物化核心教程习题答案(3)

Q = 0 理想气体分子间没有引力。体积增大分子间势能不增加，保持温度不变，不必从环境吸热。 ?U = 0 因为温度不变，理想气体的热力学能仅是温度的函数。 ?H = 0 因为温度不变，理想气体的焓也仅是温度的函数。

（2）W = 0 因为自由膨胀外压为零。

Q ? 0 范氐气体分子间有引力。体积增大分子间势能增加，为了保持温度不变，必须从环境吸热。

?U ? 0 因为从环境所吸的热使系统的热力学能增加。

?H ? 0 根据焓的定义式可判断，系统的热力学能增加，焓值也增加。 （3）W ? 0 放出的氢气推动活塞，系统克服外压对环境作功。

Q ? 0 反应是放热反应。

?U ? 0 系统既放热又对外作功，热力学能下降。 ?H ? 0 因为这是不做非膨胀功的等压反应，?H = Qp 。

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第 三 章 热力学第二定律

（4）W = 0 在刚性容器中是恒容反应，不作膨胀功。 Q = 0 因为用的是绝热钢瓶

?U = 0 根据热力学第一定律，能量守恒，热力学能不变。

?H ? 0 因为是在绝热刚瓶中发生的放热反应，气体分子数没有减少， 钢瓶内温度升高，压力也增高，根据焓的定义式可判断焓值是增加的。

（5）W ? 0 常温、常压下水结成冰，体积变大，系统克服外压对环境作功。

Q ? 0 水结成冰是放热过程。

?U ? 0 系统既放热又对外作功，热力学能下降。 ?H ? 0 因为这是等压相变，?H = Qp 。

6. 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水：（1）氢气在氧气中燃烧；（2）爆鸣反应；（3）氢氧热爆炸；（4）氢氧燃料电池。在所有反应中，保持反应始态和终态都相同，请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?

答：应该相同。因为热力学能和焓是状态函数，只要始终态相同，无论通过什么途径，其变化值一定相同。这就是：异途同归，值变相等。

7. 一定量的水，从海洋蒸发变为云，云在高山上变为雨、雪，并凝结成冰。冰、雪熔化变成水流入江河，最后流入大海，一定量的水又回到始态。问历经整个循环，水的热力学能和焓的变化是多少?

答：水的热力学能和焓的变化值都为零。因为热力学能和焓是状态函数，不论经过怎样的循环，其值都保持不变。这就是：周而复始，数值还原。

8. 298 K，101.3 kPa压力下，一杯水蒸发为同温、同压的气是不可逆过程，试将它设计成可逆过程。 答：可逆过程（1）：绕到沸点

或可逆过程（2）：绕到饱和蒸气压

二、概念题 题号 选项 题号

1 D 9 2 C 10 3 B 11 4 A 12 7

5 A 13 6 D 14 7 C 15 8 C 16 第 三 章 热力学第二定律

选项 B B A B C C D B 1. 对于理想气体的热力学能有下述四种理解：

（1）状态一定，热力学能也一定 （2）对应于某一状态的热力学能是可以直接测定的

（3）对应于某一状态，热力学能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值 （4）状态改变时，热力学能一定跟着改变 其中都正确的是（ ）。

（A）（1），（2） （B）（3），（4） （C）（2），（4） （D）（1），（3） 答：（D） 热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。

2. 有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将（ ）。

（A）不变 （B）升高 （C）降低 （D）无法判定 答：（C）气体膨胀对外作功，热力学能下降。

3. 有一真空钢筒，将阀门打开时，大气（视为理想气体）冲入瓶内，此时瓶内气体的温度将（ ）。

（A）不变 （B）升高 （C）降低 （D）无法判定 答：（B）大气对系统作功，热力学能升高。

4. 1 mol 373 K、标准压力下的水分别经历：（1）等温、等压可逆蒸发；（2）真空蒸发， 变成373 K、标准压力下的水气。这两个过程中功和热的关系为（ ）。

（A）W 1< W 2、Q 1> Q 2 （B） W 1< W 2、Q 1< Q 2 （C）W 1= W 2、Q 1= Q 2 （D） W 1> W 2、Q 1< Q 2 答：（A）过程（1）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。

5. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱, 将冰箱门打开, 并接通电源使其工作, 过一段时间之后, 室内的平均气温将如何变化（ ）？

（A）升高 （B）降低 （C）不变 （D）不一定 答：（A）对冰箱作的电功全转化为热了。

6. 凡是在孤立系统中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是（ ）。

（A）ΔU > 0，ΔH > 0 （B）ΔU = 0 ，ΔH = 0 （C）ΔU < 0，ΔH < 0 （D）ΔU = 0，ΔH不确定

答：（D） 热力学能是能量的一种，符合能量守衡定律，在孤立系统中热力学能保持不变。而焓虽然有能量单位，但它不是能量，不符合能量守衡定律。例如，在绝热钢瓶里发生一个放热的气相反应，ΔH可能回大于零。

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第 三 章 热力学第二定律

7. 理想气体向真空绝热膨胀后，他的温度将（ ）。

（A）升高 （B）降低 （C）不变 （D）不一定

答：（C）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。

8. 某气体的状态方程pVm= RT+bp（b是大于零的常数），此气体向真空绝热膨胀，温度将（ ）。

（A）升高 （B）降低 （C）不变 （D）不一定

答：（C）由气体状态方程pVm= RT+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变）。

9. 公式?H = Qp适用于哪个过程（ ）。

（A）理想气体绝热等外压膨胀 （B）H2O（s）

273K，101.3kPaH2O（g）

（C）Cu2+（aq）+2e- → Cu（s） （D）理想气体等温可逆膨胀 答：（B）式适用于不作非膨胀功的等压过程。

10. 某理想气体的γ =Cp/CV =1.40，则该气体为几原子分子（ ）？

（A）单原子分子 （B）双原子分子 （C）三原子分子 （D）四原子分子 （B）1.40=

757，CV =R Cp=R ，这是双原子分子的特征。 52211. 当以5 mol H2气与4 mol Cl2气混合，最后生成2 mol HCl气。若以下式为基本单元，

H2（g） + Cl（g）→ 2HC（g）则反应进度ξ应是（ ）。 (A) 1 mol

(B) 2 mol (D) 5 mol

(C) 4 mol

答：（A）反应进度ξ=

?n2mol==1 mol v212. 欲测定有机物燃烧热Qp，般使反应在氧弹中进行，实测得热效应为QV ，公式 Qp= QV + ΔngRT 中的

Δn为（ ）。

（A）生成物与反应物总物质的量之差 （B）生成物与反应物中气相物质的量之差 （C）生成物与反应物中凝聚相物质的量之差 （D）生成物与反应物的总热容差

答：（B）ΔngRT一项来源于Δ（pV）一项，若假定气体 …… 此处隐藏：2358字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……