第一章
热力学第一定律
选择题
1．关于焓的性质 , 下列说法中 正确的是（
）
(A) 焓是系统内含的热能 , 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量 , 它遵守热力学第一定律
(C) 系统的焓值等于内能加体积功
答案： D。因焓是状态函数。 2．涉及焓的下列说法中
(D) 焓的增量只与系统的始末态有关
）
(C) 在绝热可逆过程中焓变为零
正确 的是（
(A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零
(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化
答案： D。 因为焓变 H= U+ (pV)，可以看出若
(pV)＜ 0 则 ΔH＜ΔU。
）
(C) 很多物质的生成热都不能用
3．与物质的生成热有关的下列表述中 (A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 实验直接测量
不正确 的是（
(B) 化合物的生成热一定不为零
(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案： A 。按规定，标准态下最稳定单质的生成热为零。
4．下面的说法符合热力学第一定律的是（ ）
,其内能一定变化
(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时
(B) 在无功过程中 , 内能变化等于过程热 , 这表明内能增量不一定与热力学过程无关
(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关
(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关
答案： C。因绝热时 ΔU＝ Q＋W ＝ W 。（A ）中无热交换、无体积功故 0。（ B）在无功过程中 ΔU＝
ΔU＝ Q＋ W ＝
Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。 （ D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故 ΔU亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
5．关于节流膨胀 , 下列说法正确的是 (A) 节流膨胀是绝热可逆过程
塞两边的压力不断变化
答案： B （A ）Q >0, ＝0, p <0
(B) 节流膨胀中系统的内能变化
(C) 节流膨胀中系统的焓值改变
(D) 节流过程中多孔
6．在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的
H ＝ 0, p < 0
:
（B）Q ＝0,
H <0, p >0
（C）Q ＝0, H ＝0,
p <0 （ D）Q <0,
H
答案： C。节流膨胀过程恒焓绝热且压力降低。 答：否。其中
7．系统经一个循环后， ΔH、ΔU、 Q、 W 是否皆等于零？
H 和 U 为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即 ΔH＝ 0、ΔU＝ 0。而热与功是与途径有关的
函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒 温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
1. 在温度 T、容积 V 都恒定的容器中，含有 pA ， VA 和 nB， pB ，VB ，设容器中的总压为 （A ） pA V nA RT
A 和 B 两种理想气体，它们的物质的量、分压和分体积分别为 p。试判断下列公式中哪个是正确的（
nA ，
）。
（ B） pVB
(nA nB )RT nB RT
（C） A A nA RT （D ） 答：（ A ）只有（ A ）符合 Dalton 分压定律 。 4. 真实气体液化的必要条件是（
（ A ）压力大于
pVpVB B
）。
pC
（B）温度低于
TC
Vm,C
（ C）体积等于
（D）同时升高温度和压力
答：（ B ）
TC
是能使气体液化的最高温度，温度再高无论加多大压力都无法使气体液化。
1
; 填空题
8．节流膨胀过程又称为
_恒焓 ___ 过程，多数气体经此过程后引起温度
__下降 _____. (2 分 )
9膨胀到,吸热
5 dm3
．25 ℃下 , 1 mol N (可视为理想气体 )由 1 dm3
2 kJ, 则对外作功
W =
2 kJ (
按系统 得功为正的规定 ) .
第二章 热力学第二定律
;
选择题 10
．对任一过程，与反应途径无关的是
(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热答案： A 。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。
11．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变 (A) 大于零
(B) 小于零
(C) 等于零
(D) 无法确定
答案： A 。绝热不可逆过程熵要增加。
12一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转
, 当工作物质为气体时 , 热机效率为
42%, 若改用液体工作物
质, 则其效率应当
(A) 减少
(B) 增加 (C) 不变
(D)
无法判断 答案： C
13
． 在标准压力下， 100℃的液态水气化为 100℃的水蒸汽，体系的熵变为： (A) ΔS体＞ 0
(B) ΔS体＜ 0
(C) ΔS体＝ 0
(D) 难以确定
答案： A 。液态变为气态时，混乱度增加，故熵增加。
14． 263K 的过冷水凝结成 263K
的冰，则：
(A)
S < 0
(B)
S > 0
(C)
S = 0
(D) 无法确定
答案： A 。恒温下液体变
固体熵减少。
15．理想气体从状态
I 经自由膨胀到状态
II ，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？
(A)
H (B) G (C) ΔS隔离
(D) ΔU 答案： C。理想气体自由膨胀不做功，亦不换热，
故为隔离系统。
16． 在 α， β两相中均含有 A 和 B 两种物质，当达到平衡时，下列种哪情况是正确的：
(A) A
B
(B)AA
(C)AB
(D) A
B
答案： B
17．热力学第三定律可以表示为：
(A) 在 0K 时，任何晶体的熵等于零 (B) 在 0K 时，任何完整晶体的熵等于零
(C)在 0 ℃时，任何晶体的熵等于零
(D) 在
0℃时，任何完整晶体的熵等于零
答案： B
;
问答题 ; 填空题
18．一个过程系统的熵变为 △S， 而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为__△S___。 (1 分 )
因为状态函数与过程无关
;
计算题 19． (15 分 )101.3 kPa 下 , 1 mol 的 100 ℃水与
100 ℃的大热源相接触 , 经过两种不同的过程到达终态
100 ℃,
101.3 kPa 的水蒸气 : (1)保持压力不变 ; (2) 向真空膨胀 .试分别计算这两种过程的 Q, W, △U,△H,
△S, △A 及 △G 并判断过程是否可逆
.已知
100℃ ,101.3 kPa 下水的气化热△vapH Θm
= 40.71 kJ.mol － 1
, V
(l) =
18.8 ×10-6
m3
, V (g) = 3.02－
2
-1
.mol－
1
10×
m3
.mol
.
解: (1) W = - p △V = - 101.3 10×3 ×(3.02 10×－2 -18.8 10×-6
) = - 3.06 kJ
Q = △H = 40.71 kJ
△U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ
－ 3
△S = Q/T = 40.71 10× /373 = 109.1 J.K △A = △U - T △S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ
2
△G=0
∵ 在沸点下蒸发 ,故为可逆过程 .由 △G = 0 也可判断 . (2)
W =0
△U = 37.65 kJ △H = 40.71 kJ
△S = 109.1 J.K
△A = - 3.06 kJ
△G=0
Q =△U-W=37.65 kJ
△
S(环 ) = - Q/T = - ( △U-W)/T = - 37.65 10－× 3
/373 = - 100.9 J.K
△S(总 ) = △S + △S(环 ) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K － 1 > 0过程 (2) 为不可逆过程 .
20 ．将装有 3 的恒温密闭容器内，容器内充满 100kPa、
0.2 mol 乙醚的微小玻璃泡放入 308.15K、20 dm
x mol 氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在 100 kPa下沸点为 308.15K，此
时的蒸发焓为 25.10 kJ mol·－ 1。试求
（
1） 混合气体中乙醚的分压； （ 2） 分别计算氮气和乙醚的 △H、△S、 △G。 （10 分）
乙醚RT
0.2mol 8.3145J K 1pn mol 1
308.15K
乙醚
解： (1)
V
20 10 3 m 3
= =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa =
25.62kPa
(2)
变化过程中氮气的温度和分压没变，故 △H=0J、△S=0J·K －1、△G=0J。
乙醚的变化过程可设想为：
(1)
乙醚 (l ， 308.15K，100kPa)
乙醚 (g，308.15K，100kPa)
(2)
乙醚 (g，308.15K，p 乙醚 )
于是： △H= △H1+ △H2=(0.2 ×25.10+0) kJ =5.02 kJ
n乙醚 vap
H
m
100 kPap
S=△S1+ △S2=
T
n乙醚 Rln
乙醚
[ 0.2
25.10 103 0.2 8.3145ln 100kPa ] =
308.15
25.62kPa J·K －1
－1
=18.56 J K·
p乙 醚
G=△G1+ △G2= 0+ nRT ln 100kPa
[0.2 8.3145 308.15 ln 25.10062 ] J
= －697.8 J
或者采用下式计算 △G= △H－T△S
第三章 多组分系统热力学
; 选择题
21． 两液体的饱和蒸汽压分别为
p* A，p* B ，它们混合形成理想溶液， 液相组成为 x，气相组成为 y，若 p* A > p* B ，则：
(A) y >x (B) y > y (C)x
>
y
(D) y
>
y
A
A
A
B
A
A
B
A
答案： A
22．已知 373K 时液体 A 的饱和蒸气压为 133.24kPa，液体 B 的饱和蒸气压为
66.62kPa。设 A 和 B 形成理想溶液，
当溶液中 A 的物质的量分数为 0.5 时，在气相中 A 的物质的量分数为：
(A) 1
(B)1/2
(C)
2/3
(D) 1/3
3
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