一. 选择题
(1)热力学第一定律以△U=Q-W德形式表示
时,其使用条件是( )
A.任意系统 B.隔离系统 C.封闭系统 A.<0 B.>0 C.=0 D不确定 (6)理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有 ( )。
A.ΔS体=0 B.ΔU=0 C.Q<0 D.ΔD.敞开系统
2、关于热力学第二定律,下列说法不正确的
是()
A、第二类永动机是不可能制造出来的 B、把热从低温物体传到高温物体不引起其他变化是不可能的
C、一切实际过程都是热力学不可逆过程 D、功可以全部转化为热,但热不一定全部转化为功
(3)在绝热氧弹中氢气和氧气反应生成水,
以氧弹为体系( )
A. △U =0 B.△H=0 C.△U=△H=0 D. △U和△H都不为零
(4) -5℃的过冷水在101.325KPa下变成-5℃冰,△G( )
A.>0 B=0 C<0 D 不能确定 (5)某理想气体绝热向真空膨胀,体积扩大
10倍,此过程△S环境为( )
H=0
7)理想气体从同一始态(T1,P1,V1)出发
分别经等温可逆和绝热可逆至相同体积V2。两过程所做的功分别为W1和W2则()
A. W1> W2 B. W1= W2 C. W1 无法比较 8)汽缸内的理想气体反抗恒外压,绝热膨 胀时,下列正确的式子是( ) △H=△Q=0 B.△H≠0, △Q=0 C. △H =0,△Q≠0 D. △H≠0,△Q≠0. 9)有一个状态函数始终保持不变的途径是 什么途径?( ) A.一定是可逆途径 B.一定是不可逆途径 C. 一定是可逆途径 D.无法确定 (10)某气体的状态方程为 p[(V/n)-b]=RT , (( A. (式中b为常数,n为物质的量。若该气 体经一等温过程,压力自p1变至p2,(6)公式△S=△H/T的应用条件下列状态函数的变化,何者为零?(A) 为 . A.ΔU B.ΔH C.ΔS (7)在等温等压下某吸热反应能自发进行,D.ΔG 则该反应的 △S=______. 二.填空题 (1).理想气体可逆膨胀(体积增大),W 0,Q 0,△U, 0, △H 0 (2).1mol理想气体于恒压升温1℃,则该过 程中系统与环境交换的功为 . (3).用吉布斯函数变△G<0能自发进行,和 △G=0 平衡过程的条件 是 . (4)常压下,水在0℃时结冰,该过程Q 0,W 0,△U 0,△H 0. (5) 已知水在100℃的Δvap Hm=40.63 KJ·mol-1,若有1 mol、p=101.325 KPa、 t=100℃的水蒸气在恒T、p下凝结为同温、同压的液体水,则此过程的W= ______ , Δ U= _____.(填入具体数值)设蒸汽为理想气 体,液体水的体积可忽略不计。 (8)在一绝热的刚壁容器中发生一化学反 应,若体系的压力升高了,则体系的 Q ,W , △U , △H . (9)已知某系统从300K的恒温热源吸热 1000J,系统的熵变△S=10J/K.则此过程 为 (填可逆或不可逆). (10)1mol液体水由100℃,101.325KPa向 真空蒸发为100℃,101.325kpa的水蒸 气,已知此过程的△H=40.6KJ,则该过 程 的 Q=____KJ,W=_____KJ, △ U=______KJ, △ S=_____J/K, △ A=____KJ, △G=______.并可以用 ______和_____函数的增量来判断此过 程的方向. 答案解析 一. 选择题 (1)C.此题为概念题. (7)A.体系在等温条件下做功时,做功所需 要的能量是有环境提供的,体系靠消耗自身能量做功,而使体系温度下降,做的功也相对减少,所以:W1> W2 (8)B.绝热则△Q=0,排除C,D,但是此时 2)D.此题为概念题. 3)A.该化学反应发生在绝热氧弹中,体 系和环境之间无热交换,也无功交换。所以△U=0.因为△H=△U+△( PV),该反应为放热反应,反应后体系的温度升高, 由于体积不变,根据PV=nRT得压力增加. △( PV)>0,所以△U≠△H,不为零。 4)C.等温等压,非体积功为零的自发过 程。 5)C.环境的熵变化时根据实际得失的热计 算的,绝热过程环境和体系之间没有热交换,所以Q=0. △S= eQ/dT. 所以熵为零. 6)A .气体的ΔU和ΔH都是温度的函数, 所以定温时,两者都为0,可逆压缩时W=pdv<0,所以Q=W<0。题目没有说明是孤立体系,所以A错。 不是恒压过程,所以,△H≠△Q, △H≠0. (9)C例如恒压下两种气体混合,不可逆。 (10)A证明如下:由基本方程dU=TdS-pdV 得出 (aU/aP)T = T(aS/aP)T - P(aV/aP)T = -T(aV/aT)P - P(aV/aP)T = -T(nR/P) + P(nRT/P2) = 0 可以证明,其他热力学函数 的变化不为0 二.填空题 (((( ((1)>,>,=,=.理想气体的U和H都是温度的 函数,恒温时,△T=0,故△U=△H=0, (6)封闭体系,等温等压,非体积功等于零 的可逆相变. 因为膨胀所以△V>0, W=∫PdV,所以W>0,(7)>0.吸热反应△H>0,在等温等压的条件△U=Q-W,Q>0. (2)8.314J.n=1mol, △T=1K,对于理想气 下能自发进行,△G<0, △S=(△H-△G)/T>0. 体的恒压变化, W=∫Pdv,所以,W=P(V2-V1)=nR△T=1*8.314*1=8.314. 3)等温等压,Wf=0.此题为概念题。 4)<,>,<,<.水结冰的过程是放热过程,Q<0,同时由于冰的摩尔体积大于水,体系对环境膨胀做功,所以,W>0, △U= Q-W<0.由于体系在相变化的过程中和环境交换的 热远远大于功,体系焓的改变主要有热决定. 5) 因为是dp=0过程,故 Q= -nΔvap Hm(H2O) = -40.63KJ -p(V1-Vg) = pVg = nRT × 373.15×1O-3 KJ = 3.102KJ ΔU = Q + W = -37.53KJ (8)Q=0,W=O, △U=0,△H>0.绝热有Q=0, 等容没有其他功,故W=0,△U=Q-W=0,由于反应后体系的压力升高了,有△H=△U+△(PV)=V△P>0. (9)不可逆,(△S-Q/T>0). (10)Q=△U=37.5KJ,W=0,△S=108.8KJ/K, △G=0,△A=-3.1KJ.因向真空蒸发,W=0,△U=△H-△(PV)= △H-PV =△H-nRT,△U=40.6*1000-1*8.314*373.15=37.5KJ,Q=△U=37.5KJ.在该过程的始末状态之间可设计一等温等压的可逆相变过程。△S=△H/T=40600/373.5=108.8。△G=0,△A=△G-△(PV)=-3.1KJ.W<0,故可用在等温等压下△A ((( W= = 8.314

