热力学习题
第一章热力学第一定律
1.与理想气体行为相近的实际气体的情况是（）。
a 高温高压
b 高温低压
c 低温高压
d 低温低压
2.凡是在孤立孤体系中进行的变化，其?U 和?H 的值一定是( )。
a ?U >0, ?H >0
b ?U ＝0, ?H＝0
c ?U <0, ?H <0
d ?U ＝0，?H 大于、小于或等于零不能确定
3. 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
b V1 = V2
c V1 > V2
d 无法确定
4.一个封闭系统，当状态从始态到终态发生变化时，经过不同的两条途径，则（）。
a Q1=Q2
b W1=W2
c Q1＋W1=Q2＋W2
d △U=0
5.系统为1mol物质，下列各组中所包含的量皆属状态函数的是（）。
a U, Q P, Q V, C
b Q V, H, C V, C
c U, H, C P, C V
d △U,△H, Q p, Q v
6.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
7.在一个绝热的钢壁容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T1升高到T2，压强从P1升高到P2，则（）。
a Q＞0, W＞0, △U＞0
b Q=0, W=0, △U=0
c Q =0, W＞0, △U＜0
d Q＞0, W=0, △U＞0
8.H2和O2以2:1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水，则该过程中（）。
a △H=0
b △T=0
c △P=0
d △U=0
9.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
10. 某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经过恒温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至同一压力p2，若体系所做的功分别为W T 和W A ,问W T 和W A 的关系如何？( )。
a W T > W A
b W T < W A
c W T = W A
d 无确定关系
11.理想气体从同一始态(P1,V1) 出发，分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀两条途径，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功应是( )。
a 恒温功大于绝热功
b 恒温功等于绝热功
c 恒温功小于绝热功
d 无法确定关系
12. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )。
a △U = 0 , △H < 0 , Q = 0
b △U = 0 , △H > 0 , W = 0
c Q = 0 , △U = 0 , △H = 0
d Q = 0 , △U ≠0 , △H ≠0
13. 1mol373K标准压力下的水经下列两个不同过程达到373K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为( )。
a W1> W2Q1> Q2
b W1< W2Q1< Q2
c W1= W2Q1= Q2
d W1> W2Q1< Q2
14. 1mol 单原子理想气体从298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍，所作的功的绝对值分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )。
a W1> W2> W3
b W2> W1> W3
c W3> W2> W1
d W3> W1> W2
15.在一刚性的绝热箱中，隔板两边均充满空气，(视为理想气体)，只是两边压力不等，已知P右< P左，则将隔板抽去后应有( )。
a Q = 0,W = 0,△U = 0
b Q = 0,W < 0,△U > 0
c Q > 0 W < 0 △U > 0
d △U = 0 , Q ＝W ≠0
16. 对于下列的四种表述中结论正确的是( )。
(1) 因为△H = Q p，所以只有等压过程才有△H
(2) 因为△H = Q p，所以Q p也具有状态焓数的性质
(3) 公式△H = Q p只适用于封闭体系
(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态
a (1) (4)
b (3) (4)
c (2) (3)
d (1) (2)
17. 理想气体从同一始态(P1,V1) 出发，分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀两条途径，使其终态均达到体积为V2，终态的压力分别为P2和P3，则（）。
a P2 = P3
b P2 > P3
c P2 < P3
d 无法比较
18. 下列诸过程可应用公式dU = ( C p- nR )dT 进行计算的是( )。
a 实际气体等压可逆冷却
b 恒容搅拌某液体以升高温度
c 理想气体绝热可逆膨胀
d 量热弹中的燃烧过程
19.1mol 理想气体经历绝热可逆过程，功的下列计算式中是错误的( )。
a C v(T2- T1)
b C p(T2-T1)
c (P2V2- P1V1)/(r-1)
d R(T2-T1)/(r-1)
20. 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
21. 1mol 单原子理想气体，从273K，202.65 kPa 经PT = 常数的可逆途径压缩到405.3 kPa 的终态，该气体的△U 为( )。
a 1702 J
b -406.8 J
c 406.8 J
d -1702 J
22.对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是( )。
a 恒温下绝热膨胀
b 恒压下绝热膨胀
c 吸热而温度不变
d 吸热，同时体积又缩小
23. 反应(1) C1CO3(s) →C1O (s) + CO2(g)；△r H m= 179.5 kJ.mol-1
反应(2) C2H2(g) + H2O (l) →CH3CHO (g)；△r H m= -107.2 kJ.mol-1
反应(3) C2H4(g) + H2O (l) →C2H5OH (l)；△r H m= -44.08 kJ.mol-1
反应(4) CS2(l) + 3O2(g) →CO2(g) + 2SO2(g)；△r H m= -897.6 kJ.mol-1
其中热效应│Q p│>│Q v│的反应是( )。
a (1),(4)
b (1),(2)
c (1),(3)
d (4),(3)
24. 当以5mol H2气与4mol Cl2气混合，最后生成2mol HCl 气。若以下式为基本单元，H2(g) + Cl2(g) →2HCl(g)，则反应进度ξ应是（）。
a 1 mol
b 2 mol
c 4 mol
d 5 mol
25.某封闭系统经历一个绝热等压过程，则（）。
a △U = 0
b △H = 0
c △H = W
d △U = W
26. .在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（）。
a Q > 0，W > 0，?U > 0
b Q = 0，W = 0，?U < 0
c Q = 0，W = 0，?U = 0
d Q < 0，W > 0，?U < 0 。
27.一定量的单原子理想气体，从A 态变化到B 态，变化过程不知道，但若A 态与B 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出（）。
a气体膨胀所做的功b气体内能的变化c气体分子的质量 d 热容的大小
28. 恒压下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( ) 。
a 降低
b 增加
c 不变
d 增加、减少不能确定
29.恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( ) 。
a降低b增加c不变d增加、减少不能确定
30.如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电
极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是（）。
a 绝热箱中所有物质
b 两个铜电极
c 蓄电池和铜电极
d CuSO4水溶液
31．下述说法中，不正确的是( ) 。
a 焓是体系能与环境进行交换的能量
b 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量
c 焓是体系状态函数；
d 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等。
32．在等压下，进行一个反应A + B →C，若?r H m > 0，则该反应一定是( ) 。
a 吸热反应
b 放热反应
c 温度升高
d 无法确定
33．下述说法中，哪一种正确：
a 热容C不是状态函数
b 热容C与途径无关
c 恒压热容C p不是状态函数
d 恒容热容C V不是状态函数。
34．热力学第一定律仅适用于什么途径：
a 同一过程的任何途径
b 同一过程的可逆途径
c 同一过程的不可逆途径
d 不同过程的任何途径。
35．非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述正确的是( ) 。
a Q = 0，?H = 0，?p < 0
b Q = 0，?H < 0，?p < 0 ；
c Q > 0，?H = 0，?p < 0
d Q < 0，?H = 0，?p < 0 。
36．反应C(石墨) + ?O2(g) →CO(g)，?H(298K) < 0，若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行，则体系( ) 。
a ?T < 0，?U < 0，?H < 0
b ?T > 0，?U = 0，?H > 0 ；
c ?T > 0，?U > 0，?H > 0
d ?T > 0，?U = 0，?H = 0 。
37．已知反应B →A，B →C的等压反应热分别为?H1与?H2，那么A →C的?H3与它们的关系是( ) 。
a ?H3 =?H1 +?H2
b ?H3 =?H1 -?H2
c ?H3 =?H2 -?H1
d ?H3 =2?H1 -?H2
38．反应C(金钢石) + ?O2(g) →CO(g) 的热效应为?H，问此值?H为( ) 。
a CO(g) 的生成热
b C(金钢石)的燃烧热
c 碳的燃烧热
d 全不是
39. 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一定不产生热交换c不一定产生热交换d温度恒定与热交换无关
40. 在一定T、p下，气化焓?vap H ,熔化焓?fus H 和升华焓?sub H 的关系为( )。
a ?su
b H > ?vap H b ?sub H >?fus H
c ?sub H = ?vap H +?fus H
d ?vap H > ?sub H
41.一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, 则可逆热机牵引的列车行走的距离( )。
a 较长
b 较短
c 一样
d 不一定
42.某体系在非等压过程中加热，使温度从T1升到T2，则此过程的焓变?H为( )。
a ?H = Q
b ?H = 0
c ?H = ?U +?(pV)
d ?H 等于别的值。
43.某理想气体的γ=C p/C V=1.40，则该气体为( )。
a 单原子分子气体
b 双原子分子气体
c 三原子分子气体
d 四原子分子气体
44.下述说法中正确的是( )。
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
45.一恒压反应体系，若产物与反应物的ΔC p>0，则此反应为( )。
a 吸热
b 放热
c 无热效应
d 吸放热不能肯定
46.1 mol H2(为理想气体)由始态298K、p0被绝热可逆地压缩到5dm3，那么终态温度T2 与内能变化?U分别是（）。
a 562K，0 kJ
b 275K，-5.49 kJ
c 275K，5.49kJ
d 562K，5.49 kJ
47.下面所列物理量中，皆为广度性质的是( )。
a Cp，U
b T，n
c P，V
d m，V m
48.在（）条件下，化学反应吸收或放出的热，称为化学反应的热效应。
a T1=T2，P1=P2
b T1=T2，W＇=0
c P1=P2，W＇=0
d T1=T2，V1=V2
49.（），可以使用公式 U = nC V,m(T2-T1)，计算体系内能的变化。
a 任意体系发生热容为常数的任意变化
b 任意体系发生热容为常数的等容变化
c 理想气体发生热容为常数的P、T、V的变化
d 理想气体发生热容为常数的等容变化答案：bbccc cbdda abad abbcb ddaca bcbbb aaaad abcac cacbc ddabc
第二章热力学第二定律
1. 单原子理想气体的C V,m = (3/2)R 温度由T1变到T2时，等压过程体系的熵变△S p与等容过程熵变△S V之比是( )。
a 1 : 1
b 2 : 1
c 3 : 5
d 5 : 3
2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车( )。
a 跑的最快
b 跑的最慢
c 夏天跑的快
d 冬天跑的快
3．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？
a 不变
b 可能增大或减小
c 总是增大
d 总是减小
4. 在隔离系统内所发生的任何实际过程，其△S( )。
a 一定大于0
b 一定小于0
c 一定等于0 d不能确定
5. 在270K,101.325kPa 下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则
体系及环境的熵变应为( )。
a △S体系< 0 ，△S环境< 0
b △S体系< 0 ，△S环境> 0
c △S体系> 0 ，△S环境< 0
d △S体系> 0 ，△S环境> 0
6．1mol双原子理想气体的恒压摩尔热容是( )。
a 1.5R
b 2.5R
c 3.5R
d 2R
7.1mol双原子理想气体的恒容摩尔热容是( )。
a 1.5R
b 2.5R
c 3.5R
d 2R
8．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变( )。
a ?S(体) > 0，?S(环) > 0
b ?S(体) < 0，?S(环) < 0
c ?S(体) > 0，?S(环) = 0
d ?S(体) > 0，?S(环) < 0
9. 液态水在100℃和101.325KPa下汽化，则该过程（）。
a △H=0
b △S=0
c △A=0
d △G=0
10．25℃时，将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体，该过程( )。
a ?S > 0，?G < 0
b ?S < 0，?G < 0
c ?S = 0，?G = 0
d ?S = 0，?G < 0
11．有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，这反应是( )。
a ?S > 0，?H > 0
b ?S > 0，?H < 0
c ?S < 0，?H > 0
d ?S < 0，?H < 0
12．实际气体CO2经节流膨胀后，温度下降，那么( )。
a ?S(体) > 0，?S(环) > 0
b ?S(体) < 0，?S(环) > 0
c ?S(体) > 0，?S(环) = 0
d ?S(体) < 0，?S(环) = 0
13．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1)为( )。
a -5.76
b 331
c 5.76
d 11.52
14．下列过程中?S为负值的是( )。
a 液态溴蒸发成气态溴
b SnO2(s) + 2H2(g) = Sn(s) + 2H2O(l)
c 电解水生成H2和O2
d 公路上撤盐使冰融化
15．某体系等压过程A→B的焓变?H与温度T无关，则该过程的( ) 。
a ?U与温度无关
b ?S与温度无关
c ?F与温度无关
d ?G与温度无关16．等温下，一个反应a A + b B = d D +
e E的?r C p = 0，那么( )。
a ?H 与T无关，?S 与T无关，?G 与T无关
b ?H 与T无关，?S 与T无关，?G 与T有关
c ?H 与T无关，?S 与T有关，?G 与T有关
d ?H 与T无关，?S 与T有关，?G 与T无关
17．熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是( )。
a 同一种物质的熵值相等
b 同种物质温度越高熵值越大
c 分子内含原子数越多熵值越大
d 0K时任何纯物质的熵值都等于零
18.理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的体系熵变?S体及环境熵?S环应为( )。
a ?S体> 0, ?S环< 0
b ?S体< 0,?S环> 0
c ?S体> 0, ?S环= 0
d ?S体< 0, ?S环= 0
19.求任一不可逆绝热过程的熵变?S，可以通过以下（）途径求得。
a始终态相同的可逆绝热过程b始终态相同的可逆恒温过程。
c始终态相同的可逆非绝热过程 d B 和C 均可。
20.理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是( )。
a ?S =nRT ln(p1/p2)
b ?S =nRT ln(V2/V1)
c ?S =nR ln(p2/p1)
d ?S =nR ln(V2/V1) 21．373.2K、101325Pa的水，使其与大热源接触，向真空蒸发成为373.2K、101325Pa下的水气，对这一个过程，可以作为过程方向判据的是( )。
a ?S隔离
b ?A
c ?H
d ?G
22．对多组分体系中i物质的偏摩尔量，下列叙述中不正确的是( )。
a X i是无限大量体系中i物质每变化1mol时该系统容量性质X的变化量
b X为容量性质，X i也为容量性质
c X i不仅决定于T、p，而且决定于浓度
d X = ∑n i X i 。
23．对于吉布斯－杜亥姆公式，下列叙述不正确的是( )。
a X = ∑n B X B
b ∑n B d X B = 0
c ∑n B X B = 0
d 表明各物质偏摩尔之间有关系
24.对于单组分的汽液平衡系统，若lnP与1/T呈直线关系，则汽化时（）。
a △H = 0
b △H = 常数
c △S = 0
d △H = f(T)
25.过冷水在等压，Wノ= 0的条件下，凝结成同温度的冰，则此过程（）。
a △S＞0, △G＜0
b △S＜0, △G＞0
c △S＞0, △G＞0
d △S＜0, △G＜0
26.一定量的理想气体，经历一个等温可逆膨胀过程后，系统的（）。
a △U＞0
b △S＞0
c △G＞0
d △S = 0
27. 固体碘化银(AgI)有α和β两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为419.7K,由α型转化为β型时，转化热等于6462J·mol-1,由α型转化为β型时的熵变?S 应为（）。
A. 44.1J
B. 15.4J
C.－44.1J
D. －15.4J
28.理想气体绝热向真空膨胀，则（）。
a ?S = 0，W = 0
b ?H = 0，?U = 0
c ?G = 0，?H = 0
d ?U =0，?G =0
29..理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则（）。
a 可以从同一始态出发达到同一终态
b 不可以达到同一终态。
c 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定d不能确定以上哪一种正确
30. 1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为( ) 。
a 19.14J·K-1, -19.14J·K-1, 0
b -19.14J·K-1, 19.14J·K-1, 0
c 19.14J·K-1, 0, 19.14J·K-1
d 0 , 0 , 0
31. 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的
C v,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为( )。
a 2.531J·K-1
b 5.622J·K-1
c 25.31J·K-1
d 56.22J·K-1
32. 在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。该过程，下列各式中正确的是( )。
a ?S体+?S环> 0
b ?S体+?S环< 0
c ?S体+?S环= 0
d ?S体+?S环的值无法确定
33. 理想气体在恒温条件下，经恒外压膨胀至某一压力，此变化中体系的熵变?S体及环境的熵变?S环应为( )。
a ?S体> 0, ?S环< 0
b ?S体< 0, ?S环> 0
c ?S体> 0, ?S环= 0
d ?S体< 0,?S环= 0
34. 理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变?S体及环境的熵变?S环应为( )。
a ?S体> 0, ?S环< 0
b ?S体< 0, ?S环> 0
c ?S体> 0, ?S环= 0
d ?S体< 0,?S环= 0
35. 从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，两者化学势( )。
a 前者高
b 前者低
c 相等
d 不可比较
36. 在300℃时，2mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为( )。
a G－A = 1.247kJ
b G－A = 2.494kJ
c G－A = 4.988kJ
d G－A= 9.977kJ
37. 理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用来判断该过程性质的判据是( )。
a ?H
b ?G
c ?S隔离
d ?U
38. 理想气体从状态p1,V1,T等温膨胀到p2,V2,T，此过程的?F与?G 的关系为( )。
a ?A > ?G
b ?A < ?G
c ?A= ?G
d 无确定关系
39. 在α，β两种相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列情况正确的是( )。
a μAα = μBα
b μAα = μAβ
c μAα =μBβ
d μAβ = μBβ
40. 单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势( )。
a 高
b 低
c 相等
d 不可比较
41. 等温等压下，在A和B组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增加，则B的偏摩尔体积将( )。
a 增加
b 减小
c 不变
d 不一定
42.关于熵变△S的含义，下列表述中正确的是（）。
(1) 不可逆过程热温商之和(2) 可逆过程热温商之和
(3) 与过程无关的状态函数(4) 与过程有关的状态函数
a 1，2
b 2,3
c 2
d 4
43. p0、273.15K 水凝结为冰，可以判断体系的下列热力学量的变量中为零的是（）。
a △U
b △H
c △S
d △G
44. 在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl，此过程中下列各状态函数的变化值为零的是( )。
a △r U m
b △r H m
c △r S m
d △r G m
45. 1mol 的单原子理想气体被装在带有活塞的气缸中，温度是300K，压力为1013250Pa。压力突然降至202650 Pa，所以气体在202650Pa 的定压下做绝热膨胀，则该过程的△S （）。
a △S < 0
b △S = 0
c △S > 0
d △S ≥ 0
46. 水在100℃，1×p0压力下沸腾时，下列各量中增加的是( )。
a 熵
b 气化热
c Gibbs 自由能
d 蒸气压
47. 室温下，10×p0的理想气体绝热节流膨胀至5×p0的过程有（）。
a W > 0
b T1> T2
c Q = 0
d △S > 0
48. 物质的量为n 的理想气体从T1,P1,V1变化到T2,P2,V2，下列哪个公式不适用(设C V,m 为常数)( )。
a △S = nC P,m ln(T1/T2) + nR ln(P2/P1)
b △S = nC V,m ln(P2/P1) + nC P,m ln(V2/V1)
c △S = nC V,m ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1)
d △S = nC P,m ln(T2/T1) + nR ln(P1/P2)
49. (1) NaOH 溶解于水(2) 水溶液中，Ag+ + 2NH3(g) → [Ag(N H3)2]+
(3) HCl 气体溶于水，生成盐酸(4) 2KClO3(s) → 2KCl(s) + 3O2(g)
(5) NH4Cl(s) → NH3(g) + HCl(g)。上述各体系在等温等压过程中熵值减少的是( )。
a (2)、(3)
b (1)、(4)
c (4)、(5)
d (1)、(2)
50. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中熵值增大的是( )。
a 水蒸气冷却成水
b 石灰石分解生成石灰
c 乙烯聚合成聚乙烯
d 理想气体绝热可逆膨胀
51. 25℃时，1mol 理想气体等温膨胀，压力从10×p?变到p?，体系吉氏自由能变化为
( )。
a 0.04 kJ
b -12.4 kJ
c 1.24 kJ
d -5.70 kJ
52. 下列关系式中不需要理想气体的假设的是（）。
a C p- C V = nR
b (d lnp)/dT = △H/RT2
c 对恒压过程，△H =△U + p△V
d 对绝热可逆过程，pVν= 常数
53.在标准压力p?和268.15K时，冰变为水，体系的熵变?S体应（）。
a 大于零
b 小于零
c 等于零
d 无法确定
54.在101.3kPa下，110℃的水变为110℃水蒸气，吸热Q p，在该相变过程中下列关系式中不成立的是（）。
a ?S体> 0
b ?S环不确定
c ?S体+?S环> 0
d ?G体< 0
55.对临界点性质的下列描述中，错误的是（）。
a 液相摩尔体积与气相摩尔体积相等
b 液相与气相的界面消失
c 气化热为零
d 固，液，气三相共存
56.下列四个偏微商中不是化学势的是（）。
a b c d
57.下列四个偏微商中哪个是化学势？( )
a b c d
58.下列公式中偏摩尔量的集合公式是（）。
a b c d
59.关于偏摩尔量，下列叙述中不正确的是（）。
a 偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量无关b在多组分多相体系中不存在偏摩尔量c体系的强度性质没有偏摩尔量d偏摩尔量的值只能大于或等于零
60.已知水的下列5种状态(1) 373.15K, p?, 液态(2) 373.15K, 2p?, 液态
(3) 373.15K, 2p?, 气态(4) 374.15K, p?, 液态(5) 374.15K, p?, 气态
下列4组化学势的比较中，不正确的是( )。
a μ2 >μ1
b μ5 >μ4
c μ3 >μ5
d μ3 >μ1
61.热力学第三定律可以表示为（）。
a 在0K时，任何晶体的熵等于零b在0K时，任何完整晶体的熵等于零
c在0℃时，任何晶体的熵等于零d在0℃时，任何完整晶体的熵等于零
62.在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？
a 不变
b 可能增大或减小
c 总是增大
d 总是减小
63.液态水在100℃，101.325KPa向真空蒸发为100℃，101.325KPa的水蒸气，该过程的?S （）。
a >0
b =0
c <0
d 不能确定
64. 液态水在100℃，101.325KPa向真空蒸发为100℃，101.325KPa的水蒸气，该过程的?G （）。
a >0
b =0
c <0
d 不能确定
65. 100℃，101.325KPa下液态水的化学势为μ1，100℃，50KPa下水蒸气的化学势为μ2，则（）。
a μ1<μ2
b μ1=μ2
c μ1>μ2d不能确定
答案：
dbcab cbcda dccbb baccd abcbd bbbbc aaaba dccba bbdac acaab dcabd cadbb bcabc
热力学习题(答案)
一、9选择题（共21分，每题3分） 1、1.1mol理想气体从p-V图上初态a分别经历如图所示的(1)或(2)过程到达末态b.已知T a
(B)净功增大,效率降低; (C) 净功和效率都不变; (D) 净功增大,效率不变. 4、一定量的理想气体分别由图中初态a经①过程ab和由初态a’经②过程初态a’cb到达相同的终态b, 如图所示,则两个过程中气体从外界吸收的热量Q1,Q2的关系为[ B ] (A) Q1<0,Q1>Q2 ; (B) Q1>0, Q1>Q2 ; (C) Q1<0,Q1 第八章 热力学基础 一、选择题 ［ A ］1.（基础训练4）一定量理想气体从体 积 V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A → C 等温过程；A → D 绝热过程，其中吸热量最多的过程 (A)是A →B. (B)是A →C. (C)是A →D. (D)既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。 【提示】功即过程曲线下的面积，由图可知AD AC AB A A A >>； 根据热力学第一定律：E A Q ?+= AD 绝热过程：0=Q ； AC 等温过程：AC A Q =； AB 等压过程：AB AB E A Q ?+=，且0 >?AB E ［ B ］2.（基础训练6）如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p 0，右边为真空．今将隔板 抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 (A) p 0． (B) p 0 / 2． (C) 2γp 0． (D) p 0 / 2γ． 【提示】该过程是绝热自由膨胀：Q=0，A=0；根据热力学第一定律Q A E =+?得 0E ?=， ∴0T T =；根据状态方程pV RT ν=得00p V pV =；已知02V V =，∴0/2p p =. ［ D ］3.（基础训练10）一定量的气体作绝热自由膨胀，设其热力学能增量为E ?，熵增量为S ?，则应有 (A) 0......0=???=?S E 【提示】由上题分析知：0=?E ；而绝热自由膨胀过程是孤立系统中的不可逆过 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量， 是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内 部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言 之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 、q 二du pdv 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 ,q =du pdv 或 、.q 二 dh -vdp 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u = h- pv du = d （h - pv ） = dh - pdv - vdp 对闭口系将 du 代入第一式得 q = dh - pdv - vdp pdv 即 q = dh - vdp 。 3. 能量方程;q =du pdv （变大）与焓的微分式dh n du V pv （变大）很相 像，为什么热量q 不是状态参 数，而焓h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 :q 二du ? pdv 与焓的微分式dh =du d pv （变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积 分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分： []dh= []du + |Jd （pv ） 因为 [du 二 0，[d(pv)二 0 4. 用隔板将绝热刚性容器分成 A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去 后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 9二du ? pdv 来分析这一过程？ 所以 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分: 虽然： 但是： 所以： 因此热量 q 不是状态参数。 [q = []du - pdv [du 二 0 [pdv = 0 q = 0 本 章 要 点 1．体积功 2 1 d V V W p V = ? 2．热力学第一定律 21Q E E W E W =-+=?+ d d d Q E W =+ 3. 气体的摩尔热容 定容摩尔热容 2V i C R = 定压摩尔热容 (1)2 P i C R =+ 迈耶公式 C P =R+C V 4．循环过程 热机效率 2111Q W Q Q η= =- 制冷系数 22 12 Q T e W T T = =- 5. 卡诺循环 卡诺热机效率 211 1T W Q T η= =- 卡诺制冷机制冷系数 22 12 Q T e W T T = =- 6. 热力学第二定律定性表述：开尔文表述、克劳修斯表述；热力学第二定律的统计意义； 7. 熵与熵增原理 S=klnW 1 2ln W W k S =?≥0 2 211 d ( )Q S S S T ?=-= ? 可逆 习题10 一、选择题 10. A 二、填空题 1. 15J 2. 2/5 3. 4 1.610J ? 4. ||1W -； ||2W - 5. J ； J 6. 500 ；700 7. W /R ； W 2 7 8. 1123 V p ；0 9. 22+i ; 2 +i i 10. 8.31 J ; J 三、计算题 1. -700J 2. （1）T C =100 K; T B = 300 K ． (2) 400J AB W =; W BC = 200 J; W CA =0 (3)循环中气体总吸热 Q = 200 J ． 3. (1) W da =－×103J ; (2) ΔE ab =×104 J ； (3) 净功 W = ×103 J ； (4)η= 13％ 4. （1）10%η= ；（2）4 310bc W J =? 习题10 一 选择题 1. 1摩尔氧气和1摩尔水蒸气（均视为刚性分子理想气体），在体积不变的情况下吸收相等的热量，则它们的： （A ）温度升高相同，压强增加相同。 （B ）温度升高不同，压强增加不同。 （C ）温度升高相同，压强增加不同。 （D ）温度升高不同，压强增加相同 。 [ ] 2. 一定量理想气体，从状态A 开始，分别经历等压、等温、绝热三种过程（AB 、AC 、AD ），其容积由V 1都膨胀到2V 1，其中 。 (A) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是等温过程。 (B) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等压过程。 (C) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是绝热过程。 (D) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等温过程。 [ ] 3. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图10-17中直线从状态a ( 压强p 1 = 4 atm ， 体积V 1 =2 L )变到状态b ( 压强p 2 =2 atm ，体积V 2 =4 L )．则在此过程中： （A ） 气体对外做正功，向外界放出热量． （B ） 气体对外做正功，从外界吸热． （C ） 气体对外做负功，向外界放出热量． （D ） 气体对外做正功，内能减少． [ ] 图10-17 图10-18 p (atm) V (L) 0 1 2 3 4 1 2 3 4 a b p O 统计热力学基础 一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述，正确的是：( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科 B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令∑n i = N，∑n iεi = U， 这是因为所研究的体系是：( ) A. 体系是封闭的，粒子是独立的 B 体系是孤立的，粒子是相依的 C. 体系是孤立的，粒子是独立的 D. 体系是封闭的，粒子是相依的 C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε，简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3ε时，体系的微观状态数为：( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律，要求粒子数N 很大，这是因为在推出该定律时：( ) . 假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式 C. 忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法 A 5.对于玻尔兹曼分布定律n i =(N/q)·g i·exp( -εi/kT)的说法：(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高，εi 增大，n i总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数n i，下列说法中正确是：( ) A. n i与能级的简并度无关 B. εi值越小，n i 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的n i都可以用波尔兹曼分布公式求出 B 7. 15．在已知温度T时，某种粒子的能级εj = 2εi，简并度g i = 2g j，则εj和εi上分布的粒子数之比为：( ) A. 0.5exp(ε j/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. 0.5exp( -εj/kT) D. 2exp( 2ε j/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K，相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是：( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：( ) A. S、G、F、C v B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一，下列正确的说法是：( ) A.Θv越高，表示温度越高 B.Θv越高，表示分子振动能越小 C. Θv越高，表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高，表示分子处于基态的百分数越小 C 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动 D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 )，能级的简并度为：( ) 第二章 热力学第一定律 思 考 题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者 的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而 对 于 能 量 方 程 来 说 ，其循环积分： 《热力学基础》计算题 1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀 至原来的3倍． (普适气体常量R ＝ 1 --??K mol J 1，ln 3= (1) 计算这个过程中气体对外所作的功． (2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少 解：(1) 等温过程气体对外作功为 ??=== 0000333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分 =×298× J = ×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为 V V V p V p W V V V V d d 000 03003??-== γγ RT V p 1 311131001--=--=--γγγ γ 2分 ＝×103 J 2分 2.一定量的单原子分子理想气体，从初态A 出发，沿图示直线过程变到另一状态B ，又经过等容、 等压两过程回到状态A ． (1) 求A →B ，B →C ，C →A 各过程中系统对外所作的功W ，内能的增量E 以及所吸收的热量Q ． (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和)． 解：(1) A →B ： ))((211A B A B V V p p W -+==200 J ． ΔE 1=C V (T B －T A )=3(p B V B －p A V A ) /2=750 J Q =W 1+ΔE 1＝950 J ． 3分 B → C ： W 2 =0 ΔE 2 =C V (T C －T B )=3( p C V C －p B V B ) /2 =－600 J ． Q 2 =W 2+ΔE 2＝－600 J ． 2分 C →A ： W 3 = p A (V A －V C )=－100 J ． 150)(2 3)(3-=-=-=?C C A A C A V V p V p T T C E ν J ． Q 3 =W 3+ΔE 3＝－250 J 3分 (2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J ． Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分 1 2 3 1 2 O V (10-3 m 3) 5 A B C 热力学基础作业 班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 日期:__________年_______月_______日 成绩:_____________ 一、选择题 1. 一定量某理想气体按pV 2＝恒量的规律膨胀，则膨胀后理想气体的温度 (A) 将升高． (B) 将降低． (C) 不变． (D)升高还是降低，不能确定． ［ ］ 2. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的分子数减少了 (A)0.500． (B) 400． (C) 900． (D) 2100． ［ ］ 3. 若理想气体的体积为V ，压强为p ，温度为T ，一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为普适气体常量，则该理想气体的分子数为： (A) pV / m ． (B) pV / (kT )． (C) pV / (RT )． (D) pV / (mT )． ［ ］ 4. 理想气体向真空作绝热膨胀． (A) 膨胀后，温度不变，压强减小． (B) 膨胀后，温度降低，压强减小． (C) 膨胀后，温度升高，压强减小． (D) 膨胀后，温度不变，压强不变． ［ ］ 5. 对于理想气体系统来说，在下列过程中，哪个过程系统所吸收的热量、内能的增量和对外作的功三者均为负值？ (A) 等体降压过程． (B) 等温膨胀过程． (C) 绝热膨胀过程． (D) 等压压缩过程． ［ ］ 6. 如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图 中的abcda 增大为da c b a ''，那么循环abcda 与da c b a ''所作的净功和热机效率变化情况是： (A) 净功增大，效率提高． (B) 净功增大，效率降低． (C) 净功和效率都不变． (D) 净功增大，效率不变． ［ ］ 7. 两个卡诺热机的循环曲线如图所示，一个工作在温度为T 1 与T 3的两个热源之间，另一个工作在温度为T 2 与T 3的两个热源之间，已知这两个循环曲线所包围的面积相等．由此可知： （A ） 两个热机的效率一定相等． （B ） 两个热机从高温热源所吸收的热量一定相等． c ' d T 2 a b b ' c T 1V O p 动理论和热力学习题解(新) ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2 3 / 35 第4章 气体动理论 思考题 4-1 理想气体分子模型及其统计假设的主要内容是什么？ [提示] 分子模型的内容有三点： （1）气体分子的大小与气体分子间的平均距离比较很小，可忽略； （2）除碰撞的瞬间外，分子间及分子与容器壁间的相互作用力很小，可忽略； （3）分子间及分子与容器壁间的碰撞是完全弹性碰撞。 统计假设的内容两点： （1）平衡态下，容器中任一处单位体积内的分子数相等； （2）分子沿各个方向运动的几率相等，即分子速度在各个方向的分量的各种平均值相等。 4-2 理想气体的压强公式可按下列步骤进行推导： （1）求任一分子i 与器壁碰一次施于器壁的冲量2ix m v ； （2）求分子i 在单位时间内施于器壁冲量的总和 2 1 ix l m v ； （3）求所有N 个分子在单位时间内施于器壁的总冲量∑=N i ix l m 1 2 1v ； （4）求所有分子在单位时间内施于单位面积器壁的总冲量——压强 321 23 21== ∑=N i ix l l l m p v )(22 1 v m n 在上述推导过程中，哪几步用到了理想气体模型的假设？哪几步用到了平衡态的条件？哪几步用到了统计平均的概念？（1l 、2l 、3l 分别为长方形容器的三个边长） [提示] 上述推导过程中，第（1）、（2）、（3）步用到了理想气体模型的假设；第（2）、（4）步用到了平衡态的条件；第（4）步用到了统计平均的概念。 4-3 一定质量的理想气体，当温度不变时，其压强随体积的减少而增大；当体积不变时，其压强随温度的升高而增大。从微观的角度看，这两种使压强增大的过程有何区别？ [提示] 由理想气体的压强公式t n m n p ε3 2 21322== )(v 可知，p 与n 和t ε成正比。对一定量的理想气体，当温度不变时，即分子平均平动动能kT t 2 3 =ε一定时，体积减小， 会使单位体积的分子数n 增大，致使分子对器壁碰撞的次数增加，故p 增大；当体积不变 热力学基础测试题（一） 的标准摩尔生成焓的反应是……… (1) 表示CO 2 (2)下列情况中属于封闭体系的是……………………… (A) 用水壶烧开水(B)氯气在盛有氯气的密闭绝热容器中燃烧 (C) 氢氧化钠与盐酸在烧杯里反 (D)反应在密闭容器中进行 应 (3)下列叙述中正确的是……………………… (A) 恒压下ΔH＝Q p及ΔH＝H2－H1。因为H2和H1均为状态函数，故Qp也为状态函数。 (B) 反应放出的热量不一定是该反应的焓变 (C) 某一物质的燃烧焓愈大，其生成焓就愈小 (D) 在任何情况下，化学反应的热效应只与化学反应的始态和终态有关，而与反应的途径 无关 (4) 按通常规定，标准生成焓为零的物质有………………… (A) C（石墨）(B) Br2(g) (C) N2(g)(D) 红磷（p） (5)下列叙述中正确的是……………… (A) 由于反应焓变的常用单位是KJ/mol，故下列两个反应的焓变相等： (B) 由于CaCO3的分解是吸热的，故它的生成焓为负值 (C) 反应的热效应就是该反应的焓变 (D) 石墨的焓不为零 （g）的生成焓等于………………… (6)CO 2 (A) CO2（g）燃烧焓的负值(B) CO(g)的燃烧焓 (C) 金刚石的燃烧焓(D) 石墨的燃烧焓 (7)由下列数据确定键N－F的键能为 ………………………… (A) 833.4KJ/mol(B) 277.8 KJ/mol (C) 103.2 KJ/mol(D) 261.9 KJ/mol (8)由下列数据确定水分子中键O－H的键能应为 ……………………… (A) 121KJ/mol(B) 231.3 KJ/mol (C) 464 KJ/mol (D) 589 KJ/mol （g）的为 (9)由下列数据确定 CH 4 ………… (A) 211 KJ /mol(B) -74.8KJ/mol (C) 890.3KJ/mol(D) 缺条件，无法算。 《大学物理学》热力学基础 一、选择题 13-1．如图所示，bca 为理想气体的绝热过程，b 1a 和b 2a 是任意过程，则上述两过程中气体做功与吸收热量的情况是 ( ) （A ）b 1a 过程放热、作负功，b 2a 过程放热、作负功； （B ）b 1a 过程吸热、作负功，b 2a 过程放热、作负功； （C ）b 1a 过程吸热、作正功，b 2a 过程吸热、作负功； （D ）b 1a 过程放热、作正功，b 2a 过程吸热、作正功。 【提示：体积压缩，气体作负功；三个过程中a 和b 两点之间的内能变化相同，bca 线是绝热过程，既不吸热也不放热，b 1a 过程作的负功比b 2a 过程作的负功多，由Q W E =+?知b 2a 过程放热，b 1a 过程吸热】 13-2．如图，一定量的理想气体，由平衡态A 变到平衡态B ，且他们的压强相等，即A B P P =。问在状态A 和状态B 之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然 ( ) （A ）对外作正功；（B ）内能增加； （C ）从外界吸热；（D ）向外界放热。 【提示：由于A B T T <，必有A B E E <；而功、热量是 过程量，与过程有关】 13-3．两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气(均视为刚性理想气体)，开始时它们的压强和温度都相同，现将3 J 的热量传给氦气，使之升高到一定的温度，若氢气也升高到同样的温度，则应向氢气传递热量为 ( ) （A ）6J ； （B ）3J ； （C ）5J ； （D ）10J 。 【提示：等体过程不做功，有Q E =?，而2 mol M i E R T M ?= ?，所以需传5J 】 13-4．有人想象了如图所示的四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的是（ ） A （） C （） B （） D （） 热力学基础习题练习 一、选择题 1. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 2.. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是 [ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100% (B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环做功 (C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外做功 (D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外做功 3. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的? [ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀 4. 理想气体由初状态( p 1, V 1, T 1）绝热膨胀到末状态( p 2, V 2, T 2)，对外做的功为 [ ] (A) )(12T T C M m V - (B) )(12T T C M m p - (C) )(12T T C M m V -- (D) )(12T T C M m p -- 5. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由 E 1变化到E 2 ．在上述三过程中, 气体的 [ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同 (C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同 6. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所做的机械功为最大, 这个过程应是 [ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程 (C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可 7. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积 大学物理课堂作业 热力学基础 一、填空题 1 在p?V图上 (1) 系统的某一平衡态用_____________来表示； (2) 系统的某一平衡过程用________________来表示； (3) 系统的某一平衡循环过程用__________________来表示； 2.处于平衡态A的一定量的理想气体，若经准静态等体过程变到平衡态B，将从外界吸收热量416 J，若经准静态等压过程变到与平衡态B有相同温度的平衡态C，将从外界吸收热量582 J，所以，从平衡态A变到平衡态C的准静态等压 过程中气体对外界所作的功为____________________. 3.一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为200 J．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热_____________ J；若为双原子分子气体，则 需吸热______________ J. 4.可逆卡诺热机可以逆向运转．逆向循环时, 从低温热源吸热,向高温热源放热,而且吸的热量和放出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高温热源的温度为T1 =450 K , 低温热源的温度为T2 =300 K, 卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2 =400 J，则该卡诺热机逆向循环一次外界必须 作功W＝_________． 5. 一热机从温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热．若 热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ，则此热机每一循环作功_____ ____________ J． 6. 从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个________________________ __________________________的转变过程, 一切实际过程都向着_____________ _____________________________的方向进行． γC p/C V为已知)的循环过程如T－V图所示，其中CA为绝热过程，7. 1 mol 理想气体(设= A点状态参量(T1，V1)和B点的状态参量(T2，V2)为已知．试求C点的状态参量： 第一次 热力学基础练习与答案 班 级 ___________________ 姓 名 ___________________ 班内序号 ___________________ 一、选择题 1. 如图所示，一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程 是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A →D 绝热过程，其中吸热量最 多的过程 [ ] (A) 是A →B. (B) 是A →C. (C) 是A →D. (D) 既是A →B 也是A →C , 两过程吸热一样多。 2. 有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氨气，另一个盛有氢气（看 成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢 气，使氢气温度升高，如果使氨气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量 是： ［ ］ (A) 6 J. (B) 5 J. (C) 3 J. (D) 2 J. 3.一定量的某种理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个平衡过程：(1) 绝热膨胀到体积为2V ，(2)等体变化使温度恢复为T ，(3) 等温压缩到原来体积V ，则此整个循环过程中 ［ ］ (A) 气体向外界放热 (B) 气体对外界作正功 (C) 气体内能增加 (D) 气体内能减少 4. 一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图．在此循 环过程中，气体从外界吸热的过程是 ［ ］ (A) A →B ． (B) B →C ． (C) C → A ． (D) B → C 和B →C ． 5. 设高温热源的热力学温度是低温热源的热力学温度的n 倍，则理想气体在 一次卡诺循环中，传给低温热源的热量是从高温热源吸取热量的 ［ ］ (A) n 倍． (B) n －1倍． (C) n 1倍． (D) n n 1 倍． 6.如图，一定量的理想气体，由平衡状态A 变到平衡状态 B (p A = p B )，则无论经过的是什么过程，系统必然 ［ ］ (A) 对外作正功． (B) 内能增加． (C) 从外界吸热． (D) 向外界放热． V V 第六章热力学基础作业新答案 课件一补充题： (2)先等压压缩，W 2=P(V 2-V 1)=-8.1J 对全过程，有 Q 2=W 2+?E =-8.1J ?E=0 (T 1=T 2) 对全过程 等容升压，W 3=0 (1)等温过程, ?E=0 122 11111 V V ln ln V R P V T V Q W ν===561001020 ln 1.0131016.3J 100-=-??=? [补充题] 把P =1a tm ，V =100cm 3的氮气压缩到20cm 3 ，求若分别经历 的是下列过程所需吸收的热量Q 、对外所做的功W 及内能增量,（1）等温压缩;（2）先等压压缩再等容升压回到初温。 （2）系统由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时，系统的内能变化： 204()ba ab E E J =-=- 204(282)486()ba ba Q E W J ∴=?+=-+-=- 即系统放出热量486J 6-22 64g 氧气的温度由0℃升至50℃，〔1〕保 持体积不变；(2)保持压强不变。在这两个过程中氧气各吸收了多少热量?各增加了多少内能？对外各做了多少功？ 解：（1）3.6458.31(500) 2.0810()322v m Q vC T J =?=???-=? 32.0810()E J ?=? W =0 （2）3.64528.31(500) 2.9110()322p m Q vC T J +=?=???-=? 32.0810()E J ?=? 32(2.91 2.08)108.310()Q E J W -?=-?==? 6-24 一定量氢气在保持压强为4.00×510Pa 不 变的情况下，温度由0．0 ℃ 升高到50．0℃时，吸收了6.0×104 J 的热量。 (1) 求氢气的量是多少摩尔? 热力学习题(1) 2 热力学基础习题练习 一、选择题 1. 对于物体的热力学过程, 下列说法中正确的是 [ ] (A) 内能的改变只决定于初、末两个状态, 与所经历的过程无关 (B) 摩尔热容量的大小与所经历的过程无关 (C) 在物体内, 若单位体积内所含热量越多, 则其温度越高 (D) 以上说法都不对 2.. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是 [ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, 使热机的循环效率达100% (B) 利用海面与海面下的海水温差进行热机循环做功 (C) 从一个热源吸热, 不断作等温膨胀, 对外做功 (D) 从一个热源吸热, 不断作绝热膨胀, 对外做功 3. 一定质量的理想气体经历了下列哪一个变化过程后, 它的内能是增大的? [ ] (A) 等温压缩 (B) 等体降压 (C) 等压压缩 (D) 等压膨胀 4. 理想气体由初状态( p 1, V 1, T 1）绝热膨胀到末状态( p 2, V 2, T 2)，对外做的功为 [ ] (A) )(12T T C M m V (B) 3 )(12T T C M m p - (C) )(12T T C M m V -- (D) )(12T T C M m p -- 5. 一定量的理想气体分别经历了等压、等体和绝热过程后其内能均由E 1变化到E 2 ．在上述三过程中, 气体的 [ ] (A) 温度变化相同, 吸热相同 (B) 温度变化相同, 吸热不同 (C) 温度变化不同, 吸热相同 (D) 温度变化不同, 吸热也不同 6. 一定质量的理想气体从某一状态经过压缩后, 体积减小为原来的一半, 这个过程可以是绝热、等温或等压过程．如果要使外界所做的机械功为最大, 这个过程应是 [ ] (A) 绝热过程 (B) 等温过程 (C) 等压过程 (D) 绝热过程或等温过程均可 7. 一定量的理想气体从初态),(T V 开始, 先绝热膨胀到体积为2V , 然后经等容过程使温度恢复到T , 最后经等温压缩到体积V ，如图9-1-34所示．在这个循环中, 气体必然 [ ] (A) 内能增加 (B) 内能减少 (C) 向外界放热 (D) 对外界做功 8. 在下面节约与开拓能源的几个设想中, 理论上可行的是 [ ] (A) 在现有循环热机中进行技术改进, O V p V 2V 《热力学基础》选择题 1.关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程． (2) 准静态过程一定是可逆过程． (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确的是 (A) (1)、(2)、(3)． (B) (1)、(2)、(4)． (C)(2)、(4)． (D)(1)、(4)．［ D ］ 2.在下列各种说法 (1) 平衡过程就是无摩擦力作用的过程． (2) 平衡过程一定是可逆过程． (3) 平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接． (4) 平衡过程在p－V图上可用一连续曲线表示． 中，哪些是正确的？ (A) (1)、(2)．(B) (3)、(4)． (C) (2)、(3)、(4)．(D) (1)、(2)、(3)、(4)．［ B ］ 3.设有下列过程： (1) 用活塞缓慢地压缩绝热容器中的理想气体．(设活塞与器壁无摩擦) (2) 用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升． (3) 一滴墨水在水杯中缓慢弥散开． (4) 一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动． 其中是可逆过程的为 (A) (1)、(2)、(4)． (B) (1)、(2)、(3)． (C) (1)、(3)、(4)． (D) (1)、(4)．［ D ］4在下列说法 (1) 可逆过程一定是平衡过程． (2) 平衡过程一定是可逆的． (3) 不可逆过程一定是非平衡过程． (4) 非平衡过程一定是不可逆的． 中，哪些是正确的？ (A) (1)、(4)． (B) (2)、(3)． (C) (1)、(2)、(3)、(4)． (D) (1)、(3)．［ A ］.5. 气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程 (A) 一定都是平衡过程． (B) 不一定是平衡过程． (C) 前者是平衡过程，后者不是平衡过程． 课件一补充题： (2)先等压压缩，W 2=P(V 2-V 1)=-8.1J 对全过程，有 Q 2=W 2+?E =-8.1J ?E=0 (T 1=T 2) 对全过程 等容升压，W 3=0 (1)等温过程, ?E=0 12211111 V V ln ln V R P V T V Q W ν===561001020 ln 1.0131016.3J 100 -=-??=? [补充题] 把P =1a tm ，V =100cm 3的氮气压缩到20cm 3，求若分别 经历的是下列过程所需吸收的热量Q 、对外所做的功W 及内能增量,（1）等温压缩;（2）先等压压缩再等容升压回到初温。 6-21 一热力学系统由如图6—28所示的状态a 沿acb 过程到达状态b 时，吸收了560J 的热量，对外做了356J 的功。 (1) 如果它沿adb 过 程到达状态b 时，对外做了220J 的功，它吸收了多少热量? (2)当它由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时，外界对它做了282J 的功，它将吸收多少热量？是真吸了热，还是放了热? 解： 根据热力学第一定律 Q E W =+ （1）∵a 沿acb 过程达到状态b ，系统的内能变化是： 560356204()ab acb acb E Q W J J J =-=-= 由于内能是状态系数，与系统所经过的过程无关 ∴系统由a 沿adb 过程到达状态b 时204()ab E J = 系统吸收的热量是：204220424()ab adb Q E W J =+=+= （2）系统由状态b 沿曲线ba 返回状态a 时，系统的内能变化： 204()ba ab E E J =-=- 204(282)486()ba ba Q E W J ∴=?+=-+-=- 即系统放出热量486J 热力学习题课 第12章提要 掌握两方面内容： 一、理想气体状态方程；二、理想气体的压强、能量计算1、气态方程； nKT P =() A N R K =、气体的压强 RT M m pV '=k εn v nm p 3 2=31=2 3、能量按自由度均分原理 在平衡态下，分子每个自由度平均分得能量1 2 KT N n V = 一个分子的平均平动动能一个分子的平均动能 一个系统的内能2 mol m i E RT M ￠=4、麦克斯韦速率分布率 在平衡态下，速率在v ～v + d v 区间内的分子数占分子总数的百分比 ()2 3 2 2 2dV d 4d 2mv KT N m e v v N f v KT ππ-?? =?= ??? 32kt KT ε=KT i εk 2 =一个系统内能的改变量2 mol m i E R T M ￠D =D v,m mol m C T M ￠= ():v f 麦克斯韦速率分布函数 ()d d N f v N V =速率在v~v+dv 区间内的分子数 速率在v 1~v 2区间内的分子数占分子 总数的百分比 ()2 1 d dv v v N f v N =? ? 4、三种速率 （1）最概然速率（对应速率分布曲线中f (v)的最大值） m ol P M RT V 41 .1=物理意义：表示分布在V P 附近小区间内的分子数最多。 （2）算术平均速率：分子速率的算术平均值。 用于计算分子间的距离 ()0 1.6 mol RT V vf v dv M ￥ ==ò（3）方均根速率：分子速率平方平均值的平方根。 ()dv v f v v ?∞ =0 22 ()2 2 0 v 1.73mol RT v f v dv M ∞ ∴==?用于计算分子的平均平动动能 5、平均自由程、平均碰撞频率： P d KT n d 2 2 221ππλ= = λ z = v 练习 第一章热力学第一定律 1.与理想气体行为相近的实际气体的情况是（）。 a 高温高压 b 高温低压 c 低温高压 d 低温低压 2.凡是在孤立孤体系中进行的变化，其U 和H 的值一定是( )。 a U >0, H >0 b U ＝0, H＝0 c U <0, H <0 d U ＝0，H 大于、小于或等于零不能确定 3. 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 b V1 = V2 c V1 > V2 d 无法确定 4.一个封闭系统，当状态从始态到终态发生变化时，经过不同的两条途径，则（）。 a Q1=Q2 b W1=W2 c Q1＋W1=Q2＋W2 d △U=0 5.系统为1mol物质，下列各组中所包含的量皆属状态函数的是（）。 a U, Q P, Q V, C b Q V, H, C V, C c U, H, C P, C V d △U,△H, Q p, Q v 6. 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 7.在一个绝热的钢壁容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T1升高到T2，压强从P1升高到P2，则（）。 a Q＞0, W＞0, △U＞0 b Q=0, W=0, △U=0 c Q =0, W＞0, △U＜0 d Q＞0, W=0, △U＞0 和O2以2:1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水，则该过程中（）。 a △H=0 b △T=0 c △P=0 d △U=0 9.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 10. 某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经过恒温可逆膨胀和绝热可逆膨胀至同一压力p2，若体系所做的功分别为W T 和W A ,问W T 和W A 的关系如何( )。 a W T > W A b W T < W A c W T = W A d 无确定关系 11.理想气体从同一始态(P1,V1) 出发，分别经等温可逆膨胀和绝热可逆膨胀两条途径，使其终态均达到体积为V2，此二过程做的功应是( )。 a 恒温功大于绝热功 b 恒温功等于绝热功 c 恒温功小于绝热功 d 无法确定关系 12. 苯在一个刚性的绝热容器中燃烧，则C6H6(l) + (15/2)O2(g) = 6CO2+ 3H2O(g) ( )。 a △U = 0 , △H < 0 , Q = 0 b △U = 0 , △H > 0 , W = 0 c Q = 0 , △U = 0 , △H = 0 d Q = 0 , △U ≠0 , △H ≠0 13. 1mol373K标准压力下的水经下列两个不同过程达到373K，标准压力下的水气，(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为( )。 a W1> W2Q1> Q2 b W1< W2Q1< Q2 c W1= W2Q1= Q2 d W1> W2Q1< Q2 14. 1mol 单原子理想气体从298K，经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍，所作的功的绝对值分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )。 a W1> W2> W3 b W2> W1> W3 c W3> W2> W1 d W3> W1> W2 15.在一刚性的绝热箱中，隔板两边均充满空气，(视为理想气体)，只是两边压力不等，已知P右< P左，则将隔板抽去后应有( )。热力学作业 答案
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