熱力學第一定律問答題-考研試題資料系列

1、熱力學第一定律問答題-考研試題資料系列熱力學第一定律問答題-考研試題資料系列熱力學第一定律問答題-考研試題資料系列熱力學第一定律問答題-考研試題資料系列 卷號：A 年 月 日 機密濟寧學院200600學年第二學期03級化學工程與工藝專業(yè)物理化學期末考試試卷題目部分，卷面共有22題，77分，各大題標有題量和總分一、問答22小題,共77分、舉出兩類 =的過程。答案:：解: 理想氣體等溫過程; 隔離系統(tǒng)中各過程; 3可逆循環(huán)過程; 2、在真空絕熱箱中，有互相接觸的兩個導體如圖,有熱量自溫度為T1的物體傳到溫度為T的物體TT2,若：1 指定溫度為T1的物體為系統(tǒng)；2指定溫度為T的物體為系統(tǒng)；3 指定溫

2、度為1的物體和溫度為T2的物體為系統(tǒng)；分別指出系統(tǒng)的類型和過程中熱量Q的符號。答案:：解:1 為封閉系統(tǒng)，Q 0； 2 為封閉系統(tǒng)， 0; 3 為隔離系統(tǒng), 0。 3、一定量00,100 ka的水，在等溫等壓條件下變成水蒸氣。若水蒸氣可視為理想氣體,則因理想氣體的熱力學能只是溫度的函數(shù)，故上述狀態(tài)變化的 =；又因是等溫等壓過程,故。此種說法是否正確？為什么？答案:：解：不正確. 對于一定量、一定組成的理想氣體,其熱力學能只是溫度的函數(shù).有相變化就不滿足上述條件,也就得不到U 0的結論.,一般指狹義的熱容.如是指系統(tǒng)無相變化、無化學變化且W= 0的等壓過程中吸收的熱與溫度的改變量之比。因此，只限

3、于上述變化過程才適用。有相變時套用此式得到0是錯誤的. 4、“因為熱和功都由過程的途徑來決定，所以W也由過程的途徑來決定。 這種說法是否正確？為什么？答案：:解:不正確。因為由熱力學第一定律U=Q+，只由始態(tài)和終態(tài)決定,與途徑無關。所以，盡管Q和W與途徑有關，但其加和 +W 與途徑無關。5、試寫出四種不同類型的等焓過程.答案：解： 一定量的理想氣體等溫過程； 流體的等溫膨脹過程；3等壓絕熱不作非體積功的化學反應過程； 4 等溫下兩種不同理想氣體混合過程;或 5 等溫下兩種不同液體形成理想液態(tài)混合物的混合過程; 6循環(huán)過程。6、寫出熱力學關系式Qp =QV+R的適用條件.答案：解:恒溫且無非體積

4、功的封閉系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的理想氣體間的化學反應. 7、氣相反應NOgg = N2g在298 K，101。35 kPa下進行.若有關氣體均可視為理想氣體，則因理想氣體的熱力學能只是溫度的函數(shù)，故上述反應的U = 0,又因是等溫等壓過程,.此種說法是否正確？為什么？答案:解：不對。對于一定量一定組成的理想氣體，其熱力學能只是溫度的函數(shù).有相變化和化學變化時都不滿足上述條件，也就得不到= 0的結論。只適用于一系統(tǒng)在無相變化及無化學變化且W= 0的等壓過程下的情況，而有化學變化時套用此式則不對。、寫出下述公式的適用條件：dH CT = nCp,mT或:答案：:解:適用條件： 1 封閉系統(tǒng); 2 只是p,V，

5、變化； 3 還必須滿足以下三個條件中的任一個： p1 p2或等壓過程；理想氣體；凝聚系統(tǒng)且壓力變化不很大 .、將各公式的適用條件填入下表要求正確、全面、簡明扼要：公式適用條件Q=W = pVdH nCp，dT答案：解:公式適用條件Q 封閉系統(tǒng)，恒壓，W 0。 p封閉系統(tǒng)，恒壓，W = 0.= Cp，mT封閉系統(tǒng)， p,V,T變化，三條件之一:a。1 = p2或等壓過程，b.理想氣體，c凝聚系統(tǒng)，壓力變化不大。、寫出下述公式的適用條件:d= CVd = V，md 或 答案:解： 適用條件: 1封閉系統(tǒng)； 2只是p,V，T變化； 3 還必須滿足以下三個條件中的任一個:V1 =2或等容過程;理想氣體

6、。凝聚系統(tǒng),體積變化不大。 1、某系統(tǒng)經(jīng)一可逆過程A由狀態(tài)a壓縮至狀態(tài)b，而由狀態(tài)a至狀態(tài)b亦可經(jīng)一絕熱可逆過程B達到，請在以下圖上表示A過程熱力學能的變化，功和熱的量。答案:：解：UA UB WB= cad面積A= cbAadc面積 Q = AWA = baAb面積 12、狀態(tài)函數(shù)的定義是什么?試舉出兩個狀態(tài)函數(shù)用符號表示。答案:：解：狀態(tài)函數(shù)是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)，系統(tǒng)的狀態(tài)確定后,系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)就有確定的值，當系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化時，其改變量只與始、終態(tài)有關,而與變化的途徑無關,如T，V,，等。 3、理想氣體從某一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱可逆壓縮或等溫可逆壓縮到一固定的體積，問哪種壓縮過程所需功大？膨脹

7、時情況又將怎樣？試說明之.答案:：解：作出兩可逆過程的V圖?？梢钥闯?，絕熱曲線在交點處斜率更陡些。 由圖可見，從同一始態(tài)O出發(fā)，壓縮到具有相同終態(tài)體積V2，絕熱可逆過程中環(huán)境對系統(tǒng)做的功大于等溫可逆過程中環(huán)境對系統(tǒng)做的功等溫可逆壓縮過程最省功同理,由同一始態(tài)O出發(fā)，膨脹到具有同一終態(tài)體積V2,絕熱可逆過程中系統(tǒng)對環(huán)境作的功小于等溫可逆過程中系統(tǒng)對環(huán)境對作的功。即等溫可逆膨脹對環(huán)境作最大功。 1、由T1下的某一化學反應的標準摩爾反應焓HT1 ,計算該反應在2下的標準摩爾反應焓rHT2時,可應用基?；舴蚬降姆e分式:rHT2 = rHT1 + 其中,B 為物質(zhì)B的摩爾等壓熱容，為物質(zhì)B在化學反應中

8、的化學計量數(shù)。試問應用此式的條件是什么。 答案:解：在T1至T2間,化學反應式中任何一種物質(zhì)均不發(fā)生相變化. 15、同一溫度下，一種物質(zhì)的摩爾蒸發(fā)焓vHm，摩爾升華焓sum，和摩爾熔化焓fuHm三者之間有何等式關系。答案:解:subm = uHm vaHm 16、一定溫度下理想氣體間的化學反應在情況下,其反應的標準摩爾焓變r等于其反應的標準摩爾熱力學能變rU.答案:Bg=0 的化學反應。 1、在白磷亦稱黃磷和紅磷中,2，100kPa下熱力學穩(wěn)定的狀態(tài)為紅磷，但目前在不同手冊中有的定義fH白磷 = 0,有的定義fH紅磷 = 0 。試問：1這種不同選擇對含磷化合物B的標準摩爾生成焓HB值有無影響？

9、2對含磷化合物間化學反應的標準摩爾反應焓H值有無影響?答案：:解:1對fH值有影響; 2對fH值無影響. 8、 始態(tài)和終態(tài)間有兩條不同的變化途徑。一條途徑分兩步進行.各步均為等壓,不做非體積功。則有 + = + 對不對，為什么？ 答案：:解：對. 因為 + = + = H終 H始 同理 + = = H終 H始故有 + = + 19、同一種可燃有機物質(zhì)從同樣的初態(tài)25答案:解:等容絕熱燃燒所能達到的溫度更高些。 2、二乙醚C2H52以A代表,正丁醇n-C4H9OH以代表兩者均為液態(tài)。在同樣溫度下二乙醚的標準摩爾生成焓為fHA ,標準摩爾燃燒焓為cH l；正丁醇的標準摩爾生成焓為HB l，標準摩爾燃燒焓為cHB l。寫出這四個量之間的等式關系.答案：:解：fH l + HA l = fB + cB l 21、已知僅含C，H，O三種元素的某有機化合物B在2下的標準摩爾燃燒焓cHB，要求計算該物質(zhì)在25下的標準摩爾生成焓fHB時，需要知道那些數(shù)據(jù)?答案：解：需要知道5下H2g的標準摩爾燃燒焓cHH2 g，即HO的標準摩爾生成焓fHH2O l以及C石墨的標準摩爾燃燒焓cHC 石墨，即CO2的標準摩爾生成焓fHCO g22、熱不是狀態(tài)函數(shù),而與途徑有關.但同樣始態(tài)、同樣終態(tài)間不同途徑的等容熱相同；同樣始態(tài)、同樣終態(tài)間不同途徑的等