第一章热力学第一定律 题目

第一章 热力学第一定律练习题

一、判断题（说法对否）：

1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=nB(RT/V)都成立。

2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，若两个容器中压力、体积相同，那么温度也相同。

3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：天气很热。其热的概念与热力学相同。 4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒压过程。 5．实际气体在恒温膨胀时所做的功绝对值等于所吸收的热。

6．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。

7．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。

8．在P?、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。

9．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。 10．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。

11．因QP = ΔH，QV = ΔU，所以QP 与QV都是状态函数。 12．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

13．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。 14．在101.325kPa下，1mol l00℃的水等温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。

15．1mol，80.1℃、101.325kPa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa的气态苯。已知该过程的焓变为30.87kJ，所以此过程的Q = 30.87kJ。

16．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑CP,mdT。

17．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于dT = 0，dp = 0，故可得ΔH = 0。

18．因Qp = ΔH，QV = ΔU，所以Qp - QV = ΔH - ΔU = Δ(pV) = -W。

19．卡诺循环是可逆，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。 20．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。

21．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。 22．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。

23．1mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2，则系统所做的功为

CppV?p1V1W?22，?? 。

??1CV24．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。 25．(?U/?V)T = 0 的气体一定是理想气体。

26．因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(?U/?p)V = 0，(?U/?V)p = 0。

27．若规定温度T时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。 28．已知CO2在298.15K时的?fH则CO2在1000K时的标m和0℃到1000℃的热容Cp,m，准摩尔生成焓为?fHθm(1000K) =

?fHθm(298.15K) +

?1000298CP,mdT。

29．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环 = 100kPa)绝热膨胀达平衡，则终态温度不变。

30．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。

31．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Qp = 0。

32．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，WR = ΔU = nCV,mΔT，WIr = ΔU = nCV,mΔT，所以WR = WIr 。

二、单选题：

1．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。

2．体系的下列各组物理量中都是状态函数的是： [A] T，p，V，Q ； [B] P，Vm，Cp，W； [C] T，p，V，H ； [D] T，p，U，W。

3．x为状态函数，下列表述中不正确的是：

[A] dx 为全微分 ； [B] 当状态确定，x的值确定 ； [C)] ?x = ∫dx 的积分与路经无关，只与始终态有关； [D] 当体系状态变化，x值一定变化 。

4．对于内能是体系状态的单值函数概念，错误理解是： [A] 体系处于一定的状态，具有一定的内能；

[B] 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值； [C] 状态发生变化，内能也一定跟着变化； [D] 对应于一个内能值，可以有多个状态。

5．理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功：

[A] W> 0 ； [B]W = 0 ； [C)] W < 0 ； [D] 无法计算。

6．在一个绝热钢瓶中，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 。

7．对于封闭体系来说，当过程的始态与终态确定后，下列各项中哪一个无确定值： [A] Q ； [B] Q + W ； [C] W (当Q = 0 时) ； [D] Q (当W = 0 时) 。

8．下述说法中，哪一种不正确：

[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。

9．在等压下，进行一个反应 A + B→C，若已知热效应?rHm > 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。

10．一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。

11．某高压容器中盛有的气体可能是O2、Ar、CO2、NH3中一种，在298K时由5dm3 绝热可逆膨胀到6dm3，温度降低21K，则容器中的气体是：

[A] O2 ； [B] CO2 ； [C] NH3 ； [D] Ar。

12．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Cp不是状态函数； [D] 恒容热容CV不是状态函数。

13．热力学第一定律仅适用于什么途径：

[A] 封闭体系的任何途径； [B] 封闭体系的可逆途径； [C] 封闭体系的不可逆途径； [D]任何体系的任何途径。

14．如图所示，QA→B→C = a (J)、WA→B→C = b (J)、

QC→A = c (J) ，那么WA→C等于多少： [A] a- b + c ； [B] -(a + b + c) ； [C] a + b - c ； [D] a + b + c 。

15．如图所示，理想气体由状态1变化到状态2，则该过程的：

[A] T2 < T1 ，W < 0，Q < 0 ； [B] T2 > T1 ，W < 0，Q > 0 ； [C] T2 < T1 ，W > 0，Q < 0 ； [D] T2 > T1 ，W > 0，Q > 0 。

16．非理想气体的节流膨胀过程中，下列哪一种描述是正确的：

[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 。

17．一种实际气体，其状态为pVm = RT + αp(α < 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。

18．1 mol H2(为理想气体)由始态298K、p?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 。

19．n mol理想气体由同一始态出发，分别经 (1)等温可逆压缩；(2)绝热可逆压缩，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] H1 > H2 ； [B] H1 < H2 ； [C] H1 = H2 ； [D] 上述三者都对。

20．如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么?UAB与?UAC的关系是：

[A] ?UAB > ?UAC； [B] ?UAB< UAC； [C]?UAB = ?UAC； [D] 无法比较两者大小。

21．理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发，分别经恒温可逆压缩(T)、

绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较： [A] WT > Wi ； [B] WT < Wi ； [C] WT = Wi； [D] 无确定关系。

22．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么曲边梯形ACca的面积表示的功等于：

[A] B→C的内能变化； [B] A→B的内能变化； [C]C→A的内能变化； [D] C→B的内能变化。

23．范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度将：

[A] 不变； [B] 升高； [C] 降低； [D] 不能确定。

24．某气体的状态方程服从p(Vm－b) = RT，其中b为常数，则??U?Vm?T 为：

[A] 大于零； [C] 等于零；

[B] 小于零； [D] 不能确定。

25．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。

26．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 。

θθ?H27．反应C(金钢石) + ?O2(g)＝CO(g)的热效应为rm，问此?rHm值为：

[A] CO(g)的生成热；

[C] 碳的燃烧热；

[B] C(金钢石)的燃烧热； [D] 全不是。

28．下列各式中，不能称为基尔霍夫定律公式的是：

???H???H?[A] ?rm???rCp； [B] ???Cp ；

?T?T??p??p[C] ?rUm?T2???rUm?T1??[D] ?rHm?T2???rHm?T1???T2T1T2?rCVdT ?rCpdT。

?T1

29．计算“反应热效应”时，为了简化运算，常假定反应热效应与温度无关，其实质是： [A] 状态函数之值与历史无关 ； [B] 物质的热容与状态无关 ； [C] 物质的热容与温度无关； [D] 反应前后体系的热容不变。

30．如图某循环过程：A→B是绝热不可逆过程；B→C是绝热可逆过程；C→A是恒温可逆过程，问在C→A过程中体系与环境交换的热QC-A：

[A)] QC-A > 0 ； [B] QC-A < 0 ； [C] QC-A = 0 ； [D] 不能确定。

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