物理化学第二章热力学第一定律.ppt

问答： 判别下列各过程中的W、Q、?U (用正、负、零表示)： (1)如图所示，当电池放电后，若 (a)以水和电阻丝为体系， (b)以水为体系， (c)以电阻丝为体系， (d)以电池为体系， (e)以电池、电阻丝为体系， (f)以电池、电阻丝、水为体系。 思考： 思考： 思考： 问答： (1)在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管，加热盛水槽中之水，使其达到沸点。试问试管中的水是否会沸腾？为什么？ (2)夏天将室内电冰箱门打开，接通电源紧闭门窗(设墙壁门窗均不传热)，能否使室内温度降低？何故？ (3)Zn和稀H2SO4作用，在敞口瓶中进行；在封口瓶中进行。何者放热较多？何故？ (4)一铝制筒中装有压缩空气，突然打开筒盖，使气体冲出，当压力与外界相等时，立即盖上筒盖，过一会儿后筒中气体压力如何变化？ 在热力学计算过程中，常常用到状态函数法，即“系统状态函数的增量仅仅与始态、末态有关，而与变化的具体途径无关”。利用这一方法，可通过设计途径（原则是每一步对应的状态函数变都已知或能直接计算出来，然后相加），解决待求过程相应状态函数变的计算问题。状态函数法在热力学中是极为重要的。 可逆过程是本章中引出的一个重要模型。在可逆变化过程中，系统内部及系统与环境间在任何瞬间均无限接近平衡（例如，膨胀过程中系统内外压差为无限小，传热过程中系统内外温差为无限小），当系统沿可逆途径逆转复原时，系统及环境均能完全复原，不留任何“痕迹”。可逆过程在热力学中是极为重要的过程 。 + 0 + 0 + + + - + - 0 - 0 - - 0 0 0 (2) 一个外有绝热层的橡皮球内充105Pa的理想气体，突然投入真空中，球体积增加1倍。 (3)范氏气体等温自由膨胀。 (4)恒容绝热容器中发生下述反应： H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) (5)如果在上述容器中设法通入冷却水，使体系温度维持不变。 0 0 0 0 + + 0 0 0 0 - - W、Q、?U (1)状态固定后，状态函数都固定，反之亦然。 (2)状态函数改变后，状态一定改变。 (3)状态改变后，状态函数一定都改变。 (4)因为?U=QV， ?H=Qp，所以QV、Qp是特定条件下的状态函数。 (5)恒温过程一定是可逆过程。 (6)气缸内有一定量的理想气体，反抗一定外压作绝热膨胀，则?H=Qp=0。 对 对 对 错 错 错 (7)根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个体系若要对外做功，必须从外界吸收热量。 (8)体系从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，若?T=0，则Q=0，无热量交换。 (9)在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则?H=Qp=0。 (10)理想气体绝热变化中，W(可逆)=-Cv?T，W(不可逆)=-Cv?T ，所以W(绝热可逆)=W(绝热不可逆)。 错 错 错 错 (11)一封闭体系，当始终态确定后； (a)若经历一个绝热过程，则功有定值； (b)若经历一个等容过程（设Wf=0），则Q有定值； (c)若经历一个等温过程，则内能有定值； 对 对 错 (12)某一化学反应在烧杯中进行，放热Q1，焓变为?H1，若安排成可逆电池，使始态和终态都相同，这时放热Q2，焓变为?H2，则 ?H1 = ?H2。 对 “完全氧化”是指在没有催化剂作用下的自然燃烧 含C元素：完全氧化产物为 ， 而不是 含H元素：完全氧化产物为 ，而不是 含S元素：完全氧化产物为 ，而不是 含N元素：完全氧化产物为 完全氧化物的 （2） 由 计算?rHm?： 25℃， p ? 下： ?rHm? CH3OH(g) CO(g) + 2H2(g) CO2+ 2H2O ?cHm?(CO) 2?cHm?(H2) ?cHm?(CH3OH) +1.5O2 +1.5O2 25℃, p ? 下的 ?cHm?可直接查表 （注: 可直接写公式计算，不必写上面的过程） 即298.15 K下的标准摩尔反应焓等于同样温度下参与反应的各组分标准摩尔燃烧焓与其计量数乘积的代数和的负值 298.15K, 下的 可直接由手册查出 计算 但其它温度的 如何计算？ 3. 随温度的变化 --------基希霍夫(Kirchhoff)公