4、因為對理想氣體U=f(T)內(nèi)能僅是溫度的函數(shù)，只要始終態(tài)溫度分別相同，口就一定相同。所以公式UT2TiCv,mdT并不受定容條件的限制。恒1u終態(tài) 1 U 1,T2,p2,V1-U2,T2,p1；V3 終態(tài) 2恒1u U2恒壓初態(tài)1，T 1，p 1，Vi初態(tài)

35、恒容過程U恒容過程UT2T Cv,mdTT1兩者終態(tài)的溫度相同即1mol理想氣體不論經(jīng)過什么過程，只要變到相同溫度的終態(tài)其 U總是等于TiTinCv,mdT。5、W=p外V=p(V2-V1)=nR(T2-T1)當(dāng) n=1mol T 2-T i=1K 時W=R6、不對，穩(wěn)定單質(zhì)的烙的絕對值并不等于0,但可以說穩(wěn)定單質(zhì)的規(guī)定始值等于0,人為規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，穩(wěn)定單質(zhì)的生成烙，即規(guī)定始為0。化合物的摩爾生成熱不是 1mol物質(zhì)所具有的烙的絕對值，而是相對于生成它的穩(wěn)定單質(zhì)的 始的相對值。7、不對。只有在等壓下，無其它功時，Q3=AHR1 %0故00,體系必定吸熱。在其他條件下， Hm0, %可以小于0

36、,等于0,不一定吸熱。8、絕熱可逆壓縮功大于等溫可逆壓縮功。這是因為絕熱壓縮時， 環(huán)境所作功都變成氣體的內(nèi)能，因而氣體的溫度升高，故當(dāng)終態(tài)體積相同時氣體的壓力大于經(jīng)等溫可逆到達(dá)時氣體的壓力， 即絕熱可逆壓縮時，環(huán)境反抗的壓力大些，因而所做壓縮功大些。9、不相同。可逆絕熱膨脹時體系付出的功大于不可逆絕熱膨脹時所付出的功。而兩過程的熱都等于0,因而前一過程中體系內(nèi)能降低得更多，相應(yīng)終態(tài)氣體的溫度也低一些，所 以可逆絕熱膨脹比不可逆絕熱膨脹到終態(tài)時氣體的壓力低些。10、此反應(yīng)為燃燒反應(yīng)， 故可用氧彈式量熱計來測定該反應(yīng)在反應(yīng)前后的溫度差T,利用水和量熱計附件的熱容，可計算出等容反應(yīng)熱Q, m (,5

37、);而通常指的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱是等壓反應(yīng)熱，故 ，HmrUmB (g)RTB(1)(2)(3)(4)(5)(6)W-0-+00Q0+-0-0 U+-012、當(dāng)將薄膜弄破以后溫度由升到T2,因水和濃硫酸為體系，雖然體系的溫度升高了，但無熱量傳給環(huán)境，所以 Q=0,又 W=0根據(jù)第一定律 U=Q-W則4 U=0o13、(1)Q=A H0(2)Q=0, H=-W電功 014、(1)理想氣體自由膨脹P外=0, W=0 Q=0 U=A H=0(2)理想氣體節(jié)流膨脹因為 T=0,所以4 U=A H=0,因絕熱，所以 Q=0, W=0(3)理想氣體絕熱，反抗恒外壓膨脹因為絕熱 Q=0 W=B卜V0, W0

38、U=Q-W=0-W0 因為 T0, H=n(C,mAT0 Q0(5)1mol實際氣體恒容升溫W=PV=0, U=nC,mAT0,Q= U+W0, AH=n(；,mAT0水凝固放出熱量 Q0 U=Q-W0 H=Q015、(1) U=0, Q0, W0, Q=0, W0(絕熱)；U=0, Q=0, W=0(孤立體系)。16、(1) U=0, Q=0 W=0(絕熱向真空膨脹)；U=0, Q=0 W=0(孤立系統(tǒng))17、這一結(jié)論不對，因為(1)等溫過程4 U=0,只適用于理想氣體的簡單狀態(tài)變化，不能用于相變過程。(2) QpCPdT 0也不適用于相變過程。 在可逆相變過程中，U=4vapH-RT,Qp

39、= vapHm18、絕熱可逆壓縮過程所需用的功大。因為絕熱可逆壓縮時，所得的功全部變成系統(tǒng)的內(nèi)能，溫度升高，而等溫過程的溫度不變，當(dāng)達(dá)到相同的終態(tài)體積時，絕熱可逆過程的終態(tài)壓力比等溫可逆壓縮過程的終態(tài)壓力大，所以絕熱可逆壓縮過程所需的功大。同理在膨脹時, 等溫可逆膨脹過程作的功大。五、判斷題12345678XVxXXVv7v7六、證明題1、證明：由熱容及始的定義G-Cv=( IV T)p-( l T)v=(U/ T) p+ p( 7/ T)p-( U/ T)v(1)若將內(nèi)能看成V和T的函數(shù)，則：dl=( UX V)TdV- ( U/ T)vdT(U/ T)p=( U/ V)t( V/ T)p+

40、( U/ T)v(2)將(1)、(2)兩式結(jié)合得：G-Cv=( UX V)t- p( V/ T)p 2、證明:V2 TOC o 1-5 h z W=pdVV1V2 K=dVV1 VV21V111111=-KV21KV111=p2V2 - pM_ pM - p2V2 3、證明:設(shè) U=f(p , V) ,. dU=( U p) vdp+( U/ V) pdV(2)(U/V)t=(U/V)p+(U/p)v(p/V)(2)(U/p)T=(U/p) v+ (U/V)p(V/p)T若設(shè)(U/ V)T=0,則由(1)得：(U/ V)p=-(U/ p)V( p/ V)T代入(2)式得(U/ p) T=( U

41、/ p)V ( U/ p) V=04、證明：將第一定律用于絕熱過程-6 W=dU-pdV=nCV,mdT TOC o 1-5 h z 對于理想氣體絕熱可逆過程，上式可寫為：dV CV,ndTdTV RT-1T將上式從始態(tài)到終態(tài)積分，整理得 ：TiV/ =T2 G5、證明：由 dH=TdS+VdP導(dǎo)T)理想氣體有PV=nRT,V nRT p PH T nRP tPp故 H=f(T)6、證明：(1)由 U=H-PV 得dU=dH-pdV-Vdp在恒壓下以dT除以上式得:Cp(2)由 H=U+PV 導(dǎo):dH=dU+pdV+Vdp在恒容下以dT除上式得:Cp(2)由 H=U+PV 導(dǎo):dH=dU+pd

42、V+Vdp在恒容下以dT除上式得:H _U_Tv 斤tCv(3)由 U=H-PvdU=dH-pdV-Vdp在恒壓下以dV除上式得:Cp7、證明:(1)設(shè)U=f(T、V),微分得:dU(1)設(shè)U=f(T、V),微分得:dUdVTU一dTT v在恒容下以dp除上式得:Cv(2)設(shè) (2)設(shè) H=f(T、P),微分得:HdTdPpP T在恒容下以dT除以上式得：H H H P 八 H P CpTV TP Pt TvPt TV(3)Cp Cv CpCp將題(2)中的結(jié)論代入上式有:CPCCPCVVT8、證明:(1)對理想氣體，它的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù),(1)對理想氣體，它的內(nèi)能僅是溫度的函數(shù),0因此有:

43、TCvuV T X 斤 V T(2)對理想氣體，它的烙只是溫度的函數(shù),(2)對理想氣體，它的烙只是溫度的函數(shù),0因此有:cpP T9、證明:U=H-PVCpU=H-PVCp10、證明:(1)令 U=f(T,V)dUV dTT vdVTCvdTdVT又dHdU d(pV)所以dH CvdTdVTd(pV)等式兩邊同除以(dT)p;即C即CpCvV TT P(2)同(1)法，或者根據(jù)Cp ,Cv ,得: TOC o 1-5 h z T pT vH UCp Cv T p T v上 VT pT vT v令 H=f(T,P)HTdHdT dPT PP T兩邊同除以(dT) v,再整理得:,代入CP-Cv

44、式:VCp Cv V七、計算題1、解：Pb+1/2O2-PbOrH?=-219.5kJ - mol-1E Y Q,m(B)=6.41J K-1 - mol-1 rHn?(T2)=ArHn?(T1)+ 匯 Y BCp,m(B)(T 2-T 1)-1 =-218.3kJ- mol2、解：由始的定義知AH=H-H1=(U2+p2V2)-(U 1+P1V1)=(U 2-U1)+(p 2V2-P1V1).當(dāng) dT=0 時，A U=0;理想氣體 pV=nRT A (pV)=0A H=0-0=0這說明在理想氣體單純 p、V、T、變化中始只是溫度的函數(shù)，與 p、V的變化無關(guān)3、解:冰(0 C) 水(O C)

45、(2) 水(1OO C) (3) 水汽(100 C)A U=Q-W.(1) AA U=Q=6008JA H = AUi+A (pV)= A Ui+pA V=A U=6008JA40A Lb=Q=CA T=7500JA H=AUb=7500JV gv W=E V B(g) - RTA Lk=Q-VA=40910JA H=Q=44011JA U=A Ub+AUb+A U=54418JAH=A Hi+A H+A H=57519J4、解：(1)絕熱可逆膨脹Y =G/C v=1.39T 2=143Kn=4.41 molQ=0W=-A U=-nG/,m(T2-Ti)=12070J(2)絕熱不可逆膨脹nC

46、V,m(T2-T 1)-P 外(V2-Vl)=-p 2R(T2/p 2-T 1/p 1)T 2=203.5KW=- A U=-nG/,m(T2-Ti)=6452J5、解：:理想氣體 dT=O可逆過程A U=Q-W=0Q=-WW=nRTIn(p 1/p 2) =nRTIn(V 2/Vi)=16kJ. dT=0 A U=0.1. Q=WW=p(V 2-Vi)=1.2kJ6、解：Q=-80kJA r T=Q-W=-230kJA r Un=Q-W=Q-W -p A V=-232.479kJW=W +pA V=152.479kJ7、解：(1)等壓過程 A p=0A H=Q=-7.155 X 104JW=

47、p A V=1239.5JA U=Q-W=-7.28X 104J(2)等容過程 A V=0W=0A U=-7.28 X 104J_ _4Q v=A U=-7.28 X 10 J_4A H=-7.155 X 10 J 8、解:該過程由于速度快，可以看作絕熱過程A H=0,設(shè)最終有xg水結(jié)成冰，則AH=A H + A H=0 0=1000X4.238 X0-(-5)+(333.5x) 333.5x=21190 x=63.54g9、解：沸點時 p=101325Pa .WpAXE v B(g) - RT5166JQ= A H=67780JAU=QW=626414J10、解：(a)體積不變VRW=0 U

48、=nG,m(T 2-Ti)=6.537 X 10 J3 H=nQ,m(T2-T 1)=9.136 X 10 J(b)絕熱Q=0 U=6.537 X 103J H=9.136 X 103JW=- A U=-6.537 X10 J11、解： -1-1-1G/產(chǎn) 12.47J - K mol C P,m=20.79J - K - molW產(chǎn)nRA T=624JQ i=nCp,m A T1559J(2)W2=Q=nRTIn2=2150J W3=-nCv,m(T4-T3)= 811JQ 3=0全過程：W也W=3585JQ= EQ =3709JA U=G,mAT=125JA H=G,mAT=208J12、

49、解：Q=AH=nQmAT=569kJA U=Q-p A V=Q-nR A T=431kJW=pX V=nRX T=138.5kJ13、解：由題意視Q為理想氣體，則W=p(V-Vi)=-R(T 2-Ti)=5.82kJ mol-1T2CP=AH=nCpmlT =22.69kJp,1mT1 U=Q-W=16.87kJ14、解：C6H6(g) C +6H6(1)%6H=78X 10-3kg mol-1Cp=-394.4 X 78=-3.076 X 104J mol-1AH=Q= -3.076 X 104J mol-1W=-p(V2-V1)=- M(g)RT=1 X 8.314 X 353.4=2.9

50、38 X103J - mol-1AU=Q+W=-3.076X 104+2.938 X 103=-2.782 X 104J - mol-115、解：SQ(g)+1/2 O 2(g)=SO3(g)cp=cv+ An(g)RT=-141.75+(-0.5) X 8.314 X 298 X 10-3 =-142.99kJ/mol16、解：(1)(COOH)2(s)+1/2O 2(g)=2CO2(g)+H 2O(l) TOC o 1-5 h z eeem=AHm,c,(COOH)2(s) =2X AHF,m,CO 2(g) +Alf,m,H 2O(l) - Alf,m,(COOH) 2(s)匕c、/山e

51、,e0叫,m,(COOH) 2(s) =2X AHf,m,CO2(g) +AHf,m,H 2O(l) - AHm,c,(COOH)2(s)=2X (-393.514)+(-285.8)+246.01 =826.8kJ mol(2)C 6H5M+31/2 O 2(g)=6CO2(g)+7/2 H 2O(l)+1/2 N 2(g)e ee .eAHF,m,C 6HNH =6X 陰,m,COz(g) +7/2 AHf,m,H 2O(l) - AHmcCeHNH=6 X (-393.51)+7/2 X (-285.84)-(-3397.0)CL i .I=35.5kJ - mol(3)CS2(|)+3

52、O 2(g)=CO2(g)+2SO2(g)Hf,m,CS2(l) = Hf,m,CO2(g) +2 Hf,m,SO2(g)-Hm,c,CS2(l) =-393.5+2 X (-296.9)-(-1075.3)一一.-1=88.0J - mol17、解：Pi/Ti=P2/T2T2=p2T /p 1=500 X 290/100=145Kn=piVi/RTi=100X103X 20X 10-3/8.314 X 290=0.83molG/,m=5/2R Q v=T1T2 nCv,mdTT2Qv 丁 nC% mdTT1=0.83 X 5/2 X 8.314 X (1450-290)=20.0kJ18、解：(1)Cp,m=5/2R C v,m=3/2RH=nCp,m(T 2-T 1)2078.5=1 X 5/2 X 8.314 X(T2-300)T2=400KV2=nRT2/p 2=1 X 8.314 X 400/(