南京大学《物理化学》考试 第一章 热力学第一定律及其应用

第一章热力学第一定律及其应用物化试卷（一）1．物质的量为n的纯理想气体，该气体在如下的哪一组物理量确定之后，其它状态函数方有定值。

( )(A) p (B) V (C) T,U (D) T, p2. 下述说法哪一个正确? ( )(A) 热是体系中微观粒子平均平动能的量度(B) 温度是体系所储存热量的量度(C) 温度是体系中微观粒子平均能量的量度(D) 温度是体系中微观粒子平均平动能的量度3. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将： ( )(A)不变 (B)升高 (C)降低 (D)无法判定4. 1 mol 373 K，标准压力下的水经下列两个不同过程变成373 K，标准压力下的水气， (1) 等温等压可逆蒸发，(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为： ( )(A) |W1|> |W2| Q1> Q2 (B)|W1|< |W2| Q1< Q2(C) |W1|= |W2| Q1= Q2 (D)|W1|> |W2| Q1< Q25. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时热力学能将：( )(A)降低 (B)增加 (C)不变 (D)增加、减少不能确定6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间： ( )(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 (D) 温度恒定与热交换无关7. 一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度：( )(A) 较快 (B) 较慢 (C) 一样 (D) 不一定8. 始态完全相同(p1,V1,T1)的一个理想气体体系，和另一个范德华气体体系，分别进行绝热恒外压(p0)膨胀。

当膨胀相同体积之后,下述哪一种说法正确?( )(A) 范德华气体的热力学能减少量比理想气体多(B) 范德华气体的终态温度比理想气体低(C) 范德华气体所做的功比理想气体少(D) 范德华气体的焓变与理想气体的焓变相等9．ΔH =Q p , 此式适用于下列哪个过程：( )(A) 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa(B) 0℃ , 105 Pa 下冰融化成水(C) 电解 CuSO4水溶液(D) 气体从(298 K, 105 Pa)可逆变化到(373 K, 104 Pa) 10．在100℃和25℃之间工作的热机，其最大效率为： ( ) (A) 100 % (B) 75 % (C) 25 % (D) 20 % 11．对于封闭体系，在指定始终态间的绝热可逆途径可以有:( )(A) 一条 (B) 二条 (C) 三条 (D) 三条以上12．某理想气体的γ =C p/C v=1.40,则该气体为几原子分子气体? ( ) (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13．实际气体绝热恒外压膨胀时,其温度将： ( )(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定14．当以5 mol H2气与4 mol Cl2气混合，最后生成2 mol HCl气。

南京⼤学《物理化学》练习第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤第⼀章热⼒学第⼀定律及其应⽤返回上⼀页1. 如果⼀个体重为70kg的⼈能将40g巧克⼒的燃烧热(628 kJ) 完全转变为垂直位移所要作的功,那么这点热量可⽀持他爬多少⾼度?2. 在291K和下,1 mol Zn(s)溶于⾜量稀盐酸中,置换出1 mol H2并放热152 。

Zn和盐酸为体系，求该反应所作的功及体系内能的变化。

kJ若以3．理想⽓体等温可逆膨胀，体积从V1胀⼤到10V1，对外作了41.85 kJ的功，体系的起始压⼒为202.65 kPa。

(1)求V1。

(2)若⽓体的量为2 mol ,试求体系的温度。

4．在及423K时，将1 mol NH3等温压缩到体积等于10 dm3, 求最少需作多少功？（1）假定是理想⽓体。

（2）假定服从于范德华⽅程式。

已知范⽒常数a=0.417 Pa·m6·mol-2, b=3.71×m3/mol.5．已知在373K和时，1 kg H2O（l）的体积为1.043 dm3,1 kg⽔⽓的体积为。

1 mol H2O(l),在373 K和外压为时1677 dm3,⽔的=40.63 kJ/mol 当完全蒸发成⽔蒸⽓时，求（1）蒸发过程中体系对环境所作的功。

（2）假定液态⽔的体积忽略⽽不计，试求蒸发过程中的功，并计算所得结果的百分误差。

（3）假定把蒸汽看作理想⽓体，且略去液态⽔的体积，求体系所作的功。

（4）求（1）中变化的和。

（5）解释何故蒸发热⼤于体系所作的功？6．在273.16K 和时,1 mol的冰熔化为⽔，计算过程中的功。

已知在该情况下冰和⽔的密度分别为917 kg·m-3和1000 kg·m-3。

7．10mol的⽓体（设为理想⽓体），压⼒为1013.25 kPa,温度为300 K，分别求出等温时下列过程的功：（1）在空⽓中（压⼒为）体积胀⼤1 dm3。

（2）在空⽓中膨胀到⽓体压⼒也是。

《物理化学》参考书目一、参考文章目录绪论1.美国化学科学机会调查委员会等编：《化学中的机会》，曹家桢等译，中国化学会出版，1986。

2.化学发展简史编写组，《化学发展简史》，科学出版社1980。

3.国家教委理科化学教材编写委员会物理化学编审组，《物理化学教学文集》，高等教育出版社，1986。

4.中国自然辩证法研究会化学化工专业组，《化学哲学基础》编委会编著，《化学哲学基础》，科学出版社，1986。

第一章热力学第一定律及应用1.王竹溪:“热力学发展史概要”“，《物理通报》，4，145（1962）。

2.王军民，刘芸：“在热化学中引入反应进度的概念”，《大学化学》，3（5），16（1988）。

3.刘子祥：“热化学法闭路循环制氢和氧的新进展”，《化学通报》，6，25（1988）。

]4.H.Erlichson:“热力学第一定律中的内能”，《大学物理》，6，18（1987）。

5.L.K.Nash:“Elementary Chemical Thermodynami cs”,J.Chem. Educ.42,64(1965).第二章热力学第二定律1.陈荣悌：“热力学第二定律“，《化学通报》，1，49（1963）。

]2.王竹溪:“‘热寂说’不是热力学第二定律的科学推论”，《自然科学争鸣》，1，62（1975）。

3.郑克祥：“Gibbs对化学热力学的贡献”，《大学化学》，2（6），55（1987）4.邵美成：“谈谈对热力学第二定律的一些看法”，《化学通报》，6，325（1977）。

5.邵美成：“熵的概念及其在化学中的应用”，《化学通报》，2，120（1974）。

6.李申生：“太阳能利用与热力学定律”，《大学物理》，5（1987）。

7.高执隶：“关于ΔH和ΔG的一些问题”，《大学化学》，2（2），48，1987。

8.童祜嵩：“将热力学偏导数以及状态方程变量、热容和熵表达的一般方法”，《化学通报》，9，46（1982）。

第一章 热力学第一定律与热化学例题1 1mol 理想气体于27℃ 、101325Pa 状态下受某恒定外压恒温压缩到平衡，再由该状态恒容升温到97 ℃ ，则压力升到1013.25kPa 。

求整个过程的W 、Q 、△U 及△H 。

已知该气体的C V ，m 恒定为20.92J ∙mol -1 ∙K -1。

解题思路：需先利用理想气体状态方程计算有关状态：(1mol, T 1=27℃, p 1=101325Pa ，V 1)→(1mol, T 2=27℃, p 2=p 外=?，V 2=?) →(1mol, T 3=97℃, p 3=1013.25kPa ，V 3= V 2)例题2 计算水在 θp ，-5℃ 的结冰过程的△H 、△S 、△G 。

已知θ)(,,2l O H m p C ，θ)(,,2s O H m p C 及水在 θp ，0℃的凝固焓θm con H ∆。

解题思路：水在 θp ，-5℃ 的结冰过程为不可逆过程，计算时要利用θp ，0℃结冰的可逆相变过程，即H 2O （l ，1 mol ，-5℃ ，θp2O （s ，1 mol ，-5℃，θp ） ↓△H 2,△S 2, △G 2 ↑△H 4,△S 4, △G 4 H 2O （l ，1 mol ， 0℃，θp H 2O （s ，1 mol ，0℃，θp ）△H 1=△H 2＋△H 3＋△H 4=θ)(,,2l O H m p C （273K-268K ）+θm con H ∆+θ)(,,2s O H m p C (268k-273K)△S 1=△S 2＋△S 3＋△S 4=θ)(,,2l O H m p C ln(273/268)+ θm con H ∆/273+θ)(,,2s O H m p C ln(268/273)△G 1=△H 1-T 1△S 1例题3 在 298.15K 时，使 5.27 克的甲醇(摩尔质量为32克) 在弹式量热计中恒容燃烧，放出 119.50kJ 的热量。

南京大学自测题汇总第一章热力学第一定律及其应用自测题一、选择题1、物质的量为n 的纯理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其它状态函数方有定值？A 、 pB 、VC 、T 、UD 、T 、p2、有一真空绝热瓶子，通过阀门和大气相隔。

当阀门打开时，大气（视为理想气体）进入瓶，此时瓶气体的温度将（）A 、升高B 、降低C 、不变D 、不确定3、公式?H =Q p 适用于下列过程中的A 、理想气体从1013.25kPa 反抗恒定的外压101.325kPa 膨胀；B 、273K 、101.325kPa 下冰融化成水；C 、298K 、101.325kPa 下电解CuSO 4水溶液；D 、气体从状态I 等温可逆变化到状态II4、可逆机的效率为η，冷冻机的冷冻系数为β，则η和β的数值满足A 、11<<βη,；B 、11≤≤βη,；C 、11><βη, ；D 、βη,1<可以小于、等于、大于15、对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是（）1、对外作功且放出热量；2、恒容绝热升温、无非膨胀功；3、恒压绝热膨胀4、恒温绝热膨胀A 、1、4B 、2、3C 、3、4D 、1、26、实际气体经节流膨胀后，（）A 、Q <0, ?H =0, ?p <0B 、Q =0, ?H =0, ?T <0C 、Q =0, ?H <0, ?p <0D 、Q =0, ?H =0, ?p <07、某气体的状态方程为bp RT pV +=m （b 大于零的常数），此气体向真空绝热膨胀后的温度A 、不变B 、上升C 、下降D 、不确定8、根据定义；等压膨胀系数p T V V a ??? ????=1，等容压力系数VT p p ??? ????=1β，等温压缩系数κβακ,,,p V VT-=1三者间的关系为 A 、κβα?=?p B 、1=??κβα C 、p /βκα=?D 、κβα??=p9、氏气体经Joule 实验后（绝热真空膨胀）气体的温度将（）A 、上升B 、下降C 、不变D 、不确定10、有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌粒和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为体系，则（）A 、Q <0, W >0, ?H <0B 、Q =0, W =0, ?U >0C 、Q =0, W >0,?U <0D 、Q =0, Wi>0, ?U =0 11、1mol, 373k, O p 下的水经下列两个不同过程达到373K 、O p 下的水汽：（1）等温可逆蒸发，（2）真空蒸发。