南大五版复习题解答
第二章 热力学第一定律
1、 判断下列说法是否正确。
(1) 状态给定后，状态函数就有一定的数值，反之亦然。 (2) 状态函数改变后，状态一定改变。 (3) 状态改变后，状态函数一定改变。
(4) 因为ΔU＝QV，ΔH=Qp，所以QV，QP是特定条件下的状态函数。 (5) 恒温过程一定是可逆过程。
(6) 汽缸内有一定量的理想气体，反抗一定外压做绝热膨胀，则ΔH=Qp=0。
(7) 根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外
界吸收热量。
(8) 系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。
(9) 在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH=Qp=0。 (10) 理想气体绝热变化过程中，W=ΔU，即WR=ΔU =CvΔT，WIr=ΔU =CvΔT，所以
WR=Wir。 (11) 有一个封闭系统，当始态和终态确定后： (a) 若经历一个绝热过程，则功有定值
(b) 若经历一个等容过程，则Q有定值（设不作非膨胀功） (c) 若经历一个等温过程，则热力学能有定值
(d) 若经历一个多方过程，则热和功的代数和有定值 (12) 某一个化学反应在烧杯中进行，放热Q1，焓变为ΔH1，若安排成可逆电池，使始态和
终态都相同，这时放热Q2，焓变为ΔH2，则ΔH1=ΔH2 2.回答下列问题。
(1) 在盛水槽中放置一个盛水的封闭试管，加热盛水槽中之水，使其达到沸点。试问试管中的水是否会沸腾，为什么？
(2) 夏天将室内电冰箱的门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁、门窗均不传热），能否使室内温度降低，为什么？
(3) 可逆热机的效率最高，在其他条件都相同的前提下，用可逆热机去牵引火车，能否使火车的速度加快，为什么？
(4)Zn与稀硫酸作用，(a)在敞口的容器中进行，(b)在密闭的容器中进行。哪一种情况放热比较多，为什么？
(5)在一铝制筒中装有压缩空气，温度与环境平衡。突然打开筒盖，使气体冲出，当压力与外界相等时，立即盖上筒盖，过一会儿，筒中气体的压力有何变化？
(6)在N2和H2的物质的量之比为1∶3的反应条件下合成氨，实验测得在温度T1和T2时放出的热量分别为Qp(T1)和Qp(T2)，用Kirchhoff定律验证时，与下述公式的计算结果不符，试解释原因。?rHm(T2)??rHm(T1)??T2T1?rCpdT
(7)从同一始态A出发，经历三种不同途径到达不同的终态：①经等温可逆过程从A→B；②经绝热可逆过程从A→C；③经绝热不可逆过程从A→D。试问： (a)若使终态的体积相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么？
(b)若使终态的压力相同，D点应位于BC虚线的什么位置，为什么，参见图2.16. (8)在一个玻璃瓶中发生如下反应：
h?H2?Cl2???2HCl(g)
反应前后T，p，V均未发生变化，设所有的气体都可看作是理想气体。因为理想气体的热力学能仅是温度的函数，U=U(T)，所以该反应的ΔU=0。这个结论对不对？为什么？ 3. 可逆过程有哪些基本特征？请识别下列过程中哪些是可逆过程？ (1)摩擦生热
(2)室温和大气压力(101.3kPa)下，水蒸发为同温、同压下的水蒸气； (3)373K和大气压力(101.3kPa)下，水蒸发为同温、同压下的水蒸气； (4)用干电池使灯泡发光；
(5)用对消法测可逆电池的电动势；
(6)N2(g)、O2(g)在等温、等压条件下混合；
(7)恒温下将1mol水倾入大量溶液中，溶液浓度未变； (8)水在冰点时变成同温、同压的冰。
4. 试将如下的两个不可逆过程设计成可逆过程：
(1)在298K、101.3kPa压力下，水蒸发为同温、同压下的水蒸气； (2)在268K、101.3kPa压力下，水凝结为同温、同压下的冰。
5. 判断下列各过程中的Q、W、ΔU和可能知道的ΔH值，用>0，<0或=0表示。 (1)如图2.17所示，当电池放电后，选择不同的对象为研究系统， ①以水和电阻丝为系统 ②以水为系统 ③以电阻丝为系统
④以电池和电阻丝为系统
⑤以水、电池和电阻丝为系统； (2)van der Walls气体等温自由膨胀；
(3)密闭非绝热容器中盛有锌粒和盐酸，容器上部有可以移动的活塞； (4)C6H6(s,101.3kPa,Tf)→C6H6(l,101.3kPa,Tf)；
(5)恒容绝热容器中发生如下反应H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g)
(6)恒容非绝热容器中，发生与(5)相同的反应，反应前后温度相同； (7)在大量的水中，有一个含有H2(g)、O2(g)的气泡，通一电火花使其化合变为水，以H2(g)、O2(g)混合气为系统，忽略电火花能量； (8)理想气体Joule-Thomson的节流过程。 6. 请列举4个不同类型的等焓过程。
7. 在下列关系式中，请指出哪几个是准确的，哪几个是不准确的，并简单说明理由。 (1) (2) (3) (4) (5) (6)
8. Cp,m是否恒大于CV,m？有一个化学反应，所有的气体都可以作为理想气体处理，若反应的ΔCp,m>0，则反应的ΔCV,m也一定大于零吗？