物化热力学思维导图

物理化学强化题

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共16题 30分 ) 1. 2 分 (0070) 0070

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) ΔU = 0 , ΔH < 0 , Q = 0 (B) ΔU = 0 , ΔH > 0 , W = 0 (C) ΔU = 0 , ΔH = 0 , Q = 0 (D) ΔU≠0 , ΔH≠0 , Q = 0

体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传 递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数目、缠绕方式等是信息携带量的基础。 组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性） 结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学 （生物大分子结构与功能） 糖类、脂类、蛋白质、核酸 （酶、维生素、激素） 主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。 性质：物理、化学、生物学 功能：生物学功能的主次性 体会：各代谢途径的意义、生理功能。 物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。 合成代谢：从头合成、半合成（补救合成） 分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解 生物化学动态生物化学 （物质代谢与调节） 糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢 能量代谢（能量变化） 放能反应、吸能反应（偶联） 体会：基因表达的内容、调控及意义。 核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。终止）、加工修饰。 基础分子生物学 （基因的表达与调控） 复制、转录、翻译 （DNA合成、RNA合成、蛋白质合成） 基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、调控方式）。 思维导

体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传 递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数目、缠绕方式等是信息携带量的基础。 组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性） 结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学 （生物大分子结构与功能） 糖类、脂类、蛋白质、核酸 （酶、维生素、激素） 主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。 性质：物理、化学、生物学 功能：生物学功能的主次性 体会：各代谢途径的意义、生理功能。 物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。 合成代谢：从头合成、半合成（补救合成） 分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解 生物化学动态生物化学 （物质代谢与调节） 糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢 能量代谢（能量变化） 放能反应、吸能反应（偶联） 体会：基因表达的内容、调控及意义。 核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。终止）、加工修饰。 基础分子生物学 （基因的表达与调控） 复制、转录、翻译 （DNA合成、RNA合成、蛋白质合成） 基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、调控方式）。 思维导

热力学第一定律习题：

1. 封闭系统过程体积功为零的条件是( )。 封闭系统过程的ΔU=0的条件是( )。 封闭系统过程的ΔH=0的条件是( )。

封闭系统过程ΔU=ΔH的条件：(1)理想气体单纯pVT变化过程：( )；

(2)理想气体化学变化过程：( )。

2. 一定量理想气体节流膨胀过程中：μJ-T＝( )；ΔH=( )； ΔU=( )； W＝( )。

某状态下空气经过节流膨胀过程的Δ(pV)＞0，则μJ-T ( )；ΔH ( )； ΔU ( )。(判断大于0、等于0还是小于0.)

3. 一定量的单原子理想气体某过程的Δ(pV)＝20kJ，则此过程的ΔU=( )kJ， ΔH=( )kJ。

4. 绝热恒容非体积功为0的系统，过程的??H/?p?V,Q?0?( )。 5. 在300K及常压下，2

2 热力学第一定律

本章学习要求：

1．掌握热力学的基本概念，重点掌握状态函数的特点。

2．明确热力学能（U）和焓（H）都是状态函数，热（Q）和功（W）都是与过程相关的物理量。

3．初步掌握用状态函数分析和处理问题的方法。 4．理解可逆过程与最大功的概念。

5．掌握热力学第一定律的表述与数学表达式，学会计算理想气体单纯状态变化过程、相变、化学变化过程的△U、△H、Q及W。

6．理解反应进度与反应热效应的概念，掌握热力学第一定律与黑斯定律的关系，能熟练地应用黑斯定律由生成热与燃烧热计算常温下的反应热。 7．学会应用基尔霍夫定律计算不同温度下的反应热。

在生产实践与科学研究中，我们常碰到这样一些问题：一个物理或化学过程发生后能量得失关系如何？是吸热还是放热？一个新的制备方案能否实现？如何反映最佳反应条件？在一定条件下反应的最高产量可达多少？热力学就是解决这些关系的。

热力学是研究能量互相转换所遵循规律的科学。将热力学基本原理用来研究化学现象以及与化学有关的物理现象就是化学热力学。它的主要内容是利用热力学第一定律计算化学反应的热效应；利用热力学第二定律解决化学反应的方向与限度以及与平衡有关的问题。

热力学两个定律在化学过程以及与化学有关的物理过程中

2 热力学第一定律

本章学习要求：

1．掌握热力学的基本概念，重点掌握状态函数的特点。

2．明确热力学能（U）和焓（H）都是状态函数，热（Q）和功（W）都是与过程相关的物理量。

3．初步掌握用状态函数分析和处理问题的方法。 4．理解可逆过程与最大功的概念。

5．掌握热力学第一定律的表述与数学表达式，学会计算理想气体单纯状态变化过程、相变、化学变化过程的△U、△H、Q及W。

6．理解反应进度与反应热效应的概念，掌握热力学第一定律与黑斯定律的关系，能熟练地应用黑斯定律由生成热与燃烧热计算常温下的反应热。 7．学会应用基尔霍夫定律计算不同温度下的反应热。

在生产实践与科学研究中，我们常碰到这样一些问题：一个物理或化学过程发生后能量得失关系如何？是吸热还是放热？一个新的制备方案能否实现？如何反映最佳反应条件？在一定条件下反应的最高产量可达多少？热力学就是解决这些关系的。

热力学是研究能量互相转换所遵循规律的科学。将热力学基本原理用来研究化学现象以及与化学有关的物理现象就是化学热力学。它的主要内容是利用热力学第一定律计算化学反应的热效应；利用热力学第二定律解决化学反应的方向与限度以及与平衡有关的问题。

热力学两个定律在化学过程以及与化学有关的物理过程中

体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传 递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数目、缠绕方式等是信息携带量的基础。 组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性） 结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学 （生物大分子结构与功能） 糖类、脂类、蛋白质、核酸 （酶、维生素、激素） 主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。 性质：物理、化学、生物学 功能：生物学功能的主次性 体会：各代谢途径的意义、生理功能。 物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。 合成代谢：从头合成、半合成（补救合成） 分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解 生物化学动态生物化学 （物质代谢与调节） 糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢 能量代谢（能量变化） 放能反应、吸能反应（偶联） 体会：基因表达的内容、调控及意义。 核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。终止）、加工修饰。 基础分子生物学 （基因的表达与调控） 复制、转录、翻译 （DNA合成、RNA合成、蛋白质合成） 基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、调控方式）。 思维导

体会：生物大分子是生物信息的载体（携带、体现、传 递、表达）；有序性是信息载体的基础；链的长短、数目、缠绕方式等是信息携带量的基础。 组成：元素组成特点、构件分子组成特点（可修饰性） 结构：一级结构、空间结构、作用力（共价与非共价）、静态生物化学 （生物大分子结构与功能） 糖类、脂类、蛋白质、核酸 （酶、维生素、激素） 主干链的单调重复性、支链的多变性、异构与构象、结构的主次性。 性质：物理、化学、生物学 功能：生物学功能的主次性 体会：各代谢途径的意义、生理功能。 物质代谢：细胞定位、关键酶、代谢物、反应特点、调节。 合成代谢：从头合成、半合成（补救合成） 分解代谢：水解、磷酸解、硫解、焦磷酸解 生物化学动态生物化学 （物质代谢与调节） 糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢 能量代谢（能量变化） 放能反应、吸能反应（偶联） 体会：基因表达的内容、调控及意义。 核酸、蛋白质生物合成的定义、体系（模板、酶、原料、辅助因子）、方向、方式、特点、过程（起始、延长。终止）、加工修饰。 基础分子生物学 （基因的表达与调控） 复制、转录、翻译 （DNA合成、RNA合成、蛋白质合成） 基因表达的调控、操纵子模式（概念、结构、调控方式）。 思维导

思考题解答

1. 在298.15 K，p?时，下列反应分别于烧杯中和在原电池中对外放电来实现，并分别称为途径a和b，过程的热及焓变分别用Q和ΔH表示

?Ha, QaZn(s) + CuSO4(aq)则以下结论能成立的是( )

A. ΔHa =ΔHb B. Qa = Qb C. ΔHb = Qb D.ΔHa < Qa

解答：答案为A。焓H是状态函数，两个过程的始终态一样，所以状态函数的变化量一样。 2. 对于理想气体，?Q可写成下式：?Q= CV dT +(明δQ不是全微分，而

?QTnRTV)dV，其中CV只是T的函数，试证

?Hb, QbCu(s) + ZnSO4(aq)

是全微分。

解答：状态函数在数学上是单值连续函数，具有全微分性质。具有全微分性质的函数显示下述特性：

设函数Z?f(x,y)，则

??Z???Z?dZ??dx???dy?Mdx?Ndy ???x?y??y?x特性(1)：循环积分等于零，即

??dZ?0

表示该函数是单值的，?Z仅决定于始、终态，而与积分途径无关。

特性(2)：具有对易关系，即 ???M???N????? ?y?x?y??x?这是全微分的充要条件，可以用于检验某函数是否是全微分性质，某物

工程热力学实验 一、热力设备认识

（时间：第7周周二3、4节；地点：工科D504）

一、实验目的

1. 了解热力设备的基本原理、主要结构及各部件的用途；

2. 认识热力设备在工程热力学中的重要地位、热功转换的一般规律以及热力设备与典型热力循环的联系。

二、热力设备在工程热力学课程中的重要地位

工程热力学主要是研究热能与机械能之间相互转换的规律和工质的热力性质的一门科学，这就必然要涉及一些基本的热力设备(或称热动力装置)，如内燃机、制冷机、藩汽动力装置、燃气轮机等。了解这些热力设备的基本原理、主要结构、和各部件的功能，对正确理解工程热力学基本概念、基本定律十分必要。工程热力学中涉及的各循环都是通过热力设备来实现的，如活塞式内燃机有三种理想循环：定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环；蒸汽动力装置有朗肯循环；燃气轮机有定压加热循环和回热循环；制冷设备有蒸汽压缩制冷循环、蒸汽喷射制冷循环等。卡诺循环则是由两个定温和两个绝热过程所组成的可逆循，具有最高的热效率，它指出了各种热力设备提高循环热效率的方向。因此，对这些热力设备的工作原理和基本特性有一个初步了解，对一些抽象概念有一个感性认识，能够加深对热力学基本定律的理解，掌握一些重要问题(如可逆和不可