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物理化学习题 热力学第一定律 练 习 当体系的状态一定时，所有的状态函数有定值。当体系的状态发生变化时，所有的状态函数的数值亦随之而变。这种说法对吗？为什么？?? 提示 答案：（不对，状态变，必有某些状态函数发生变化，但不一定是全部都变。） 根据道尔顿分压定律，p =∑pB 可见压力是广度性质的状态函数。此说法对吗？为什么？?? 提示 答案：（不对，道尔顿定律中的分压不是指体系中某一部分的压力，而是指单独存在时所表现出的压力。） 已知体积膨胀系数，等温压缩系数，等容压力系数，试证：。?? 提示 答案：（根据循环规则，可证。） 下列说法对吗？为什么？ (1)热的东西比冷的东西温度更高。所以，体系温度升高一定从环境吸热，而体系温度不变则与环境无热交换。 (2)热力学能的绝对值可通过功和热的测定而得到。 (3)在一绝热容器中将等量的 100℃ 水与 0℃ 冰混合，体系最后温度将低于 50℃。?? 提示 答案：〔(1)不对，可通过作功形式改变温度. (2)不对，热力学能的绝对值目前无法测得，热力学第一定律表达式中是ΔU而不是 U。(3) 对，冰熔化成0℃水需要吸热。） 请列举三种 δW =0 的过程。?? 提示 答案：〔a. 恒容，b. 真空膨胀，c. 理想气体节流膨胀〕 设一气体经过如图中 A→B→C→A 的可逆循环过程，应如何在图上表示下列各量： (1)体系净做的功： (2)B→C 过程的 ΔU； (3)B→C 过程的 Q。?? 提示 答案：〔(1).ΔABC 面积???(2).AC 线下面积???(3).ACB 下面积〕 在一个被活塞密闭的容器中有 1mol 碳酸钙，将它加热到 700℃ 即分解。此活塞开始恰置于样品之上，且整个处在大气压之下。当 CaCO3 完全分解，对外作多少功？?? 提示 答案：(-8.09kJ) 下列对可逆过程的描述何者不正确？ (1)能使体系和环境完全复原的过程。 (2)在整个过程中体系内部无限接近于平衡态。 (3)完成过程的时间无限长。 (4)一个带活塞储有一定量气体的气缸，设活塞无重量，控制内外压差无限小，缓慢膨胀到终态，再压缩使体系回到始态。?? 提示 答案：(4) 指出下列说法的错误。 (1)因 Qp =ΔH，Qv=ΔU，所以 Qp 和 Qv 都是状态函数。 (2)在一绝热气缸内装有一定量的理想气体。活塞上的压力一定。当向缸内的电阻丝通电时，气体缓慢膨胀。因该过程恒压且绝热，故 ΔH =0。 (3)100℃，101325Pa 的水向真空蒸发成 100℃ ，101325Pa 的水蒸气。因此过程 W =0 且等压故有 ΔU =Q =ΔH。?? 提示 答案：〔(1) Q 不是状态函数，与途径有关（只存在于过程中），上述两等式说明可通过一定条件下热效应的测量而求得 ΔH,ΔU。(2) 不对，ΔH＝Qp 成立的条件是恒压，无其他功，但此时有电功存在。(3) 不对，过程非等压，Q＝ΔU 但　Q≠ΔH〕 试证明对任何物质均有 Cp≥Cv。对 1mol 理想气体，Cp,m =Cv,m+R。?? 提示 答案：（,对理想气体：） 27℃ 时，将 100g Zn 溶于过量稀硫酸中。反应若分别在开口烧杯和密闭容器中进行。哪种情况放热较多？多出多少？?? 提示 答案：（恒容放热多，多 3816J） 在，25℃ 下，空气的热容近似为 21J·K-1·mol-1。问在此条件下，加热一体积为 125m3 的空室至温度升高 10℃。需要热多少？若用 1kW 的加热器加热需要多少时间？?? 提示 答案：（1073.5 kJ，17.9 min） 指出下列过程中 Q、W、ΔU、ΔH 各量是正、是负、还是零？?? 提示 答案：〔Q(0,0,0,0)、W(0,0,0,0)、ΔU(0,0,0,0)、ΔH(0,0,0,0)〕 过 程 Q W ΔU ΔH 理想气体可逆等温膨胀 0 0 0 0 理想气体绝热自由膨胀 0 0 0 0 理想气体绝热膨胀 0 0 0 0 理想气体不可逆等温膨胀 0 0 0 0 在 101.325kPa 下，1mol 100℃ 的水等温蒸发为水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，所以 ΔU =0,ΔH =0，由于过程等压且无其他功，故有 Qp =ΔH =0。根据热力学第一定律W =0。这一结论对吗？为什么？?? 提示 答案：（不对，因为有相变化产生，故相变热不为零。） 在(a)、(b)图中，AB 线代表等温可逆过程，AC 线代表绝热可逆过程。若从 A 点出发： (1)经绝热不可逆膨胀到达 V2 见图(a)，则终点将在 C 之下、B 之上。还是 B 和 C 之间？ (2)经绝热不可逆膨胀到达 p2 见图(b) ，则终点在 C 之左、B