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文檔簡介

1、物理化學復習題第一章熱力學第一定律、填空題1、一定溫度、壓力下,容器中進行如下反應:Zn(s)+2HCl(aq)=ZnCl2(aq)+H2(g),若按質(zhì)量守恒定律,則反應系統(tǒng)為系統(tǒng);若將系統(tǒng)與環(huán)境的分界面設(shè)在容器中液體的表面上,則反應系統(tǒng)為系統(tǒng)。2、所謂狀態(tài)是指系統(tǒng)所有性質(zhì)的。而平衡態(tài)則是指系統(tǒng)的狀態(tài)平衡、的情況。系統(tǒng)處于平衡態(tài)的四個條件分別是系統(tǒng)內(nèi)必須達到平衡、平衡和平衡。3、下列各公式的適用條件分別為:U=f(T)和H=f(T)適用于;*=人nCdT適用Tv,m2_;Qp=QV+MgRT適用Qv=U適用于;Qp=AH適用于.;H=T2nCdT適用于TP,m1;pVr=常數(shù)適用于一4、按標準

2、摩爾生成焓與標準摩爾燃燒焓的定義,在C(石墨)、CO(g)和CO2(g)之間,的標準摩爾生成焓正好等于的標準摩爾燃燒焓。標準摩爾生成焓為零的是,因為它是。標準摩爾燃燒焓為零的是,因為它是5、在節(jié)流膨脹過程中,系統(tǒng)的各狀態(tài)函數(shù)中,只有的值不改變。理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹后,它的不改變,即它的節(jié)流膨脹系數(shù)卩=這是因為它的焓6、化學反應熱會隨反應溫度改變而改變的原因是;基爾霍夫公式可直接使用的條件是7、在、不做非體積功的條件下,系統(tǒng)焓的增加值系統(tǒng)吸收的熱量。8、由標準狀態(tài)下元素的完全反應生成1mol純物質(zhì)的焓變叫做物質(zhì)的9、某化學反應在恒壓、絕熱和只做膨脹功的條件下進行,系統(tǒng)溫度由-升高到T2,則此過程的

3、焓變零;若此反應在恒溫(T)、恒壓和只做膨脹功的條件下進行,則其焓變零。10、實際氣體的卩=尋0,經(jīng)節(jié)流膨脹后該氣體的溫度將。11、公式Qp=AH的適用條件是。12、若某化學反應,只做體積功且滿足等容或等壓條件,則反應的熱效應只由決定,而與無關(guān)。13、常溫下,氫氣經(jīng)節(jié)流膨脹AT0;W0;Q0;AU0;AH0。14、在充滿氧的絕熱定容反應器中,石墨劇烈燃燒的反應器以其中所有物質(zhì)為系統(tǒng)Q0;W0;AU0;AH0。二、簡答題1、為什么無非體積功的等壓過程的熱,只決定與體系的初終態(tài)?2、“因AH=Qp所以只有等壓過程才有厶H,”這句話是否正確?為什么?3、“因為AH=Qp,所以Qp也具有狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)

4、”對嗎?為什么?4、為什么對于理想氣體,公式AU=上CdT可用來計算任意變溫過程的Tv,mdU并不受定容條件的限制?5、為什么理想氣體常數(shù)R在數(shù)值上等于1mol理想氣體升高1K所作的等壓體積功?6、“穩(wěn)定單質(zhì)的焓值等于零”;“化合物的摩爾生成熱就是1mol該物質(zhì)所具有的焓值”對嗎?為什么?7、反應A(g)+2B(g)fC(g)的厶日m(298.2K)0,則此反應進行時必定吸熱,對嗎?為什么?8、從氣體的同一初態(tài)出發(fā)分別經(jīng)等溫可逆壓縮至終態(tài)體積是,那一個過程所作壓縮功大些?為什么?從同一初態(tài)出發(fā),分別經(jīng)可逆的絕熱膨脹與不可逆的絕熱膨脹至終態(tài)體積相同時,氣體的壓力相同嗎?為什么?10、測定CH3O

5、H(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)反應的熱效應。11、設(shè)有一電爐絲浸入水中,接上電源,通以電流一段時間。分別按下列幾種情況作為體系,試問AU、Q、W為正、負,還是為零?(1)以水和電阻絲為體系;(2)以水為體系;(3)以電阻絲為體系;(4)以電池為體系;(5)以電池、電阻絲為體系;(6)以電池、電阻絲、水為體系。12、設(shè)有一裝置如下圖所示,一邊是水,另一邊是濃硫酸,中間以薄膜分開,兩邊的溫度均為片,當將薄膜弄破以后溫度由-升到T2,如果以水和濃硫酸為體系,問此體系的AU是正、負,還是零。如果以水和濃硫酸為體系,問此體系的AU是正、負,還是零。如果在薄膜破了以后,設(shè)法通入冷

6、卻水使?jié)饬蛩岷退臏囟热詾門,仍以原來的水和濃硫酸為體系,問AU是正、負,還是零。溫(,度ktI濃硫酸絕然水丁12題圖13、一個絕熱圓筒上有一個無摩擦無重量的絕熱活塞,其內(nèi)有理想氣體,圓筒內(nèi)壁繞有電爐絲。當通電時氣體慢慢膨脹,這是等壓過程。請分別討論(1)選理想氣體為體系;(2)選理想氣體和電阻絲為體系;兩個過程的Q和體系的AH是大于、等于還是小于零?14、判斷下列過程中Q、W、AU、H各量是正、零還是負值;理想氣體自由膨脹;理想氣體節(jié)流膨脹;理想氣體絕熱、反抗恒外壓膨脹;理想氣體恒溫可逆膨脹;1mol實際氣體恒容升溫;H2O(1,P0,273K)H2O(S,Po,273K)在絕熱恒容器中,H

7、2(g)與Cl2(g)生成HCl(g)(理想氣體反應)15、如下圖所示,設(shè)有一電爐絲浸于水中,接上電源,通以電流一段時間。如果按下列幾種情況作為系統(tǒng),試問AU、Q、W為正、為負還是為零?(1)以電爐絲為系統(tǒng);(2)以電爐絲和水為系統(tǒng);(3)以電爐絲、水、電源、及其他一切有影響的部分為系統(tǒng)。15題圖16題圖16、設(shè)有一裝置如上圖所示,(1)將隔板抽去以后,以空氣為系統(tǒng)時,AU、Q、W為正、為負還是為零?(2)如右方小室亦有空氣,不過壓力較左方小,將隔板抽去以后,以所有空氣為系統(tǒng)時,AU、Q、W為正、為負還是為零?17、在標準壓力下和100oC,1mol水等溫蒸發(fā)為蒸汽。假設(shè)蒸汽為理想氣體。因為這

8、一過程中系統(tǒng)的溫度不變,所以,U=0,q=cdT=0,這一結(jié)論對pp否?為什么?18、一氣體從某一狀態(tài)出發(fā),經(jīng)絕招可逆壓縮或等溫可逆壓縮到一固定的體積哪一種壓縮過程所需的功大?為什么?如果是膨脹,情況又將如何?三、綜合題1、已知PbO(s)在291K的生成熱為-219.5kJmol-1,在291K到473K之間,Pb(s),O2(g)及PbO(s)的平均比熱各為0.134,0.900和0.218Jg1K1,試計算PbO(s)在473K時的生成熱。2、nmol理想氣體由P,V,T1,恒溫膨脹到p2,V2,T2,求過程的焓變AH,結(jié)果能說明什么?3、已知冰在0C及101.325kPa,熔化熱為60

9、08Jmol-1,水在100C及101.325kPa下,蒸發(fā)熱為44011Jmol-1,在0C100C間水的平均比熱為75JK1mol-1,求在101.325kPa下,將1mol的0C冰變成100C的水蒸氣,試計算其AU,AH。4、0.01m3氧氣由273K,1MPa經(jīng)過(1)絕熱可逆膨脹(2)對抗外壓p=0.1MPa做絕熱不可逆膨脹,氣體最后壓力均為0.1MPa,求兩種情況所做的功。(氧氣的C=29.36JK-1mol-1)p,m5、10mol的理想氣體分別經(jīng)過下述(a)和(b)兩個過程,在673K從1.8x10-3m3等溫膨脹到2.4x10-3m3,試計算其膨脹功W及體系所吸收的熱Q。(a

10、)可逆恒溫膨脹;(b)對抗外壓為2.026x105Pa的等溫膨脹。6、已知298.15K及101325Pa壓力下,反應A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B2(g)在電池中進行,完成一個單位的反應時,系統(tǒng)做電功150kJ,放熱80kJ,計算該反應的ArHm,ArUm,Q,W。7、在298.2K,101325Pa時有0.5molZn與過量稀硫酸反應,生成氫氣和硫酸鋅,已知此反應放熱為7.155xl04j,試計算:上述過程中Q,W,AU,AH的值;若上述反應在密閉容器中發(fā)生,求Q,W,AH,AU的值。8、將1kg水過冷到-5C,在101.325kPa下,加入極少量的冰屑.使過冷水迅速結(jié)冰,并

11、使冰與水的混合物的溫度迅速升至冰點,冰的熔化熱為333.5Jgi,0C至-5C水的比熱為4.238JK-1,求結(jié)出冰的質(zhì)量。9、已知水在100C時的蒸發(fā)熱為2259.36Jgi,則在100C時蒸發(fā)30g水,系統(tǒng)的Q,W,AH,為多少?10、有13.074gH2,由283.0K升至333.2K(視為理氣),若以下述二種不同的過程進行,求Q,W,U,Ho(A)等容過程;(B)與環(huán)境無熱交換。11、將1mol單原子理想氣體,在1.013x105Pa下從298K加熱到373K,再恒溫可逆膨脹至體積增加一倍,最后絕熱可逆膨脹至溫度為308K,求全過程的W,Q,AU,AHo12、已知水蒸汽的平均摩爾等壓熱

12、容C=34.10JK-1mol-1,現(xiàn)將1kg373Kp,m的水蒸汽在1.013x105Pa的壓力下,升溫至673Ko求過程的Q,W及水蒸汽的AU,AHo13、1molO2由0.1MPa,300K恒壓加熱到1000K,求過程的Q、W、U及Ho已知:Cpm(O2)=(31.64+3.39x10-3T-3.77x10-5T2)JK-1mol-114、1molC6H6(g)在pe,353.4K(正常沸點)下冷凝為液體。計算該過程的Q,W,AU,AH,已知苯的汽化熱為394.4Jg1。15、測得298KSO2(g)氧化成SO3(g)時的Qv,m=-141.75kJmol-1,計算該反應的Qp,mO6、

13、由下列化合物的AH計算其AH(1)(COOH)2,(2)C6H5NH2,cmfmCS2(l)o17、一個20dm3的高壓釜內(nèi)盛有290K,100kPa的氫氣,加熱后使H2壓力上升至500kPa。設(shè)H2為理想氣體,計算:(1)過程的Q;(2)H2終態(tài)的溫度。18、1mol單原子分子理想氣體B,由300K,lOO.OkPa經(jīng)一可逆過程到達終態(tài),壓力為200.0kPa,過程的Q=1000.0J,AH=2078.5J(1)計算終態(tài)的溫度、體積及過程的W,AUO(2)假設(shè)氣體先經(jīng)等壓可逆過程,然后經(jīng)等溫可逆過程到達終態(tài),此過程的Q,W,AU,AH是多少?19、1mol單原子分子理想氣體的Cym=3/2R

14、,初態(tài)為202.6kPa,11.2dm3經(jīng)p/T=C(常數(shù))的可逆過程,壓縮到終態(tài),壓力為405.2kPa。計算:(1)終態(tài)體積與溫度;(2)AU與AH;(3)所作的功。答案一、填空題1、封閉;敞開2、綜合表現(xiàn);不隨時間而改變;熱;機械;相;化學3、理想氣體的單純狀態(tài)改變;不做非體積功的恒容過程;不做非體積功的恒壓過程;理想單純狀態(tài)改變,對其它系統(tǒng)則需過程恒容;理想氣體的單純狀態(tài)改變,對其它系統(tǒng)則需過程恒壓;過程恒溫且不做非體積功;理想氣體的絕熱可逆過程4、O2(g);C(石墨);C(石墨);碳元素各晶型中最穩(wěn)定的相態(tài);CO2(g);碳元素完全氧化的最終產(chǎn)物5、焓;溫度;零;只是溫度的函數(shù)6、

15、各產(chǎn)物的熱容之和與各反應物的熱容之和不相等;在所涉及的溫度范圍內(nèi)各物質(zhì)均無相變7、封閉系統(tǒng)恒壓;等于8、最穩(wěn)定物質(zhì);標準摩爾生成焓9、等于;不等于(小于)10、上升11、閉系、W/=0、等壓12、始終態(tài);途徑、;=;=14、=;=;=;二、簡答題1、因為無其他功的等壓過程中Qp=H,而AH是體系狀態(tài)函數(shù)的改變值,所以在無其它功的等壓過程中Qp只決定于初終態(tài)。2、不正確,H是狀態(tài)函數(shù),H=U+PV凡是體系狀態(tài)發(fā)生變化,不論什么過程,體系的焓值都可能變化,即AH都可能不等于零。3、不對,AH=Qp,只說明Qp等于狀態(tài)函數(shù)的改變值。并不意味著Qp具有狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì),Qp是一過程量,不是體系的狀態(tài)性質(zhì)

16、,只能說在恒壓而不做非體積功的特定條件下Qp的值等于體系狀態(tài)函數(shù)H的改變。4、因為對理想氣體U=f(T)內(nèi)能僅是溫度的函數(shù),只要始終態(tài)溫度分別相同,U就一定相同。所以公式,U=T2cdT并不受定容條件的限制。Tv,mT1終態(tài)1U1,T2,p2,V1U2,T2,p1,V3終態(tài)2恒容AU1AU2恒壓初態(tài)U1,T1,p1,V1恒容過程,U=T2CdTTv,mT1兩者終態(tài)的溫度相同即1mol理想氣體不論經(jīng)過什么過程,只要變到相同溫度的終態(tài)其,U總是等于T2nCdT。Tv,mT15、W=pV=p(V2-V1)=nR(T2-T1)外當n=1molT2-T1=1K時W=R6、不對,穩(wěn)定單質(zhì)的焓的絕對值并不等

17、于0,但可以說穩(wěn)定單質(zhì)的規(guī)定焓值等于0,人為規(guī)定標準狀態(tài)下,穩(wěn)定單質(zhì)的生成焓,即規(guī)定焓為0?;衔锏哪柹蔁岵皇?mol物質(zhì)所具有的焓的絕對值,而是相對于生成它的穩(wěn)定單質(zhì)的焓的相對值。7、不對。只有在等壓下,無其它功時,QpfHm,Hm0故Qp0,體系必定吸熱。在其他條件下,AHm。,Qp可以小于0,等于0,不一定吸熱。8、絕熱可逆壓縮功大于等溫可逆壓縮功。這是因為絕熱壓縮時,環(huán)境所作功都變成氣體的內(nèi)能,因而氣體的溫度升高,故當終態(tài)體積相同時氣體的壓力大于經(jīng)等溫可逆到達時氣體的壓力,即絕熱可逆壓縮時,環(huán)境反抗的壓力大些,因而所做壓縮功大些。9、不相同??赡娼^熱膨脹時體系付出的功大于不可逆絕熱

18、膨脹時所付出的功。而兩過程的熱都等于0,因而前一過程中體系內(nèi)能降低得更多,相應終態(tài)氣體的溫度也低一些,所以可逆絕熱膨脹比不可逆絕熱膨脹到終態(tài)時氣體的壓力低些。10、此反應為燃燒反應,故可用氧彈式量熱計來測定該反應在反應前后的溫度差T,利用水和量熱計附件的熱容,可計算出等容反應熱QVm(dUm);而,通常指的化學反應的反應熱是等壓反應熱,故,H二,U+(g)RTrmrmBB11、(1)(2)(3)(4)(5)(6)W-0-+00Q0+-0-0U+-012、當將薄膜弄破以后溫度由片升到T2,因水和濃硫酸為體系,雖然體系的溫度升高了,但無熱量傳給環(huán)境,所以Q=0,又W=0,根據(jù)第一定律U=Q-W,則

19、厶U=0。13、(1)Q=AH0(2)Q=0,H=-W0電功14、(1)理想氣體自由膨脹P=0,W=0,Q=0,UMH=0外(2)理想氣體節(jié)流膨脹因為T=0,所以AU=H=0,因絕熱,所以Q=0,W=0(3)理想氣體絕熱,反抗恒外壓膨脹因為絕熱Q=0,W=PV,V0,W0,U=Q-W=O-WvO。因為TvO,外H=nCTvOp,m理想氣體恒溫可逆膨脹U=0,HP,W0,Q0lmol實際氣體恒容升溫W=PAV=0,U=nCvT0,QMU+W0,HFCp/TvOH2O(1,P0,273K)W=PAV=P(VS-VJ夕卜夕卜S1因為冰的體積比水的體積大,所以W0,水凝固放出熱量Q0,U=Q-W0,H

20、=Q015、(1)U=0,Q0,W0,Q=0,W水(0C)水(100C)水汽(100C)/AU=Q-W(1)AV產(chǎn)0AU1=Q1=6008JAH1=AU1+A(pV)=AU1+pAV=AU1=6008JAV2-0AU2=Q2=CAT=7500JAH2=AU2=7500JVgVW3=DB(g)RTAU3=Q3-W3=40910JAH3=Q3=44011JAU=AU2+AU2+AU3=54418JAH=AH1+AH2+AH3=57519J4、解:絕熱可逆膨脹Y=Cp/Cv=1.39T2=143Kn=4.41molQ=0W=-AU=-nCV,m(T2-T1)=12070J絕熱不可逆膨脹口5川2-丁1

21、)=-卩外2廣1)=卩曲2巾2-丁1巾1)T2=203.5KW=-AU=-nCV,m(T2-T1)=6452J5、解:理想氣體dT=0可逆過程AU=Q-W=OQ=-WW=nRTln(p/p2)=nRTln(V2/V1)=16kJ:dT=OAU=0Q=WW=p(V2-V)=1.2kJ6、解:Q=-80kJArHm=Q-W=-230kJArUm=Q-W=Q-W,-pAV=-232.479kJW=W,+pAV=152.479kJ7、解:等壓過程Ap=0AH=Qp=-7.155x104jW=pAV=1239.5JAU=Q-W=-7.28x104j等容過程AV=0W=0AU=-7.28x104jQV=A

22、U=-7.28x104jAH=-7.155x104j8、解:1kg水1Hg水+冰p=101325Pap=101325PaT=268KT2=273KAH1kg水AH2p=101325Pa72=273K該過程由于速度快,可以看作絕熱過程AH=0,設(shè)最終有xg水結(jié)成冰,則ah=ah+ah2=o0=1000 x4.238x0-(-5)+(333.5x)333.5x=21190 x=63.54g9、解:沸點時p=101325PaW=pAF=YvB(g)RT=5166J0p=AH=6778OJAU=Q-W=626414J10、解:體積不變V=0W=0U=nCv,m(T2-T)=6.537x03jH=nCp

23、m(T2-Ti)=9.136xl03j絕熱Q=0U=6.537xl03jH=9.136xl03jW二U=-6.537xl03j11、解:=12.47JK-imol-iC=20.79JK-imol-iV,mp,mW=nRAT=624JQ=nCAT=1559Jyp,mW2=Q2=nRTln2=2150JW3二nCv,m(T4-T3)=811JQ3=o全過程:W=IWi=3585JQ=EQ=3709JAU=C“AT=125JV,mAH=CAT=208JP,mTOC o 1-5 h z12、解:Q=AH=nCAT=569kJypp,mAU=Qp-pAV=Qp-nRAT=431kJW=pAV=nRAT=

24、138.5kJ13、解:由題意視O2為理想氣體,則W=P(V2-V)=-R(T2-T)=5.82kJmol-1Qp=H=T2nCdT=22.69kJpTPmU=Q-W=16.87kJ14、解:C6H6(g)C6H6(l)MeH=78x10-3kgmol-i66Qp=-394.4x78=-3.076x104Jmol-iAH=Qp=-3.076x104Jmol-1W=-p(V2-V1)=-An(g)RT=1x8.314x353.4=2.938x103Jmol-1AU=Q+W=-3.076x104+2.938x103=-2.782x104Jmol-115、解:SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(

25、g)Qp=Qv+An(g)RT=-141.75+(-0.5)x8.314x298x10-3=-142.99kJ/mol16、解:(COOH)2(s)+1/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)AHm=AHm,c,(COOH)2(s)e=2xAHf,m,CO2(g)e+AHf,m,H2O(l)-AHf,m,(COOH)2(s)eAHf,m,(COOH)2(s)e=2xAHf,m,CO2(g)e+AHf,m,H2O(l)e-AHm,c,(COOH)2(s)e=2x(-393.514)+(-285.8)+246.0=826.8kJmol-iC6H5NH2+31/2O2(g)=6CO2(g)+7/

26、2H2O(l)+1/2N2(g)AHf,m,C6H5NH2e=6xAHf,m,CO2(g)e+7/2AHf,m,H2O(l)e-AHm,c,C6H5NH2e=6x(-393.51)+7/2x(-285.84)-(-3397.0)=35.5kJmol-iCS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)Hf,m,CS2(l)e=Hf,m,CO2(g)e+2Hf,m,SO2(g)-Hm,c,CS2(l)e=-393.5+2x(-296.9)-(-1075.3)=88.0Jmol-i、解:p1/T1=p2/T2T2=p2T1/p1=500 x290/100=145Kn=p1V1/RT1=100

27、 x103x20 x10-3/8.314x290=0.83molCV,m=5/2RQv=,T1T2nCv,mdTQv=nCdTTv,mT1=0.83x5/2x8.314x(1450-290)=20.0kJ、解:Cp,m=5/2RCV,m=3/2RAH=nCp,m(T2-T1)2078.5=1x5/2x8.314x(T2-300)T2=400KV2=nRT2/p2=lx8.314x400/(200.0 xl03)=16.63dm3AU=nCV,m(T2-Ti)=lx3/2x8.314xl00=1247.1JW=AU-Q=1247.1-1000.0=247.1J300K400K400K100kPa

28、100kPa200kPa氣態(tài)始終態(tài)與(1)相同AU=1247.1JAH=2078.5JWi=-p(V2-V1)=-nR(T2-T1)Wn=-nRTln(V3/V2)=-nRT2ln(P2/P3)W=WI+Wn=-1x8.314-1x8.314x400 xIn100/200=1474JQ=AU-W=1247.1-1474=-226.6J19、解:T1=p1V1/R=202.6x103x11.2x10-3/8.314=273Kp/T=cT2=T1p2/p1=273x405.2/202.6=546KAU=Cym(T2-T1)=3/2x8.314x(546-273=3405JAH=Cp,m(T2-T1

29、)=5/2x8.314x(546-273)=5674JAV=0W=0第二章熱力學第二定律、填空題1、可逆循環(huán)的熱溫商之和等于,在工作于溫度為T與T2兩熱源間的所有熱機中,只有熱機的效率最高,它的效率值可達n=。2、歷史上曾提出過兩類永動機。第一類永動機指的是就能做功的機器。因為它違反了定律,所在造不出來。第二類永動機指的是,它并不違反定律,但它違反了定律,故也是造不出來的。3、熵是系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù),按性質(zhì)的分類,熵屬性質(zhì)。在隔離系統(tǒng)中,一切可能發(fā)生的宏觀過程都是過程,均向著系統(tǒng)的熵值的方向進行。直至平衡時,熵值達到此條件下的為止。在隔離系統(tǒng)中絕不會發(fā)生熵值的過程。4、從熵的物理意義上看,它是量度

30、系統(tǒng)的函數(shù)。當物質(zhì)由它的固態(tài)變到液態(tài),再變到氣態(tài)時,它的熵值應的。而當溫度降低時,物質(zhì)的熵值應是TOC o 1-5 h z的。熱力學第三定律的內(nèi)容是。5、下列各公式的適用條件分別是:對亥氏函數(shù)判據(jù)公式AASO,是。對吉氏函數(shù)判據(jù)公式GWO,是。對熱力學基本方程式,女口dG二SdT+Vdp等,是。6、熱力學第一定律厶U=Q+W的適用條件是;熱力學第二定律S0作判據(jù)時的適用條件是;熱力學第三定律S(0K)=0的適用條件是。7、理想氣體的恒溫過程為恒的過程;所有氣體的節(jié)流膨脹為恒過程;所有系統(tǒng)的可逆絕熱過程為恒;所有恒溫恒壓下的可逆相變過程為恒的過程。8、理想氣體從相同始態(tài)分別經(jīng)絕熱可逆膨脹和絕熱不

31、可逆膨脹到相同的終態(tài)壓力,則終態(tài)的溫度TT,終態(tài)的體積VV(填入、可逆不可逆可逆不可逆或=)。9、對于U、H、S、F和G等熱力學量,(1)在絕熱定容反應器中反應,過程中不變的量。TOC o 1-5 h z(2)在373K和101325Pa下,液體水氣化過程中不變的量是。(3)氣體絕熱可逆膨脹過程中不變的量。(4)理想氣體節(jié)流膨脹過程中不變的量。10、理想氣體等溫向真空膨脹,體積由V變到V2,其AU,S。11、實際氣體絕熱自由膨脹,其AU0,AS0。12、在、的條件下,系統(tǒng)的自發(fā)變化總是朝著吉布期函數(shù)的方向進行的,直到系統(tǒng)達到平衡。13、在、不做非體積功的條件下,系統(tǒng)焓的增加值系統(tǒng)吸收的熱量。T

32、OC o 1-5 h z14、隔離系統(tǒng)中進行的可逆過程S,進行的不可逆過程S。15、純物質(zhì)完美晶體時的熵值為零。16、由標準狀態(tài)下元素的的完全反應成1mol純物質(zhì)的焓變叫做該物質(zhì)的。17、某化學反應在恒壓、絕熱和只做膨脹功的條件下進行系統(tǒng)溫度由T升高到T2,則此過程的焓變零;若此反應在恒溫(-)、恒壓和只做膨脹功的條件下進行,則其焓變零。dec、/ft、18、寫出由熱力學基本方程導出的重要公式:v二西二如(丿(丿19、苯的沸點為80oC,其氣化熱為300Jgi。假定苯蒸氣為理想氣體,則當TOC o 1-5 h zC6H6(1,P0,80OC)時,其AS=;AG=;Q=;H=;W=;AU=;AF

33、=。20、實際氣體的卩=(空0,經(jīng)節(jié)流膨脹后該氣體的溫度將。21、公式QP=AH的適用條件為。22、判據(jù)G0的適用條件是。23、在規(guī)定各物質(zhì)的相對熵(通常為標準熵)時,所選擇的參考狀態(tài)是的熵值為零。二、簡答題1、什么是自發(fā)過程?實際過程一定是自發(fā)過程嗎?2、263K的過冷水結(jié)成263K的冰,AS0,與熵增加原理相矛盾嗎?為什么?3、“P。,298K過冷的水蒸氣變成298K的水所放出的熱Qp=AH值決定于初終態(tài)而與等壓過程的可逆與否無關(guān),因而便可用該相變過程的的熱Qp根據(jù)AS=Qp/T(T=298K)來計算體系的熵變”這種看法是否正確?為什么?4、如有一化學反應其等壓熱效應AH0,則該反應發(fā)生時

34、一定放熱,且AS0,ASVm(s).10、是否一切熵增過程都是自發(fā)的?11、凡自由焓降低的過程一定是自發(fā)過程嗎?12、對于H0,AS0的反應,若在常溫下不能自發(fā)進行,如果改變溫度能否使反應自發(fā)進行?13、說明符合下述結(jié)果應滿足的條件:皿=0小=0厶U=0、H=0F=014、試問下列過程中,AU、H.S.A.與AG何者為零。(1)理想氣體的卡諾循環(huán);(2)實際氣體的節(jié)流膨脹;(3)理想氣體向真空膨脹;(4)液態(tài)水在100oC,101.325kPa下氣化;(5)H2(g)與O2(g)在絕熱容器中反應生成H2O;(6)水在0oC,101.325kPa下結(jié)為冰;(7)CO2(g)絕熱可逆膨脹。15、判

35、斷下列各恒溫恒壓過程的熵值是增加還是減少。(提示:從熵的統(tǒng)計意義去考慮。)(1)NaCl固體溶于水;(2)HCl(g)溶于水生成鹽酸;(3)NH2COONH4(s)f2NH3(g)+CO2(g)(4)水溶液中,Ag+2NH3(g)fAg(NH3)2+(5)PC15(g)-PC13(g)+C12(g)(6)H2(g)+1/2O2(g)-H2O(1)16、一個帶活塞(摩擦及質(zhì)量均可忽略)的絕熱汽缸中有1mo1、300K、1MPa的Ar(g),令其反抗恒外壓膨脹至平衡,計算這一過程的W、Q、AU、AH和AS。三、計算題1、1mo1某理想氣體,始態(tài)P=4.0 x105Pa,T1=394K,經(jīng)pVy(y

36、=1.4)等于常數(shù)的絕熱可逆路徑變到T2=298K,計算:(1)V,V2,p2(2)AS,AG(已知該氣體分子的標準熵Sm0(298)=24OJK1mo1-1,等壓熱容量Cm=29.1JKmo1-1)2、1mo1氮氣(視為理想氣體)自273.2K,5x105Pa經(jīng)一絕熱可逆過程膨脹至172.5K,1x105Pa,試計算該過程的AS、AG(已知,在5x105Pa下,S(172.5K,N2)=175.7JK-1mo1-1)3、1mo1某理想氣體,始態(tài)p1=2.0 x10sPa,T1=298K,經(jīng)p1-yTy(y=7/5)=常數(shù)的絕熱可逆路徑變到V2=2.48x10-3m3,計算:(1)V,p2,T

37、2;(2)AS,AA。已知該氣體分子的熵值為Sm0(298)=192.OJK-1mo1-1,Cm=29.1JK-1mo1-1)n.p,4、300K的2mo1理想氣體由6.0 x10sPa絕熱自由膨脹到13105Pa,求過程的AU、AH、AS、AA、AG,并判斷該過程的性質(zhì)。5、一絕熱容器由隔板分成兩部分,分別盛有溫度為300K的兩種氣體(可視為理想氣體)各2mol,抽去隔板使兩種氣體混合,求該過程的AU、AH、AS、AA、AG,并判斷該過程的性質(zhì)。6、1mol理想氣體B,在298.15K下,由1.00dm3膨脹至10.00dm3,求該過程的AU、AH、AS、AA、AG。7、27C,1mol理想

38、氣體體積為5.00dm3,當向真空中膨脹至10.0dm3時,求W,Q,AU,AS,AG,AH。8、計算298K時,反應H2(g,p0)+1/2O2(g,p0)=H2O(l,p0)的AG與AA的差值。9、1mol水在373K,101.3kPa下向真空蒸發(fā)變成373K和101.3kPa的水蒸氣,試計算該過程的熵變,并判斷該過程是否為自發(fā)過程。已知:水的氣化熱為2259Jgi。水蒸氣可視為理想氣體。10、1mol水由始態(tài)273K,1x15PaH2O(1)變到終態(tài)473K,3x105PaH2O(g),計算該過程的AS。已知水的正常沸點時的汽化熱為40610Jmol-1,水的比熱為4.18JKigi,水

39、蒸汽的比熱為1.422JgiKi,假定水蒸汽為理想氣體。11、imol苯在353K,101.3kPa與353K的大熱源相接觸,使它向合適體積的真空器皿中蒸發(fā)完全變成101.3kPa的苯蒸氣,計算該過程的熵變,并判斷該過程是否為自發(fā)過程。已知:苯在353K的飽和蒸氣壓為101.3kPa,苯的蒸發(fā)熱為394Jgi,苯蒸氣可視為理想氣體。12、imol液態(tài)苯在101,3kPa,268K能自動地凝固成101,3kPa,268K的固態(tài)苯,并放熱9874J,計算該過程的AS和AG。已知苯的正常熔點為278.5K,苯的熔化熱為9916Jmol-i,Cp,m(C7H16,l)=126.8JK-imol-i,C

40、p,m(C7H16,s)=122.6JK-imol-i。13、計算268K,101.3kPa,imol液態(tài)水變?yōu)楸腁G,該過程自發(fā)與否?已知:268K時水的飽和蒸氣壓為422Pa,冰的飽和蒸氣壓為402Pa。14、2mol氦氣(理想氣體),始態(tài)為T1=273K,p1=3.04x105Pa,指定終態(tài)p2=2.03x105Pa,體積為V2,計算下列情況下的V2,Q,T2,W,AU,AH,AS,AS,AG。恒溫反抗外壓為2.03xl05Pa;(2)恒溫可逆過程。15、計算263K,101.3kPa下,1mol水凝結(jié)為263K冰的焓變和熵變,并判斷該過程是否可逆。已知273K冰的熔化熱為335Jg1

41、,水和冰的比熱各為4.18JKg-1和2.01JKg1。16、苯的正常沸點為353.1K,在此溫度壓力下,1molC6H6(1)完全蒸發(fā)為蒸氣,已知C6H6(1)的汽化熱為34.7kJmol-1,計算此過程的W、Q、AU、AH、AS、AA、AG。17、計算下列過程的AH、AS、AG。298K,101.325kPaH2O(1)473K,405.3kPaH2O(g)已知:S(298K,H2O,1)=188.7JK-1,水的比熱為4.18Jg1K1,水蒸氣的比熱為1.422JgiK-i,水在正常沸點時的汽化熱為40610Jmol-1。假設(shè)水蒸氣為理想氣體。18、試計算下列過程的AS、AG:273K,101.3kPa,1molH2O(l)f273K,101.3kPa,1molH2O(g),已知水在正常沸點下的汽化熱為40.59kJmol-1,水和水蒸汽的熱容分別為5.3JK1mol-1和33.9JKmol-1。(水蒸汽可視為理氣)。19、2mol理想氣體在269K時,由4x105Pa,11.2dm3絕熱向真空膨脹到2x105Pa,22.4dm3,計算AS,是否能利用熵判據(jù)判斷該過程的性質(zhì)?如何判斷?20、將一塊重量為5kg,溫度為700K的鑄鋼放在14kg溫度為294K的油中淬火,已知油的比熱為

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