1、一、选择题1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是（D） 。(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2氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水（D） 。（A） (B) (C) H (D) 3.1mol 某理想气体在恒温下温度升高 1K 时，则此过程的体积功 W 为（B） 。（A）8.314J (B)-8.314J (C)0J (D)压力不知，无法计算4.下列过程中, 系统内能变化不为零的是（D） 。(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程(C)两种理想气体的混合过程 (D)纯液体的真空蒸发
2、过程5. 某气体的状态方程为 p(V/n)-b=RT ,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，下列状态函数的变化，何者为零？(A)(A) U (B) H (C) S (D) G6. 在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（D） 。（A）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大7. 涉及焓的下列说法中正确的是（D） 。(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化8、理想气体向真空膨胀，其体积从 V1增大到 V2，则体系作功为（A）A. W=0
3、 B. W0 C. W0 D. W=nRT(V 2/V1)9. 在下列过程中, GA 的是（C） 。(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀(C) 理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应10. 下面的说法符合热力学第一定律的是（C） 。(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关二、填空题1、1mol 理想气体在
4、298K 和 101.325Kpa 下恒温可逆压缩，若过程的G 为5966J，则其末态压力为 1.12610 3Kpa 。2、4mol 的某理想气体，温度升高 20，求 H-U= 665.12J 。3把质量为 5kg、比热容（单位质量物质的热容）为 544J/kg 的铁棒加热到 300C ，然 后浸入一大桶 27C 的水中。在这冷却过程中铁的熵变为 -1760J/K 4、在一绝热的，体积为 10dm3 的刚性密封容器中发生了某一反应，反应的结果压力增加了 1013.25 KPa,则此系统在反应前后的 H= 10.13J 。5.一卡诺机从 373K 的高温热源吸热，向 273K 的低温热源放热，
5、若该热机从高温热源吸收 1000J 热量，则该热机所做的功 268J ；放出热量 A2Q732J 。6、对于 n mol 理想气体， Cp与 CV 的关系为 Cp - CV = nR 。7、在 T1=750K 的高温热源与 T2=300K 的低温热源之间工作一卡诺可逆热机，当其从高温热源吸热 Q1=250KJ 时，该热机对环境所作的功 W= -150KJ ,放至低温热源的热 Q2= -100KJ 。8、1molH2O(l)在标准压力 py下，使其与 373.2K 的大热源而蒸发为水蒸气，吸热 40620J，求此过程中的熵变 _。9、(1) 若以封闭系统经历了一不可逆过程，则该系统的 S 无法确
6、定 。(2) 若隔离系统内发生了一不可逆过程，则该隔离系统的 S 0 。10、 理想气体从状态 p1,V1,T 等温膨胀到 p2,V2,T，此过程的 A 与 G 的关系为 _A=G _。三、计算题1、1molN 2 (g)可看作理想气体，从始态 298K,100KPa，经如下两个等温过程，分别到达终态压力 600KPa,分别求过程的 Q、W、H、A、G 和S。（1）等温可逆压缩 （2）等外压力 600KPa 时压缩解：（1）等温可逆压缩，=0，H=0，Q=-WW= -nRTln(p1/p2)= -1mol8.314Jmol-1K-1298Kln(100KPa /600KPa)= 4439.21
7、JQ= -W= -4439.21JS=Q/T= -4439.21/289K= -14.90JK -1 A=W=4439.21JG=4439.21J(2) 等外压力为 600KPa 时压缩，因为在相同始态下，各状态函数的值不变，故：=0，H=0，S= -14.90JK -1 ，A=4439.21J，Q= -WW= -P(V2-V1)= -P(nRT/P2 - nRT/P1)= -600KPa(1mol8.314Jmol-1K-1298K/600KPa )- (1mol8.314Jmol-1K-1298K/100KPa)= -12.39103JQ = -12.39103J2、101325Pa 下将
8、一盛有 100、1mol 的密闭玻璃球放在 100dm3的容器中，整个容器放在 100的恒温槽内。将玻璃小球击破，水即发生气化（设蒸气为理想气体） ，计算该过程的 Q， W， U， H， S， A，和 G。已知 100水的气化热为 40.59 kJmol1。解： 首先判断水是否全部气化，在 101325Pa 下，1mol 水全部气化应占体积：或在恒容下，1mol 水全部气化后的压力：体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为 31025.7Pa选择整个容器为系统，设计下过程理想气体恒温过程 H2=0， U2=0 H= H1+ H2= H1=40.59 kJ U= U1+ U2= U1=
9、 H1(pV)= H1RT=37.47 kJ 因对整个容器系统 V=0，故 W=0， Q= U = 37.47 kJ S= S1+ S2= H1/T nRln(p2/p1) =118.60 JK1 A= U TS=37.49kJ 118.60373.15 J = 6.771 kJ G= H TS=40.59kJ 118.60373.15 J = 3.672 kJ 解析一、选择题1、D。因焓是状态函数2、D。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即 QW0，故 U0。此过程为绝热不可逆过程故 S0。此过程恒容 HU（pV）Vp，因 p 不等于零故 H 亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程 G
10、0，上述过程 并非此过程。3、B。n=1mol 理想气体，dp=0, T=1K W= -pV = -(pv) = -nRT= -1mol8.314Jmol-1K-11K = -8.314J4、D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W0，故由热力学第一定律 UQW 得 UQ，蒸发过程需吸热 Q0，故 U0。5、A。证明如下：由基本方程 dU=TdS-pdV 得出338.357.1 m0.62 d02V3 Pa15.7 a1p（aU/aP)T = T(aS/aP)T - P(aV/aP)T= -T(aV/aT)P - P(aV/aP)T = -T(
11、nR/P) + P(nRT/P2)= 0可以证明，其他热力学函数的变化不为 06、D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。7、D。因为焓变 H=U+(pV)，可以看出若 (pV)0 则 HU。8、A 理想气体向真空膨胀，所以 P=0,W=Pdv=09、C。由 GA（pV）可知若 （pV）0 则 GA。10、C。因绝热时 UQWW。 （A）中无热交换、无体积功故UQW0。 （B）在无功过程中 UQ，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故 U 亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始
12、态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。二、填空题1、在恒温条件下，根据公式G=RTP 2/P1 得 P2 =1.126103Kpa2、根据焓的定义 H=U+PV 所以 H-U=（PV）而对于理想气体 PV=nRT 所以 H-U=（nRT）=nRT=48.31420=665.12J3、解：设想为一可逆冷却过程，则熵变为4、Q=0,dV=0,V=10dm 3 , P=1013.25KPa, 因 U=0,故 H=（pV）=101013.251O -3KJ= 10.13J5、解：由 ，得 211TAQ21273()0(1)68JTAQ273J6、 Cp - CV = nR7、由热机
13、的效率 = -W r/Q1 =（Q 1+Q2）/ Q 1 =（T 1-T2）/ T 1可知：W = -Q1（T 1-T2）/ T 1= -250KJ（750-300）K / 750K = -150KJQ2 = -（Q 1+W）= -（250-150）KJ = -100KJ8、：当体系得(失)热量时，可以认为环境是以可逆的方式失(得)热量，由于环境比体系大得多，所以当体系发生变化时，环境的温度不变。上述过程是可逆过程，所以， 18.02.3746JKTSrsy9、(1)封闭系统，不可逆过程，由于不知过程的始末状态或过程如何进行，故 S(系)无法确定。(2)隔离系统内发生不可逆过程是 S(隔)0。10.A=G。因 GHTS，AUTS，GApV，GAnRT0。三、计算题1、本题主要考察热力学第一、二定律中各函数的性质，是否为状态函数或者途径函数，同时也是对一些基本公式在一些基本状态下的运用。2、本题是一道综合型题目，涵盖了热力学第一、第二定律的大部分知识点，要求两章基础不错.考察了基础和应变能力.
