1、第2章 熱力學(xué)第一定律練習(xí)題一、思考題1. 理想氣體的絕熱可逆和絕熱不可逆過(guò)程的功，都可用公式計(jì)算，那兩種過(guò)程所做的功是否一樣2. 在相同的溫度和壓力下，一定量氫氣和氧氣從四種不同的途徑生成水：(1)氫氣在氧氣中燃燒，(2)爆鳴反應(yīng)，(3)氫氧熱爆炸，(4)氫氧燃料電池。在所有反應(yīng)過(guò)程中，保持反應(yīng)方程式的始態(tài)和終態(tài)都相同，請(qǐng)問(wèn)這四種變化途徑的熱力學(xué)能和焓的變化值是否相同3. 在298 K， kPa壓力下，一杯水蒸發(fā)為同溫、同壓的氣是一個(gè)不可逆過(guò)程，試將它設(shè)計(jì)成可逆過(guò)程。二、填空題1. 封閉系統(tǒng)由某一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一循環(huán)過(guò)程，此過(guò)程的；與的關(guān)系是_，但與的數(shù)值_，因?yàn)開(kāi)。2. 狀態(tài)函數(shù)在數(shù)學(xué)上的

2、主要特征是_。3. 系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)可分為_(kāi)，凡與系統(tǒng)物質(zhì)的量成正比的物理量均稱為_(kāi)。4. 在300K的常壓下，2mol的某固體物質(zhì)完全升華過(guò)程的體積功。5. 某化學(xué)反應(yīng)：A(l) + (g) C(g)在500K恒容條件下進(jìn)行，反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)放熱10kJ，若反應(yīng)在同樣溫度恒容條件下進(jìn)行，反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)放熱_。6. 已知水在100的摩爾蒸發(fā)焓kJ·mol-1，1mol水蒸氣在100、條件下凝結(jié)為液體水，此過(guò)程的；。7. 一定量單原子理想氣體經(jīng)歷某過(guò)程的kJ，則此過(guò)程的；。8. 一定量理想氣體，恒壓下體積工隨溫度的變化率。9. 封閉系統(tǒng)過(guò)程的的條件：(1) 對(duì)于理想氣體單純變化

3、過(guò)程，其條件是_；(2)對(duì)于有理想氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，其條件是_。10. 壓力恒定為100kPa下的一定量單原子理想氣體，其kPa。11. 體積恒定為2dm3的一定量雙原子理想氣體，其m3。12. 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓隨溫度的變化率；在一定的溫度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓與溫度無(wú)關(guān)的條件是_。13. 系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與環(huán)境之間，在_過(guò)程中，稱為可逆過(guò)程。14. 在一個(gè)體積恒定為2m3，的絕熱反應(yīng)器中，發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)使系統(tǒng)溫度升高1200，壓力增加300kPa，此過(guò)程的；。15. 在一定溫度下_；_。16. 在25時(shí)乙烷C2H6(g)的_。17. 要確定甲烷燃燒能達(dá)到的最高火焰溫度，所需要的熱力學(xué)基

4、礎(chǔ)數(shù)據(jù)是_。18. 一定量理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹過(guò)程，；流動(dòng)功。三、單項(xiàng)選擇題1. 一定量的某種氣體，在確定該系統(tǒng)的狀態(tài)時(shí)，只需要說(shuō)明系統(tǒng)的【 】。A. B. C. D. 2. 在一定壓力和一定溫度范圍內(nèi)，液體的摩爾蒸發(fā)焓隨溫度的變化率【 】。A. > 0 B. < 0 C. = 0 D. 無(wú)法確定3. 一定量的某種理想氣體從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱可逆過(guò)程膨脹至，和反抗恒外壓絕熱膨脹至，則【 】，在數(shù)值上【 】。A. >, > B. <, > C. >, < D. <, <4. 某液體物質(zhì)在恒溫恒壓下蒸發(fā)為蒸氣，過(guò)程的【 】。A. >

5、 0 B. = 0 C. < 0 D. 無(wú)法確定5. 真實(shí)氣體經(jīng)歷自由膨脹過(guò)程，系統(tǒng)的【 】，系統(tǒng)的溫度變化【 】。A. = 0，= 0 B. 0， = 0 C. = 0， 0 D. 0， 0 (1) 25，常壓條件下反應(yīng)，其過(guò)程的【 】；【 】；【 】；【 】。(2) 25，恒容條件下反應(yīng)，其過(guò)程的【 】；【 】；【 】；【 】。(3) 在絕熱密閉剛性容器中反應(yīng)，終態(tài)溫度升高，壓力增大，其過(guò)程的【 】；【 】。(4) 在絕熱恒壓條件下反應(yīng)，終態(tài)溫度升高，體積增大，其過(guò)程的【 】；【 】；【 】。7. 在一保溫良好、門(mén)窗緊閉的房間內(nèi)，若將電冰箱門(mén)打開(kāi)，不斷向冰箱供給電能，室內(nèi)的溫度將【

6、】。 A. 逐漸降低 B. 逐漸升高 C. 不變 D. 無(wú)法確定8. 在一體積恒定的絕熱箱中有一絕熱隔板，其兩側(cè)放有皆不相同的N2(g)，N2(g)可視為理想氣體，今抽去隔板，則此過(guò)程的【 】；【 】。A. > 0 B. = 0 C. < 0 D. 無(wú)法確定9. 下列各摩爾反應(yīng)焓中，屬于摩爾生成焓的是【 】。10. 已知25時(shí)，金剛石的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓kJ·mol-1，石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓kJ·mol-1，則金剛石的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓=【 】。A. ·mol-1 B. ·mol-1 C. ·mol-1 D. 無(wú)法確定11. 若要通過(guò)節(jié)流膨

7、脹達(dá)到制冷效果，則需要求【 】。 A.> 0 B. = 0 C. < 0 D. 無(wú)法確定12. 某狀態(tài)下的空氣經(jīng)節(jié)流膨脹過(guò)程的，【 】。A.> 0 B. = 0 C. < 0 D. 無(wú)法確定四、計(jì)算題(教材習(xí)題) 1mol理想氣體在恒定壓力下溫度升高1，求過(guò)程中系統(tǒng)與環(huán)境交換的功。 始態(tài)為25，200kPa的5mol某理想氣體，經(jīng)a，b兩不同途徑到達(dá)相同的末態(tài)。途徑a先經(jīng)絕熱膨脹到，100kPa，步驟的功kJ；再恒容加熱到壓力200kPa的末態(tài)，步驟的熱kJ。途徑b為恒壓加熱過(guò)程。求途徑b的和。 4mol的某理想氣體，溫度升高20，求的值。 某理想氣體。今有5mol該氣

8、體恒容升溫50。求過(guò)程的。 某理想氣體。今有5mol該氣體恒壓降溫50。求過(guò)程的。 2mol某理想氣體的。由始態(tài)100kPa，50dm3，先恒容加熱使壓力升高到200kPa，再恒壓冷卻使體積縮小至25dm3。求整個(gè)過(guò)程的。 已知CO2(g)的摩爾定壓熱容 (1) 求300K至800K間CO2(g)的平均摩爾定壓熱容； (2) 求1kg常壓下的CO2(g)從300K恒壓加熱至800K時(shí)所需要的熱。 * 已知20CH3CH2OH (l)的體積膨脹系數(shù)，等溫壓縮率，摩爾定壓熱容，密度。求20時(shí)液態(tài)乙醇的。 水煤氣發(fā)生爐出口的水煤氣的溫度是1100，其中CO(g)和H2(g)的摩爾分?jǐn)?shù)均為。若每小時(shí)有300kg的水煤氣由1100冷卻到100，并用所回收的熱來(lái)加熱水，使水溫由25升高到75。求每小時(shí)生產(chǎn)熱水的質(zhì)量。CO(g)和H2(g)的摩爾定壓熱容與溫度的函數(shù)關(guān)系查教材附錄，水(H2O, l)的比定壓熱容。 在一帶活塞的絕熱容器中有一絕熱隔板，隔板的兩側(cè)分別為2mol，0的單原子理想氣體A及5mol，100的雙原子理想氣體B，兩氣體的壓力均為100kPa。活塞外的壓力維持在100kPa不變。今將容器內(nèi)的隔板撤去，使兩種氣體混合達(dá)到平衡態(tài)。求末態(tài)的溫度及過(guò)程的，。 蒸汽鍋爐中連續(xù)不斷地注入20的水，將其加熱并蒸發(fā)成180，飽和蒸氣壓為的水蒸氣.求