2.3　名校考研真題詳解

一、填空題

1．根據(jù)蓋斯定律，并不能說明熱是狀態(tài)函數(shù)。這是因?yàn)樯w斯定律限定其反應(yīng)過程是______或______過程，這實(shí)際上反映的是狀態(tài)函數(shù)的基本性質(zhì)。[南京航空航天大學(xué)2012研]

【答案】恒容；恒壓

【解析】蓋斯定律是指，在定壓定容條件下，任意一個反應(yīng)其總反應(yīng)的熱效應(yīng)只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)而與反應(yīng)的路程無關(guān)。

2．自然界所進(jìn)行的實(shí)際過程都是______過程。熱力學(xué)第一定律表示一個實(shí)際過程發(fā)生后，其______總值保持不變，而熱力學(xué)第二定律則表明在不可逆過程中______的總值增加了。功和熱都是被傳遞的______，但功變?yōu)闊崾莀_____，而熱不能______全部變?yōu)楣Γ詿岷凸κ莀_____。[首都師范大學(xué)2010研]

【答案】不可逆；能量；熵；能量；無代價的；無代價的；不等價的

二、選擇題

1．下述說法，正確的是（　　）。[北京科技大學(xué)2014研]

A．水的生成熱即是氧氣的燃燒熱

B．水蒸氣的生成熱即是氧氣的燃燒熱

C．水的生成熱即是氫氣的燃燒熱

D．水蒸氣的生成熱即是氫氣的燃燒熱

【答案】C

【解析】燃燒熱是指發(fā)生燃燒的物質(zhì)完全氧化時所產(chǎn)生的熱量。對于氫氣，規(guī)定其完全氧化物H₂O(l)，而非H₂O(g)。氧氣沒有燃燒熱。

2．下列諸過程可應(yīng)用公式dU＝（C_p－nR）dT進(jìn)行計(jì)算的是（　　）。[北京科技大學(xué)2011研]

A．實(shí)際氣體等壓可逆冷卻

B．理想氣體絕熱可逆膨脹

C．恒容攪拌某液體以升高溫度

D．量熱彈中的燃燒過程

【答案】B

【解析】在沒有其他功且等容的條件下，，而只適用于理想氣體，所以公式也只適用于理想氣體。

3．一定量的理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V₁，V₂，則（　　）。[北京科技大學(xué)2010研]

A．V₁＞V₂

B．V₁＜V₂

C．V₁＝V₂

D．無法確定

【答案】A

【解析】設(shè)理想氣體的初態(tài)為（p,V₀,T₀），經(jīng)等溫可逆膨脹后的狀態(tài)為（p,V₁,T₀），經(jīng)絕熱可逆膨脹后的狀態(tài)為（p,V₂,T₂）。因?yàn)榻^熱可逆膨脹后的溫度降低，所以＜。又根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，當(dāng)p相同時，V正比于T，從而有＞。

4．關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件，確切地說是（　　）。[首都師范大學(xué)2010研]

A．等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過程

B．等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過程

C．等壓或等容且不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過程

D．純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過程和等壓反應(yīng)過程

【答案】C

【解析】基爾霍夫定律：。

三、計(jì)算題

1．在等熵條件下，將1 mol理想氣體（C_V,m＝5R/2）從15 ℃、100 kPa壓縮到 700 kPa，然后保持體積不變，降溫至15 ℃，求整個過程的Q、W、ΔU、ΔH及ΔS。[華南理工大學(xué)2012研]

解：分析過程

因?yàn)?img alt="" height="23" src="https://epubservercos.yuewen.com/C0F3EA/15436622605436506/epubprivate/OEBPS/Images/image675.png?sign=1751111906-GUL8o0uvM9VR0M5LzRk5lNt0sEGD3bjd-0-cb35b7a96af64648a0486b52b3307329" width="115">，所以，；

理想氣體在絕熱可逆過程中，滿足，其中。

求得：

所以

由，得出

。

2．1 mol理想氣體依pV2＝C（C為常數(shù)）從100 kPa，47.64 dm3可逆膨脹到57.72 dm3，求該過程的ΔH、ΔU、Q、W。已知C_v,m＝20.9 J.K-1.mol-1。[華南理工大學(xué)2010研]

解：可逆膨脹后的壓強(qiáng)為：

理想氣體狀態(tài)方程為：

則可逆膨脹前的溫度為：

可逆膨脹后的溫度為：

對理想氣體有：

3．0.02 kg乙醇在其沸點(diǎn)時蒸發(fā)為氣體。已知蒸發(fā)熱為858 kJ·kg-1，蒸氣的比容為0.607 m3·kg-1。試求過程的ΔU、ΔH、Q和W（計(jì)算時略去液體的體積）。[首都師范大學(xué)2010研]

解：該過程為恒溫恒壓可逆過程，則有