熱力學(xué)第一定律物理化學(xué)考試題目

1、第二章 熱力學(xué)第一定律時間： 2013-4-21     來源： 匿名     此新聞被瀏覽： 2385 次1 熱力學(xué)第一定律U=Q+W 只適用于(A) 單純狀態(tài)變化       (B) 相變化(C) 化學(xué)變化           (D) 封閉物系的任何變化答案：D2關(guān)于熱和功, 下面的說法中, 不

2、正確的是(A) 功和熱只出現(xiàn)于系統(tǒng)狀態(tài)變化的過程中, 只存在于系統(tǒng)和環(huán)境間的界面上(B) 只有在封閉系統(tǒng)發(fā)生的過程中, 功和熱才有明確的意義(C) 功和熱不是能量, 而是能量傳遞的兩種形式, 可稱之為被交換的能量(D) 在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的過程中, 如果內(nèi)能不變, 則功和熱對系統(tǒng)的影響必互相抵消答案：B3關(guān)于焓的性質(zhì), 下列說法中正確的是(A) 焓是系統(tǒng)內(nèi)含的熱能, 所以常稱它為熱焓(B) 焓是能量, 它遵守?zé)崃W(xué)第一定律(C) 系統(tǒng)的焓值等于內(nèi)能加體積功(D) 焓的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)答案：D。因焓是狀態(tài)函數(shù)。4 涉及焓的下列說法中正確的是(A) 單質(zhì)的焓值均等于零(B) 在等溫過程中焓變

3、為零(C) 在絕熱可逆過程中焓變?yōu)榱?D) 化學(xué)反應(yīng)中系統(tǒng)的焓變不一定大于內(nèi)能變化答案：D。因為焓變H=U+(pV)，可以看出若(pV)0則HU。5下列哪個封閉體系的內(nèi)能和焓僅是溫度的函數(shù)(A) 理想溶液   (B) 稀溶液   (C) 所有氣體  (D) 理想氣體答案：D6與物質(zhì)的生成熱有關(guān)的下列表述中不正確的是(A) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單質(zhì)的生成熱都規(guī)定為零(B) 化合物的生成熱一定不為零(C) 很多物質(zhì)的生成熱都不能用實驗直接測量(D) 通常所使用的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)實際上都是相對值答案：A。按規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下最穩(wěn)定單質(zhì)的生成熱為零。7dU=Cv

4、dT及dUm=Cv,mdT適用的條件完整地說應(yīng)當(dāng)是(A) 等容過程(B)無化學(xué)反應(yīng)和相變的等容過程(C) 組成不變的均相系統(tǒng)的等容過程(D) 無化學(xué)反應(yīng)和相變且不做非體積功的任何等容過程及無反應(yīng)和相變而且系統(tǒng)內(nèi)能只與溫度有關(guān)的非等容過程答案：D8下列過程中, 系統(tǒng)內(nèi)能變化不為零的是(A) 不可逆循環(huán)過程              (B) 可逆循環(huán)過程(C) 兩種理想氣體的混合過程      (D) 純液體的真空蒸發(fā)過

5、程答案：D。因液體分子與氣體分子之間的相互作用力是不同的故內(nèi)能不同。另外，向真空蒸發(fā)是不做功的，W0，故由熱力學(xué)第一定律UQW得UQ，蒸發(fā)過程需吸熱Q0，故U0。9第一類永動機不能制造成功的原因是(A) 能量不能創(chuàng)造也不能消滅(B) 實際過程中功的損失無法避免(C) 能量傳遞的形式只有熱和功(D) 熱不能全部轉(zhuǎn)換成功答案：A10. 蓋斯定律包含了兩個重要問題, 即(A) 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第三定律(B) 熱力學(xué)第一定律及熱的基本性質(zhì)(C) 熱力學(xué)第三定律及熱的基本性質(zhì)(D) 熱力學(xué)第一定律及狀態(tài)函數(shù)的基本特征答案：D11當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)rCp,m0,則該過程的 隨溫度升高而(A) 下降

6、0;    (B) 升高     (C) 不變     (D) 無規(guī)律答案：A。根據(jù)Kirchhoff公式 可以看出。12在下面涉及蓋斯定律的表述中, 不正確的是(A) 對在等溫等壓且不做非體積功的條件下, 發(fā)生的各個化學(xué)反應(yīng)過程和相變過程, 可使用蓋斯定律(B) 對在等溫等容且不做功的條件下, 發(fā)生的各個化學(xué)反應(yīng)過程, 可使用蓋斯定律(C) 同一物質(zhì)在蓋斯定律涉及的幾個反應(yīng)中都出現(xiàn)時, 只要無溶解等現(xiàn)象, 相態(tài)不同也可加減(D) 利用蓋斯定律求某個反應(yīng)的熱效應(yīng)時可引入一些別的反應(yīng),設(shè)

7、想一些中間步驟, 無論實際反應(yīng)是否按這些中間步驟進(jìn)行都可以答案：C13下面的說法符合熱力學(xué)第一定律的是(A) 在一完全絕熱且邊界為剛性的密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,其內(nèi)能一定變化(B) 在無功過程中, 內(nèi)能變化等于過程熱, 這表明內(nèi)能增量不一定與熱力學(xué)過程無關(guān)(C) 封閉系統(tǒng)在指定的兩個平衡態(tài)之間經(jīng)歷絕熱變化時, 系統(tǒng)所做的功與途徑無關(guān)(D) 氣體在絕熱膨脹或絕熱壓縮過程中, 其內(nèi)能的變化值與過程完成的方式無關(guān)答案：C。因絕熱時UQWW。（A）中無熱交換、無體積功故UQW0。（B）在無功過程中UQ，說明始末態(tài)相同熱有定值，并不說明內(nèi)能的變化與過程有關(guān)。（D）中若氣體絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹所

8、做的功顯然是不同的，故U亦是不同的。這與內(nèi)能為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)并不矛盾，因從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹不可能到達(dá)同一終態(tài)。14關(guān)于熱平衡, 下列說法中正確的是(A) 系統(tǒng)處于熱平衡時, 系統(tǒng)的溫度一定等于環(huán)境的溫度(B) 并不是所有熱力學(xué)平衡系統(tǒng)都必須滿足熱平衡的條件(C) 若系統(tǒng)A與B成熱平衡, B與C成熱平衡, 則A與C直接接觸時也一定成熱平衡(D) 在等溫過程中系統(tǒng)始終處于熱平衡答案：C。（A）中系統(tǒng)處于熱平衡時，若為絕熱系統(tǒng)則系統(tǒng)的溫度與環(huán)境無關(guān)，故不一定等于環(huán)境溫度。（D）等溫過程中，系統(tǒng)不一定處于熱平衡中。例如，A的溫度大于B，A向B傳熱，而B向外散熱。若傳入B的熱

9、與從B散去的熱相等，則B的溫度不變，為一等溫過程，但A與B之間卻并沒有達(dá)到熱平衡。15對于功, 下面的說法中不正確的是(A) 在系統(tǒng)對環(huán)境做功或環(huán)境對系統(tǒng)做功時, 環(huán)境中一定會留下某種痕跡(B) 功的量值與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)(C) 無論做什么功都伴隨著系統(tǒng)中某種物質(zhì)微粒的定向運動(D) 廣義功=廣義力×廣義位移。系統(tǒng)做功時，“廣義力”是指環(huán)境施予系統(tǒng)的力；環(huán)境做功時，“廣義力”是指系統(tǒng)施予環(huán)境的力答案：D。因為無論系統(tǒng)對環(huán)境做功或環(huán)境對系統(tǒng)做功廣義力均指環(huán)境施予系統(tǒng)的力。熱力學(xué)中做功的多少是用環(huán)境做功能力的變化來衡量的。例如，系統(tǒng)膨脹則系統(tǒng)反抗環(huán)境壓力做功，環(huán)境的做功能力增加；若系統(tǒng)壓

10、縮，則環(huán)境的做功能力減少。因此，無論膨脹或壓縮均使用環(huán)境的壓力計算體積功，即使用相同的公式： 。16關(guān)于節(jié)流膨脹, 下列說法正確的是(A) 節(jié)流膨脹是絕熱可逆過程  (B) 節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的內(nèi)能變化(C) 節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的焓值改變(D) 節(jié)流過程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化答案：B17在一個循環(huán)過程中，物系經(jīng)歷了i步變化，則(A) Qi=0      (B) QiWi=0(C) Wi=0      (D) QiWi=0答案：D。因為UQiWi，循環(huán)過程U0。18與物質(zhì)的燃燒熱有關(guān)的下列表

11、述中不正確的是(A) 可燃性物質(zhì)的燃燒熱都不為零(B) 物質(zhì)的燃燒熱都可測定，所以物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓不是相對值(C) 同一可燃性物質(zhì)處于不同狀態(tài)時,其燃燒熱不同(D) 同一可燃性物質(zhì)處于不同溫度下,其燃燒熱之值不同答案：B。19關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件,確切地說是(A) 等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過程(B) 等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過程(C) 等壓或等容且不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過程(D) 純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過程和等壓反應(yīng)過程答案：C20關(guān)于熱力學(xué)可逆過程,下面的說法中不正確的是(A) 可逆過程不一定是循環(huán)過程(B) 在等溫可逆過程中,系統(tǒng)做功時,系統(tǒng)損失的能量最小(C) 在等溫可逆過程中,

12、環(huán)境做功時,系統(tǒng)得到的功最小(D) 可逆過程中的任何一個中間態(tài)都可從正逆兩個方向到達(dá)答案：B。因可逆過程系統(tǒng)做最大功，故系統(tǒng)損失的能量最大。21理想氣體自由膨脹與范德華氣體絕熱自由膨脹的區(qū)別在于范德華氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后(A) H0      (B) W=0      (C) U0      (D) Q=0答案：A。上述兩過程因絕熱和不做功故W與Q均為零。于是U亦均為零。理想氣體自由膨脹的焓未變，但范德華氣體絕熱自由膨脹的焓卻不等于零。因為真實氣

13、體的焓不僅是溫度的函數(shù)也是壓力或體積的函數(shù)。(22) 如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時間，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，今以電阻絲為體系有：                 (A) W =0， Q <0， DU <0     (B). W0， Q <0， DU &

14、gt;0(C) W <0， Q <0， DU >0     (D). W <0， Q =0， DU >0答案：B。電阻絲得到電功，故W0；電功全部轉(zhuǎn)化為熱并部分傳給水，故Q0；電阻絲仍有部分熱沒有傳給水，故DU0。（23）如圖，用隔板將剛性絕熱壁容器分成兩半，兩邊充入壓力不等的空氣(視為理想氣體)，已知p右> p左，將隔板抽去后:（A） Q 0, W 0, DU 

15、;0   （B） Q0, W <0, DU >0（C）. Q >0, W <0, DU >0     （D） DU 0, QW ¹0答案：A。因系統(tǒng)為恒容絕熱，QW0，故DU0。（24）對于理想氣體，下列關(guān)系中哪個是不正確的：   答案：A。理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。（25）凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其DU 和DH 的值一定是：（A

16、） DU >0, DH >0   （B） DU 0, DH 0（C） DU <0, DH <0（D） DU 0，DH 大于、小于或等于零不能確定。 答案：D。(26）在實際氣體的節(jié)流膨脹過程中，哪一組描述是正確的:（A）Q >0, DH 0, Dp < 0   （B）Q 0, DH <0, Dp >0（C）Q 0, DH 0, Dp

17、0;<0   （D）Q <0, DH 0, Dp <0 答案：C。節(jié)流膨脹過程恒焓絕熱且壓力降低。(27）如圖，敘述不正確的是：（A）曲線上任一點均表示對應(yīng)濃度時積分溶解熱大小（B）DH1表示無限稀釋積分溶解熱（C）DH2表示兩濃度n1和n2之間的積分稀釋熱（D）曲線上任一點的斜率均表示對應(yīng)濃度時HCl的微分溶解熱 答案：D(28）DH Qp此式適用于哪一個過程:（A）理想氣體從101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨脹到10132.5Pa（B）在0、101325Pa下，冰融化成水（C）電解

18、CuSO4的水溶液（D）氣體從(298K，101325Pa)可逆變化到(373K，10132.5Pa ) 答案：B。DH Qp成立的條件是恒壓、W0。(29) 一定量的理想氣體，從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V1、V2。（A） V1 < V2    （B） V1 = V2    （C） V1 > V2    

19、0; （D） 無法確定 答案：C（因絕熱過程無法從環(huán)境吸熱，則同樣溫度下壓力較低，體積較小。）(30) 某化學(xué)反應(yīng)在恒壓、絕熱和只作體積功的條件下進(jìn)行，體系溫度由T1升高到T2，則此過程的焓變DH:（A）小于零    （B）大于零     （C）等于零    （D）不能確定 答案：C。因恒壓、不做其它功，DHQp，又因絕熱故DH0。(31) 對于獨立粒子體系，dUSnide iSe idni，式中的第一項物理意義是:（A）熱    （B）功   

20、（C）能級變化  （D）無確定意義 答案：C(32) 下述說法中哪一個正確：（A）熱是體系中微觀粒子平均平動能的量度（B）溫度是體系所儲存能量的量度（C）溫度是體系中微觀粒子平均能量的量度（D）溫度是體系中微觀粒子平均平動能的量度答案：D(33) 下圖為某氣體的pV 圖。圖中AB為恒溫可逆變化，AC為絕熱可逆變化，AD為多方不可逆變化。B, C, D態(tài)的體積相等。問下述關(guān)系中哪一個錯誤？（A） TB > TC    （B）TC > TD   &

21、#160;   （C）TB > TD     （D）TD > TC答案：B(34) 在體系溫度恒定的變化過程中，體系與環(huán)境之間：（A）一定產(chǎn)生熱交換     （B）一定不產(chǎn)生熱交換（C）不一定產(chǎn)生熱交換   （D）溫度恒定與熱交換無關(guān)答案：C。例如，理想氣體自由膨脹為恒溫過程，W0，Q0。(35) 某絕熱封閉體系在接受了環(huán)境所做的功后，其溫度：（A）一定升高   （B）一定降低  &#

22、160;（C）一定不變   （D）不一定改變答案：A(36) 體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值：（A）必定改變 (B) 必定不變 (C) 不一定改變 (D) 狀態(tài)與內(nèi)能無關(guān)答案：C。例如，理想氣體恒溫下體積發(fā)生變化其內(nèi)能不變。(38) 一可逆熱機與一不可逆熱機在其它條件都相同時, 燃燒等量的燃料, 則可逆熱機牽引的列車行走的距離:(A) 較長    (B) 較短    (C) 一樣    (D) 不一定 答案：A(39) 壓力為106Pa 的2m3范德華氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹，直至體系壓力達(dá)到5×105

23、Pa時為止。此變化中，該氣體做功為多少：(A) 2×106J    (B) 106J    (C) 105J    (D) 0J答案：D。(40) 封閉體系中，有一個狀態(tài)函數(shù)保持恒定的變化途徑是什么途徑？(A)一定是可逆途徑       (B)一定是不可逆途徑(C)不一定是可逆途徑     (D)體系沒有產(chǎn)生變化答案：C(41) 某體系在非等壓過程中加熱，吸熱Q，使溫度從T1升到T2，則此過程的焓

24、增量DH :(A)DH = Q (B)DH = 0 (C)DH = DU +D(pV) (D)DH 等于別的值。答案：C(42) 非理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹時，下述答案中哪一個錯誤：(A)Q = 0     (B)W = 0     (C)DU = 0     (D)DH = 0 答案：D(43) 始態(tài)(p1,V1,T1)完全相同的一個理

25、想氣體體系和另一個范德華氣體體系，分別進(jìn)行絕熱恒外壓(p0)膨脹。當(dāng)膨脹相同體積之后，(A)范德華氣體的內(nèi)能減少量比理想氣體的多(B)范德華氣體的終態(tài)溫度比理想氣體的低(C)范德華氣體所做的功比理想氣體的少(D)范德華氣體的焓變與理想氣體的焓變相等上述哪一種說法正確。答案：B。因終態(tài)體積相同且恒外壓，故所作的功相同。又因絕熱Q0，故內(nèi)能與焓的變化亦相同。而范德華氣體經(jīng)膨脹后溫度要降低。(44) 下述哪一種說法正確：（A）理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)不一定為零（B）非理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)一定不為零（C）理想氣體不能用作電冰箱的工作介質(zhì)（D）使非理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)為零的p, T值只有一組答案

26、：C。因理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)等于零，膨脹后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介質(zhì)。(45) 欲測定有機物的燃燒熱Qp ,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實測得熱效為QV。公式Qp = QV + nRT中的T為：(A)氧彈中的最高燃燒溫度   (B)氧彈所浸泡的水的溫度(C)外水套的水溫度         (D) 298.2K 答案：C(46) 欲測定有機物的燃燒熱Qp ,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實測得熱效為QV。由公式得：Qp =&#

27、160;QV + nRT = QV +pV,式中p應(yīng)為何值？(A)氧彈中氧氣壓力       (B)鋼瓶中氧氣壓力(C) p$                  (D) 實驗室大氣壓力 答案：D(47) 下述說法何者正確：(A)水的生成熱即是氧氣的燃燒熱(B)水蒸汽的生成熱即是氧氣的燃燒熱(C)水的生成熱即是

28、氫氣的燃燒熱(D)水蒸汽的生成熱即是氫氣的燃燒熱 答案：C(48) 一恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的Cp >0,則此反應(yīng):(A)吸熱    (B)放熱   (C)無熱效應(yīng)   (D)吸放熱不能肯定 答案：D1. 的物理意義是什么？答：體積V是溫度T和壓力p的函數(shù)，Vf(T,P)，當(dāng)T，p同時發(fā)生微小變化時，所引起V的變化是此兩獨立變化之和。2 的物理意義是什么？答：上式表明，在恒壓下改變溫度而引起內(nèi)能變化是由兩方面引起的，也就是上式右端的兩項。一方面，是由于恒容下改變溫度而引起內(nèi)能的變化。

29、此變化是由于溫度改變分子運動的動能改變，從而引起內(nèi)能的變化；另一方面，恒壓下，溫度改變會引起體積變化，使分子間距發(fā)生變化，引起勢能變化，內(nèi)能亦隨之變化。3對理想氣體來說UT0，是否說明若水蒸氣為理想氣體則在25下將水蒸發(fā)成水蒸氣時UT0？答：溫度不變內(nèi)能則不變的說法只是對理想氣體才適用。水蒸發(fā)變?yōu)樗魵獠环洗藯l件，故不成立。實際上水蒸發(fā)過程需吸收熱量q=UW，可見所吸之熱一部分對外做功，一部分使內(nèi)能增加。4說明下列有關(guān)功的計算公式的使用條件。（1）Wp(外)V（2）WnRTlnV2/V1（3）WpV=nRT（4）WCvT（5）      &#

30、160;   Cp/Cv答：由體積功計算的一般公式 可知：（1）外壓恒定過程。則Wp(外)V。（2）理想氣體恒溫可逆過程。此時p(外)p(內(nèi))，pV=nRT， 。（3）液體在恒溫恒壓p（外）p（內(nèi)）下蒸發(fā)成氣體，此蒸氣為理想氣體，且液體體積與氣體體積相比較可以略去。 。（4）理想氣體絕熱過程。UWCvT（5）理想氣體絕熱可逆過程。 ，代入功的積分式可得 。5從同一始態(tài)膨脹至體積相同的終態(tài)時，為什么理想氣體的恒溫膨脹功總大于絕熱可逆膨脹功？答：兩過程中壓力下降程度不同，理想氣體恒溫可逆膨脹過程中從環(huán)境吸熱因此壓力下降較小，而理想氣體絕熱可逆膨脹過程中無法從環(huán)境吸熱故壓力下降較

31、大，因此理想氣體恒溫可逆膨脹過程所做的功總是大于絕熱可逆膨脹過程所做的功。6為什么膨脹功和壓縮功均使用相同的公式 ？答：熱力學(xué)中功是以環(huán)境為基礎(chǔ)，即以環(huán)境所留下的變化來衡量的。膨脹時，系統(tǒng)抵抗外壓對環(huán)境做功，環(huán)境得到功，相當(dāng)于將一重物升高。因此 。當(dāng)外壓大于系統(tǒng)壓力時，系統(tǒng)被壓縮，環(huán)境對系統(tǒng)做功，相當(dāng)于重物高度下降，環(huán)境損失掉做功的能力，本身做功的能力就減小。因此壓縮過程中，起作用的壓力不是內(nèi)壓而是外壓，外壓決定了系統(tǒng)做功的大小，故其體積功的表達(dá)式仍為 。7理想氣體恒溫條件下反抗恒外壓膨脹，則HU（pV），U0，（pV）0，故H0HUpV，U0，pV0，故H0上面兩個考慮問題的方法哪個是正確的

32、？答：方法（1）是正確的。理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，因恒溫故U0，理想氣體恒溫下pV=nRT為常數(shù)，故(pV)0。方法（2）的錯誤在于HUpV中的p 是指系統(tǒng)的壓力。在反抗恒外壓膨脹過程中，系統(tǒng)的壓力既不是常數(shù)亦不等于外壓，因此不能認(rèn)為(pV)pV。8系統(tǒng)經(jīng)一個循環(huán)后，H、U、Q、W是否皆等于零？答：否。其中H和U為狀態(tài)函數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)至原態(tài)后其值復(fù)原，即H0、U0。而熱與功是與途徑有關(guān)的函數(shù)，一般不會正好抵消而復(fù)原，除非在特定條件下，例如可逆絕熱膨脹后又可逆絕熱壓縮回至原態(tài)，或可逆恒溫膨脹后又可逆恒溫壓縮回至原態(tài)等。9理想氣體從p1絕熱膨脹至p2時，WU，絕熱膨脹時若外壓為零則W0，U0；若外壓不為零則U0。以上兩U不相等與U為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)是否矛盾？答：不矛盾。在本例中，從同一始態(tài)出發(fā)進(jìn)行絕熱膨脹，若外壓不同則終態(tài)是不可能相同的。因此U亦不會相同。若外壓不等于零時，系統(tǒng)的內(nèi)能要消耗一部分用以轉(zhuǎn)化為功，同時系統(tǒng)的溫度要下降；當(dāng)外壓等于零時，系統(tǒng)不對外做功，不消耗內(nèi)能故U0，同時系統(tǒng)的溫度也不變。10理想氣體絕熱膨脹時并不恒容，為什么仍可使用公式WCvdT?答： 。對理想氣體 ，故 或 。   因此在本例中 完全適用。11物系的C