发布时间 : 星期五 文章练习思考-热力学第一定律更新完毕开始阅读efb15361783e0912a2162a9b
19.若恒容不做非体积功情况下，3mol理想气体自273K升温到283K吸热Q1，若2mol该气体同样自273K升温到293K，吸热Q2，则（ ）
A. Q1>Q2 B. Ql C. Q1=Q2 D. 无法比较Ql和Q2的相对大小 20 .已知反应B A，B C的等压反应热分别为△H1与△H2， 那么C A的△H3为（ ） A. △H3=△H1+△H2 B. △H3=△H1-△H2 C. △H3=△H2-△H1 D. △H3=2△H1-△H2 三、判断题 1、状态函数改变后，状态一定改变； 2、一个绝热的刚性容器一定是个孤立系统； 3、孤立系统内发生的一切变化过程，其ΔU必定为零； 4、一定量的理想气体反抗一大气压作绝热膨胀，则ΔH?Qp?0； 5、理想气体绝热变化过程中W可逆?CV?T，W不可逆?CV?T，所以 W可逆?W不可逆； 6、化学中的可逆过程就是热力学中的可逆过程。 三、判断题答案 1、对 2、错 3、对 4、错 5、错 6、错。 5 四、问答题 1、一隔板将一刚性绝热容器分为左右两侧，左室气体的压力大于右室气体的压力。现将隔板抽去，左、右气体的压力达到平衡。若以全部气体作为系统，则?U、Q、W为正？为负？或为零？ 2、可逆过程有何特点？ 3、如果在孤立系统中发生一个变化过程，ΔU及?H是否一定为零？ 4、夏天为了降温，采取将室内电冰箱门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁门窗均不传热）。该方法能否使室内温度下降？为什么？ 5、分别判断下列各过程中的Q、W、?U和?H为正、为负还是为零? (1)理想气体自由膨胀； (2)理想气体恒温可逆膨胀； (3)理想气体节流膨胀； (4)理想气体绝热、反抗恒外压膨胀； (5)水蒸气通过蒸汽机对外做出一定量的功之后恢复原态，以 水蒸气为系统； (6)水(101325Pa，273.15K) → 冰(101325Pa，273.15K)； 四、问答题答案 1、答：以全部气体为系统，经过所指定的过程，系统既没有对外作功，也无热传递。所以W、Q和ΔU均为零。 2、答：可逆过程有三个特点：(1) 系统从始态到终态，过程是以 6 无限接近平衡状态下进行的；(2)循与过程原来途径相反方向进行，系统与环境完全恢复原来状态；(3)在可逆过程中，系统做最大功。 3、答：孤立系统的热力学能不可能变化，故?U一定为零。但有无焓的变化，要具体计算：?H??U??(pV)?V?p，故孤立系统中只要有压力变化，就有焓变。 4、答：不能。该情况相当于一个绝热系统中作电功，电机发热只能使室温升高。 5、答：（1）因为pe=0，所以W=0；又因为Q =0，所以ΔU?ΔH?0。 （2）因为理想气体恒温可逆膨胀，所以ΔU?0，ΔH?0，而W>0， Q?W?0。 （3）因为ΔT?0，所以 ΔU?ΔH?0；又因为绝热Q=0，所以W=0。 （4）因为绝热 Q = 0； W=peΔV， ΔV?0，故 W > 0； ?U?Q?W?0?W?0；又因为ΔT?0，所以ΔH?CpΔT?0。 （5）系统对外作功，故W>0；因系统经循环后恢复原态，状态函数都恢复原值，所以ΔU?0，ΔH?0；又据Q??U?W，所以Q （6）W?p?V?p(Vees?0。 因为冰的体积大于水的体积，即?V1)，Vs>V1， ?Q?0。 所以W>0；又因为水凝固放热，故Q <0；则?U?Q?W?0；ΔH五 计算题 1、在298.2K时，将1molO2从p?等温可逆压缩到6 p?，求Q、W、 ΔU、ΔH 解：(1) 设始态和终态的压力和体积分别为p1,V1和p2,V2 ?U??H?0（2 分） W?nRlTnp1 2 ??4442 .Jp2 7 Q?W??4442.2J 2、1mol甲苯在其沸点 383.2K和101.325KPa向真空蒸发，变为383.2K和101.325KPa的 蒸气，计算此过程的Q、W、△U、△H。已知该温度下甲苯的汽化热为362kJ﹒kg-1。 解：甲苯的相对分子质量为92 W??pedV?0 Q实??U 实际过程是一个不可逆相变，在始态与终态间设计一等温等压可逆相变，则 △H=92×362=33304J ?U??H??(pV)??H?p(Vg?Vl)??H?pVg?33304?1?8.314?383.2?30118J Q实??U=30118J ３、在373.15 K、101.325 kPa下，1 mol水蒸发成同温、同压下的水蒸气。已知水的蒸发热为40.593 kJ·mol-1，如忽略Ｖ液，并设水蒸气为理想气体，求蒸发过程中体系的△U、△H、W、Q。 解：该过程为一等温等压可逆相变 W???pedV??pe(Vg?Vl)?peVg?nRT?1?8.314?373.15?3102J Q?1?40593?40593J ?U?Q?W??3102?40593?37490J ?H?Q?40593J 8 9