1、精心整理精心整理第一章熱力學(xué)第一定律1熱力學(xué)第一定律AU=Q+W只適用于()(A)單純狀態(tài)變化(B)相變化(D)封閉物系的任何變化(C)化學(xué)變化答案：D下面的說法中,不正確的是選擇題2關(guān)于熱和功，功和熱只出現(xiàn)于系統(tǒng)狀態(tài)變化的過程中，只存在于系統(tǒng)和環(huán)境間的界面上只有在封閉系統(tǒng)發(fā)生的過程中，功和熱才有明確的意義功和熱不是能量，而是能量傳遞的兩種形式，可稱之為被交換的能量在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的過程中，如果內(nèi)能不變，則功和熱對系統(tǒng)的影響必互相抵消答案：B2關(guān)于焓的性質(zhì)，下列說法中正確的是(A)焓是系統(tǒng)內(nèi)含的熱能，(C)系統(tǒng)的焓值等于內(nèi)能加體積功)所以常稱它為熱焓(B)焓是能量，它遵守?zé)崃W(xué)第一定律(D)焓

2、的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān)答案：D。因焓是狀態(tài)函數(shù)。3涉及焓的下列說法中正確的是(A)單質(zhì)的焓值均等于零)在等溫過程中焓變?yōu)榱?0在絕熱可逆過程中焓變?yōu)榱?D)化學(xué)反應(yīng)中系統(tǒng)的焓變不一定大于內(nèi)能變化答案：D。因為焓變AH=AU+A(pV),可以看出若A(pV)0,故AU0。8第一類永動機(jī)不能制造成功的原因是(A)能量不能創(chuàng)造也不能消滅(B)實際過程中功的損失無法避免(C)能量傳遞的形式只有熱和功(D)熱不能全部轉(zhuǎn)換成功答案：A9蓋斯定律包含了兩個重要問題，即(A)熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第三定律(B)熱力學(xué)第一定律及熱的基本性質(zhì)熱力學(xué)第三定律及熱的基本性質(zhì)(D)熱力學(xué)第一定律及狀態(tài)函數(shù)的基本特征

3、答案：D10當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)ArCp,m0,則該過程的AH$(T)隨溫度升高而()rm(A)下降(B)升高(C)不變(D)無規(guī)律答案：A。根據(jù)Kirchhoff公式dAH$(T)/dT=AC可以看出。rmrp,m11在下面涉及蓋斯定律的表述中，不正確的是()(A)對在等溫等壓且不做非體積功的條件下,發(fā)生的各個化學(xué)反應(yīng)過程和相變過程,可使用蓋斯定律對在等溫等容且不做功的條件下，發(fā)生的各個化學(xué)反應(yīng)過程，可使用蓋斯定律同一物質(zhì)在蓋斯定律涉及的幾個反應(yīng)中都出現(xiàn)時，只要無溶解等現(xiàn)象，相態(tài)不同也可加減利用蓋斯定律求某個反應(yīng)的熱效應(yīng)時可引入一些別的反應(yīng)，設(shè)想一些中間步驟，無論實際反應(yīng)是否按這些中間步驟進(jìn)行都可以

4、答案：C12下面的說法符合熱力學(xué)第一定律的是()(A)在一完全絕熱且邊界為剛性的密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，其內(nèi)能一定變化在無功過程中，內(nèi)能變化等于過程熱，這表明內(nèi)能增量不一定與熱力學(xué)過程無關(guān)封閉系統(tǒng)在指定的兩個平衡態(tài)之間經(jīng)歷絕熱變化時，系統(tǒng)所做的功與途徑無關(guān)氣體在絕熱膨脹或絕熱壓縮過程中，其內(nèi)能的變化值與過程完成的方式無關(guān)答案：C。因絕熱時AU=Q+W=WO(A)中無熱交換、無體積功故AU=Q+W=0o(B)在無功過程中AU=Q,說明始末態(tài)相同熱有定值，并不說明內(nèi)能的變化與過程有關(guān)。(D)中若氣體絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹所做的功顯然是不同的，故AU亦是不同的。這與內(nèi)能為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)并不矛

5、盾，因從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹不可能到達(dá)同一終態(tài)。13關(guān)于熱平衡，下列說法中正確的是()(A)系統(tǒng)處于熱平衡時，系統(tǒng)的溫度一定等于環(huán)境的溫度(B)并不是所有熱力學(xué)平衡系統(tǒng)都必須滿足熱平衡的條件若系統(tǒng)A與B成熱平衡，B與C成熱平衡，則A與C直接接觸時也一定成熱平衡在等溫過程中系統(tǒng)始終處于熱平衡答案：C。(A)中系統(tǒng)處于熱平衡時，若為絕熱系統(tǒng)則系統(tǒng)的溫度與環(huán)境無關(guān)，故不一定等于環(huán)境溫度。(D)等溫過程中，系統(tǒng)不一定處于熱平衡中。例如，A的溫度大于B，A向B傳熱，而B向外散熱。若傳入B的熱與從B散去的熱相等，則B的溫度不變，為一等溫過程，但A與B之間卻并沒有達(dá)到熱平衡。14關(guān)于

6、節(jié)流膨脹，下列說法正確的是(A)節(jié)流膨脹是絕熱可逆過程(B)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的內(nèi)能變化(C)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的焓值改變(D)節(jié)流過程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化答案：B15在一個循環(huán)過程中，物系經(jīng)歷了i步變化，則(A)工Qi=0(B)工QiWi=0(C)工Wi=0(D)工Qi+Wi=0答案：D。因為AU=YQi+Wi，循環(huán)過程AU=0o16與物質(zhì)的燃燒熱有關(guān)的下列表述中不正確的是(A)可燃性物質(zhì)的燃燒熱都不為零(B)物質(zhì)的燃燒熱都可測定，所以物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓不是相對值(C)同一可燃性物質(zhì)處于不同狀態(tài)時，其燃燒熱不同(D)同一可燃性物質(zhì)處于不同溫度下，其燃燒熱之值不同答案：B。17關(guān)于基爾霍夫定律

7、適用的條件，確切地說是(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：C18關(guān)于熱力學(xué)可逆過程，下面的說法中不正確的是精心整理精心整理精心整理(A)可逆過程不一定是循環(huán)過程(B)在等溫可逆過程中,系統(tǒng)做功時,系統(tǒng)損失的能量最小(C)在等溫可逆過程中,環(huán)境做功時,系統(tǒng)得到的功最小(D)可逆過程中的任何一個中間態(tài)都可從正逆兩個方向到達(dá)答案：B。因可逆過程系統(tǒng)做最大功，故系統(tǒng)損失的能量最大。19理想氣體自由膨脹與范德華氣體絕熱自由膨脹的區(qū)別在于范德華氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后(A)AH#OW=

8、0(C)AU#O(D)Q=0答案：A。上述兩過程因絕熱和不做功故W與Q均為零。于是AU亦均為零。理想氣體自由膨脹的焓未變，但范德華氣體絕熱自由膨脹的焓卻不等于零。因為真實氣體的焓不僅是溫度的函數(shù)也是壓力或體積的函數(shù)。20如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時間，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，今以電阻絲為體系有：TOC o 1-5 h z(A)W=0,Q0,?U0,Q0(C)W0,Q0(D).W0答案：B。電阻絲得到電功，故W0；電功全部轉(zhuǎn)化為熱并部分傳給水，故Q0。21如圖，用隔板將剛性絕熱壁容器分成兩半，兩邊充入壓力不等的空氣(視為理想氣體)，已知P右P左將隔右左板抽去后：(A)

9、Q=0,W=0,?U=0(B)Q=0,W0(C).Q0,W0(D)?U=0,Q=W?0答案：A。因系統(tǒng)為恒容絕熱，Q=W=0,故?U=0。22對于理想氣體，下列關(guān)系中哪個是不正確的：答案：A。理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。23凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其?U和?H的值一定是：(A)?U0,?H0(B)?U=0,?H=0(C)?U0,?H0,?H=0,?p0(B)Q=0,?H0(C)Q=0,?H=0,?p0(D)Q0,?H=0,?p0?答案：C。節(jié)流膨脹過程恒焓絕熱且壓力降低。25?H=Q此式適用于哪一個過程：p(A)理想氣體從101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨脹到10132.5P

10、a(B)在0C、101325Pa下，冰融化成水(C)電解CuSO4的水溶液(D)氣體從(298K,101325Pa)可逆變化到(373K,10132.5Pa)?答案：B。？H=Q成立的條件是恒壓、W=0。p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-、V2。(A)VTC(B)TCTD(C)TBTD(D)TDTC答案：BBCCDBDDC29在體系溫度恒定的變化過程中，體系與環(huán)境之間：(A)定產(chǎn)生熱交換(B)定不產(chǎn)生熱交換(C)不一定產(chǎn)生熱交換(D)溫度恒定與熱交換無關(guān)答案：C。例如，理想氣體自由膨脹為恒溫過程，W=0，Q=0。30某絕熱封閉體

11、系在接受了環(huán)境所做的功后，其溫度：定升高(B)定降低(C)定不變(D)不一定改變答案：A31體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值：(A)必定改變(B)必定不變(0不一定改變(D)狀態(tài)與內(nèi)能無關(guān)答案：C。例如，理想氣體恒溫下體積發(fā)生變化其內(nèi)能不變。32在一定T、p下，氣化焓？H，熔化焓?fH和升華焓？bH的關(guān)系：vapfussub(A)？H？H(B)？H？H(C)？H=？H+？H(D)？H？Hsubvapsubfussubvapfusvapsub答案：D33可逆熱機(jī)與不可逆熱機(jī)在其它條件都相同時，燃燒等量的燃料，則可逆熱機(jī)牽引的列車行走的距離:(A)較長較短(C)樣(D)不一定答案：A34.封閉體系中，有

12、一個狀態(tài)函數(shù)保持恒定的變化途徑是什么途徑？(A)定是可逆途徑(B)定是不可逆途徑(0不一定是可逆途徑(D)體系沒有產(chǎn)生變化答案：C35某體系在非等壓過程中加熱，吸熱Q使溫度從T1升到T2,則此過程的焓增量?H:(A)?H=Q(B)?H=0(C)?H=?U+?(pV)(D)?H等于別的值。答案：C36非理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹時，下述答案中哪一個錯誤：(A)Q=0(B)W=0(C)?U=0(D)?H=0答案：D37.下述哪一種說法正確：(A)理想氣體的焦耳-湯姆遜系數(shù)“不一定為零(B)非理想氣體的焦耳-湯姆遜系數(shù)“一定不為零(C)理想氣體不能用作電冰箱的工作介質(zhì)(D)使非理想氣體的焦耳-湯姆遜系

13、數(shù)“為零的p,T值只有一組答案：C。因理想氣體的焦耳-湯姆遜系數(shù)等于零，膨脹后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介質(zhì)。38欲測定有機(jī)物的燃燒熱Qp，般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實測得熱效為QV。由公式得：Qp=QV+AnRT=Q)+PAV,式中p應(yīng)為何值？(A)氧彈中氧氣壓力(B)鋼瓶中氧氣壓力(C)p?(D)實驗室大氣壓力答案：D39下述說法何者正確：(A)水的生成熱即是氧氣的燃燒熱(B)水蒸汽的生成熱即是氧氣的燃燒熱(0水的生成熱即是氫氣的燃燒熱(D)水蒸汽的生成熱即是氫氣的燃燒熱答案：C40.恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的ACp0,則此反應(yīng)：(A)吸熱(B)放熱(C)無熱效應(yīng)(D)吸放熱不能肯定;

14、問答題41對理想氣體來說AUt=0，是否說明若水蒸氣為理想氣體則在25C下將水蒸發(fā)成水蒸氣時AUt=0?答：溫度不變內(nèi)能則不變的說法只是對理想氣體才適用。水蒸發(fā)變?yōu)樗魵獠环洗藯l件，故不成立。實際上水蒸發(fā)過程需吸收熱量q=AU-W，可見所吸之熱一部分對外做功，一部分使內(nèi)能增加。42說明下列有關(guān)功的計算公式的使用條件。(1)W=-p(外)AV(2)W=-nRTlnV2/V1(3)W%-pV=-nRT(4)W=CvAT(5)W=_nR(TT)/(1-y)21Y=Cp/Cv答：由體積功計算的一般公式w=Jp(外)dV可知：(1)外壓恒定過程。則W=-p(外)AV。(2)理想氣體恒溫可逆過程。此時p

15、(外)=p(內(nèi))，pV=nRT,W=-JnRTdV二-RTInZVV1(3)液體在恒溫恒壓p(外)=p(內(nèi))下蒸發(fā)成氣體，此蒸氣為理想氣體，且液體體積與氣體體積相比較可以略去。W=_p(外)(V-Vp(內(nèi))V二一nRT氯液氯(4)理想氣體絕熱過程AU=W=CvAT理想氣體絕熱可逆過程。屮廠Pk，代入功的積分式可得R(T2-Ti)/d)43從同一始態(tài)膨脹至體積相同的終態(tài)時，為什么理想氣體的恒溫膨脹功總大于絕熱可逆膨脹功？答：兩過程中壓力下降程度不同，理想氣體恒溫可逆膨脹過程中從環(huán)境吸熱因此壓力下降較小，而理想氣體絕熱可逆膨脹過程中無法從環(huán)境吸熱故壓力下降較大，因此理想氣體恒溫可逆膨脹過程所做的功

16、總是大于絕熱可逆膨脹過程所做的功。44.為什么膨脹功和壓縮功均使用相同的公式W=-fp(外)dV?答：熱力學(xué)中功是以環(huán)境為基礎(chǔ)，即以環(huán)境所留下的變化來衡量的。膨脹時，系統(tǒng)抵抗外壓對環(huán)境做功，環(huán)境得到功，相當(dāng)于將一重物升高。因此W=-fp(外)dV。當(dāng)外壓大于系統(tǒng)壓力時，系統(tǒng)被壓縮，環(huán)境對系統(tǒng)做-Jp（外）dV功，相當(dāng)于重物高度下降，環(huán)境損失掉做功的能力，本身做功的能力就減小。因此壓縮過程中，起作用的壓力不是內(nèi)壓而是外壓，外壓決定了系統(tǒng)做功的大小，故其體積功的表達(dá)式仍為W=45理想氣體恒溫條件下反抗恒外壓膨脹，貝U(1)AH=AU+A(pV)，AU=0，A(pV)=0，故AH=O(2)AH=AU

17、+pAV，AU=0，pAV#O，故AH#0上面兩個考慮問題的方法哪個是正確的？答：方法(1)是正確的。理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，因恒溫故AU=0，理想氣體恒溫下pV=nRT為常數(shù)，故A(pV)=0O方法(2)的錯誤在于H=U+pV中的p是指系統(tǒng)的壓力。在反抗恒外壓膨脹過程中，系統(tǒng)的壓力既不是常數(shù)亦不等于外壓，因此不能認(rèn)為A(pV)=pAV。系統(tǒng)經(jīng)一個循環(huán)后，AH、AU、Q、W是否皆等于零？答：否。其中H和U為狀態(tài)函數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)至原態(tài)后其值復(fù)原，即AH=0.AU=0o而熱與功是與途徑有關(guān)的函數(shù)，一般不會正好抵消而復(fù)原，除非在特定條件下，例如可逆絕熱膨脹后又可逆絕熱壓縮回至原態(tài)，或可逆恒溫膨脹后

18、又可逆恒溫壓縮回至原態(tài)等。理想氣體從pl絕熱膨脹至p2時，W=AU，絕熱膨脹時若外壓為零則W=0，AU=0;若外壓不為零則AUf0。以上兩AU不相等與U為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)是否矛盾？答：不矛盾。在本例中，從同一始態(tài)出發(fā)進(jìn)行絕熱膨脹，若外壓不同則終態(tài)是不可能相同的。因此AU亦不會相同。若外壓不等于零時，系統(tǒng)的內(nèi)能要消耗一部分用以轉(zhuǎn)化為功，同時系統(tǒng)的溫度要下降；當(dāng)外壓等于零時，系統(tǒng)不對外做功，不消耗內(nèi)能故AU=0，同時系統(tǒng)的溫度也不變。25C101.325Kpa下Cu-Zn電池放電做功時放熱4561J。問些反應(yīng)的AH是否就是4561J?答：否。Qp=AH的條件是恒壓、只做體積功。此電池放電時做出電功，

19、不符合上述條件，故AHfQpo49.25C100KPa下液態(tài)氮的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱亠H$(298K)為零嗎？fm答:否。因為按規(guī)定只有25C100Kpa下最穩(wěn)定的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱才為零。液態(tài)氮雖為單質(zhì)，但在25C100Kpa下不能穩(wěn)定存在，故其AfH$(298K)不等于零。只有氣態(tài)氮的AH$(298K)才為零。fmfm50.下面的說法是否正確，并說明理由？系統(tǒng)的焓等于等壓熱。(2)系統(tǒng)的焓改變值A(chǔ)H等于等壓熱。(3)系統(tǒng)的焓等于系統(tǒng)的熱量。答：(1)不正確。系統(tǒng)的焓H=U+pV。焓具有能量的單位，但其絕對值是不知道的，焓并沒有明確的物理意義。因此系統(tǒng)的焓不等于等壓熱。不正確AH=Qp的條件是等

20、壓且不做其它功。符合上述條件時AH才等于等壓熱。不正確。焓為狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)一定焓有確定值。而熱是與過程有關(guān)的函數(shù)。只有AH(而不是H)在等壓和不做其它功的條件下才等于過程的熱。51對于一定量的理想氣體，溫度一定時，內(nèi)能與焓是否一定？是否對所有氣體來說溫度一定，內(nèi)能與焓都一定呢？答：對理想氣體來說，其內(nèi)能與焓只是溫度的函數(shù)。故溫度一定內(nèi)能與焓就一定。其它氣體內(nèi)能與焓不僅是溫度的函數(shù)而且是壓力或體積的函數(shù)，故溫度一定還要指定壓力或體積內(nèi)能與焓才有確定值。1mol理想氣體從0C恒容加熱至100C和從0C恒壓加熱至100C,AU是否相同？Q是否相同？W是否相同？答：理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，故AU是

21、相同的。因熱和功是與過程有關(guān)的，故Q和W是不相同的。恒容加熱不對外做功，而恒壓加熱系統(tǒng)對外做體積功。個絕熱氣缸有一理想絕熱活塞(無磨擦、無重量)，其中含有理想氣體，內(nèi)壁繞有電阻絲，當(dāng)通電時氣體就慢慢膨脹。因為是一等壓過程，Qp=AH，又因為是絕熱系統(tǒng)，Qp=0,所以AH=O。這結(jié)論對嗎？答：不對。此過程因環(huán)境對系統(tǒng)做了電功，故QpfAH。下列兩個過程是否都是循環(huán)過程？由h2與02合成水，然后再電解成h2與o2；金屬銅在試管中氧化成氧化銅，然后再通入氫氣，使氧化銅還原為銅(以銅為體系與以銅和氧為體系有何不同)。答：(1)為循環(huán)過程。(2)若以銅為系統(tǒng)，是循環(huán)過程；若以銅和氧為系統(tǒng)，則不是循環(huán)系統(tǒng)

22、。因為若用氫氣還原，氧生成水而未能還原成氧。；是非題()恒容下，一定量的理想氣體在溫度升高時，其內(nèi)能將增加。()理想氣體反從10p9反抗恒定外壓膨脹到pO過程中H=Qp()對于封閉體系來說，當(dāng)過程的始態(tài)與終態(tài)確定后，Q+W或W(當(dāng)Q=0時)就有確定值。()相變過程一定是恒溫恒壓過程。()從始終態(tài)的角度看，對于狀態(tài)函數(shù)，凝華可以看作冷凝和凝固的加和。()一般來說，相變時，體系內(nèi)能不會發(fā)生變化。()在絕熱、密閉、堅固的容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，AU定為零，AH不一定為零。()一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓也是同溫下石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓。()單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。()等溫等壓下液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣，如把水蒸氣

23、看成理想氣體，因溫度不變，故過程的AU=0;AH=0。()穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。()般來說，相變時，體系內(nèi)能不會發(fā)生變化。；填空題67.已知反應(yīng)A(g)+B(g)C(g)+H2O(l)在298.15K時的恒容摩爾反應(yīng)熱為100kJmol-i，則在同溫下該反應(yīng)的恒壓反應(yīng)熱Q=Q+?vRT(計算式)二100kJol-i+(l)x8.3145xl0-3kJ-iol-ix298.15K=102.5kJol-i。pVB(2分)68節(jié)流膨脹過程又稱為恒焓_過程，多數(shù)氣體經(jīng)此過程后引起溫度下降.(2分)25C下，ImolN（可視為理想氣體）由1dm3口膨脹到5dm3口吸熱2kJ,則對外作功W二號2k

24、J（按系統(tǒng)得功為正的規(guī)定）一210dm3-71.1molq（可看作理想氣體）等溫可逆地由100kPa、20dm3壓縮至200kPa,終態(tài)體積V=.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)變換公式QpM_QvM=nRT的適用條件是封閉系統(tǒng)，非體積功為零,戸反應(yīng)組分中的氣體為理想氣體;計算題72在298.15K時，使5.27克的甲醇（摩爾質(zhì)量為32克）在彈式量熱計中恒容燃燒，放出119.50kJ的熱量。忽略壓力對焓的影響。計算甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓Hqcm&已知29815K時HO(l)和CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為285.83kjmol-i、393.5122kjmol-1,計算CHOH的H?。3fm如果甲醇的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)焓為3

25、527kJmol-1,計算CHOH(g)的H?(10分)3fm解：(1)甲醇燃燒反應(yīng)：CHOH(l)+號0(g)一？CO(g)+2HO(l)?U?=119.50kJ/(527/32)mol=725.62kjmol-1cmH?=?U?+工vB(g)RTOC o 1-5 h zcmcml?=(725.620.5x8.3145x298.15x10-3)kJmol-1?=?=-725.60.5*8.314*0.29815#00726.86kJmol-1?(2)H?=?H?(CO)+2、H?(H0)H?CH0H(l)cmfm2fm2fm3H?CHOH(l)二？H?(CO)+2、H?(HO)H?fm3II

26、fm2fm2cm?=?393.51+2x(285.83)(726.86)kjmol-1?=?=393.512*285.83+726.8238.31kJmol-1?(3)CHOH(l)一CHOH(g),H?=35.27kJ.mol-133vapm?H?CHOH(g)二H?CHOH(l)+H?=(238.31+35.27)kJ.mol-1fm3IIfm3vapm?=203.04kj.mol-173在一定壓力p和溫度2982K的條件下，1molCHOH完全燃燒時所做的功是多少？設(shè)體系中25氣體服從理想氣體行為。2分)解：反應(yīng)方程這是等溫、等壓下的化學(xué)反(1分)W=p(V-V)21nRT3RT1=pp

27、nRT2RTT(2吩)PPTT7/2RT3RT、-“W=p()=(23)xRTPP(1分)=RT=8.314x298.2=2479J第二章熱力學(xué)第二定律選擇題AG=0的過程應(yīng)滿足的條件是(A)等溫等壓且非體積功為零的可逆過程(B)等溫等壓且非體積功為零的過程(C)等溫等容且非體積功為零的過程(D)可逆絕熱過程答案：A在一定溫度下，發(fā)生變化的孤立體系，其總熵(A)不變(B)可能增大或減小(0總是減小(D)總是增大答案：D。因孤立系發(fā)生的變化必為自發(fā)過程，根據(jù)熵增原理其熵必增加。對任一過程，與反應(yīng)途徑無關(guān)的是(A)體系的內(nèi)能變化(B)體系對外作的功(0體系得到的功(D)體系吸收的熱答案：A。只有內(nèi)

28、能為狀態(tài)函數(shù)與途徑無關(guān)，僅取決于始態(tài)和終態(tài)。77下列各式哪個表示了偏摩爾量：(A)dn丿dn丿iT,V,n.(C)dn丿iT,V,n.(D)rldn.丿答案：A.。首先根據(jù)偏摩爾量的定義，偏導(dǎo)數(shù)的下標(biāo)應(yīng)為恒溫、恒壓、恒組成。只有A和D符合此條件。但D中iT,p,n.iT,p,n.的卩.不是容量函數(shù)，故只有A是偏摩爾量。78氮氣進(jìn)行絕熱可逆膨脹AU=O(B)AS=O(C)AA=O(D)AG=O答案：B。絕熱系統(tǒng)的可逆過程熵變?yōu)榱恪?9關(guān)于吉布斯函數(shù)G,下面的說法中不正確的是(A)AGW在做非體積功的各種熱力學(xué)過程中都成立在等溫等壓且不做非體積功的條件下，對于各種可能的變動，系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉氏函數(shù)

29、最小在等溫等壓且不做非體積功時，吉氏函數(shù)增加的過程不可能發(fā)生在等溫等壓下，一個系統(tǒng)的吉氏函數(shù)減少值大于非體積功的過程不可能發(fā)生。答案：A。因只有在恒溫恒壓過程中AG0(B)AS=O(C)AS0(D)AS0。此過程恒容AH=AU+A(pV)=VAp，因Ap不等于零故AH亦不為零。恒溫、恒壓不做其它的可逆過程AG=0,上述過程并非此過程。86.下述過程，體系的AG何者為零？(A)理想氣體的等溫膨脹(B)孤立體系的任意過程(0在100C,101325Pa下lmol水蒸發(fā)成水汽(D)絕熱可逆過程答案：C?？赡嫦嘧傾G為零。87關(guān)于熵的性質(zhì)，下面的說法中不正確的是(A)環(huán)境的熵變與過程有關(guān)(B)某些自發(fā)

30、過程中可以為系統(tǒng)創(chuàng)造出熵(C)熵變等于過程的熱溫商(D)系統(tǒng)的熵等于系統(tǒng)內(nèi)各部分熵之和答案：C。正確的說法應(yīng)為熵變等于過程的可逆熱溫商。88關(guān)于亥姆霍茲函數(shù)A,下面的說法中不正確的是(A)A的值與物質(zhì)的量成正比(B)雖然A具有能量的量綱，但它不是能量(C)A是守恒的參量(D)A的絕對值不能確定答案：C89關(guān)于熱力學(xué)基本方程dU=TdS-pdV,下面的說法中準(zhǔn)確的是(A)TdS是過程熱(B)pdV是體積功(C)TdS是可逆熱(D)在可逆過程中，pdV等于體積功，TdS即為過程熱答案：D90理想氣體在自由膨脹過程中，其值都不為零的一組熱力學(xué)函數(shù)變化是(A)AU、AH、AS、AV(B)AS、AA、A

31、V、AG(C)AT、AG、AS、AV(D)AU、AA、AH、AV答案：B。理想氣體自由膨脹過程中不做功亦不放熱，故AU=0,AT=0o91在一絕熱恒容箱中，將NO(g)和O2(g)混合，假定氣體都是理想的，達(dá)到平衡后肯定都不為零的量是(A)Q,W,AU(B)Q,AU,AH(C)AH,AS,AG(D)AS,AU,W答案：C。此條件下Q、W和AU都為零。由AH=AU+A(pV)可見反應(yīng)前后壓力有變化故AH不為零，微觀狀態(tài)數(shù)有變化故AS不為零，AG=AH-A(TS)亦不為零。92在下列過程中，AG=AA的是(A)液體等溫蒸發(fā)(B)氣體絕熱可逆膨脹(C)理想氣體在等溫下混合(D)等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)答

32、案：C。由AG=AA+A(pV)可知若A(pV)=0則AG=AA。93卡諾熱機(jī)在兩個不同溫度之間的熱源之間運轉(zhuǎn)，當(dāng)工作物質(zhì)為氣體時，熱機(jī)效率為42%,若改用液體工作物質(zhì)，則其效率應(yīng)當(dāng)(A)減少(B)增加(C)不變(D)無法判斷答案：C94理想氣體絕熱向真空膨脹，則(A)dS=0，dW=0(B)dH=0，dU=0(C)dG=0，dH=0(D)dU=0，dG=0答案：B95.對于孤立體系中發(fā)生的實際過程，下式中不正確的是(A)W=0(B)Q=0(C)dS0(D)dH=0答案：D96理想氣體經(jīng)可逆與不可逆兩種絕熱過程，則(A)可以從同一始態(tài)出發(fā)達(dá)到同一終態(tài)。(B)不可以達(dá)到同一終態(tài)。(C)不能確定以

33、上A、B中哪一種正確。(D)可以達(dá)到同終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定。答案：B精心整理97.求任一不可逆絕熱過程的熵變dS,可以通過以下哪個途徑求得？(A)始終態(tài)相同的可逆絕熱過程。(B)始終態(tài)相同的可逆恒溫過程。(C)始終態(tài)相同的可逆非絕熱過程。(D)B和C均可。答案：C98在絕熱恒容的系統(tǒng)中，H2和Cl2反應(yīng)化合成HC1。在此過程中下列各狀態(tài)函數(shù)的變化值哪個為零？(A)ArHm(B)ArUm(C)ArSm(D)ArGm答案：B。因Q=0,W=0O99.lmolAg(s)在等容下由273.2K加熱到303.2K。已知在該溫度區(qū)間內(nèi)Ag(s)的Cv,m=24.48JK-1mol-1則其熵變?yōu)?/p>

34、：(A)2.531JK-1(B)5.622JK-1(C)25.31JK1(D)56.22JK1答案：A。273.2303.224.481n3032二2.55273.2理想氣體經(jīng)歷等溫可逆過程，其熵變的計算公式是：(A)AS=nRTln(p1/p2)(B)AS=nRTln(V2/V1)(C)AS=nRln(p2/p1)(D)AS=nRln(V2/V1)答案：D在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，90C的液態(tài)水氣化為90C的水蒸汽，體系的熵變?yōu)椋捍鸢福篈。液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時，混亂度(A)AS體0(B)AS體T2,V2V2,S2T2,V2V2,S2S2(D)T2T2,V2V2,S2S2答案：C。恒外壓膨脹較可逆膨脹做出的功要

35、少，且絕熱，故過程(2)內(nèi)能的減少要小一些，所以T2T2。終態(tài)壓力相同因此V2V2。又根據(jù)熵增原理，可判定S2S2。理想氣體在恒溫條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至某一壓力，此變化中體系的熵變AS體及環(huán)境的熵變AS環(huán)應(yīng)為：(A)AS體0,AS環(huán)0(B)AS體0,AS環(huán)0(C)AS體0,AS環(huán)=0(D)AS體0,AS環(huán)=0答案：B。理想氣體恒溫壓縮混亂度減小，故熵減?。欢硐霘怏w恒溫壓縮時內(nèi)能不變，得到的功要以熱的形式釋放給環(huán)境，故環(huán)境得到熱AS環(huán)0。理想氣體在絕熱條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)態(tài)，此變化中的體系熵變AS體及環(huán)境熵AS環(huán)應(yīng)為：(A)AS體0,AS環(huán)0(B)AS體0,AS環(huán)0(C)AS體0,AS環(huán)=

36、0(D)AS體0,AS環(huán)=0答案：C。該過程為絕熱不可逆過程，故AS體0;又因絕熱過程，故AS環(huán)=0。107在101.3kPa下，110C的水變?yōu)?10C水蒸氣，吸熱Qp，在該相變過程中下列哪個關(guān)系式不成立？(A)AS體0(B)AS環(huán)不確定(C)AS體+AS環(huán)0(D)AG體0答案：B。環(huán)境的熵變是確定的，可由AS環(huán)=-Qp/T來求算。108.一個由氣相變?yōu)槟巯嗟幕瘜W(xué)反應(yīng)在恒溫恒容下自發(fā)進(jìn)行，問下列各組答案中哪一個是正確的：(A)AS體0,AS環(huán)0(B)AS體0,AS環(huán)0(C)AS體0,AS環(huán)=0(D)AS體0,AS環(huán)=0答案：B。反應(yīng)由氣相變?yōu)槟巯囔販p少，AS體0;自發(fā)過程的總熵變應(yīng)增加，

37、故AS環(huán)0。263K的過冷水凝結(jié)成263K的冰，則：(A)AS0(B)AS0(C)AS=0(D)無法確定答案：A。恒溫下液體變固體熵減少。理想氣體由同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)(1)絕熱可逆膨脹；多方過程膨脹，達(dá)到同一體積V2,則過程(1)的熵變AS(1)和過程的熵變AS(2)之間的關(guān)系是：(A)AS(1)AS(2)(B)AS(1)0。從多孔硅膠的強(qiáng)烈吸水性能說明在多孔硅膠吸水過程中，自由水分子與吸附在硅膠表面的水分子比較，兩者化學(xué)勢的高低如何？(A)前者高(B)前者低(C)相等(D)不可比較答案：A?；瘜W(xué)勢決定物質(zhì)流動的方向，物質(zhì)由化學(xué)勢高的流向低的，自由水分子在多孔硅膠表面的強(qiáng)烈吸附表明自由水分子

38、的化學(xué)勢高。理想氣體從狀態(tài)I經(jīng)自由膨脹到狀態(tài)II，可用哪個熱力學(xué)判據(jù)來判斷該過程的自發(fā)性？(A)AH(B)AG(C)AS隔離(D)AU答案：C。理想氣體自由膨脹不做功，亦不換熱，故為隔離系統(tǒng)。理想氣體從狀態(tài)p1,V1,T等溫膨脹到p2,V2,T，此過程的AA與AG的關(guān)系為(A)AADG(B)AAAG(C)AA=AG(D)無確定關(guān)系答案：C。因G=H-TS，A=U-TS，G-A=pV，AGAA=nRAT=0。在標(biāo)準(zhǔn)壓力po下，383.15K的水變?yōu)橥瑴叵碌恼羝?，吸熱Qp。對于該相變過程，以下哪個關(guān)系式不能成立？(A)AG0答案：C。隔離系統(tǒng)的熵不可能減少。對臨界點性質(zhì)的下列描述中，哪一個是錯誤的

39、：(A)液相摩爾體積與氣相摩爾體積相等(B)液相與氣相的界面消失(C)氣化熱為零(D)固，液，氣三相共存答案：D下述說法中哪一個正確？當(dāng)溫度恒定時：(A)增加壓力有利于液體變?yōu)楣腆w(B)增加壓力不利于液體變?yōu)楣腆w(C)增加壓力不一定有利于液體變?yōu)楣腆w(D)增加壓力與液體變?yōu)楣腆w無關(guān)答案：C對于平衡態(tài)的凝聚相體系，壓力p表示什么含義？(A)101.3kPa(B)外壓(C)分子間引力總和(D)分子運動動量改變的統(tǒng)計平均值答案：B在a，0兩相中均含有A和B兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到平衡時，下列種哪情況是正確的：“=“(B)“二屮(C)“=屮ABAAAB答案：B在273.15K,2p。時，水的化學(xué)勢與冰的化學(xué)勢

40、之間的關(guān)系如何：(A)前者高(B)前者低(C)相等(D)不可比較答案：B單一組分的過冷液體的化學(xué)勢比其固體的化學(xué)勢：(A)高(B)低(C)相等(D)不可比較答案：A已知水的下列5種狀態(tài)：373.15K,p?,液態(tài)373.15K,2p?,液態(tài)373.15K,2p?,氣態(tài)374.15K,p?,液態(tài)(5)374.15K,p?,氣態(tài)精心整理精心整理精心整理下列4組化學(xué)勢的比較中，哪個不正確？(A)“2卩1(B)n5y4(C)“3y5(D)“3“1答案：B等溫等壓下，在A和B組成的均相體系中，若A的偏摩爾體積隨濃度的改變而增加，則B的偏摩爾體積將：(A)增加(B)減小(C)不變(D)不一定答案：B(根據(jù)

41、吉布斯-杜亥姆方程判斷)123恒溫時B溶解于A形成溶液。若純B的摩爾體積大于溶液中B的偏摩爾體積，則增加壓力將使B在A中的溶解度：(A)增加(B)減小(C)不變(D)不確定/BG、答案：A(二V可知增加壓力，純B的化學(xué)勢增加的更多，則純B的化學(xué)勢將大于溶液中B的化學(xué)勢，因1切)T此B的溶解度增大)124.熱力學(xué)第三定律可以表示為：(A)在0K時，任何晶體的熵等于零在0K時，任何完整晶體的熵等于零(C)在0時，任何晶體的熵等于零(D)在0C時，任何完整晶體的熵等于零答案：B問答題125理想氣體恒溫膨脹做功時AU=0，故Q=-W，即所吸之熱全部轉(zhuǎn)化為功。此與Kelvin說法有否矛盾？答：不矛盾。K

42、elvin的說法是：“不可能從單一熱源吸熱使之全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其它變化”本例中，雖然熱全部轉(zhuǎn)化為功但卻引起了系統(tǒng)的體積的變化。126孤立系統(tǒng)從始態(tài)不可逆進(jìn)行到終態(tài)AS0，若從同一始態(tài)可逆進(jìn)行至同一終態(tài)時AS=0o這一說法是否正確？答：不正確。熵是狀態(tài)函數(shù)與變化的途徑無關(guān)，故只要始態(tài)與終態(tài)一定AS必有定值。孤立體系中的不可逆過程AS0而可逆過程AS=0是勿庸置疑的。問題是孤立體系的可逆過程與不可逆過程若從同一始態(tài)出發(fā)是不可能達(dá)到相同終態(tài)。127有人認(rèn)為理想氣體向真空膨脹是等熵過程。因為理想氣體向真空膨脹時溫度不變，故dU=0;對外不做功，故pdV=0o所以由dU=TdS-pdV可得TdS=0

43、o因T#0，故dS=0o這樣的分析正確嗎？答：不正確。因為在dU=TdS-pdV中p指系統(tǒng)自身的壓力，而膨脹功等于零是指p(外)dV=O。本例中p(外)fp，所以pdVf0，因此dS#O。上述過程不是等熵過程。理想氣體向真空膨脹是恒溫過程，它的AS可通過設(shè)計一個在相同的始態(tài)和終態(tài)下的恒溫可逆過程來計算。理想氣體向真空膨脹又是絕熱過程，那么它的AS是否也可通過設(shè)計一個在相同的始態(tài)和終態(tài)下的絕熱可逆過程來計算呢？答：不可以。因為理想氣體向真空膨脹是絕熱不可逆過程，它與絕熱可逆膨脹不可能達(dá)到同一終態(tài)。這是因為理想氣體向真空膨脹時溫度不變，而絕熱可逆膨脹時對外做功消耗內(nèi)能從而溫度下降。dU=TdS-p

44、dV得來時假定過程是可逆的，為什么也能用于不可逆的pVT變化過程？答：因為在簡單的pVT變化過程中，系統(tǒng)的狀態(tài)只取決于兩個獨立的強(qiáng)度變量。當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1變化至狀態(tài)2時，狀態(tài)函數(shù)U、S、V的改變就是定值。dG=SdT+Vdp那么是否101.325kPa.-5C的水變?yōu)楸鶗r，因dT=O、dp=0，故dG=0？冰在273K下轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，熵值增大，則AS=(Q/T)0o但又知在273K時冰與水處于平衡狀態(tài)，平衡條件是dS=O。上面的說法有些矛盾，如何解釋？答：孤立系統(tǒng)的平衡條件是dS=0o上述過程非孤立系統(tǒng)，故熵值理應(yīng)增大。下列求熵變的公式，哪些是正確的，哪些是錯誤的？V(1)理想氣體向真空膨脹AS二n

45、RlnV(2)水在298K，101325Pa下蒸發(fā)AS=(AH-AG)/T1(3)在恒溫、恒壓條件下，不可逆相變AS二a（-AG）dTP答：(1)正確。因熵為狀態(tài)函數(shù)，其熵變的計算與恒溫可逆膨脹相同。(2)正確。由G=H-TS知，若恒溫則AS=(AH-AG)/TO(3)正確。此式為Gibbs-Helmhotz方程。使用條件是恒壓，化學(xué)反應(yīng)或相變都可用。進(jìn)行下述過程時，系統(tǒng)的AU、AH、AS和AG何者為零？(1)非理想氣體的卡諾循環(huán)(2)隔離系統(tǒng)的任意過程(3)在100C,101325Pa下1mol水蒸發(fā)成水蒸氣(4)絕熱可逆過程答：(1)循環(huán)過程所有狀態(tài)函數(shù)均不變，其增量都為零。(2)AU=0

46、。(3)可逆相變AG=0o(4)AS=0改正下列錯誤(1)在一可逆過程中熵值不變;在過程中熵變是AS=RQ.T；(3)亥姆赫茲函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；(4)吉布斯函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；(5)焓是系統(tǒng)以熱的方式交換的能量。答：(1)在絕熱可逆過程中熵值不變。(2)在過程中熵變是AS=(3)在恒溫恒容條件下，亥姆赫茲函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；(4)在恒溫恒壓條件下，吉布斯函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；(5)焓沒有明確的物理意義。在恒壓且不做非體積功的情況下，焓的增量等于恒壓熱，即AH=Qpo在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，將室溫下的水向真空蒸發(fā)為同溫同壓的氣，如何設(shè)計可逆過程？答：這可以有兩種設(shè)計

47、途徑，一種是等壓可逆過程變溫到水的沸點，再恒溫恒壓可逆相變?yōu)闅猓藲庠倏赡娼禍刂潦覝?；另一條是先等溫可逆變壓至室溫下水的飽和蒸氣壓，然后可逆相變?yōu)闅?。請說明下列公式的使用條件？(3分)?(1)?dS=?Q/dT?(2)AH=nC(T-T)(3)AG=AH-TASp,m21答：(1)dS=?Q/dT?：可逆過程(2)AH=nC(T-T)?:恒壓且熱容與溫度無關(guān)p,m21?(3)AG=AH-TAS?：恒溫是非題()能發(fā)生的過程一定是自發(fā)過程。()功可以全部轉(zhuǎn)變成熱，但熱一定不能全部轉(zhuǎn)化為功。()從單一熱源吸取熱量而全部變?yōu)楣κ强赡艿摹?)家里沒有空調(diào)，可以打開冰箱門來代替空調(diào)達(dá)到降溫的目的。()所

48、有絕熱過程的Q為零，AS也必為零。()熵值不可能為負(fù)值。()某一化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)被反應(yīng)溫度T除，即得此反應(yīng)的ASrm()因為ASQ/T，所以只有可逆過程才有熵變；而AS工Q/T，揚以不可逆RAIR過程只有熱溫商，沒有熵變。()物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵S0(298K)值是該狀態(tài)下熵的絕對值。m()理想氣體絕熱可逆過程的AS定為零，AG不一定為零。()體系達(dá)到平衡時熵值最大，吉布斯函數(shù)最小。（）在絕熱恒容的反應(yīng)器中，H和Cl化合成HC1,此過程的AU為零。22rm（）水在100C,102325Pa下沸騰，吉布斯函數(shù)會減少。（）G代表在恒溫恒壓條件下，體系對外做功的最大能力。（）隔離體系的熵恒定不變。（）不可逆

49、過程必為自發(fā)過程。152.（）ArGm0的反應(yīng)，是不可能進(jìn)行的反應(yīng)。填空題153.個過程系統(tǒng)的熵變?yōu)锳S,而另一個過程的始終態(tài)與前過程相同，但路徑不同，則此過程系統(tǒng)的熵變應(yīng)為AS。（1分）因為狀態(tài)函數(shù)與過程無關(guān)0C,101.3kPa下，1mol冰熔化成水，吸熱6.02kJ,此過程AG二吁0旺液體水在100C,P0下氣化為水蒸氣，此過程的AU0,AH0,AS=0,AG=0（填“”“V”或“二”101.3kPa下，1kg100C的水蒸氣冷凝為同溫度下的水,此過程AS（系統(tǒng)）口0,口少總）口二口0（填,0,?故冰不會全熔化，系統(tǒng)溫度為0C。2(或者假設(shè)冰全部熔化并升溫至t.?根據(jù)H=0,可算出t0,

50、故合理值應(yīng)為0)。?設(shè)冰的熔化量為nmol,過程的變化如下：則?AH=AH+AH=n(6024Jmol-1)-15060J=0,得?？n二2.5molAS=AH1=(2.5x6024)J所以冰熔化熵變1一T273.2K=55.12JK-1水冷卻過程的熵變nCft2込dT=n?AS=T12T21-51.44JK-1H20Cp,nr=(5x75-3)J-K-ilniS=21=所以AS=AS+AS=3.68JK-1161.將裝有0.2mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20dm3的恒溫密閉容器內(nèi)，容器內(nèi)充滿100kPa、xmol氮氣。將小泡打碎，乙醚完全汽化并與氮氣混合。已知乙醚在100kPa

51、下沸點為308.15K,此時的蒸發(fā)焓為25.10kJmol-1。試求1)?混合氣體中乙醚的分壓；(2)?分別計算氮氣和乙醚的厶H、AS、AG。(10分)？?nRT0.2molx8.3145J-K-1-mol-ix308.15Kp=乙醚=解：(1)?乙醚V20 x10-3m3=?=0.2*8.314*308.15/2025621Pa=25.62kPa?(2)?變化過程中氮氣的溫度和分壓沒變，故H=OJ、AS=OJK-1、AG=OJ。?乙醚的變化過程可設(shè)想為：乙醚(l,308.15K,lOOkPa)?乙醚(g,308.15K，100kPa)?-(乙醚(g,308.15K，p)乙醚于是:H=H+H=

52、(0.2x25.10+0)kJ=5.02kJ乙醚dapmz+nRIn100kPa?SFSr竺二T乙醚p乙醚?=0.22308105x103+2x83145ln2iBaJK-1?=18.56JK_i?G=G+二0+nRTln；00乙pr=0.2x8.3145x308.15xln號J?=697.8J?或者采用下式計算AG二AH-TAS在一個裝有理想活塞的導(dǎo)熱氣缸中，含有100C、總壓140kPa的氮氣與水蒸氣的混合氣體0.400m3,氮的摩爾分?jǐn)?shù)y(N)=0.45.?今將該混合氣體恒溫可逆壓縮到201.325kPa.?試求此過程的Q、W、AU、AH、AS2、AA、AG。已知水在100C、101.3

53、25kPa下的摩爾氣化焓為40.67kJ/mol,氣體為理想氣體，末態(tài)水的體積相對于氣體的體積可忽略不計，且不考慮N2在水中的溶解。(12分)解：系統(tǒng)所經(jīng)過程如下其中：終態(tài):H(N)=U(N)=0,22氣體當(dāng)作理想氣體處理,整個過程恒溫,所以?H=H(N)+H(HO)=H(HO)?222二A2H(HO)+A3H(HO)=1222(H2O)=?0(理想氣體)+n(H2O,l)*vapHm=?1.6974mol*(-40.67kJ/mol)=-69.03kJ?U=HApV二少-pV+pV311=H-(n(HO,g)+n(N)-(n(HO,g)+n(N)RT222=-69.03kJ-(8.2305-

54、9.9279)*8.314*373.15kJ/1000=-63.76kJ?S=S(N)+S(HO)?22nRInP1(N2)+巴、RIn心。)+(H2)ZvapHm(H2)?=(N2)p3(N2)(H2O，g)P2(H2O)T?=8.1228*8.314ln1+99.9279*8.313+1叢)?J.K-1?=-238.86J.K-1?G=H-TAS=-69.03-373.15*(-0.23886)kJ=20.10kJ?A=AU-TAS=-63.76-373.15*(-0.23886)kJ=25.37kJ?過程恒溫可逆：Q=TAS?=373.15*(-0.23886)?kJ=-89.13kJW

55、二AU-Q=-63.76kJ+89.13kJ=25.37kJ(15分)1mol單原子分子理想氣體，初態(tài)為25202.6kPa:(1)向真空膨脹至體積為原來的2倍；(2)可逆絕熱膨脹到-86C.分別計算這兩種過程的W,Q,AU,AH,AS及厶G(已知初態(tài)時該氣體的摩爾熵Sm?=163.8J.K.mol口).m解:(1)W=Q=AU=AH=0nAS=nRln(V2/V1)=1x8.314xln(2V/V)=5.76J.KRP-TaG=AHTAS=0298x5.76=1717J=1.72kJQ=0U=nCv(T2-T1)=(3/2)x8.314x(187-298)=1384J=1.38kJW=AU=

56、-1.38kJnAH=nCp(T-T1)=(5/2)x8.314x(187-298)=2307J=2.31kJS=4,AG=AH-(T2S-T1S1)=AH-SAT二-2307-163.8x(187-298)=1刪5J=15.9kJ(20分)5mol過冷水在-5C,101.3kPa下凝結(jié)為冰，計算過程的AG,并判斷過程在此條件下能否發(fā)生。已知水在0C,101.3kPa下凝固熱AH廣-6.009JK-1mol-1，水的平均熱容為75.3JK-1mol-1,冰的平均熱容為37.6JK-1mol-】。HO(s)2n=5.00mol,t=-5C1p=101.325kPaAG3HO(s)2n=5.00m

57、ol,t=0C1p=101.3kPa解：HO(l)2n=5.00mol,t=-5C1p=101.3kPaAGHO2n=5.00mol,t=0C1P=101.3kPaAH=AH+AH+AH=1883-30045-940=-29102J，123AS=nClnT/T=5xK-i,TOC o 1-5 h z1p,m,水12AS=AH/T=5x(6009x103)/273.2=-110.0JK-i2m,凝AS=nClnT/T=5xK-i,p,m,冰2iAS=AS+AS+AS=6.95110.03.47=106.5JK-ii23AG=AH-TAS=-29i02-268.2x(-i06.5)=-539J0w

58、=0,等溫，等壓，AG0,水可以自動結(jié)冰。101325Pa下將一盛有100C、1mol的密閉玻璃球放在100dm3的容器中，整個容器放在100C的恒溫槽內(nèi)。將玻璃小球擊破，水即發(fā)生氣化(設(shè)蒸氣為理想氣體)，計算該過程的Q,W,?U,?H,?S,?A，和?G。已知100C水的氣化熱為40.59kjmol-】。解：首先判斷水是否全部氣化，在101325Pa下，1mol水全部氣化應(yīng)占體積：V=8.315x373或在幅容30，6麗紹水全部氣化后的壓力：101325flp只和壓力均小于始猛3需明能危部氣化，茯分)力應(yīng)為31025.7Pa100 x10-3選擇整個容器為系統(tǒng)，設(shè)計下過程理想氣體恒溫過程？H

59、2=o,?U2=0TOC o 1-5 h z?H=?H+?H=?H=40.59kJ2(2分)121?U=?U+?U=?U=?H-?(pV)=?H-RT=37.47kJ(2分)12111因?qū)φ麄€容器系統(tǒng)？V=0,故W=0,Q=?U=37.47kJ(2分)?S=?S+?S=?H/T-nRln(p/p)=118.60JK-1(2分)12121?A=?U-T?S=37.49kJ-118.60?373.15J=-6.771kJ(1分)?G=?H-T?S=40.59kJ-118.60?373.15J=-3.672kJ(1分)第三章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)選擇題在373.15K和101325Pa下水的化學(xué)勢與水蒸氣

60、化學(xué)位的關(guān)系為(A)“(水)=M(汽)(B)“(水)M(汽)(D)無法確定答案：A。兩相平衡，化學(xué)勢相等。下列哪種現(xiàn)象不屬于稀溶液的依數(shù)性凝固點降低(B)沸點升高(C)滲透壓(D)蒸氣壓升高答案：D。稀溶液的依數(shù)性之為蒸氣壓下降。98K時，A、B兩種氣體在水中的亨利常數(shù)分別為k1和k2，且k1k2，則當(dāng)P1=P2時，A、B在水中的溶解量C1和C2的關(guān)系為(A)C1C2(B)C1M(II)(B)M(I)0故溫度升高PGibbs函數(shù)下降。在298K、p?下，兩瓶含萘的苯溶液，第一瓶為2dim(溶有0.5mol萘)，第二瓶為1dm3(溶有0.25mol萘)，若以M和M2分別表示兩瓶中萘的化學(xué)勢，則(