第二章
1、解：由题可知
(1) ?S 水= T Q
δ＝?
T dT mc p = mC p ln 12T T = 1000273
373ln 184.4??=1.306KJ/K
?S 热源= 2T Q =373
)
273373(1000184.4-??-=-1.122KJ/K
?S 总＝?S 水＋?S 热源= o.184KJ/K
(2) 由于?S 为状态函数，只与起始状态有关，与途径无关
所以： ?S 水不变；而?S 热源=2
//
2T Q T Q +
， 其中，Q 代表373K 热源放热，T 2＝373K ，Q ‘
代表323K 热源放热，T 2’
＝323K 故
?S 热源= -1.209KJ/K
?S 总= 0.097KJ/k
(3) 由(1)、(2)可知，欲使?S 总＝0，必须通过可逆步骤，即外界温度始终比水的温度高一无穷小值，直到水的温度达到373K 。
2、解： 由题可知
W max = -Q=-200KJ
3、解：因理想气体作恒温可逆膨胀，故0=?U Q=W=866.8J
而 ?S sys =T Q
δ=?
T
PdV =nRln 12V V , 而Q= ?S sys T
∴ ?S sys =K J T Q /167.24008
.866=-
= 而?S sur =K J T Q /167.2400
8
.866-=-=δ
∴ 0=?+?=?sur sys iso S S S
4、解： 由题可知，该气体为理想气体 (1) 等容冷却，即0,0=∴=?W V
∴ )(12,T T nRC Q U m v -==?＝)100(314.85.1-??＝-12.47KJ
而)(12,T T nC H m p -=?= n(C v,m +R)(T 2-T 1)=-20.79KJ
?=
?T
Q
S δ=nC v,m ln
1
2T T =-5.689J/K
(2) 等温压缩，故0=?U ,0=?H (理想气体内能、焓仅与温度有关)
W=Q=nRTln 1
2V V
=21ln P P nRT =-10.458KJ
?S K J T Q /29.3815
.27310458-=-==δ
(3) 等压加热至100℃, Q=KJ T nC H m p 709.2100314.85.2,=??=?=?
KJ T nC U m v 247.1100314.85.1,=??=?=?
KJ U Q W 832.0=?-=∴
K J T T nC S m p /484.615
.27315.373ln 314.85.2ln
12,=??==?
(4) 绝热膨胀， W U Q S -=?==?,0,0
T nC U m v ?=?,
由多方过程方程得，
γγ
γγ212111T P T P --=
推出： T P P T γ
γ-=12
2)(
=108.45K
J W U 1.2054-=-=?∴ 同理，有
J T nC H m p 3.3423,-=?=?
5、解： 由题可知，dT nC dT nC Q H T T p p p ?
===?2
1
因为氨气视为理想气体，故由理想气体方程得
K T T V V
T T T V V 45.8943111
221212===?=
dT T T Q H p )1046.30100.3389.25(2745
.89415
.2983--?-?+=
=?∴?
= 26.44KJ
又P W = 外
dV, 由克拉柏龙方程31
1
1024.0m P nRT V ==
?
J W 4958024.02101325=??=∴
KJ W Q U 452.21958.444.26=-=-=?∴
?
=
=
?2
1
T T p T
dT C T
Q
S δ=46.99J/K
6、解：该过程为绝热不可逆过程，Q=0, U W ?-= 而
)(,12,V V P W T nC U m v -=?=?
由克拉柏龙方程 2
2
21,20P nRT V L V ==?
32
210)20101325
314.8(
101325)15.473()314.810.29(-?-?=-?--∴T T
? T 2=407.6K
K J T T nC S m p /34.4ln
1
2
,-==? 7、解：由题可知，恒温 (1) 混合后总压力P 总=101325Pa
)()(22O S H S S mix ?+?=?=2nRlnV 2/V 1
而V 2/V 1 = 2 K J S mix /53.112ln 314.82=??=??
(2) 混合后气体压力为202.65Kpa
由道尔顿气体分压定律，可知气体混合后：P(O 2)=P(H 2)=202.65/2=101.325Kpa 不变混和前后气体体积保持?
01ln 2m ix ==?∴nR S
8、解：设计反应路线如下
K J S S S S /5.154321-=?+?+?=?
9、解：由题可知
∑=--+=?=
?Kmol J S S m r /1.284.8204.5138.7260.63μ?
Q R =J S T m
r 8.6251.2298=?=??
10、解：由题可知，气体为理想气体 (1) 可逆过程，且恒温，又因焓变、熵变仅与温度有关
0,0=?=??H U
J P P
nRT V V nRT W Q 99.23055.0ln 15.400314.81ln ln 2
112-=???====∴
K J V V
nR S /763.5ln 1
2-==?
J Q S T S T U F 99.2305=-=?-=?-?=?
J Q S T H G 99.2305=-=?-?=?
(2) 因压缩时，外压始终恒定，可知温度也应保持不变 故对于理想气体，有 0=?=?H U V ?==∴恒P W Q
而 L P nRT V L P nRT V 327.3,654.62
2
2111====
J W Q 3327)327.3(1013-=-??==∴
不变。
均为状态函数，故保持G F S ???,, 11、解：)V (气水－V P V P W =?=， 因为题中将水蒸气视为理想气体 故
3m 0306.0101325
15
.373314.8nRT ＝＝
＝气气??V PV
而V 水< J 4.3102W --=∴＝气PV ? ??0P VdP G ＝，而过程中＝ 0=?∴G 同理， KJ H Q p 64.40182258-=?-=?= KJ W Q U p 54.37-=-=?∴ K J T Q S p /1089-== ? J S T U F 3102=?-?=? 12、解：由题可知，过程为绝热可逆过程 即0,0==?Q S 由绝热过程的多方方程，可知 γ γγγ212111T P T P --= K T 47.4972=? )(12,T T nC H m p -=?∴=5798.2J )(12,T T nC W U m v -=-=?=4141.6J SdT TdS dU dF TS U F --=?-= 又 SdT dU dF S -=?=?0 即 T S U F ?-?=?＝-36.71KJ 同理 KJ S T H G 06.35-=?-?=? 13、解：由题可知，该过程为绝热不可逆过程 Q=0, T nC W m v ?=, , 而对理想气体而言）(,,R C C m p m v -= K T T R C n W m p 600)(,=???-=? K T T T 90012=+?=∴ 进而J W U 4.4988=-=? J T nC H m p 8.6983,=?=? 因S ? 即21S S S ?+?=?，而 ? = = ?2 1 1v v T PdV T Q S δK J P P nR V V nR /35.5ln ln 2 11 2-=== K J T dT nC S p /79.122== ?? KJ G KJ F K J S S S 908.48,903.50/437.735.579.1221-=?-=?=-=?+?=?∴同理， 14、证明：(1)p p p p p T V P C T V P T Q T U )()()()(??-=??-?=??δ (2) P V T C P V H V PV H V U p p P p p -??=-??=?-?=??)()(])([)( (3) v v v v v P T C P T T U P U )()()()(??=????=?? (4) p p p V T C V H )()(??=?? (5) T p T T T P V P T V T P V P P S T T U )()()()()(??-??-=??-??=?? (6) P V T T T T T V P V T P T V P V p P V S T V P V P V U T H )()()(])([)(])[()(??+??=??++-??=??++??=?? 15、证明： (1)])[()()()()()()()()()()()( P V U T V T U T V P T V V U T U T U T V P T U T U T H C C T P V P P T V V P P V P V P +????=??-??+????+??=??-??+??=??-??=- (2) P T P t V P T V P P V S T T V P V U C C )]()([)]()[(??+-??=??+??=- =T P V T V T P )()(???? (3) ])[()()()()()()()()()()()(V P H T P T P V T P P H T H T H T P V T H T H T U T H C C T V V V T P P V V P V P V P -????-=??-????-??-??=??-??-??=??-??=- (4) P V V P T V T P T C C )()(????=- T P V V P V T T P )() (1)(????-=?? 代入得：原式= k VT P V T V T T P 22)()(?=????- 16、解： 由题可知 ?=PdV W )ln(a V RT dV a V RT m m -=-=? 1 2ln P P R S =? H U ?==?0 )ln(a V RT W F m --=-=? )(ln 121 2 P P a P P RT VdP VdP SdT G -+==+-=?? 17、解：由题可知 绝热过程Q=0 ? ===?=KJ nRT PdV U W 43.32ln 2 KJ H KJ G KJ W F K J nR S S S 43.343.343.3/52.112ln 221-=?-=?-=-=?==?+?=? 18、解： J 27.64ln -=?＝水 冰P P RT G 19、解：? =?VdP G ，而1moHg(l)的体积V=200.61/13.534=14.82cm 3 J G 72.14610)1.010(1082.1466=?-??=?∴- dP T V dP P S S P T P P ? ? ??-=??= ?)()( 2 1 又因 P T V V )(1??= α V V T V P 41082.1)(?=?=??∴ 代入有 K J V S /00271.09.91082.14-=???-=? 20、解：三相点时，有lnP 1=lnP 2 即 10.296-K T T T 5425650 696.143265=?-= 代入 Pa P T P 187293265 296.10lg =?-= 又 )1 1(ln 2112T T R H p P m -?= m o l KJ mol KJ m m /15.108H ,/62H =?=??升华蒸发 由物理过程的基本规律可知：KJ 18.466218.108＝＝－＝蒸发升华溶解-??? 21、解： kmol J T dT C T H T dT C S S S S p P /6.441000 594 594 298 32121=+?+=?+?+?=?? ? 22、证：由题可知，令两物质分为M 1(T 1), M 2(T 2), 且T 1>T 2 2 1212 1 ,2 1221,212 2 1 ,2121,12 12,1,21)(2ln 24)(ln )()(2ln )(,2ln )(2 )()(T ,T T T T nC T T T T nC B S B S S T T T nC B S T T T nC B S T T T T T nC T T nC T T m p m p m p m p m p m p +=+=?+?=??+=?+=?∴+= ∴-=-?>为程，设达到平衡后温度，又因该过程为绝热过接触后会发生热量交换 23、解： 因气体为理想气体，对于第I 种气体有 PV i =n i RT, 即n i =PV i /RT 又 i S S S S S 321?????+?+?+?=?＋ i V i i i i i i i V V V T P S V V T PV V V R n T Q S ln ln ln 1∑ ? ==?∴===?δ 24、解：由题可知 由内插法，求得C p,m (298K)=25.46J/Kmol mol K J K S T dT C dT T T K S K S m p m ?+ ?+=??? -/44.42)298(10985.1)0()298(298 15 15 3 4＝积分公式，可求出： 由题中数据，采用梯形θ θ 25、解：(1)真空绝热膨胀 Q=0, W=0 mol k J nR S H K T U m m ?==?=?===??/14.191 10 ln ,0300T ,021亦即温度保持不变， KJ S T G F m m m 743.514.19300-=?-=?-=?=? (2) 绝热可逆膨胀 Q=0,W U S m -=?=?,0 KJ G KJ F KJ H KJ T nC U K T T T P T P R C R C m v m p m v 7.22,9.23028.4W 006.338.15551.0. 4.1,2/7,2/5,12212 111 ,,=?=?-=?--=?=?∴==?==∴=?=--同理，＝得 由绝热可逆的过程方程γ γ γ (3) 等温可逆膨胀 ?-==??== ?-=-=?=====?=?KJ VdP G mol K J T Q S J W F mol J P P RT V V RT W Q H U 748.5/15.195748/5748ln ln 0,02 112 26、解：由题可知 J dP P P nRT P P nRT V nRT P PV 2604) 1(G G ,)1()1(=-=??-=?=-? βββ公式，有代入 27、解：(1) J W m V m P bP RT V P W 223102202.010********.000248.0dV 3 23 1 1=?=∴==+= =而外 (2) 若为理想气体，则nRT PV = J W m V m P nRT V 223402205.010********.0,00245.0/32311=?==== (3) bP RT PV m += J PdV Vdp PdV PV U H V U P dV P dU RT b V P T m 34.240U 0)(-==+=?+?=?=?=??==-故）＝（ 而对于实际气体，变形为：内内 k J S J G J /14.19,5708,5704F =?-=?-=?同理， (4) V m V p m p T U C T H C )(,)(,,??=??= 而 P T V p T V V U P C C )]()([????+=- 前面已得， 0)(＝内P V U T =?? 314 .8,,)(C ==?=--=?+=??=-∴R P R P C C C C dT P R dV b P RT V T V P C V p V p m m P V p 有代入 (5) 0)(1,1)()()(1)()()(=??+=-=????????????-=???-=??????U m P T U P T U P T bP RT PV PdV TdS dU T U P U P T T U U P P T ），有代入（且） （ (6) 由题，有 ） 代入（又）（11)(1)()()(1)()()(VdP Tds dH P H C T H P H P T T H H P P T T p P T H P T H +=??????????-=????-=???-=?????? 0)( 0,0)(1)(1)()( ])([1)( <-=???>>-=+--=--=??∴=??∴+=??--=???p H p p p p H P m P p H C b P T b C C b b V V C P RT V C P T P R T V bP RT PV T V T V C P T (7) 绝热可逆，Q=0,dU=-W 即 dU+PdV=0 Const b V T Const b V C R T C b V dV C R T dT dV b V RT dT C b V RT P PdV T T C W U dT C dV dT C dU V U P dV V U dT T U dU V C R m m V V m V m V m V v V T T V =-?=-+ =-?+=-+ -= -=-=-=?∴=+=???==??+??=) ()ln(ln 00 )(0)(0)()(12得，与温度无关，上式积分因有代入 对于该气体，内 题型及其分值（自带计算器）(可以适当调整文字大小) 一.判断题（10分，+、-）二.不定项选择题（20分，混选）三.填空题（30分）四. 计算题（40分，5小题） 第一章化学热力学基础 一.基本概念 1.体系的三种类型; 2.体系的性质(会判断广度、强度性质)； 3.状态函数(会判断）及其重要特 征（2点）； 二.热力学第一定律及其三个变量（1.△U=Q-W；2.各自含义；3.Q、W正负取值；） 三.焓与热效应 1.H及其性质（广度、状态、焓大小）； 2.△H及其与热效应的关系（表达式；Q p、Q v；）（几种△H （定义）；盖斯定律） 四.熵及其初步概念（S定义；S及其比较；△S计算(注意单位)） 五.△G（含义；定义式；自发性判据；计算）H=U+pV G=H-TS 1 物理意义Q p= ΔH 混乱度的量度提供有用功的能力 2 基本性质 都是状态函数是体系的容量性质与物质的聚集态、所处的温度有关 3表示Δr Hθ kJ）与Δr Hθm（kJ·mol-1）；S m(T) （J·K-1）与S mθ(T) （J·K-1·mol-1；Δr Gθm（kJ）与Δr Gθm（kJ·mol-1）注意点：标态的规定（对温度无规定）H,G的绝对值不知道，S的绝对值能够确定（热力学第三定律） 反应进度，1mol反应（与方程式写法有关） 计算Δr S mθ(T) (298.15K) （J·K-1·mol-1 ）S mθ(298.15K)Δr Hθm（298.15K)（kJ·mol-1）Δr Gθm (298.15K ) （kJ·mol-1） 参考态单质： 1 参考态单质的Δf Hθm＝0 Δf Gθm＝0 S mθ(T) ≠0 2. Δf Hθm,Δf Gθm单位是kJ·mol-1，S mθ(T)的单位是J·K-1·mol-1。 对于化学反应aA+bB=dD+gG Δr Sθm (298.15K) ＝｛d S mθ(D) ＋g S mθ(G)｝-｛a S mθ(A)＋b S mθ(B)｝ Δr Hθm (298.15K)＝｛dΔf Hθm(D) ＋gΔf Hθm(G) ｝- ｛aΔf Hθm(A)＋bΔf Hθm(B)｝ Δr Gθm (298.15K)＝｛gΔf Gθm(G)＋dΔf Gθm(D)｝-｛aΔf Gθm(A)＋bΔf Gθm(B)｝ 在等温、等压只做体积功的条件下，体系由状态1变到状态2，吉布斯自由能变化△G与过程自发性的关系如下：△G＜0 自发过程△G＝0 体系处于平衡态△G＞0 非自发过程吉布斯－赫姆霍兹公式Δr Gθm (T) ＝Δr Hθm (298.15K) －TΔr Sθm (298.15K) 如何计算Δr Gθm？在标准状态、温度为298.15K时，由Δf Gθm (298.15K)计算Δr Gθm (298.15K) ?在标准状态，指定温度下可由G－H公式计算Δr Gθm (T) T转= Δr Hθm (298.15K)/ Δr Sθm(298.15K) （上下单位要一致） 第二章化学反应速率 用下式表示化学反应速率：v = νB-1dC B/dt 单位：mol?m-3?s-1 (1)数值的大小与选择的物质种类无关，对同一反应，只有一个值; (2)对于反应物, v B与ΔC B 均为负值; 反应速率理论：碰撞理论和过渡状态理论 热力学第二定律练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的 ( ) 2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋d n B ，既适用于封闭系统也适用于敞 开系统。 （ ） 3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零。 ( ) 4、隔离系统的熵是守恒的。（ ） 5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（ ） 6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（ ） 7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。 ( ) 8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W ’<0，且有W ’>G 和G <0，则此状态变化一定能发生。（ ） 9、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。（ ） 10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。 （ ） 11、如果一个化学反应的r H 不随温度变化，则其r S 也不随温度变化， （ ） 12、在多相系统中于一定的T ，p 下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。 （ ） 13、在10℃， kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。 （ ） 14、理想气体的熵变公式 只适用于可逆过程。 （ ） 15、系统经绝热不可逆循环过程中S = 0，。 （ ） 二、选择题 1 、对于只做膨胀功的封闭系统的(A /T )V 值是：（ ） （1）大于零 （2） 小于零 （3）等于零 （4）不确定 2、 从热力学四个基本过程可导出V U S ??? ????=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S p A H U G V S V T ???????????? ? ? ? ????????????? 3、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确（ ） 热一定律总结 一、 通用公式 ΔU = Q + W 绝热： Q = 0，ΔU = W 恒容(W ’=0)：W = 0，ΔU = Q V 恒压(W ’=0)：W =-p ΔV =-Δ(pV )，ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) ：ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) ：ΔH = 0 焓的定义式：H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例题：3.11思考题第3题，第4题。 二、 理想气体的单纯pVT 变化 恒温：ΔU = ΔH = 0 变温： 或 或 如恒容，ΔU = Q ，否则不一定相等。如恒压，ΔH = Q ，否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体：C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体：C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题：3.18思考题第2,3,4题 书2.18、2.19 三、 凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关 或 典型例题：书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1) 四、可逆相变（一定温度T 和对应的p 下的相变，是恒压过程） ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn ：气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变，如熔化、凝固、转晶等，则Δn = 0，ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查表。 其它温度下的相变要设计状态函数 不管是理想气体或凝聚态物质，ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数，可以直接用C p,m 计算。 或 典型例题：3.18作业题第3题 五、化学反应焓的计算 其他温度：状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α β ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ 第二章 热力学第一定律 (一) 填空题 1. 在一绝热容器中盛有水，将一电阻丝浸入其中，接上电源一段时间（见下左图）当选择 不同系统时,讨论Q 和W 的值大于零、小于零还是等于零。 系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源 Q W U 参考答案 2. 298K 时，反应CH 3CHO(g) = CH 4(g) + CO(g)的反应热 r H m 0 = mol -1，若反应恒压的热容r C p,m = Jmol -1K -1，则在温度为 时，反应热将为零。（设：r C p,m 与温度无关）。 3. 对理想气体的纯PVT 变化，公式dU=nC V,m dT 适用于 过程；而真实气体 的纯PVT 变化，公式dU=nC V,m dT 适用于 过程。 4. 物理量Q 、W 、U 、H 、V 、T 、p 属于状态函数的有 ；属于途 径函数的有 。状态函数中属于强度性质 的 ；属于容量性质的有 。 5. 已知反应 C(S)+O 2CO 2 r H m 0＜0 若该反应在恒容、绝热条件下进行，则ΔU 于 零、ΔT 于零、ΔH 于零；若该反应在恒容、恒温条件下进行,则ΔU 于零、 ΔT 于零、ΔH 于零。（O 2、CO 2可按理想气体处理） 6. 理想气体绝热向真空膨胀过程，下列变量ΔT 、ΔV 、ΔP 、W 、Q 、ΔU 、ΔH 中等于零的 有： 。 7. 1mol 理想气体从相同的始态(p 1、T 1、V 1)，分别经过绝热可逆膨胀至终态(p 2、T 2、V 2)和经绝 热不可逆膨胀至终态('2'22V T p 、、)则’‘，2222 V V T T (填大于、小于或等 于)。 8. 某化学在恒压、绝热只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T 1升高至T 2，则此过程ΔH 零，如果这一反应在恒温（T 1）恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其ΔH 于零。 9．范德华气体在压力不太大时，有b RT a V T V T m p m -=-??2)(且定压摩尔热容为C P,m 、则此气体的焦——汤系数μJ-T = ，此气体节流膨胀后ΔH 0。 10． 1mol 单原子理想气体（C V,m =）经一不可逆变化，ΔH =，则温度变化为ΔT = ，内能变化为ΔU = 。 11. 已知298K 时H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔生成焓分别为、 –和mol -1，那么C(石墨)、H 2 (g)、02(g)、H 20(l)、H 20(g)和C02(g)的标准摩尔燃烧焓分别 为 。 系统 电源 电阻丝 水 电源+电阻丝 水+ 电阻丝 水+电阻丝+电源 Q = < > < = = W < > = = > = U < > > < > = 高考物理力学知识点之热力学定律知识点训练含答案(6) 一、选择题 1．如图所示，柱形容器内封有一定质量的空气，光滑活塞C （质量为m ）与容器用良好的隔热材料制成。活塞横截面积为S ，大气压为0p ，另有质量为M 的物体从活塞上方的A 点自由下落到活塞上，并随活塞一 起到达最低点B 而静止，在这一过程中，容器内空气内能的改变量E ?，外界对容器内空气所做的功W 与物体及活塞的重力势能的变化量的关系是（ ） A ．Mgh mg h E W +??+= B ．E W ?=，0W Mgh mg h p S h +?+?= C ．E W ?=，0W Mgh mg h p S h +?+?< D ． E W ?≠，0W Mgh mg h p S h +?+?= 2．如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab 、bc 、cd 、da 四个过程。其中bc 的延长线经过原点，ab 与竖直轴平行，cd 与水平轴平行，ad 与bc 平行。则气体在 A ．ab 过程中对外界做功 B ．bc 过程中从外界吸收热量 C ．cd 过程中内能保持不变 D ．da 过程中体积保持不变 3．若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化．变化过程中气体的压强p 随热力学温度T 的变化如图乙所示，图中AB 线段平行于T 轴，BC 线段延长线通过坐标原点，CA 线段平行于p 轴．由图线可知 A．A→B过程中外界对气体做功 B．B→C过程中气体对外界做功 C．C→A过程中气体内能增大 D．A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功 4．一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，气体的压强随热力学温度变化如图所示，则此过程() A．气体的密度减小 B．外界对气体做功 C．气体从外界吸收了热量 D．气体分子的平均动能增大 5．下列说法正确的是（） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．在实验室中可以得到-273.15℃的低温 C．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大 D．热量一定是从内能大的物体传递到内能小的物体 6．下列说法正确的是（） A．气体的温度升高，分子动能都增大 B．功可以全部转化为热，但吸收的热量一定不能全部转化为功 C．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D．凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化 7．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a；然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V﹣T图所示．设气体在状态b 和状态c的压强分别为P b和P c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则 （） 第二章 热力学第一定律 一．基本要求 1．掌握热力学的一些基本概念，如：各种系统、环境、热力学状态、系 统性质、功、热、状态函数、可逆过程、过程和途径等。 2．能熟练运用热力学第一定律，掌握功与热的取号，会计算常见过程中 的, , Q W U ?和H ?的值。 3．了解为什么要定义焓，记住公式, V p U Q H Q ?=?=的适用条件。 4．掌握理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数，能熟练地运用热力学 第一定律计算理想气体在可逆或不可逆的等温、等压和绝热等过程中， , , , U H W Q ??的计算。 二．把握学习要点的建议 学好热力学第一定律是学好化学热力学的基础。热力学第一定律解决了在恒 定组成的封闭系统中，能量守恒与转换的问题，所以一开始就要掌握热力学的一 些基本概念。这不是一蹴而就的事，要通过听老师讲解、看例题、做选择题和做 习题等反反复复地加深印象，才能建立热力学的概念，并能准确运用这些概念。 例如，功和热，它们都是系统与环境之间被传递的能量，要强调“传递”这 个概念，还要强调是系统与环境之间发生的传递过程。功和热的计算一定要与变 化的过程联系在一起。譬如，什么叫雨？雨就是从天而降的水，水在天上称为云， 降到地上称为雨水，水只有在从天上降落到地面的过程中才被称为雨，也就是说， “雨”是一个与过程联系的名词。在自然界中，还可以列举出其他与过程有关的 名词，如风、瀑布等。功和热都只是能量的一种形式，但是，它们一定要与传递 的过程相联系。在系统与环境之间因温度不同而被传递的能量称为热，除热以外， 其余在系统与环境之间被传递的能量称为功。传递过程必须发生在系统与环境之 间，系统内部传递的能量既不能称为功，也不能称为热，仅仅是热力学能从一种 形式变为另一种形式。同样，在环境内部传递的能量，也是不能称为功（或热） 的。例如在不考虑非膨胀功的前提下，在一个绝热、刚性容器中发生化学反应、 燃烧甚至爆炸等剧烈变化，由于与环境之间没有热的交换，也没有功的交换，所 以0, 0, 0Q W U ==?=。这个变化只是在系统内部，热力学能从一种形式变为 高考物理力学知识点之热力学定律经典测试题附答案解析(3) 一、选择题 1．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将() A．逐渐有所升高 B．保持不变 C．开机时降低，停机时又升高 D．开机时升高，停机时降低 2．一定质量的理想气体在某一过程中，气体对外界做功1.6×104J，从外界吸收热量 3.8×104J，则该理想气体的（） A．温度降低，密度减小 B．温度降低，密度增大 C．温度升高，密度减小 D．温度升高，密度增大 3．如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。其中bc的延长线经过原点，ab与竖直轴平行，cd与水平轴平行，ad与bc平行。则气体在 A．ab过程中对外界做功 B．bc过程中从外界吸收热量 C．cd过程中内能保持不变 D．da过程中体积保持不变 4．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（） A．第二类永动机违背能量守恒定律 B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别 5．如图所示,用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在一杯热水中,接触点2插在一杯冷水中,此时灵敏电流计的指针会发生偏转,这就是温差发电现象,根据这一现象,下列说法中正确的是( ) A．这一过程违反了热力学第二定律 B．这一过程违反了热力学第一定律 C．热水和冷水的温度将发生变化 D．这一过程违反了能量守恒定律 6．⑴下列说法：正确的是． A．由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显 C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 7．如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（） A．B中气体温度不变 B．B中气体温度降低 C．A中气体克服外力做功，外界对B气体做功 D．A中气体内能增加，B中气体内能减少 8．根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是( ) A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量 B．满足能量守恒定律的宏观过程一定能自发地进行 C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动 D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大 9．在下列叙述中，正确的是 A．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能 B．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大 C．对一定质量的气体加热，其内能一定增加 D．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小 10．一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，（若不计气泡内空气分子势能的变化）则（） A．气泡对外做功，内能不变，同时放热 B．气泡对外做功，内能不变，同时吸热 物理化学论文 系别： 专业： 姓名： 学号： 班级： 热力学定律论文 论文摘要：本论文就物理化学的热力学三大定律的具体内容展开思考、总结论述。同时，也就物理化学的热力学三大定律的生活、科技等方面的应用进行深入探讨。正文： 一、热力学第一定律： 热力学第一定律就是宏观体系的能量守恒与转化定律。“IUPAC”推荐使用‘热力学能’，从深层次告诫人们不要再去没完没了的去探求内能是系统内部的什么东西”，中国物理大师严济慈早在1966年就已指出这点。第一定律是1842年前后根据焦耳等人进行的“功”和“热”的转换实验发现的。它表明物质的运动在量的方面保持不变，在质的方面可以相互转化。但是，没有多久，人们就发现能量守恒定律与1824年卡诺定理之间存在“矛盾”。能量守恒定律说明了功可以全部转变为热：但卡诺定理却说热不能全部转变为功。1845年后的几年里，物理学证明能量守恒定律和卡诺定理都是正确的。那么问题出在哪呢?由此导致一门新的科学--热力学的出现。 自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，在转化中，能量的总量不变。其数学描述为：Q=△E+W，其中的Q和W分别表示在状态变化过程中系统与外界交换的热量以及系统对外界所做的功，△E表示能量的增量。 一般来说，自然界实际发生的热力学过程，往往同时存在两种相互作用，即系统与外界之间既通过做功交换能量，又通过传热交换能量。热力学第一定律表明：当热力学系统由某一状态经过任意过程到达另一状态时，系统内能的增量等于在这个过程中外界对系统所作的功和系统所吸收的热量的总和。或者说：系统在任一过程中所吸收的热量等于系统内能的增量和系统对外界所作的功之和。热力学第一定律表达了内能、热量和功三者之间的数量关系，它适用于自然界中在平衡态之间发生的任何过程。在应用时，只要求初态和终态是平衡的，至于变化过程中所经历的各个状态，则并不要求是平衡态好或无限接近于平衡态。因为内能是状态函数，内能的增量只由初态和终态唯一确定，所以不管经历怎样的过程，只要初、终两态固定，那么在这些过程中系统内能的增量、外界对系统所作的功和系统所吸收的热量的之和必定都是相同的。热力学第一定律是能量转化和守恒定律在射击热现象的过程中的具体形式。因为它所说的状态是指系统的热力学状态，它所说的能量是指系统的内能。如果考察的是所有形式的能量（机械能、内能、电磁能等），热力学第一定律就推广为能量守恒定律。这个定律指出：自然界中各种不同形式的能量都能从一种形式转化为另一种形式，由一个系统传递给另一个系统，在转化和传递中总能量守恒。能量守恒定律是自然界中各种形态的运动相互转化时所遵从的普遍法则。自从它建立起来以后，直到今天，不但没有发现任何违反这一定律的事实，相反地，大量新的实践不断证明着这一定律的正确性，丰富着它所概括的内容。能量守恒定律的确立，是生产实践和科学实验长期发展的结果，在长期的实践中，人们很早以来就逐步形成了这样一个概念，即自然界的一切物质在运动和变化的过程中，存在着某种物理量，它在数量上始终保持恒定。能量守恒定律的实质，不仅在于说明了物质运动在量上的守恒，更重要的还在于它揭示了运动从一种形态向另一形态的质的转化，所以，只有当各 物理化学热力学章节测试练习（2010.4）答案 一、选择题 1、下列过程ΔH≠0的是: (A) 理想气体恒温膨胀过程； (B) 恒压、恒熵和不做非体积功的可逆过程； (C) 真实气体的节流膨胀过程； (D)任一个绝热且不做非体积功的过程。 D 2、下列说法正确的是： (A) 物体的温度越高，其热量越多； (B) 物体的温度越高，其热力学能越大； (C) 体系的焓等于恒压热； (D)体系的焓就是体系所含的热量。 B 3、封闭体系在不可逆循环中，热温商之和Σ(Q/T)： (A) 大于零(B) 等于零 (C) 小于零(D) 不可能小于零 C 4、对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是： (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) ΔS > 0 (D) ΔH = 0 D 5、恒压下纯物质体系，当温度升高时其吉布斯自由能: (A) 上升(B) 下降 (C) 不变(D) 无法确定 B 6、体系的状态改变了，其内能值 （A）必定改变（B）必定不变 （C）不一定改变（D）状态与内能无关 C 7、体系进行一次循环过程 （A）W=0 （B）|Q|=|W|（C）Q=0 （D）U=0 B 8、理想气体绝热向真空膨胀，则 (A) ΔS = 0，W = 0 (B) ΔH = 0，ΔU = 0 (C) ΔG = 0，ΔH = 0 (D) ΔU = 0，ΔG = 0 B 9、下述说法哪一个错误? (A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 C 10、下述说法中哪一个错误? (A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 (D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 B 11、A,B,C 三种物质组成的溶液，物质 C 的偏摩尔量为 (A)()A B C ,,,T p n n n μ? (B)()A B C ,,,T p n n G n ?? (C)()A B A ,,,T p n n A n ?? (D)C A n n p T B n H ,,,)/(?? B 12、下列各式中哪个是化学势？ (a) C B ,,T S n H n ?? ? ? ??? (b) C B ,,T p n A n ?? ? ? ??? (c) C B ,,T V n G n ?? ? ? ??? (d) C B ,,S V n U n ?? ? ? ??? D 13、饱和理想溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为 （A ）μμ=* （B ）μμ>* （C ）μμ<* （D ）不能确定 A 14、在一定温度压力下，对于只有体积功的任一化学反应，能用于判断其反应方向的是： （A ）r m G ? （B ） K （C ） m r G ? （D ） m r H ? C 15、实际气体在节流过程中：(B) (A) ΔH=0，ΔA=0 (B) Q=0，ΔH=0 练习1答案 1．指出下列各过程中，物系的?U 、?H 、?S 、?A 、?G 中何者为零？ ⑴ 理想气体自由膨胀过程； ⑵ 实际气体节流膨胀过程； ⑶ 理想气体由(p 1,T 1)状态绝热可逆变化到(p 2,T 2)状态； ⑷ H 2和Cl 2在刚性绝热的容器中反应生成HCl ； ⑸ 0℃、θp 时，水结成冰的相变过程； ⑹ 理想气体卡诺循环。 (1) ΔU = ΔH = 0； (2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0； (5) ΔG = 0； (6) ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 都为 0。 2．a mol A 与b mol B 的理想气体，分别处于(T ,V ,p A )与(T ,V ,p B )的状态，等温等容混合为(T ,V ,p )状态，那么?U 、?H 、?S 、?A 、?G 何者大于零，小于零，等于零？ ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 均为0 ； 3．一个刚性密闭绝热箱中，装有H 2与Cl 2混合气体，温度为298K ，今用光引 发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知)HCl (θm f H ?= -94.56kJ·mol -1，试判断该过程中?U 、?H 、?S 、?A 、?G 是大于零，小于零，还是等于零？ΔU = 0，ΔS > 0，ΔH > 0，ΔA < 0，ΔG 无法确定 ； 4．在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N 2，其状态分别为298K 、θp 与298K 、10θp ，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q 、W 、?U 、?H 、?S 中，哪些为零？ W 、Q 、ΔU 、ΔH = 0，ΔS > 0。V 1 = RT /10 ，V 2 = RT 判断和改错 5. P 1V 1γ= P 2V 2γ的关系式只能用于绝热可逆过程。×;只能用于理想气体的绝热可逆过程. 6. 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。6.×; ∵Q －W = ΔU 是状态函数的改变值 ∴(Q －W)只由始终态所决定而与过程无关. 7. 熵差ΔS 就是过程的热温商。7. ×; 熵差ΔS 是可逆过程的热温商. 8. 在孤立系统中发生的任何过程都是自发过程。√ 9. 可逆绝热过程必定是等熵过程。√ 10. 同一物质，当温度升高时，熵值增大。√ 11. 自发过程一定是不可逆过程。√ 12. 熵增加的放热反应是自发反应。√ 13. 孤立系统中的熵值总是有增无减。√ 14. 系统的混乱度越大，则其熵值越大。√ 15. 在标准压力及指定温度下，任何稳定单质的焓值为零。√ 16. 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。√ 17. 当理想气体反抗一定外压，作绝热膨胀时，内能总是减小。√ 18. 在绝热过程中，系统所作的功只由系统的始末态决定。√ 19. 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。√ - 1 - 高二物理 热学针对训练（三） 第十章：热力学定律 一、单选题： 1．下列说法正确的是 A ．物体吸收热量，其温度一定升高 B ．热量只能从高温物体向低温物体传递 C ．遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D ．做功和热传递是改变物体内能的两种方式 2.给旱区送水的消防车停于水平地面，在缓慢放水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不 变，不计分子间势能，则胎内气体 A .从外界吸热 B.对外界做负功 C. 分子平均动能减小 D.内能增加 3. 如图所示是密闭的气缸，外力推动活塞P 压缩气体，对缸内气体做功800J ， 同时气体向外界放热200J ，缸内气体的 A .温度升高，内能增加600J B.温度升高，内能减少200J C.温度降低，内能增加600J D.温度降低，内能减少200J 4. 如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气 A.体积不变，压强变小 B .体积变小，压强变大 C.体积不变，压强变大 D.体积变小，压强变小 5．如图所示，两个相通的容器P 、Q 间装有阀门K 、P 中充满气体，Q 为真空，整个系统与外界没有热交换.打开阀门K 后，P 中的气体进入Q 中，最终达到平衡，则 A.气体体积膨胀，内能增加 B.气体分子势能减少，内能增加 C.气体分子势能增加，压强可能不变 D .Q 中气体不可能自发地全部退回到P 中 6．下列说法中正确的是 A ．任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和 B ．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能 C ．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的 D ．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行 7．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是 A ．第二类永动机违反能量守恒定律 B ．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C ．外界对物体做功，则物体的内能一定增加 D ．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的 8．如图，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分子间相互作用，则被掩没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小。正确的说法是（ ） A.从外界吸热 B.内能增大 C .向外界放热 D.内能减小 物理化学热力学练习 一、填空题 1、物理量Q (热量)、V (系统体积)、W(功)、P (系统压力)、U (热力学能)、T (热力学温度)，其中属于 状态函数的是 ；与过程有关的量是 ；状态函数中属于强度性质的是 ；属于容量性质是 。 2、物质的量为10mol 的理想混合气体，其中组分A 的物质的量为3mol ，已知该混合气体的体积V =20dm 3，温度T=240.56K ，则混合气体的总压力p = kPa ，则组分A 的分压力p A = kPa ，分体积V A = dm 3 3、在可逆过程中，热温商之和（∑T Q δ） 体系的熵变（?S ）；不可逆过程热温商之和（∑T Q δ） 体系的熵变（?S ）。（选填：>, =, <） 4、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流，若以水为体系，其余为环境，则Q 0，ΔU 0。（选填：>, =, <，不确定） 5、系统经过不可逆循环过程?H 0，?G 0。（选填：>, =, <，不确定） 6、比较水的化学势的大小（此处p =101.325kPa ）： μ(l ,100℃, 2p θ) _ _μ(g ,100℃, 2p θ)。（选填：>, =, <，不确定） 7、吉布斯自由能与温度的关系=??? ????p T G 。 8、在一定T,p 下，由纯A(l ) 与B(l )混合而成理想液态混合物，此过程的Q m 0；?mix V m 0；?mix H m 0；?mix U m 0；?mix S m 0；?mix G m 0。（选填：>, =, <） 9、冰的熔点随外压的变化率d T (熔点)/d p (外压) 0。（选填：>, =, <，不确定） 10、在一真空容器中放入适量的H 2O(l )、I 2(g)和CCl 4 (l )。水与四氯化碳在液态完全不互溶，I 2可分别溶于水和四氯化碳中，上部的气体中三者皆存在，达到平衡后此系统的相数P= ；组分数C= ；自由度数F= 。（选择填入：0,1,2,3,4） 二、计算题 1、求101.3kPa 及263.15K 下，1mol 液态水转变为冰时的ΔS 、ΔH 、ΔU 和ΔG ，已知101.3kPa 及273.15K 下，1mol 液态水转变为冰时的ΔH 凝＝-6020J·mol －1，C P,水＝75.31 J·mol －1·K －1, C P,冰＝37.6 J·mol －1·K －1（水转变为冰时体积变化忽略不计） 2、已知I -和I 3-在298K 时的Δf G m θ分别为-51.67kJ·mol -1和-51.50kJ·mol -1，I 2（S ）在水中的饱和溶解度为0.00132mol·dm -3，求反应I -+I 2=I 3-在298K 时的标准平衡常数。 3、反应C(s ) + H 2O(g ) =H 2(g ) +CO(g )若在1000K 及1200K 时K θ 分别为2.472和37.58，试计算在此温度内的平均反应热Δr H m θ及在1100K 时的标准平衡常数K θ。 4、已知：298.15K 时， SO 2（g ） + 1/2 O 2（g ） = SO 3（g ） Δf H m θ（ kJ·mol -1） -296.830 - -395.72 S m θ（J· K -1·mol -1） 248.22 205.138 256.76 C p,m （J· K -1·mol -1） 39.87 29.355 50.67 1) 假设C p,m 随温度的变化可以忽略不计，试求850.15K 时该反应的Δr H m θ、Δr S m θ、Δr G m θ、K θ； 2) 假设SO 2（g ）与O 2（g ）的初始含量（物质的量分数）分别为6%与12%，其它成分为惰性 气体，反应前后的压力均为p θ，试求反应达到平衡时SO 2（g ）的转化率为80%的反应温度。 重庆大学2007年硕士研究生入学考试试卷 生物化学 一、概念题（每题3分，共24分） 1．有关限速酶的论述错误的是： A．催化代谢途径第一步反应的酶多为限速酶 B．代谢途径中相对活性最高的酶是限速酶，对整个代谢途径的流量起关键作用 C．分支代谢途径各分支的第一个酶经常是该分支的限速酶 D．限速酶是受代谢物调节的别构酶 2．有关蛋白质变性作用的论述错误的是： A．变性作用指的是蛋白质在某些环境因素作用下，高级结构破坏，丧失其生物学活性 B．某些变性蛋白在去掉变性因素之后，可以完全或部分恢复原有构象和活性C．许多变性蛋白水溶性降低，易被蛋白酶降解 D．蛋白质变性之后，多处肽链断裂，相对分子质量变小 3．有关酶的概念的叙述，正确的一项是： A．所有的蛋白质都有酶活性 B．其底物都是有机化合物 C．其催化活性都需要特异的辅助因子 D．酶不一定都是蛋白质 4．下列不是操纵子的组成部分的是： A．结构基因 B．启动子 C．操纵基因 D．阻遏物 5．（G+C）含量愈高，Tm愈高的原因是： A．G-C之间形成了1个共价键 B．G-C之间形成了2个氢键 C．G-C之间形成了离子键 D．G-C之间形成了3个氢键 6．有关酮体的论述，下列哪项不正确？ A．酮体是肝脏输出脂肪类能源的一种形式 B．脂肪动员减少时，肝内酮体生成和输出增多 C．酮体的生成和利用是一种生理现象 D．酮体输出时，不必与血浆蛋白结合也较容易通过血脑屏障 7．不是蛋白质合成的终止密码子的是： A．UGG B．UAA C．UAG D．UGA 8．在动物细胞中，下列物质不能转变为糖的是： A．草酰琥珀酸 B．甘油 C．乙酰辅酶A D．3-磷酸甘油醛 第二章热力学第一定律 2.5 始态为25 ?C，200 kPa的5 mol某理想气体，经途径a，b两不同途径到达相同的末态。途经a先经绝热膨胀到 -28.47 ?C，100 kPa，步骤的功 ；再恒容加热到压力200 kPa的末态，步骤的热。途径b为恒压加热过程。求途径b的及。 解：先确定系统的始、末 态 对于途径b，其功为 根据热力学第一定律 2.6 4 mol的某理想气体，温度升高20 ?C，求的值。 解：根据焓的定义 2.10 2 mol某理想气体，。由始态100 kPa，50 dm3，先恒容加热使压力体积增大到150 dm3，再恒压冷却使体积缩小至25 dm3。求整个过程的 。 解：过程图示如下 由于，则，对有理想气体和 只是温度的函数 该途径只涉及恒容和恒压过程，因此计算功是方便的 根据热力学第一定律 2.13 已知20 ?C液态乙醇(C 2H 5 OH，l)的体膨胀系数，等温压 缩率，密度，摩尔定压热容 。求20 ?C，液态乙醇的。 解：由热力学第二定律可以证明，定压摩尔热容和定容摩尔热容有以下关 系 2.14 容积为27 m3的绝热容器中有一小加热器件，器壁上有一小孔与100 kPa 的大气相通，以维持容器内空气的压力恒定。今利用加热器件使器内的空气由0 ?C加热至20 ?C，问需供给容器内的空气多少热量。已知空气的 。 假设空气为理想气体，加热过程中容器内空气的温度均匀。 解：在该问题中，容器内的空气的压力恒定，但物质量随温度而改变 注：在上述问题中不能应用，虽然容器的体积恒定。这是因为，从 小孔中排出去的空气要对环境作功。所作功计算如下： 在温度T时，升高系统温度 d T，排出容器的空气的物质量为 所作功 这正等于用和所计算热量之差。 2.15 容积为0.1 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 ?C，4 mol 的Ar(g)及150 ?C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求 图1 第3课时 热力学定律 导学目标 1.理解热力学第一定律，能运用其解释自然界能量的转化、转移问题.2.了解热力学第二定律，能运用其解释第二类永动机不能制成的原因以及自然界能量转移、转化的方向性问题． 一、热力学第一定律与能量守恒定律 [基础导引] 1．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900 J 的功，同时汽缸向外散热210 J ，汽缸里空 气的内能改变了多少？ 2．如图1，在汽缸内活塞左边封闭着一定量的空气，压强和大 气压相同．把汽缸和活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温 度，空气吸收的热量为Q 1.如果让活塞可以自由滑动(活塞与 汽缸间无摩擦、无漏气)，也使汽缸内空气温度升高相同温度，其吸收 的热量为Q 2.Q 1和Q 2哪个大些？ [知识梳理] 1．物体内能的改变 (1)________是其他形式的能与内能的相互转化过程，内能的改变量可用________的数值来量度． (2)________是物体间内能的转移过程，内能转移量用________来量度． 2．热力学第一定律 (1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它________________与外界对它所__________的和． (2)表达式：ΔU ＝________. 3．能量守恒定律 (1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律． (2)任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的，不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的． 二、热力学第二定律 [基础导引] 以下哪些现象能够发生？哪些不能发生？不能够发生的现象是否违背热力学第二定律？ A ．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热． B ．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能． C ．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离． D ．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体． [知识梳理] 1．两种表述 物化补考练习（一） 考察内容：第二、三单元 姓名： 一、选择题(12分) 1.常温常压下 1 mol H 2 与1 mol Cl 2在绝热钢瓶中反应生成 HCl 气体，则： A.0,0,0,0?=?=?G S H U r r r r B. 0,0,0,0??>?=?G S H U r r r r D. 0,0,0,0>?=?>?>?G S H U r r r r 2.单原子理想气体的 vm c =3/2 R ，当温度由 T 1变到T 2时，等压过程体系的熵 变与等容过程的熵变之比是 （ ） A.1:1, B.2:1, C.3:5, D.5:3 3.Ｑp ＝ΔH,不适用于下列哪个过程（ ） A.理想气体从 1×107Pa 反抗恒外压1×105Pa 膨胀到1×105Pa ， B.0℃、101325 Pa 下冰融化成水， C. 101325 Pa 下电解 CuSO 4 水溶液， D. 气体从298 K 、101325 Pa 可逆变化到 373K 、101325 Pa 。 4.某化学反应若在300K ，101325 Pa 下在试管中进行时放热 6×104J,若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J ，该化学反应的熵变ΔS 为（ ） A.-200 J ﹒K -1 B.200 J ﹒K -1 C.-20 J ﹒K -1 D.20 J ﹒K -1 二、填空题（12分） 1.1mol 单原子理想气体从 298K ，20 2.65 kPa 经历 ①等温可逆 ②绝热可逆 ③等压可逆 三条途径可逆膨胀，使体积增加到原来的二倍，系统对环境所做的功的净值分别为 W 1,W 2,W 3,三者的关系是： 2.某气体状态方程为 )(,)(V f T V f p =只是体积的函数，恒温下该气体的熵随体积 V 的增加而。 3.恒压下，无相变的单组分封闭系统的焓随温度的升高而 （ ）重庆大学化学期末复习要点
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