2热力学第一定律练习题答案.doc

热力学第一定律练习题答案一、判断题答案1、 2、 3、 4、 5、，6、( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ，7、，8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、，16、，17、 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、25、 26、 27、 28、 29、 30、 31、 32、 二、选择题答案1、（2） 2、(1) 3、（3） 4、(1) 5、(4) 6、 (2) 7、（4） 8、（3）9、( 3 ) 10、（4）11、 (3) 12、 (1)，13、(1)，14、 ( 2 ) 15、 (1) 16、 ( 1) 17、 ( 3 ) 18、 (2) 19、( 2 ) 20、（2） 21、 ( 1) 22、 ( 4) 23、（3） 24、考虑到有效功W不一定为零，故( 1 )、( 2 )、( 3 )、均不完全。 ( 4 )循环过程DU = 0正确。 25、（3） 26、（2） 27、 ( 4 ) 28、（4） 29、( 2 ) 30、（3） 31、 ( 1 ) 32、（1）33、（4）34、（1） 35、( 4 ) 36、 37、 ( 4 ) 38、（3） 39、 ( 2 ) 40、 ( 3 ) 41、( 1 )42、( 4 ) 43、（3）44、（3）45、( 2 )46、（2）47、 ( 1 ) 48、 ( 2 ) ( 3 ) 49、（4）50、（3）51、 ( 4 )52、（2）53、（1）54、 ( 2 ) 55、（3）三、填空题答案1、热 力学 相 化学 2、愈大 愈大 3、解：分子本身大小可以略去不计 分子在没有接触时相互间没有作用力 4、解：难 5、解：DrH1 DrH2 6、nCV,m( T2T1 ) 7、 8、B 9、，p( V2V1 ) 10、H2O(l)，N2(g) 11、气 12、= 13、 0 14、解： nCV,m( T2T1 ) 15、解： 无 无 有 无 有 有 16、解： 敞开 封闭 隔离 17、解： 1.24 kJ 18、 解： 128.0 kJmol-1 120.6 kJmol-1 19、解：145.81 kJmol-1 20、解： 315 J 21、解： 封闭 22、解：242.06 kJmol-1 23、解： 减小 24、解： 范德华常数a，b 临界参数 25、解： 85.35 kJmol-1 26、解： = 27、解： 无 无 无 28、解： 86.8 kJmol-1 29、解： pV/nRT 或 pVm/RT 难 30、解： = = = 31、解： 32、解： 1130.94 kJ 33、解： 893 kJmol-1 34、解：（1） 气态 （2） 固态 （3） 斜方硫（固态） （4） 气态 35、解： 低于 36、解： A 37、解： 495.6 kJmol-1 38、解： (趋于) 39、解： 负 正 40、解： 压力 体积 41、解：DH = DU( p2V2 p1V1 ) = DU = 15 kJ Q = 50 kJ W = ( 1550 ) kJ = 35 kJ 42、解： = CV(T2T1) 43、解： 133.06 kJmol-1 125.62 kJmol-1 44、解： 降低 。 45、解： 4 46、解： 临界 47、解： 562.6 kJmol-1 558.9 kJmol-1 48、解： 3 248.4 kJ 3 249.7 kJ 49、解： 888.545 kJmol-1 883.587 kJmol-1 50、解： = 51、解： 分子间吸引力大小 分子本身大小 52、解： 103.86 kJmol-1 53、解： = 54、解： 无 无 无 55、解： 86.8 kJmol-1 四、计算题答案1、解：C2H5Cl( l )T2 = 285.3 KC2H5Cl( l )T3 = 268 KC2H5Cl( g )T1 = 308 K DH = Qp DH1 DH3C2H5Cl( g )T2 = 285.3 K DH2 （2分） （3分） （5分） 放出总热量： Q = nDHm = 15.5 mol (28.1 kJmol-1）= 436 kJ 2、 H2O( g ) n = 1mol T3 p = 101.3kPa V3=2V2 H2O( l ) n = 1mol T = 373.15K p = 101.3kPa V1 H2O( g ) n = 1mol T2 = 373.15K p = 101.3kPa V2（1） （2） T3 = 2T2 = 2 373.15 K Q1 = nDvapHm = 40.67 kJ， Q = Q1 + Q2 = 62.98 kJ W1 =nRT =( 1 8.314 373.15 ) J =3.102 kJ （3分） W2 =pDV =pV2 =nRT2 =3.102 kJ W = W1 + W2 =6.20 kJ （6分） DU = Q + W = 46.78 kJ DH = 52.98 kJ （8分）3、解：( 1 )Vm= M / r = 18.02 / 0.5963dm3mol-1 = 30.22 dm+3mol-1 （1分） ( 2 ) Vm(理想) = RT / p = (8.314373.15 / 101.325) dm3mol-1 （3分） =30.62 dm3mol-1 ( 3 )Z = Vm / Vm(理想) = 30.22 / 30.62 = 0.987 （5分）4、解：CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) 1 m3 CH4(25 , 101.3 kPa)的 DH = Qp = (241500) 2 Jmol-1 + (394133) Jmol-1 (74620) Jmol-1 40.89 mol =32 812 kJ （6分）5、解：( 1 ) W = 0 （2分） ( 2 ) W = p(外)DV = p(外)nRT = 0.1 MPa10 mol8.314 Jmol-1K-1298 K(1/0.1 MPa1/1.0 MPa) = 22.30 kJ （6分） ( 3 ) W = nRTln( V2 / V1 ) = nRT ln(p2 / p1) = 57.05 kJ （8分）6、解： H2O( g )；1000.08MPa H2O( l )；100 0.1MPa DH DH1 DH2 H2O( g )；1000.1MPa DH = DH1 DH2 = 40.67 kJmol-15 mol + 0 = 203.5 kJ （5分） 7、 解：定温可逆膨胀：DU = 0，DH = 0 （2分） 1.574 kJ （5分） Q = W = 1.574 kJ （6分）8、解：C7H16(l) + 11 O2(g) 7CO2(g) + 8H2O(l) (2分) QV,m = 8 180 JK-12.94 K 10-3 = 4.82103 kJmol-1 Qp,m = QV,m + (g)RT = 4.82 kJmol-1 + (711)8.314 JK-1mol-1298.15 K10-3 = 4.83103 kJmol-1 = DcH (298 K) (6分)9、解：( 1 )dV = 0，W = 0。 QV = DU = n( T2T1 ) = ( 1020283 ) J = 56.6 kJ DH = n( T2T1 ) = 10(208.314)283 J = 80.129 kJ （5分） ( 2 )Q = 0，DU2 = DU1 = 56.6 kJ，DH2 = DH1 = 80.129 kJ W = DU2 = 56.6 kJ （8分） ( 3 )dp = 0，DU3 = DU1 = 56.6 kJ Qp = DH = 80.129 kJ = 23.529 kJ 10、解：设它们的热容分别CA，CB，CC。 mACADtA = mBCBDtB，mA = mB，DtA = 4；DtB = 6； （2分） mACADtA = mCCCDtC，mA = mC，DtA = 5；DtC = 15； 所以：CB = 2CC （4分） 又： mBCBDtB = mCCCDtC，mB = mC， 则：2CC(t20) = CC(10t) t = 16.7 11、 (1) DU=Q+ W Q = DU - W =200-160=40 J(2) DU=Q+ W=27110-10540=16570 J12、2NH3(g) + 5/2O2(g) = 2NO(g) + 3H2O(g) DrH =290.374+3(-241.835)-2(-46.191)=-452.38 kJ13、C2H5O H(l) + 3O2(g) = 2CO2 (g) + 3H2O(l) DrH = DcH ( C2H5O H(l)=2(-393.5)+3(-285.8)- DfH ( C2H5O H(l)DfH ( C2H5O H(l)= 2(-393.5)+3(-285.8)-(-1367)=-277.4 kJ五、1、证明题。解：DH = DUD( pV ) = nCV,m( T2T1 )nR ( T2T1 ) （2分） = n( CV,mR ) ( T2T1 ) = nCp, m( T2T1 ) （2分）2、解：DrU = DrH DrU/ Jmol-1 =177 820 2.76 (T / K ) + 9.0210-3(T / K)2 + 17.15103 (T / K)-1 +