物理化学核心教程课后答案完整版(第二版学生版)

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1、第二章热力学第一定律物理化学核心教程（第二版）参考答案二、概念题题号12345678选项DCBAADCC题号910111213141516选项BBABCCDB1.答：（D）热力学能是状态的单值函数，其绝对值无法测量。2.答：（C）气体膨胀对外作功，热力学能下降。3.答：（B）大气对系统作功，热力学能升高。4.答：（A）过程（1）中，系统要对外作功，相变所吸的热较多。5.答：（A）对冰箱作的电功全转化为热了。6.答：（D）热力学能是能量的一种，符合能量守衡定律，在孤立系统中热力学能保持不变。而焓虽然有能量单位，但它不是能量，不符合能量守衡定律。例如，在绝热钢瓶里发

2、生一个放热的气相反应，ΔH可能回大于零。7.答：（C）对于理想气体而言，内能仅仅是温度的单值函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变。8.答：（C）由气体状态方程pVm=RT+bp可知此实际气体的内能只是温度的函数，经真空绝热膨胀后，内能不变，因此体系温度不变（状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时，不需克服分子间引力，所以恒温膨胀时，热力学能不变）。9.答：（B）式适用于不作非膨胀功的等压过程。10.（B）1.40=，CV=RCp=R，这是双原子分子的特征。11.答：（A）反应进度ξ===1mol12.答：（B）ΔngRT一项来源于Δ（pV）一项，

3、若假定气体是理想气体，在温度不变时Δ（pV）就等于ΔngRT。13.答：（C）在标准态下，有稳定单质生成1mol物质B产生的热效应为该物质B的摩尔生成焓；在标准态下，1mol物质B完全燃烧产生的热效应为该物质B燃烧焓，故有。14.答：（C）根据标准摩尔生成焓定义，规定稳定单质的标准摩尔生成焓为零。碳的稳定单质制定为石墨。15.答：（D）石墨（C）的标准摩尔燃烧焓就是二氧化碳的标准摩尔生成焓，为-393.4kJ·mol-1，金刚石的标准摩尔燃烧焓就是金刚石（C）燃烧为二氧化碳的摩尔反应焓变，等于二氧化碳的标准摩尔生成焓减去金刚石的标准摩尔生成焓，所以金刚石的标准摩

4、尔生成焓就等于-393.4kJ·mol-1–(-395.3kJ·mol-1)=1.9第二章热力学第一定律kJ·mol-1。16.答：由气体状态方程pVm=RT+bp可知此实际气体的内能与压力和体积无关，则此实际气体的内能只是温度的函数。三、习题1.（1）一系统的热力学能增加了100kJ，从环境吸收了40kJ的热，计算系统与环境的功的交换量；（2）如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kJ的功，同时吸收了20kJ的热，计算系统热力学能的变化值。解：根据热力学第一定律：ΔU=W＋Q，即有：（1）W=ΔU－Q=100–40=60kJ（2）ΔU=W＋Q=-20＋20=02

5、.在300K时，有10mol理想气体，始态压力为1000kPa。计算在等温下，下列三个过程做膨胀功：（1）在100kPa压力下体积胀大1dm3；（2）在100kPa压力下，气体膨胀到压力也等于100kPa；（3）等温可逆膨胀到气体的压力等于100kPa。解：根据理想气体状态方程pV=nRT，即有：（1）∵W=-peΔV=-pe(V2－V1)∴W=-100×103×1×10-3=-100J（2）∵W=-peΔV=-pe(V2－V1)=-(－)=-∴W=-10×8.314×300×（1-）=-22.45kJ（3）∵W=-=-=-=-∴W=-10×8.314×300×

6、=-57.43kJ3.在373K恒温条件下，计算1mol理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。已知始、终态体积分别为25dm3和100dm3。（1）向真空膨胀；（2）等温可逆膨胀；第二章热力学第一定律（3）在外压恒定为气体终态压力下膨胀；（4）先外压恒定为体积等于50dm3时气体的平衡压力下膨胀，当膨胀到50dm3以后，再在外压等于100dm3时气体的平衡压力下膨胀。试比较四个过程的功，这说明了什么问题？解：（1）向真空膨胀，外压为零，所以（2）等温可逆膨胀（3）恒外压膨胀（4）分两步恒外压膨胀说明作功与过程有关，系统与环境压差越小，膨胀次数越多，做的功也越大。

7、14.在373K和101.325kPa时，有1glH2O经（l）等温、等压可逆气化；（2）在恒温373K的真空箱中突然气化，都变为同温、同压的H2O（g）。分别计算两个过程的Q、W、ΔU和ΔH的值。已知水的气化热2259J·g-1，可以忽略液态水的体积。解：（1）水在同温同压条件下的蒸发Qp=ΔH=mΔvapHm=1×2259=2.26kJW=-pVg=-ngRT==-×8.314×373=-172.3JΔU=Q+W=2259－172.3=2.09kJ第二章热力学第一定律（2）在真空箱中，pe=0，故W=0ΔU、ΔH为状态函数，即只要最终状态相同，则数值相等，即

8、有：ΔH=2.26kJΔ