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第一章热力学第一定律习题

第一章热力学第一定律

一选择题

1.选出下列性质参数中属于容量性质的量: ( C )

(A)温度T;(B)浓度c;(C)体积V;(D)压力p。

2.若将人作为一个体系,则该体系为: ( C )

(A)孤立体系;(B)封闭体系;(C)敞开体系;(D)无法确定。

3.下列性质属于强度性质的是: ( D )

(A)热力学能和焓;(B)压力与恒压热容;

(C)温度与体积差;(D)摩尔体积与摩尔热力学能。

4.气体通用常数R 在国际单位制中为:

( B )

(A)0.082L·atm·mol-1·K-1;(B)8.314 J·mol-1·K-1;

(C)1.987cal·mol-1·K-1;(D)8.314×107 erg·mol-1·K-1。

5.关于状态函数的下列说法中,错误的是

( D )

(A)状态一定,值一定;(B)在数学上有全微分性质;

(C)其循环积分等于零;(D)所有状态函数的绝对值都无法确定。

6.下列关系式中为理想气体绝热可逆过程方程式的是

( C )

(A)p1V1=p2V2;(B)pV=k;(C)pVγ=k;(D)10V=k·T。

7.体系与环境之间的能量传递形式有多少种?

( C )

(A) 1;(B) 3;(C) 2;(D) 4。

8.下列参数中属于过程量的是

( C )

(A)H;(B)U;(C)W;(D)V。

9.下列关系式成立的是

( A )

(A)理想气体(?U/?V)T=0;(B)理想气体(?U/?p)v=0;

(C)实际气体(?U/?V)T=0;(D)实际气体(?U/?p)v=0。

10.下列叙述中正确的是

( D )

(A)作为容量性质的焓具有明确的物理意义;

(B)任意条件下,焓的增量都与过程的热相等;

(C)作为强度性质的焓没有明确的物理意义;

(D)仅在恒压与非体积功为零的条件下,焓的增量才与过程的热相等。

11.下列叙述中正确的是

( C )

(A)热力学能是一种强度性质的量;

(B)热力学能包括了体系外部的动能与位能;

(C)焓是一种容量性质的量;

(D)焓,热力学能,功,热的性质都一样。

12. 相同温度下,同种气体的等压摩尔热容C p,m与等容摩尔热容C V,m之间的关系为( B )

(A)C p,mC v,m;

(C)C p,m=C v,m;(D)难以比较。

13.等压热容C p定义为( B )

(A)(?△H /?T)p;(B)(?H/?T)p;

(C)(?U/?T)p;(D)(?△U/?T)p。

14.N2+3H2=2NH3的反应进度ξ=1mol时,它表示系统中( A )

(A)有1molN2和3molH2变成了2molNH3;

(B)反应已进行完全,系统中只有生成物存在;

(C)有1molN2和3molH2参加了反应;

(D)有2molNH3参加了反应。

15在标准状态下2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) 的Δr H m?是

( D )

(A)水的标准生成热Δf H m?(H2O,l);

(B)H2(g)的标准燃烧热Δc H m?(H2,g);

(C)1/2Δr H m?是水的标准生成热Δf H m?(H2O,g);

(D)1/2Δr H m?是水的标准生成热Δf H m?(H2O,l)。

16.有关反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的ΔH m?(300K)的下列说法中正确的是( C)

(A)是2CO(g)的标准生成热Δf H m?(2CO,g);

(B)是2C(s)的标准燃烧热Δc H m?(2C,s);

(C)既不是2C(s)的燃烧热,也不一定是2CO(g)的生成热;

(D)是CO(g)的生成热的一半,1/2Δf H m?(CO,g,300K)。

17.反应A(g)+2B(g)=C(g) △r H m>0,下面说法正确的是( C )

(A)反应进行必定吸热;

(B)不做非体积功时为吸热反应;

(C)等温等压下,不做非体积功时反应为吸热反应;

(D)等压下反应为吸热反应。

18.某一化学反应的∑ν(g)<0,则( C )

(A)△r H m=△r U m;(B)△r H m >△r U m;(C)△r H m<△r U m;(D)无法判断。

19.在T K,标准状态下.燃烧1mol 氢气放出285.8kJ的热,其热化学方程式正确的是( B)

(A)H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(g);Δr H m?=-285.8kJ·mol-1

(B)H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l);Δr H m?=-285.8kJ·mol-1

(C)H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(s);Δr H m?=-285.8kJ·mol-1

(D)H2(g)+1/2 O2(g)=H2O(l);Δr H m?=285.8kJ·mol-1

20.关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是( A )

(A)可逆过程中,系统作功时,系统损失的能量最小;

(B)可逆过程中,环境作功时,系统得到的功最小;

(C)可逆过程不一定是循环过程;

(D)可逆过程中的任何一个中间态都可以从正逆两个方向到达。

22.热力学第一定律的数学表达式△U=Q+W只适用于( C )

(A)理想气体;(B)一切气体;(C)封闭系统;(D)敞开系统。

23.基尔霍夫定律的基本内容阐述了化学反应的热效应与( C )

(A)压力的关系;(B)体积的关系;

(C)温度的关系;(D)热容的关系。

24.在一定温度下,一定量理想气体的体积与其压力成( B )

(A)正比关系;(B)反比关系;(C)对数关系;(D)指数关系。

25.盖斯定律表示了化学反应热效应的值是:( B )

(A)由物质的本性所决定的;(B)由物质的始终态所决定;

(C)由物质的数量多少所决定的;(D)由反应进行的途径所决定的。

二、填空

1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最大,定温可逆压缩过程环境做的功最小。

2.可逆热机的效率最最高,若用其牵引汽车,则速率最最慢。

(以下空填 >0, <0 或 =0)

3.一绝热气缸,有一无质量,无摩擦的活塞,内装理想气体和电阻丝,通以一定的电流,恒定外压,(1)以气体为体系,则Q >0 ,W <0 ;(2)以电阻丝为体系,则Q <0 ,W >0 。

4.理想气体定温可逆膨胀过程中,W <0 ,Q >0 ,?U =0 ,?H =0 。

5.非理想气体的卡诺循环,?H =0 ,?U =0 。

6.理想气体定压膨胀,W <0 ,Q >0 ,?U >0 ?H >0 。

三、判断

1.在两个封闭的容器中,装有同一种理想气体,压力、体积相同,那么温度也相同。

解:错。数量不同,温度可能不同。

2.物质的温度越高,则热量越多;天气预报:今天很热。其热的概念与热力学相同。

解:错。没有与环境交换,无热可言;不是相同概念,天气热是指温度高。3.恒压过程也就是恒外压过程,恒外压过程也就是恒过程。

解:错。恒外压过程不一定是恒压过程。

4.凡是温度升高的过程体系一定吸热;而恒温过程体系不吸热也不放热。解:错。理想气体绝热压缩,升温不吸热;理想气体恒温膨胀,吸热不升温。5.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。

解:第一句话对,第二句话错,如理想气体的等温过程ΔU = 0,ΔH = 0。6.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。

解:第一个结论正确,第二个结论错。

7.因Q P= ΔH,Q V= ΔU,所以Q P与Q V都是状态函数。

解:错,Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。

8.封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

解:错,(1)未说明该过程的W'是否为零;(2)若W' = 0,该过程的热也只等于系统的焓变。

9.对于一定量的理想气体,当温度一定时热力学能与焓的值一定,其差值也一定。

解:对。

四、计算

1.10molH2由298K,1MPa自由膨胀到298K,0.1MPa,再经恒温可逆压缩到始态,求循环过程的Q,W,△U及△H。

解:U、H为状态函数,因此,循环过程的△U=0,△H=0

(1)理气的膨胀过程△U=0 W=0 Q=0

(2)恒温可逆压缩△U=0

Q=W=-nRT ln(p1/p2)

=57.06kJ