选择题答案.docx
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1、第一章热力学练习题答案一、判断题解答:1 .错。对实际气体不适应。2 .错。数量不同,温度可能不同。3 .错。没有与环境交换能量,无热可言:天气预报的“热”不是热力学概念,它是指温度,天气很热,指气温很高。4 .错。恒压(等压)过程是体系压力不变并与外压相等,恒外压过程是指外压不变化,体系压力并不一定与外压相等。5 .错。一般吸收的热大于功的绝时值,多出部分增加分子势能(内能)。6 .错。例如理想气体绝热压缩,升温但不吸热:理想气体恒温膨胀,温度不变但吸热。7 .第一句话对,第二句话错,如理想气体的等温过程=O,=0,U、H不变。8 .错,两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相组成不变
2、系统才成立。9 .错,理想气体=F(T),与7不是独立的。描述一定量理想气体要两个独立变量。10 .第一个结论正确,第二个结论错,因Q+W=AU,与途径无关。11 .错,Q、Q是过程变化的量、不是由状态决定的量,该式仅是数值相关而已。在一定条件下,可以利用,来计算Q、Q,,但不能改变其本性。12 .错,(1)未说明该过程的非体积功川是否为零;(2)若#=0,该过程的热也只等于系统的熔变,而不是体系的熔。13 .对。因为理想气体热力学能、焰是温度的单值函数。14 .错,这是水的相变过程,不是理想气体的单纯状态变化,Oe15 .错,该过程的,坏=0,不是恒压过程,也不是可逆相变,吸的热,增加体系的
3、热力学能。吸的热少于30.87kjo16 .错,在25C到120中间,水发生相变,不能直接计算。17 .错,H=N7;而只对组成不变的均相封闭系统成立,该题有相变。18 .错,AS是状态函数的增量,与途径无关,不一定等于功。19 .错,环境并没有复原,卡诺循环不是原途径逆向返回的。20 .错,无限小过程不是可逆过程的充分条件。如有摩擦的谆静态过程。21 .错,若有摩擦力(广义)存在,有能量消耗则不可逆过程,只是准静态过程。22 .对。只有每步都是可逆的才组成可逆过程。23 .对。7V)IV0该公式对理想气体可逆、不可逆过程都适用。24 .错,若是非理想气体的温度会变化的,如范德华气体。25 .
4、错,该条件对服从匕=RT+切的气体(钢球模型气体)也成立。26 .错,(de九S3九;,因此不等于零。27 .错,U=H-pV.PV不可能为零的。28 .错。C0?在100OK的标准摩尔生成焰可以由298K标准摩尔生成培计算出:由基尔霍夫定律得出的计算公式:1O(100OK)=Afm(298.15K)+flhhICpm(CO1)dT而不是Afm(100OK)=Afm(298.15K)+J298pmf29 .错,该过程是绝热不可逆膨胀,温度降低。30 .错,例如理想气体等温可逆压缩时,向环境传热但温度不变,热力学能不变。31 .错,机械搅拌时有非体积功,/0Qpa32 .错,两个过程的A7是不相
5、同的。二、单选题答案:I. A;2.C;3.D:4.C;5.B;6.C;7.A;8.A;9.D;10.B;II. A:12.A;13.A;14.D;15.B;16.A;17.B;18.D;19.B;20.A;21.B;22.A;23.C;24.C;25.B;26.C;27.D;28.B;29.D;30.B0说明:1、加电极电解时被氧化或表面上有铜原子析出,有物质交换;CUSa水溶液电解时也物质交换:因此只有“绝热箱中所有物质”才是封闭体系。2、Q、W不是状态函数。3、状态函数X,不是状态变化时,所有状态函数都变化的,例如等温过程,温度T就不变。4、U是状态函数,不是所有状态变化,内能U都变化的
6、,例如理想气体等温过程,内能U就不变化。5、本题应选理想气体与真空共同作体系,体系内部变化对环境无膨响,W=Oo6、绝热,钢瓶体积不变,体积功为零,又无非体积功,0=0,H=0,AU=O;也可以看成孤立体系。7、Q+W=U,当Q=O时,W=U,当W=O时,Q=U;Q与过程有关,无定值。8、烂不是体系的能量,它是辅助函数,没有明确的物理意义。9、rHm0是热效应大于零,指等温等压、无非体积功条件下吸热,没有这个条件,则反应吸热、放热、温度是否改变就无法确定。10、理想气体的内能是温度单值函数,始终态温度确定,则气体内能的变化可确定。用理想气体绝热可逆方程式计算,7v,z=Nl,Z1.W298。T
7、,W0:16、节流膨胀是绝热、等熔,并压力降低。Q=0,=0,p0,其焦耳一汤姆逊系数小于零,节流膨胀后温度升高。若AUac21、等温压缩、绝热压缩到相同的体积,绝热压缩比等温压缩环境作的功多。22、AUBA=uc+AUaAUiM=OUbc+Uca=0AUBC=-AUeA=AUAc.A到C是绝热过程,AUM=WM.曲边梯形ACCa的面积表示是WK的功,等于AUBco23、范德华气体分子之间有吸引力,体积增大,分子之间势能增大,在总内能不变条件下,分子动能降低,温度降低。24、该气体是钢球模型气体(分子有体积,分子之间无作用力),PV=RT+bP,其内能也仅是温度的函数,因此(euwn)=o26
8、、这是绝热恒容体系,内能不变,反应使其温度升高,压力增大,焰增大。26、这是简单热化学方程式计算,(3)=(2)-(I)027、C(金刚石)不是稳定单值,因此不是CO生成热,产物是CO,也不是碳的燃烧热,也不是金刚石燃烧热。停)=CP28、kjP是无非体积功时,C的定义式。不是基尔霍夫定律公式。29、由基尔霍夫定律的微分式可知,Ct=0o30、C到A是等温压缩,体系放热。三、多选题答案:1.CD;2.AD;3.CD;4.CE;5.BE:6. BC;7.BE;8.C;9.BC;10.AE说明:1、该公式对等压有非体积功过程、有相变过程不适用,对组成可变体系不适用C另外理想气体的H是温度的单值函数
9、,状态变化都适用。2、看是否违反热力学第一定律:(八)恒压绝热膨胀不能发生,恒压膨胀,体积要增大,温度要升高,绝热下无法实现。但恒外症下绝热膨胀可实现。(B)可实现,例如理想气体向真空膨胀。(C)降低内能可以实现。(D)恒容,W=O,绝热Q=O,内能不变,无法升温。(E)可实现,例如理想气体等温膨胀。3、键熠是在各种化合物中同类健离解能的平均值,而NZ与止只有种化合物,因此键熠就等于键离解能。4、始终态相同,内能、结变值一定。5、产物是2molNI1.(g),不是Nlh(g)标准生成热:是反应进度A,=ImOI时的反应热效应,不是达到化学平衡时放出的热。6、绝热过程,W=U,功大小与途径无关,
10、可逆、不可逆过程公式都适用,但可逆、不可逆的终态Pz1.(即温度T2)是不等的。7、在烧杯中进行,反应能全变成热放出,Wl=O:在电池中进行,向外作电功,反应能一部分作电功,另一部分才变成热,放出热的数量少一些。Q是负值,。Oo5 .错。系统由同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。经绝热可逆,AS=0;绝热不可逆过程,ASOo6 .错。系统经循环过程后回到始态,状态函数都不改变,但不能依此来判断过程的性质,可逆循环与不循环都可以回到始态。7 .错。正确说法是隔离系统平衡态的端最大。8 .错。正确的是绝热可逆过程中AS=0,绝热不可逆过程中ASO09 .不矛盾。理想气体经
11、等温膨张后,是的,吸的热全部转化为功,因气体的状态变化了,体积增大了,发生了其他变化。10 .错。例如过冷水结冰,自发过程,但炳减少。只有孤立体系或绝热体系,自发变化过程,ASOo11 .错。必须可逆相变才能用此公式。12 .错。系统的燃除热燃外,还有构型炳。例如XaOH固体溶于水,或C在氧气中燃烧,都是放热,但熠都是增加。13 .对。固体、液体变成气体,嫡是增加的。14 .错。冰在(TC,下转变为液态水,不能认为是自发方程;同样在OC,式下液态水也可以变成冰,只能说是可逆过程(或平衡状态)。15 .错。只有孤立体系才成立,非孤立体系不成立,例如过冷水结冰,S0(体积不变,压力升高),ASO,
12、0与S0无法判断G符号。27.队0、A氏A/=0,AS0。匕=RT八。,V2=RTV=空=谭与埸RTAS1V=RIn-=Rln11/201/10=R吗V11=Rln-=Hln-V220AS=S1+S2=RIn1一X12U=Rh20J21C040二、单选题答案:1.D;2.B;3.C;4.C;5.D;6.B;7.C;8.C;9.A;10.B;11.C;12.D;13.C;14.B;5.B;16.B;17.D;18.C;19.D;20.B;21.B;22.D:23.B;24.D;25.C;26.D;27.B;28.B:29.B:30.B:31.D;32.A;33.D;34.B;35.B;说明:36
13、.C;37.C;38.A;39.B;40.A01 .AH=Q的条件是等压、无非体积功,而S=HT要求等温可逆过程,因此满足条件是等温等压可逆过程,只有(D)可逆相变过程满足要求。2 .可逆过程无时间观念,时间无限长,速率无限慢,每步无限接近平衡,因此可逆热机效率最低,拉的火车跑得最慢。3 .“定速度下发生变化的”过程是不可逆的,孤立体系发生不可逆过程,峭增大。4 .克劳修斯不等式只能判断过程的性质,即可逆、不可逆与过程能否发生,不能判断过程的方向,即能否自发。(C)认为“S初7环必为自发过程是错误的。5 .有非体积功(如电功),QH,因此(D)在等温等压下,可逆电池反应:S=AHT是不对。6
14、.理想气体等温可逆过程,Q,=-Wr=TS=5000J,该不可逆做功W=-5000/10=-500JQ=-W=500JImol双原子气体=3.5R8 .绝热不可逆压缩,燧增大,AS(体)0;绝热,AS(环)=0o9 .理想气体等温膨胀。可逆与不可逆过程。始终态一样,烯变一定。Q=-W,若WR=2%r,则Qr=2Glr;可逆时,总炳等于零,不可逆时总峭大于零。=CdUpdV10 .JT是基本方程(IU=TdS-PdV得来,该题的本质是考查基本方程应用条件,(B)无非体积功的封闭体系的简单状态变化过程(可逆、不可逆均可。11 .节流过程是绝热下的自发不可逆过程,绝热不可逆AS(体)0,绝热AS(环
15、)=0;12 .埼变按等温可逆过程计算,5=2Rln2=l1.52JKo13 .理想气体卡诺循环途径是:等温可逆膨胀一绝热可逆膨胀一等温可逆压缩一绝热可逆压缩四步构成。等温膨胀时T、U、H不变,P减少,S、V增大;绝热膨胀时,S不变,V增大,T、U、H减少。主要看图中1,2步,只有(3)图符合要求。(HA1.=ACP14 .婚变,与温度7无关,由基尔霍夫定律,dTJ可知AG=O而ITJ因此S也与温度无关。15 .该题与14题同,=(),则AH、AS都与温度无关,AG=AH-TAS与T有关的。16 .Sna(三)+2H2(g)=Sn(三)+2H20(l),反应过程气体分子数减少,嫌减少。17 .
16、OK时任何纯物质的燃值都等于零是错误的,OK时完善晶体的燧值才等于零18 .这是理想气体等温等容混合,混合前后的体积不变,气体的分压不变,S=0,H=0o19 .这是化学反应结效应与燧效应对反应自由能AG的影响问题,G=AH-TAS,低压下可自发进行,说明A0:由于燃效应与温度有关,温度的升高,自发倾向降低,说明A5A/兀22 .基本方程:dU=TdS-PdV,等嫡等容下过程自发的判据是Us.v0o2V,zVfS=-dpdS=dp23 .节流是等培过程,用J巧T基本方程dH=TdS+VdP,dH=O,T,积分S=-dpJ八T。24 .蓄电池放电、充电都是不可逆方式进行的,体系复原,状态函数变化
17、为零,环境付出功,得到热,留下痕迹。选(D)00,AS=0,=0。25 .AS07=是绝热不可逆过程,(B)氮气与辄气的混合气体可逆绝热膨胀,AS=0;(C)理想气体自由膨胀,可看为绝热不可逆膨胀;(D)绝热条件下化学反应,若可逆方式进行,烯不大于零的。26 .自由能是辅助函数,不是体系向外做功的能量,因此自由能的含义只能按定义G=一行去理解。27 .过冷水凝结成冰是不可逆相变,也不是恒容的,AU7S;W7S+%W;AGo0,(B)是状态函数计算式是正确的。28 .由定义F=U-TS,T、S都是正值,因此FU;G=H-TS,GUF.29 .水相在等温下真空气化,只有等温条件,用Ab(或Am作自
18、发判据。30 .热力学基本方程应用条件是无非体积功、组成不变(无化学反应、不可逆相变)可逆、不可逆过程,或可逆相变、可逆化学反应;只有(B)理想气体向真空膨胀符合要求。5=股41.31 .T的条件是:等温、等压、无非体积功的可逆过程,(八)的反应不一定是可逆的。只有(D)恒温恒压下任意可逆相变符合条件。(P+-)(Vm-b)=RT32.Imol范德华气体的的方程:VmRTaRb口v)TVdT)VVm-bnR图=空=I钓(T=也A=ZZ=Eas人,T)p侬)垦CPT)pT偏摩尔量定义,等温等压下对11l求偏微商,化学势是强度性质量没有偏摩尔量,只有(B)符合要求。35 .X为容量性质,尤不是容量
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