1、考研物理化学（热力学第一定律）模拟试卷 1 及答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 1 mol 理想气体从 p1，V 1，T 1 分别经(1)绝热可逆膨胀到 p2，V 2，T 2 和经(2)绝热等外压膨胀至 p2，V 2，T 2，若 p2=p2，则 T2_T2；V 2_V2。(填“”“”“=”)2 若要通过节流膨胀达到制冷的目的，则必要条件是 _0。(填“ ”“ ”“=”)3 298 K 下，体积为 2 dm3 的刚性绝热容器中装有 1 mol 的 O2(g)和 2 mol 的 H2(g)；二者发生饭应生成液态税，则该过程的U=_。二、单项选择题下列各题的备选答案
2、中，只有一个是符合题意的。4 关于热和功，下面的说法中，不正确的是( )（A）功和热只出现于系统中状态变化的过程，只存在于系统和环境问的界面上（B）只有在封闭系统中发生的过程，功和热才有明确的意义（C）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称之为被交换的能量（D）在封闭系统中发生的过程，如果内能不变，则功和热对系统的影响必互相抵消5 涉及焓的下列说法中，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（C）在绝热可逆过程中焓变为零（D）化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化6 dU=CVdT 及 dUm=CV，m dT 适用的条件完整地说应当是( )（A）等容过程（B）无化
3、学反应和相变的等容过程（C）组成不变的均相系统的等容过程（D）无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程7 盖斯定律包含了两个重要问题，即( )（A）热力学第一定律和热力学第三定律（B）热力学第一定律及热的基本性质（C）热力学第三定律及热的基本性质（D）热力学第一定律及状态函数的基本特征8 在下列涉及盖斯定律的表述中，不正确的是( )（A）对在等温等压且不做非体积功的条件下发生的各个化学反应过程和相变过程，可使用盖斯定律（B）对在等温等容且不做功的条件下，发生的各个化学反应过程，可使用盖斯定律（C）同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时，
4、只要无溶解等现象，相态不同也可加减（D）利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应，设想一些中间步骤，无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以9 关于热平衡，下列说法中正确的是( )（A）系统处于热平衡时，系统的温度一定等于环境的温度（B）并不是所有热力学平衡系统都必须满足热平衡的条件（C）若系统 A 与 B 成热平衡， B 与 C 成热平衡，则 A 与 c 直接接触时也一定成热平衡（D）在等温过程中系统始终处于热平衡10 关于热力学可逆过程，下面的说法中不正确的是( )（A）可逆过程不一定是循环过程（B）在等温可逆过程中，系统做功时，系统损失的能量最小（C）在等温可逆过程中，环境做功
5、时，系统得到的功最小（D）可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达11 图 23，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有( )（A）W=0 ， p0，U0（B） W0，Q0，U 0（C） W0，p0，U0（D）W0， Q=0，U012 对于理想气体，下列关系中不正确的是( )13 一定量的理想气体，从同一初态分别经等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为 V1 和 V2，V 1 和 V2 的关系为( )（A）V 1V 2（B） V1=V2（C） V1V 2（D）无法确定14 在体系温度恒定的变化过程中，体系
6、与环境之间( )（A）一定产生热交换（B）一定不产生热交换（C）不一定产生热交换（D）温度恒定与热交换无关15 压力为 106Pa 的 2m3 范德华气体进行绝热自由膨胀，直至体系压力达到 5105Pa时为止。此变化中，该气体做功为( )（A）210 6J（B） 106J（C） 105J（D）0J16 始态(p 1，V 1，T 1)完全相同的一个理想气体体系和另一个范德华气体体系分别进行绝热恒外压膨胀。当膨胀相同体积之后，下述说法中正确的是( )（A）范德华气体的内能减少量比理想气体的多（B）范德华气体的终态温度比理想气体的低（C）范德华气体所做的功比理想气体的少（D）范德华气体的焓变与理想气
7、体的焓变相等17 1 mol 温度为 100 ，压力为 4104Pa 的水蒸气变为 100及 101325 kPa 时的水，计算该过程的U 和 H。设水蒸气为理想气体，水的摩尔汽化热为 4067 kJ.mol1。17 1 mol 单原子理想气体从状态 A 出发，沿 ABCA 经历一次循环，T A=400 K，V 2=2V1，p 2=2p1。求：18 AB 定容过程的 Q，W， U，S；19 BC 定压过程的 Q，S；20 CA 过程的 Q，W；21 整个过程的G，S ， W。22 1 mol 理想气体在 300 K 下，从 1 dm3 定温可逆膨胀至 10 dm3，求此过程Q，W， U 及H。
8、23 40 g 氦在 3p下从 25加热到 50。试求该过程的 H， U，Q 和 W。该氦是理想气体。考研物理化学（热力学第一定律）模拟试卷 1 答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 【正确答案】 ，2 【正确答案】 0【试题解析】 由于 在节流膨胀时，压力下降，要使温度下降，则必须使 0。3 【正确答案】 0【试题解析】 因为 W=0，Q=0。(化学反应的U+反应产物温度升高U=0)二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。4 【正确答案】 B5 【正确答案】 D6 【正确答案】 D7 【正确答案】 D【试题解析】 盖斯定律指出的化学反应的恒压热
9、或恒容热只取决于过程的始态或末态，这是因为U=Q V， H=Qp，而焓和热力学能为状态函数。8 【正确答案】 C【试题解析】 在应用盖斯定律应用时，相态必须相等才可以进行加减。9 【正确答案】 C【试题解析】 A 中系统处于热平衡时，若为绝热系统则系统的温度与环境无关，故不一定等于环境温度。D 等温过程中，系统不一定处于热平衡。如 A 的温度大于 B， A 向 B 传热，而 B 向外散热，若传入 B 的热与从 B 散去的热相等，则 B 的温度不变，为一等温过程，但 A 与 B 之间却并没有达到热平衡。10 【正确答案】 B【试题解析】 因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大。11 【正确
10、答案】 B【试题解析】 电阻丝得到电功，故 W0；电功全部转化为热并部分传给水，故Q0；电阻丝仍有部分热没有传给水，故U0。12 【正确答案】 A【试题解析】 理想气体的内能只是温度的函数。13 【正确答案】 C【试题解析】 因绝热过程无法从环境吸热，故同样温度下压力较低、体积较小。14 【正确答案】 C【试题解析】 如理想气体自由膨胀为恒温过程，W=0，Q=0。15 【正确答案】 D【试题解析】 绝热自由膨胀时，外压为零，功为零。16 【正确答案】 B【试题解析】 因终态体积相同且恒外压，故所做的功相同。又因绝热 Q=0，故内能9 焓的化亦相同。而范德华气体经膨胀后温度要降低。17 【正确答
11、案】 要计算在不同压力下的相变，需将此过程设计成下列可逆变化：(i)定温可逆变压； (ii)可逆相变。过程(i)水蒸气为理想气体，温度不变，则 U 1=H1=0 过程(ii) H 2=一 14067= 一 4067 kJ U2=H2 一 pV=H2 一 P(1 一V g) H2+pVg=H2+RT =(一4067+8 31437310 3)kJ=一 3757 kJ U=AU 1+U2=一 3757 kJ H=H1+H2=一 4067 kJ18 【正确答案】 AB 过程是一个定容过程，但不是定温过程。pAVA=nRTA，p BVB=nRTB，p A=2pB，V A=VB 因此U=nCV，m dT
12、=nCV，m T=1 8314(200 一400)J=一 2 494 J 由于 dV=0，因此 WAB=0，U=Q 1=一 2 494 J19 【正确答案】 BC 是定压过程。 p BVB=nRTB，p CVC=nRTC，p B=pC，2V B=VCTC=2TB=2200 K=400 KH=nCp，m dT=nCp，m (TC 一 TB)=1 83 14(400 200)J=4157 J H=Q2=4 157 J 虽然该过程是一个定压过程，但熵是一个状态函数，可以用可逆过程熵变的公式计算。20 【正确答案】 CA 过程是定温压缩过程。U= H=0Q3=一 W=2 305 J SAC=SAB+SBC=(一 864+1441)J.K 1=577 J.K 121 【正确答案】 整个循环过程 G= S=0 Q=Q1+Q2+Q3=(一 2494+41572305)J=一 642 J W=一 Q=642 J22 【正确答案】 理想气体定温可逆过程理想气体定温下 U=0 H=0 所以 Q=一 W=5743 J23 【正确答案】 Q p=H=T1T2nCp，m dT=nCp，m (T2 一 T1)单原子理想气体U=T1T2nCV，m dT=nCV，m (T2 一 T1)= 8 314(323298)J=3118 JW=U一H=(31185196)J=一 2078 J
