《物理化学》第二章 热力学第一定律练习题(含答案)

第二章 练习题

一、填空题

1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成 、 、 。

2、强度性质表现体系 的特征，与物质的数量无关。容量性质表现 体系 的特征，与物质的数量有关，具有 性。

3、热力学平衡状态同时达到四种平衡，分别是 、 、 、 。

4、体系状态发生变化的 称为过程。常见的过程有 、 、 、 、 。

5、从统计热力学观点看，功的微观本质是 ，热的微观本质是 。

6、气体各真空膨胀膨胀功W= 0

7、在绝热钢瓶中化学反应△U= 0

8、焓的定义式为 。

二、判断题（说法对否）：

1、当体系的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。（ √ ）

2、当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。（ χ ）

3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。（χ）

4、封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。（χ）

错。只有封闭系统不做非膨胀功等压过程ΔH=QP

5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。（√ ）

6、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( √ )

7、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能

不变。( √ )

三、单选题

1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）

A 、 T、P、V、Q B 、m、W、P、H

C、 T、P、V、n、 D、T、P、U、W

2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）

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

3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）

A体系状态确定后，状态函数的值也确定

B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定

C经循环过程，状态函数的值不变

D状态函数均有加和性

4、下列叙述中正确的是（ A ）

A物体温度越高，说明其内能越大 B物体温度越高，说明其所含热量越多 C凡体系温度升高，就肯定是它吸收了热

D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热

5、下列哪一种说法错误（ D ）

A焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量

B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等

C焓是状态函数

D焓是体系能与环境能进行热交换的能量

6、热力学第一定律仅适用于什么途径（ A）

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

7. 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，可以看作封闭系统的是（ A）

(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 。

8.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（ C）

(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 。

9.对于封闭系统来说，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）

(A) Q ； (B) Q +W ；

(C) W (当 Q = 0 时) ； (D) Q (当 W = 0 时)

10、在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱，将冰箱门打开，并接通电源使冰箱工作。过一段时间之后，室内的平均气温将 ( A )

(A) 升高 (B) 降低

(C) 不变 (D) 不一定

(A) 对冰箱做的电功，全转化为热释放在房间内

11、ΔH是体系的什么 （C ）

A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热

12、关于焓的性质, 下列说法中正确的是（ D ） （因焓是状态函数。）

(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓

(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律

(C) 系统的焓值等于内能加体积功

(D) 焓的增量只与系统的始末态有关

13、恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将 ( B )

(A) 降低 (B) 增加 (C) 不变 (D) 增加、减少不能确定

14、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

( A )

(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

15、 有一敞口容器中放有水溶液，如果以此溶液为体系，则为：（ C ）

(A) 孤立体系 (B) 封闭体系 (C) 敞开体系 (D) 绝热体系

16、把一杯水放在刚性绝热箱内，若以箱内热水及空气为体系，则该体系为：（ C ）

(A) 敞开体系 (B) 封闭体系 (C)孤立体系 (D)绝热体系

17、以下性质为容量性质的是（ D ）

(A) 温度 (B) 密度 (C) 压力 (D) 体积

18、以下性质为强度性质的是（ B ）

(A) 内能 (B) 温度 (C) 体积 (D) 焓

右< P左，则将隔板抽去后应有

四、计算题

1．（1）一个体系的热力学能增加了100 kJ，从环境吸收了40 kJ的热，计算体系与环境的功的交换量。

（2）如果该体系在膨胀过程中对环境做了20 kJ的功，同时吸收了20 kJ的热，计算体系的热力学能变化值。

解：（1）根据热力学第一定律的数学表达式 U Q W

W U Q 100 kJ 40 kJ 60 kJ

即系统从环境得到了60 kJ的功。

（2）根据热力学第一定律的数学表达式 U Q W

U Q W 20 kJ 20 kJ 0

系统吸收的热等于对环境做的功，保持系统本身的热力学能不变。

2、在压力为1.013×105Pa下，一定量理想气体由10dm3膨胀到16dm3，并吸热700J，求W与 U？

5 3 3 W PV V 1.013 10 16 10 10 10 608J (3分) 21外解：

Q 700J (2分)

U Q W 700 608 92J (3分)

五、简答题

1、根据道尔顿分压定律 P=ΣPB 可见，压力具有加和性，属于容量性质。此结论正确吗？为什麽？

不正确。因为加和性是指同一热力学平衡体系中，某物理量的数值与体系中物质的数量成正比，而在道尔顿分压定律中分压PB的物理意义是指在同一温度下B组分单独占有与混合气体相同体积时所具有的压力，总压P与分压PB不是同一热力

学平衡体系中的物理量，且与物质的数量不成正比。所以，P=ΣPB 不属于具有加和性，压力为强度性质。

2、指出公式， H =QP， U = QV 的适用条件？

H=QP 适用条件：封闭体系、无非体积功的等压过程； U = QV 适用条件：封闭体系、无非体积功的等容过程；

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