物理化学热一习题.pptVIP

第一章 热力学第一定律 19 在绝热钢瓶中氢气与氧气化合生成水，试判断该过程的Q，W， △U和△H 的正负号。 22 判断如下几个结论的正误： （1）某气缸内有一定量的理想气体，反抗一定的外压作绝热膨胀，则Q=0, △H =0; (2) 在等压下，用强烈搅拌器搅动液体，使液体温度升高，热效应为Qp，则△H = Qp； （3）某电池在恒定的压力下可逆放电，热效应为Qp则△H = Qp。 16，夏天，在用绝热材料制成的房间内，门窗紧闭，室内放一冰箱，并接好电源。分别选择如下不同的对象作为研究系统，试判断各种情况下Q，W和ΔU的正负号: 1 刚放入冰箱的食品为系统； 2 以冰箱为系统，设冰箱温度恒定； 3 以冰箱和电源为系统； 4 以冰箱和房间为系统； 5 以房间为系统； 6 以冰箱，电源和房间为系统； 7 将冰箱打开，凉气袭人，能代替空调吗？ 17 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： ( ) 答案：（C） (A) 不变 (B) 比原来高 (C) 比原来低 (D) 无法判定 18 ΔH = Qp , 此式适用于下列哪个过程： ( ) 答案：（B） (A) 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa (B) 0℃ , 101.325 kPa 下冰融化成水 (C) 电解 CuSO4水溶液 (D) 气体从298 K、 105 Pa 可逆变化到373 K、104 Pa 绝热钢瓶相当于一个隔离系统，既绝热又恒容，所以Q＝0，W＝0， △U＝0。 以后凡是碰到绝热刚性容器中发生反应（不做非膨胀功），不管它放热还是吸热，气体分子数增加还是减少，这三个物理量都等于零，隔离系统内能量守恒。 但是焓的变化就不一定了，因为焓是定义出来的函数，它不遵守能量守恒定律， 氢氧化合生成水，虽然放出一点热量，但由于气体分子数的减少，钢瓶内压力下降， 根据焓的定义， △H ＝ △U+ △（PV）＝V △P，由于压力下降所以△H 小于零。 若钢瓶内是氢气与氯气化合成氯化氢，因为气体分子数不变，放热反应，体积不变，由于温度升高，压力也升高，所以焓是增加的。 有人认为孤立体系状态改变时，内能是守恒量，而焓不是守恒量，请对此加以评论并举例说明。 上题还可以如此问： [答] Q = W = 0 ∴△U = 0 内能是守恒量 △H = △U + △(PV) = △(PV) ≠ 0 焓不是守恒量 例如：在绝热钢瓶内由 H2 (g) 和 O2 (g) 反应生成水。 20，反应 A(g)+2B(g)—→C(g) 的ΔrHm(298.2K)＞0，则此反应进行时必定吸热，对吗？ 为什么？ 答：不对。只有在定压下，无非体积功时，Qp＝ΔHm，ΔHm＞0，故 Qp＞0，体系必定吸热。但在有非体积功，或者非定压条件下，ΔHm≠Qp ，ΔHm＞0，Qp可以小于0，等于0，不一定吸热。例如，绝热容器中H2与Ｏ2 燃烧，ΔHm＞0，但Q＝0，不吸热。 21 有一个封闭系统，若经历了一个Q＝0，W＝0， △U＝0的过程，则系统的状态并未改变，这样说对不对？ 答，不对，状态函数变化值为零并不意味着状态未变。 热和功是伴随状态变化的两种能量交换方式，但也有的状态变化不一定有热和功的交换。 例如，理想气体向真空膨胀，或在绝热钢瓶中发生了化学反应等，这些 过程的 Q＝0，W＝0， △U＝0 ，但系统的状态明显改变了。 均不符合焓变等于定压热的适用条件。 * 物理化学 抢 答 竞 赛 1．“根据道尔顿分压定律p＝∑B pB压力具有加和性，因此是广度性质。”这一结论正确否？为什么？ 某一气体在气体混合物中产生的分压等于在相同温度下它单独占有整个容器时所产生的压力；而气体混合物的总压强等于其中各气体分压之和，这就是气体分压定律（law of partial pressure） 2．“凡是体系的温度升高时就一定吸热，而温度不变时，体系既不吸热也不放热”，这种说法对否？举实例说明。 系统温度升高时还可以是得到功。系统做定温可逆膨胀，系统温度不变，吸收的热用来对外做功。 3．－p(外)dV与－p(外)ΔV有何不同？－pV就