H2O(l,373K,105 Pa) H2O(g,373K,105 Pa)
H2O(l, 298K,105 Pa) H2O(g, 298K,105 Pa)
H2O(l, 298K, ps ) H2O(g, 298K, ps )
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2020/11/16
辅导答疑 1.10
1．10 在合成氨反应中，实验测得T1和T2温度下： N2 + 3H2 = 2NH3 T1 H1 T2 H2
程的功是否一样?
答：当然不一样，因为从同一始态，绝热可逆 与绝热不可逆两个过程不可能到达同一终态，
T 不可能相同，所以做的功也不同。
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2020/11/16
辅导答疑 1.11
1．11 在一个绝热真空箱上刺一个小洞，让空气很 快进入，当两边压力相等时，两边温度是否相同？ 如不同不是和焦耳实验矛盾了吗?
答：其变化值都为零。因为热力学能和焓是状态函 数，不论经过怎样的循环，其值都保持不变。这就 是：周而复始，数值还原。
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2020/11/16
辅导答疑 1.20
1.20 298K，105Pa压力下，一杯水蒸发为同温、同 压的气是不可逆过程，试将它设计成可逆过程。
答：可逆过程(1)绕到沸点;(2)绕到饱和蒸气压
答：不对，有一个状态函数变了，状态也就变了， 但并不是所有的状态函数都得变。
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2020/11/16
辅导答疑 1.5
1．5 因为U = QV ， H = QP ，所以QP，QV
是特定条件下的状态函数?
答：不对。U，H 本身仅是状态函数的变量， 在特定条件下与QV，QP的数值相等，所以QV，QP不
势能增加，为了保持温度不变，必须从环境吸热。
U 0 因为从环境所吸的热使体系的热力学能
增加。
H 0 根据焓的定义式可判断焓值是增加的。
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2020/11/16
辅导答疑 1.13
1．13 使用基尔霍夫定律计算公式应满足什么条件?
答：(1)按反应计量方程式，反应进度为 1 mol 。
2020/11/16
辅导答疑 1.15
1．15 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热
力学能和焓的变化值。第一定律 U Q W 。
（7）氢气和氧气在绝热钢瓶中爆鸣生成水，电 火花能量不计
H2 O2
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2020/11/16
辅导答疑 1.15
答：W = 0 在刚性容器中是恒容反应，膨胀功为零. Q = 0 因为是绝热容器 U = 0 根据能量守恒定律，因为功、热都等于
力学能和焓的变化值。第一定律 U Q W 。
（3）H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) 在绝热钢瓶中进行
答：W = 0 在刚性容器中是恒容反应，
不作膨胀功。
Q = 0 绝热钢瓶
H2
U = 0 根据热力学第一定律，能量守
Cl2
恒，热力学能不变。
H 0 因为是在绝热刚瓶中发生的放
热反应，气体分子没有减少，
零，所以热力学能保持不变。
H 0 因为气体反应生成液体，容器内压力下降
，根据焓的定义式得到，
H = U + Vp，p小于零，所以H 也
小于零。
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2020/11/16
辅导答疑 1.17
1.17 在相同的温度和压力下，一定量氢气和氧气 从四种不同的途径生成水：(1)氢气在氧气中燃烧 ，(2)爆鸣，(3)氢氧热爆炸，(4)氢氧燃料电池。 请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否 相同?
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2020/11/16
辅导答疑 1.2
1.2 判断下列八个过程中，哪些是可逆过程? (1)用摩擦的方法生电 (2)房间内一杯水蒸发为气 (3)水在沸点时变成同温、同压的蒸气 (4)用干电池使灯泡发光 (5)对消法测电动势 (6)在等温等压下混合N2（g）和O2（g） (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
焓 H，吉氐自由能 G ，熵 S ，赫氐自由能 A ，粘
度 ，密度 ，质量 m ，等压热容 ， 等容热
容 CV ，摩尔热力学能 Um ，摩尔焓 ，摩尔熵
摩尔吉氐自由能 Gm，摩尔赫氐自由能 Am 等。
Sm
,
答： V ,U , H , G, A, S, m, Cp , CV 是容量性质；
p,T ,, ,Um , Hm , Sm ,Gm , Am 是强度性质。
辅导答疑 1.14
1.14 请指出所列公式的适用条件：
(4) H = Cp dT
答：适用于不作非膨胀功、状态连续变化的 等压过程。
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2020/11/16
辅导答疑 1.14
1.14 请指出所列公式的适用条件：
(5) W nRT ln V1 V2
答：适用于不作非膨胀功、理想气体的等温 可逆过程。
应，膨胀功为零。
H2
Q 0 该反应是放热反应，而钢瓶
Cl2
又不绝热。
U 0 体系放热后热力学能下降。
H 0 反应前后气体分子数相同，
H = U 。
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2020/11/16
辅导答疑 1.15
1．15 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热
力学能和焓的变化值。第一定律 U Q W 。
(5）理想气体经焦耳-汤姆逊节流实验
压缩区 多孔塞
膨胀区
压缩区 多孔塞
膨胀区
pi
pi ,Vi ,Ti
pf
pi
pf
pf ,Vf ,Tf
答： H = 0 Q=0
U = 0 W=0
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2020/11/16
辅导答疑 1.15
答：H = 0 节流过程是一个等焓过程。 U = 0 理想气体的分子间无作用力，节流膨胀
在一定条件下容量性质和强度性质可以转化。
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2020/11/16
辅导答疑 1.19
1.19 总结不同过程中W，Q，U 和H 的计算。 第一定律为U = Q + W ，设不作非膨胀功。
过程
W
Q
U
H
ig 自由膨胀
0
0
0
0
ig 等温可逆 -nRTlnV2/V1 =W
0
0
ig 等容可逆 ig 绝热可逆
答：不同，内部温度比外面高。
这和焦耳实验不矛盾，因为两个实验所取的体系 及其占有的体积不同。在焦耳实验中，体系是全部气 体，体积是两个球的空间，后面的气体对前面的气体 作功，升温与降温抵消，故最终体系温度不变。
本实验中，体系是冲入箱内的气体，体积是这些 气体原来占有的体积和真空箱的体积。气体冲入瓶内 ，体积缩小，环境对体系作了功，故体系温度升高。
钢瓶内温度升高压力也增高。
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2020/11/16
辅导答疑 1.15
1．15 用热力学概念判断下列各过程中功、热、热
力学能和焓的变化值。第一定律 U Q W 。
（4） H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g) 在非绝热钢瓶中进行
答：W = 0 刚性容器中的反应是恒容反
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2020/11/16
辅导答疑 1.9
1．9 可逆热机效率最高，那将可逆热机去开 火车一定很快咯?
答：不，可逆过程是无限缓慢的，可逆热机没有 实用价值。实际过程中用的都是不可逆热机，不 可逆热机的效率很低。
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2020/11/16
辅导答疑 1.14
是状态函数。
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2020/11/16
辅导答疑 1.6
1．6 气缸内有一定量理想气体，反抗一定外
压作绝热膨胀，则 H Qp 0 ，对不对?
答：不对。这是一个等外压过程，而不是等压
过程，所以H 不等于 Qp 。绝热膨胀时Q = 0
，而不是 Qp 0 。
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答:只有(3),(5),(8)是可逆过程，其余为不可逆过程。
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2020/11/16
辅导答疑 1.3
1．3 状态固定后状态函数都固定，反之亦然， 这说法对吗？
答：对，因为状态函数是状态的单值函数。
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2020/11/16
辅导答疑 1.4
1．4 状态改变后，状态函数一定都改变?
辅导答疑 1.14
1.14 请指出所列公式的适用条件：
(2) H = QP
答：适用于不作非膨胀功的等压过程。
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2020/11/16
辅导答疑 1.14
1.14 请指出所列公式的适用条件：
(3) U = QV
答：适用于不作非膨胀功的等容过程。
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2020/11/16
1.14 请指出所列公式的适用条件：
(1) H = U + pV
答：热力学中公式较多，但都有适用条件，不能随便 使用，否则会导致错误结论。
以下所列公式只适用于封闭体系和热力学平衡态。
(1) H=U+pV 是定义式，适用于任何处于热力学平衡
态的封闭体系。
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2020/11/16
力学能和焓的变化值。第一定律 U Q W 。
（6）常温、常压下水结成冰（273.15 K，p）
答: W 0 Q0 U 0 H 0