热力学第一定律习题.ppt

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1、热力学第一定律习题,判断下列过程中Q、W、U、H各量为正、零还是负值：,0,0,0,0,-,+,0,0,0,+,+,+,0,0,0,0,-,-,-,-,-,+,-,-,指出下列过程中Q、W、U、H何者为零：（1）理想气体不可逆恒温压缩过程（2）实际气体可逆绝热膨胀过程（3）实际气体不可逆循环过程（4）实际流体节流膨胀过程（5）理想气体恒温恒容混合过程（6）绝热恒容无非体积功时的化学反应（7）绝热恒压无非体积功的化学反应,（U、H）,（Q）,（U、H）,（Q、H）,（U、H、Q、W）,（U、Q、W）,（Q、H）,（1）实际气体经节流膨胀H 0，P 0，Q 0；(2)若气体的UJ-T0，那么该气体

2、经节流膨胀后温度；(3)理想气体的热容：CpCv；(4)在等压下机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则：H 0，U 0；,=,=,降低,nR,(5)1mol 25的液体苯在弹式量热计中完全燃烧，放热3264 KJ，则反应：2C6H6(1)+1502(g)=12CO2(g)+6H2O(l)的rUm(298K)=,rHm=；(注意方程式的写法）,-6528 KJ/mol,-6535.4 KJ/mol,下列各公式的适用条件分别为：,理想气体的状态改变,不做非体积功的等容过程,不做非体积功的等压过程,理想气体单纯的状态改变或其它系统无凝聚态发生变化的恒容过程,理想气体单纯的状态改变或其它系统无凝聚

3、态发生变化的恒压过程,过程恒温，不做非体积功，气体为理想气体,理想气体的绝热可逆过程,且CV为常数,隔离系统内（）A 热力学能守恒，焓守恒B 热力学能不一定守恒，焓守恒C 热力学能守恒，焓不一定守恒D 热力学能、焓均不一定守恒下列过程中，系统内能变化不为零的是（）A 不可逆循环过程B 可逆循环过程C 纯液体的真空蒸发过程D 理想气体的自由膨胀过程,C,C,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：()(A)可以从同一始态出发达到同一终态(B)从同一始态出发，不可能达到同一终态(C)不能断定(A)、(B)中哪一种正确(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 对化学反应进度，下列表述正确的是(

4、)A 值与反应式的写法无关 B 值是体系的状态函数，其值不小于零 C 对指定的反应，值与物质的选择有关 D 对指定的反应，随反应的进行值不变,B,B,在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的气体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，U 0。,（C）,一种实际气体，其状态为 pVm=RT+p(0)，该气体经节流膨胀后：(A)温度升高；(B)温度下降；(C)温度不变；(D)不能确定温度如何变化,（B）,n mol理想气体由同一始态出发，分别经(1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则：(A

5、)H1 H2；(B)H1 H2；(C)H1=H2；(D)上述三者都对。,（B）,当理想气体冲入一真空绝热容器后，其温度将(a)升高(b)降低(c)不变(d)难以确定,（C）,当热力学第一定律写成dU=Q pdV 时，它适用于(a)理想气体的可逆过程(b)封闭体系的任一过程(c)封闭体系只做体积功过程(d)封闭体系的定压过程,（c）,在 100 和 25 之间工作的热机，最大效率约为(A)100%(B)75%(C)25%(D)20%,（D）,关于生成焓f Hm,下列说法中正确的是()A 化合物的f Hm就是1 mol该物质所具有的焓值B CD,D,在298.15 K，将0.2452g苯甲酸置于弹

6、式量热计中燃烧，测得量热计的温度上升1.52 K。已知量热计和内部所含物质的总热容为4263 JK-1。求苯甲酸在298.15 K时的燃烧焓H。（M122 gmol）,2004 南京工业大学,3.5 mol 某单原子理想气体由 273.15K，1.013 106Pa 经过如下不同过程到达新的状态，求各过程的 Q，W，U，H，已知该理想气体的 Cp,m=2.5R。(1)等温可逆膨胀到原来体积的 2 倍。(2)绝热可逆膨胀到 1.013 105Pa。(3)绝热反抗 1.013 105Pa 的恒外压不可逆膨胀到平衡。(15 分),浙江理工大学2008,（2）绝热可逆过程,（3）绝热不可逆过程,答案：

7、A,中科大 2008,1mol单原子理想气体，由始态101.325Pa、11.2dm3出发，经过一个pV=常数的可逆压缩过程，到达终态5倍始态压力，求系统所做的功W以及体系的焓变H。,浙江大学 2001,下列说法中不符合热力学第一定律的是（）A、在孤立物系内发生的任何过程中，物系的内能不变；B、在任何等温过程中物系的内能不变；C、在任一循环过程中，W=-Q;D、在理想气体自由膨胀过程中，Q=U=0,2006 天津工业大学,B,如图所示：一个缸壁和活塞均为绝热的气缸被一固定的导热隔板分为两部份，靠近活塞的部分里有1mol氢气，另一部分里有0.005mol氧气和0.01mol一氧化碳，反应开始前两部分的温度均为25，反应过程中活塞所受的压力恒定，假定导热隔板热容为零，活塞运动无摩擦，一氧化碳的氧化反应可以进行到底，所有气体均为理想气体。求从反应开始到结束并达到热平衡时整个气缸系统的Q、W、U、H。已知二氧化碳和氢气的Cp,m均为3.5R，一氧化碳和二氧化碳在25下的标准摩尔生成焓分别为：-110.525 kJmol-1、-393.609 kJmol-1。（16分）,华南理工2006,298K CO+1/2O2+H2 CO2+H2 T2,Q=H=0W=-P V=-P(V左侧气体+V右侧气体）,对左侧气体：,对右侧气体：,