1、1热力学第一定律一、选择题1. 在 100 ， 101325 Pa 下， 1mol 水全部向真空容器气化为 100 ，101325 Pa 的蒸气，则该过程 ( )(A) G0,不可逆2. 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3. 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) m，V m，C p，V (C) T，p，V，n (D) T，p，U，W4. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容
2、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，W 0， U 0 (B) Q = 0，W = 0，U 0， U 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9. 某高压容器中盛有的气体可能是 O2、Ar、CO 2、NH 3 中一种，在 298 K 时由5 dm3 绝热可逆膨胀到 6 dm3，温度降低 21 K，则容器中的气体是： ( )(A) O2 (B) CO2 (C) NH3 (D) Ar 10. 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
3、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 11. 热力学第一定律仅适用于什么途径： ( )(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 12. 1 mol H2(为理想气体) 由始态 298 K、p 被绝热可逆地压缩 5 dm3，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，5.49 kJ (D) 562K，5.49 kJ 13. 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
4、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) H1 H2 (B) H1 UAC (B) UAB 0，U = 0，H 0 (C) T 0，U 0，H 0 (D) T 0， U = 0， H = 0 17. 已知反应 BA，BC 的等压反应热分别为H 1 与H 2，那么 AC 的H 3 与它们的关系是： ( )(A) H3 = H1 + H2 (B) H3 = H1 - H2 (C) H3 = H2 - H1 (D) H3 = 2H1 - H2 18. 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： (
5、)(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 19. 如图某循环过程：AB 是绝热不可逆过程； BC 是绝热可逆过程；CA 是恒温可逆过程，问在 CA 过程中体系与环境交换的热 QC-A： ( )(A) QC-A 0 4(B) QC-A 0 , 0 (B)=0, V2 (B) V1 W2 (B) W1 W2W3 (B) W3W2W1(C) W2W1W3 (D) W3W1W2 33. 公式 U=QW 适用于什么体系？ ( )(A) 开放体系 (B) 封闭体系 (C) 孤立体系第一定律的公式中，W 代表什么功？ ( )
6、(A) 膨胀功 (B) 有用功 (C) 各种形式功之和 (D) 机械功34. 在温度恒定的过程中，体系与环境之间能否产生热交换？ ( )(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换 (C) 不一定产生热交换35. 下述说法中，哪些不正确？ ( )(A) 理想气体经历绝热自由膨胀后，其热力学能变化为零(B) 非理想气体经历绝热自由膨胀后，其热力学能变化不一定为零6(C) 非理想气体经历绝热自由膨胀后，其温度不一定降低36. 下述说法中，哪一种正确？ ( )(A) 完成同一过程，经任意可逆途径所做的功一定比经任意不可逆途径所做的功多(B) 完成同一过程，经不同的可逆途径所做的功都一样多(C)
7、完成同一过程，经不同的不可逆途径所做的功都一样多(D) 完成同一过程，经任意可逆途径所做的功不一定比经任意不可逆途径所做的功多37. 下述说法中，哪一种正确？ ( )(A) 完成同一过程，只可能有一条不可逆途径(B) 不可逆途径是指经该途径所产生的体系变化及环境变化均不能复原(C) 不可逆途径是指经该途径所产生的体系变化可以复原，而环境变化不能复原(D) 不可逆途径是指经该途径所产生的体系变化不能复原，而环境变化可以复原下述说法中，哪一种正确？(A) 完成同一过程，只可能有一条可逆途径(B) 可逆途径是指经该途径所产生的体系和环境的变化均可复原(C) 在可逆途径的每一微小变化中，强度因素不一定
8、都相差得非常小(D) 可逆途径不一定进行得非常缓慢38. 1 mol 某一理想气体在恒定外压为 1.01 x 102 kPa 下，从 10 升膨胀到 16 升，同时吸热 125 J 则此过程的 U 为多少焦耳？ ( )(A) 248 J (B) +842 J (C) 482 J (D) +482 J39. 下述说法中，哪一种正确？ ( )第一定律说明，封闭体系的(A) 吸热 Q 是状态函数(B) 对外做功 W 是状态函数(C) QW 是状态函数(D) 热力学能 U 是状态函数40. 下述说法中，哪一种正确？ ( )(A) 恒容吸热总比恒压吸热多(B) 恒压吸热总比恒容吸热多(C) 恒温可逆途径
9、中吸热比恒温不可逆途径吸热多7(D) 恒温过程无热交换(E) 任意可逆途径吸热比任意不可逆途径吸热都要多41. 公式 H=U+pV 中，p 表示什么含意？ ( )(A) 体系总压力 (B) 体系各组分分压(C) 1.01 x 102 kPa (D) 外压对于封闭的热力学体系，下述答案中，哪一个正确？(A) H U (B) H = U(C) H C v ,m(C) 对于单组分单相体系，C p, m 0, C v ,m 0(D) 在单组分体系的相变点，C p, m =0, C v ,m =0 52. 某体系经历一不可逆循环后，下述各答案中，哪些是错误的？ ( )(A) Q = 0 (B) W =
10、0 (C) U = 0(D) Cp = 0 (E) Cv = 0 53. 压力为 107 Pa 的 2 m3 范德华气体进行绝热自由膨胀，直至体系内达到5 x 106Pa 压力时为止。此变化中，该气体做功为多少？ ( ? )(A) 2 x 106 Pam3 (B) 106 Pam3(C) 105 Pam3 (D) 054. 理想气体从同一始态（p 1,V1,T1）出发，分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩，环境所做功的绝对值分别为 WT 和 WA。若压缩至同一终态体积 V2，下述答案中哪一个正确？ ( )(A) WT WA (B) WT 0 (B) U 0 (B) H 0 (B) U 0 (B)
11、H 0 (B) U 0 (B) H 0 (B) U 0 (B) H 0 (B) U 0 (B) H 0), 则下述答案中，哪一个正确？ ( )(A) (U/V)T=0 (B) (U/p)T=0(C) (U/T)V=0 (D) (U/T)p=065. 某理想气体的 g=Cp/Cv=1.40,则该气体应为何种气体？ ( )(A) 单原子分子气体 (B) 双原子分子气体(C) 三原子分子气体 (D) 四原子分子气体66. 因为焓是状态函数，所以其值由状态决定。当某体系从状态 1（T 1,V1,p1）经过变化到状态 2（T 2,V2,p2）时，下述哪个结论正确？ ( )(A) H=H2H 1 0 (B
12、) H=H2H 1 U (B) H 0,则此反应的热效应如何？( )(A) 吸热 (B) 放热 (C) 无热效应 (D) 不一定 74. 水在 100 ，101.3 kPa 下吸收潜热变为蒸汽。在此变化中，体系可做什么功？ ( )(A) 对环境做有用功 (B) 对环境做膨胀功(C) 环境对体系做有用功 (D) 不能做任何功二、判断题：1. 因为 Q,W 不是系统的性质，而与过程有关,所以热力学过程中(Q W)的值也应由具体过程决定。 ( )2. 在标准压力及指定温度下，任何稳定单质的生成焓值为零。 ( )3. 当理想气体反抗一定外压，作绝热膨胀时，内能总是减小。 ( )4. 在绝热过程中，系统
13、所作的功只由系统的始末态决定。 ( )5. 内能是状态的单质函数，所以两个状态相同时，其内能值必然相同。 ( )6. 不可逆过程一定是自发过程。 ( )7. 101325 Pa,100 1 mol 液态水经定温蒸发成水蒸气 (若水蒸气可视为理想气体),因温度不变，所以 U = 0, H = 0。 ( )8. n mol 理想气体从同一始态出发，分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程，其终态温度必定不同。 ( )9. 水可以在定温定压条件下电解形成氧气和氢气，此过程中 H =QP。 ( )10. 当热量由系统传给环境时，系统的内能必定减少。 ( )11. 一定量的气体，从始态 A 变化到终
14、态 B,系统吸收 100 J 的热量，对外作功 200 J, 这不符合热力学第一定律。 ( )12. 理想气体的定压摩尔热容与定容摩尔热容之差为 R。 ( )13. p1V1= p2V2的关系式只能用于绝热可逆过程。 ( )14. 理想气体是一个抽象概念，它要求气体分子间没有作用力，分子本身没有体积。 ( )1315. 化学反应的定容反应热与定压反应热的关系式 H=URTn 中，n 是指产物的总摩尔数与反应物的总摩尔数之差。 ( )16. 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。 ( )17. 因 QP = H，Q V =
15、U，所以 QP 与 QV 都是状态函数。 ( )18. 封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。 ( )19. 状态给定后，状态函数就有一定的值，反之亦然。 ( )20. 状态函数改变后，状态一定改变。 ( )21. 状态改变后，状态函数一定都改变。 ( )22. 恒温过程一定是可逆过程。 ( )23. 汽缸内有一定量的理想气体，反抗一定外压做绝热膨胀，则H =Qp=0。( )24. 根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外界吸收能量。 ( )25. 系统从状态 1 变化到状态 2，若 T=0，则 Q=0，无热量交换。 ( )26. 在等压下，机械
16、搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则 H=Qp=0。( )27. 不可逆过程都是自发的；自发过程一定是不可逆的。 ( )28. 理想气体的等温膨胀过程， U=0，系统所吸收的热全部变成了功，这与 Kelvin 的说法不符。 ( )29. CP 恒定大于 CV。 ( )热力学第二定律一、选择题1. 在-20 及 101325 Pa 下， 1 mol 过冷水结冰则 ( )(A) S 系统 0, S 环 0, S 总 014(C) S 系统 0, S 总 0 (D) S 系统 0, S 环 =0, S 总 02. 1 mol 理想气体在 298 K 及 101325 Pa 下作定温可逆膨胀，若过程
17、的 G 为-2983 J，则终态压力为 ( )(A) 30396 Pa (B) 20295 Pa (C) 5066 Pa3. 在两个热源之间工作的热机，下面说法中正确的是 ( )(A) 以可逆热机的效率最大 (B) 可逆热机的效率为 100% (C) 所有可逆热机效率相同4. 1 mol 某纯液体，在正常沸点时蒸发为蒸气，未发生改变的量是 ( )(A) 内能 (B) 熵 (C) 吉布斯自由能5. 理想气体作绝热自由膨胀时 ( )(A) S=0 (B) G=0 (C) U=06. 工作在 25 和 100 两个大热源的卡诺热机，其效率 ( )(A) 20 % (B) 25 % (C) 75 %
18、(D) 50 %7. 在沸点时，液体沸腾的过程，下列各量中何者增加 ( )(A) 摩尔内能 (B) 摩尔吉布斯自有能 (C) 摩尔熵8. 可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： ( )(A) 跑的最快 (B) 跑的最慢 (C) 夏天跑的快 (D) 冬天跑的快 9. 在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？ ( )(A) 不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是增大 (D) 总是减小 10. 理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：( )(A) S(体) 0， S(环) 0 (B) S(体) 0，S( 环) = 0 (D) S(体) 0， S(环)
19、 0，G 0，H 0 (B) S 0，H 0 (D) S 0() =0 =0 () =0SHG22. 理想气体自由膨胀过程中 ( )(A)=, (B), , C =0SGSG24. H2 和 O2 在绝热定容的体系中生成水,则 ( )(A)=0 (B), 0C 0, D0QSQWUUS孤孤 孤25. 理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 ( )=0(B)0(C) 0, (B) 0, 0 (B) S0 (B) S0 (B) S 体0 (B) S 体+ S 环0 ， S 环0(C) S 体0 ， S 环=0(D) S 体0 ， S 环0(C) S 体0 ， S 环=0(D) S 体0 (B) S
20、环不确定(C) S 体+ S 环0 (D) G 体0(C) S 体=0 (D) 无法确定 40. 一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，问下列各组答案中正确的是 （ ）(A) S 体0 ， S 环0(C) S 体0 ， S 环=0(D) S 体0 (B) =0 (C) 0 (B) 0 (B) =0 (C) 0 (B) =0 (C) 0 (B) S0, S0 (B) U0, S0 (F) U=0, S0(G) U0, S=0 (H) U0 (B) S0 (D) S=R ln(p2/p1)1 mol 理想气体绝热向真空膨胀，体积从 V1 变至 V2，其熵变应如何计算？( )(A) S
21、=0 (B) S=Rln(V2/ V1)(C) S S(2) (B) S(1) S(2) (B) S(1)G (B) A0 (D) 热容 C=0二、填空题1. 298 K 下，将两种理想气体分别取 1 dm3 进行恒温混合成 1 dm3 的混合气体，则混合前后的热力学性质变化情况为：2. 298 K 下，将两种理想气体分别取 1dm3 进行恒温恒压混合，则混合前后的热力学性_0_0USG， ， 。 _0USG， ， 。25质变化情况为：3. 1 mol 双原子理想气体由始态 370 K、100 kPa 分别经（1）等压过程；（2）等容过程；加热到 473 K，则（1） 、 （2）两个过程下列物
22、理量的关系是4. 在有一个无摩擦无重量的绝热活塞的绝热圆筒内装有理想气体，圆筒内壁烧有电炉丝。当通电时气体就慢慢膨胀，这是个恒压过程，分别（1）选择理想气体为系统，（2）选择理想气体和电炉丝为系统， 。_; QH _; QH5. 1 mol 某理想气体绝热自由膨胀，体积由 V1 膨胀至 V2, S(体系)_。6. 理想气体真空膨胀, _, _, WQU。7. 实际气体的绝热可逆膨胀, U=W, S。8. 理想气体等温可逆膨胀, Q = -W ； G = A = Wr, _, , ()_UHS隔 离 。9. H2(g)和 O2(g)在绝热钢瓶中反应生成水 , _,VQ。10.H2(g)和 Cl2
23、(g)在绝热钢瓶中反应生成 HCl(g), , D, , pW。11. H2O(l,273 K,101 kPa)H2O(s,273 K,101 kPa), prA=_G。12. H2O(l,373 K,101 kPa)H2O(g,373 K,101 kPa), 2(HO),vapm。13. 在等温等压不做非膨胀功的条件下，下列反应达到平衡3H2(g)+ N2(g)2NH3(g) , () ,PQAG等 压D=D_()U等 温 。14. 绝热恒压不作非膨胀功的条件下，发生了一个化学反应, , W=_Q。15. 气相反应 A(g)+B(g)2C(g)在恒温恒压 W=0 条件下可逆进行, UH_,
24、_WGA。16. 气相反应 A(g)+B(g)2C(g)在恒温恒压 W=0 条件下不可逆进行， , pQ。填空题答案：1. =, =, =2. =, ; 12112_WHS， ， ，263. ; ; =; 4. (1) Q=H0; (2) Q=0, H05. 06. =0,=0,=0,=07. =0,=08. =0,=0,=09. =0,=0,=010. =0,=0,=0,=011. =012. =013. =014. =015. =0,=0,=016. =027三、判断题：1. 熵增加的放热反应是自发反应。 ( )2. 第二类永动机是从单一热源吸热而循环不断对外作功的机器。 ( )3. 熵差
25、 S 就是过程的热温商。 ( )4. 在孤立系统中发生的任何过程都是自发过程。 ( )5. 可逆绝热过程必定是等熵过程。 ( )6. 同一物质，当温度升高时，熵值增大。 ( )7. 自发过程一定是不可逆过程。 ( )9. 孤立系统中的熵值总是有增无减。 ( )10. 系统的混乱度越大，则其熵值越大。 ( )11. 在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。 ( )12. 卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关而与工作物质无关。 ( )13. 在定温定压只作体积功的相变过程中，G 一定等于零。 ( )14. 功可自发地全部变为热，但热不可能全部变为功。 ( )15. 101325 P
26、a，100 ，1 mol 液态水向真空蒸发为同温度同压力的水蒸气，因为过程是不可逆过程，所以 G 不等于零。 ( )16. 2 mol 理想气体定温向真空膨胀，体积由 V1 变到 V2，由 dU=QW 知，因 p 外=0， W =0，又因 dT=0， dU=0，所以 Q =0，再由公式 dU=TdSpdV 知：Q =TdS，W =pdV，所以可得到 dS=0。 ( )17. 在 101325 Pa，10 的过冷水变为10 的冰，热效应为 QP，QP =H 相变 ，则 S 相变 =H 相变 /T 。 ( )18. 非理想气体，经不可逆循环后体系的 S=0。 ( )19. 由热力学关系式 dG=S
27、dTVdp，对于 H2O（g）298K，101325Pa H 2O（l）298K， 101325 Pa dT=0，dp=0 dG=0。 ( )20. 气体定温膨胀时所吸收的热量全部用来对外作功，此即为从单一热源吸热并使之全部变为功的过程，但这与热力学第二定律矛盾，因此是不可能的。 ( )2821. 卡诺循环是由两个定温过程和两个绝热过程组成的。 ( )22. 热从低温物体传向高温物体。 ( )23. 可逆过程的熵永不减少。 ( )24. 达平衡时，熵值最大，Gibbs 自由能最小。 ( )25. 系统的热力学能和体积恒定时，S kB，将 A 与 B 同时溶解在某溶剂中达溶解到平衡，若气相中 A
28、 与 B 的平衡分压相同，那么溶液中的 A、B 的浓度为 （ ）(A) mA mB (C) mA = mB (D) 无法确定 12. 下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律 （ ）(A) N2 (B) O2 (C) NO2 (D) CO 3013. 在恒温密封容器中有 A、B 两杯稀盐水溶液， 盐的浓度分别为 cA 和 cB(cA cB)，放置足够长的时间后 （ ）(A) A 杯盐的浓度降低，B 杯盐的浓度增加 (B) A 杯液体量减少，B 杯液体量增加 (C) A 杯盐的浓度增加，B 杯盐的浓度降低 (D) A、 B 两杯中盐的浓度会同时增大 14. 在 298.2 K、101325
29、Pa 压力下，二瓶体积均为 1 dm3 的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘 1 mol；第二瓶中含萘 0.5 mol。若以 1 及 2 分别表示二瓶萘的化学势，则 （ ）(A) 1 2 (B) 1 2 (C) 1 = 2 (D) 不能确定 15. 298 K、101.325 kPa 下，将 50 ml 与 100 ml 浓度均为 1 moldm-3 萘的苯溶液混合，混合液的化学势 为 （ ）(A) = 1 + 2 (B) = 1 + 22 (C) = 1 = 2 (D) = 1 + 216. 挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会 （ ）(A) 降低 (B) 升高 (C) 不变 (D) 可能升高或降低17. 冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，为达到上述目的，现有下列几种盐，你认为用哪一种效果比较理想？ （ ）(A) NaCl (B) NH4Cl (C) CaCl2 (D) KCl 18. B 物质在 相中浓度大于在 相中的浓度，当两相接触时 （ ）(A) B 由 相向 相扩散 (B) B 由 相向 相扩散 (C) B 在两相中处于扩散平衡 (D) 无法确定。
