1、第一章熱力學(xué)第一定律 選擇題.熱力學(xué)第一定律A U=Q+W只適用于()(A)單純狀態(tài)變化(B) 相變化 (C)化學(xué)變化(D)封閉物系的任何變化答案：D.關(guān)于熱和功，下面的說法中，不正確的是(A)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(B)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(C)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(D)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(duì)系統(tǒng)的影響必互相抵消 答案：B TOC o 1-5 h z .關(guān)于焰的性質(zhì)，下列說法中正確的是()始是能量，它遵守?zé)崃W(xué)第始的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)(A)始是系統(tǒng)內(nèi)含的

2、熱能，所以常稱它為熱焰 (B) 始是能量，它遵守?zé)崃W(xué)第始的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)(C)系統(tǒng)的始值等于內(nèi)能加體積功(D)有關(guān) 答案：D因始是狀態(tài)函數(shù)。.涉及烙的下列說法中正確的是(在等溫過程中始變?yōu)榱?C)在絕熱可逆過程中(A)單質(zhì)的始值均等于零(B)在等溫過程中始變?yōu)榱?C)在絕熱可逆過程中始變?yōu)榱?D)始變?yōu)榱?D)化學(xué)反應(yīng)中系統(tǒng)的始變不一定大于內(nèi)能變化(pV),可以看出若A (pV) V0則A Hv A U4.下列哪個(gè)封閉體系的內(nèi)能和焰僅是溫度的函數(shù)(A) 理想溶液 (B) 稀溶液答案：D。因?yàn)槔幼傾 H=A U+A)(C)所有氣體 (D)理想氣體答案：D)化合物的生成熱一定不為零(C)

3、很多)化合物的生成熱一定不為零(C) 很多(A)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單質(zhì)的生成熱都規(guī)定為零(B)物質(zhì)的生成熱都不能用實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量(D)通常所使用的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)實(shí)際上都是相對(duì)值答案：A按規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下最穩(wěn)定單質(zhì)的生成熱為零。. dU=CvdT及dUm=Cv,md質(zhì)I用的條件完整地說應(yīng)當(dāng)是()(A)等容過程(B)無化學(xué)反應(yīng)和相變的等容過程(C)組成不變的均相系統(tǒng)的等容過程(D)無化學(xué)反應(yīng)和相變且不做非體積功的任何等容過程及無反應(yīng)和相變而且系統(tǒng)內(nèi)能只與溫度有關(guān)的非等容過程答案：D.下列過程中，系統(tǒng)內(nèi)能變化不為零的是()(A)不可逆循環(huán)過程(B)可逆循環(huán)過程(C)兩種理想氣體的混合過程(D) 純液體的真

4、空蒸發(fā)過程 答案：Do因液體分子與氣體分子之間的相互作用力是不同的故內(nèi)能不同。另外，向真空蒸發(fā)是不做功的，W= 0,故由熱力學(xué)第一定律A U= Q+ W導(dǎo)A U= Q,蒸發(fā)過程需吸熱 Q0,故 AU 0。.第一類永動(dòng)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(shí)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：A TOC o 1-5 h z .蓋斯定律包含了兩個(gè)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)(C)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)的基本特征答案：D.當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)

5、A rCp,m0,則該過程的r Hm (T)隨溫度升高而()(A)下降 (B) 升高 (C) 不變 (D) 無規(guī)律 答案：A。根據(jù)Kirchhoff 公 式 d rH；(T)/dTrCp,m 可以看出。.在下面涉及蓋斯定律的表述中，不正確的是()(A)對(duì)在等溫等壓且不做非體積功的條件下，發(fā)生的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程和相變過程，可使用蓋斯定律(B)對(duì)在等溫等容且不做功的條件下，發(fā)生的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程，可使用蓋斯定律(C)同一物質(zhì)在蓋斯定律涉及的幾個(gè)反應(yīng)中都出現(xiàn)時(shí)，只要無溶解等現(xiàn)象，相態(tài)不同也可加減(D)利用蓋斯定律求某個(gè)反應(yīng)的熱效應(yīng)時(shí)可引入一些別的反應(yīng)，設(shè)想一些中間步驟，無論實(shí)際反應(yīng)是否按這些中間步驟

6、進(jìn)行都可以 答案：C.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(shí)，其內(nèi)能一定變化(B)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)(C)封閉系統(tǒng)在指定的兩個(gè)平衡態(tài)之間經(jīng)歷絕熱變化時(shí)，系統(tǒng)所做的功與途徑無關(guān)(D)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) TOC o 1-5 h z 答案：0=因絕熱時(shí)AU= Q+ W= W(A)中無熱交換、無體積功故AU= Q+ W= 0。(B)在無功過程中A U= 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

7、所做的功顯然是不同的，故A U亦是不同的。這與內(nèi) 能為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)并不矛盾，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)。.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(shí)，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(0)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(shí)也一定成熱平衡(D)在等溫過程中系統(tǒng)始終處于熱平衡答案：Q (A)中系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，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

8、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。.關(guān)于節(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)的始值改變(D) 節(jié)流過程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化 答案：B.在一個(gè)循環(huán)過程中，物系經(jīng)歷了 i步變化，則(A)匯 Qi=0 (B) EQi-E Wi=0 (0) 匯 Wi=0 (D)EQi + E Wi=0 答案：D=因?yàn)锳 U=匯Qi+匯Wi,循環(huán)過程A U= 0。.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(cè)定，所以物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒始不

9、是相對(duì)值(C)同一可燃性物質(zhì)處于不同狀態(tài)時(shí)，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：Bo.關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件，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：C.關(guān)于熱力學(xué)可逆過程，下面的說法中不正確的是(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(shí)，系統(tǒng)損失的能量最(C)在等溫可逆過程中，環(huán)境做功時(shí)，系統(tǒng)得到的功最小(D)可逆過程中的任何一個(gè)中間態(tài) 都可從正逆兩個(gè)方向到達(dá)答案：Bo因可逆過程系統(tǒng)做最大功，故系

10、統(tǒng)損失的能量最大。.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) A HW 0 (B) W=0 (C)A Uw 0 (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A U亦均為零。理想氣體自由膨脹的始未變，但范德華氣體絕熱自由膨脹 的烙卻不等于零。因?yàn)檎鎸?shí)氣體的焰不僅是溫度的函數(shù)也是壓力或體積的函數(shù)。.如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時(shí)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：EM TOC o 1-5 h z (A)W=0 ,Q0 ,U 0,Q 0(C)W0,Q0(D).W0答案：Bo電阻絲得到電功，故 W

11、 0;電功全部轉(zhuǎn)化為熱并部分傳給水，故Q 0o.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，將隔板抽去后：空氣空氣左| %(A)Q =0,W = 0,U =0(B)Q= 0,W0 (Q . Q0,W0(D)U =0, Q= W0答案：Ao因系統(tǒng)為恒容絕熱，Q=W=0,故 U=0。.對(duì)于理想氣體，下列關(guān)系中哪個(gè)是不正確的：(A)T p(C)0(A)T p(C)0P T(B)(D)UP T答案：Ao理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。.凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其 U和H的值一定是(A)U 0,H 0 (B) U = 0, H=0 (QU 0,H 0,

12、 H =0, p 0(B) Q = 0, H 0(C Q =0, H = 0, p 0(D) Q 0,H = 0, p 0答案：C。節(jié)流膨脹過程恒焰絕熱且壓力降低。. H =Q此式適用于哪一個(gè)過程：(A)理想氣體從 101325Pa 反抗恒定的 10132.5Pa 膨脹至ij 10132.5Pa(B)在 0C、101325Pa下，冰融化成水(C)電解CuSO的水溶液(D)氣體從(298K, 101325Pa)可逆變化到(373K , 10132.5Pa )答案：Bo H =Q成立的條件是恒壓、WW = 0。. 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)，

13、終態(tài)體積分別為 V、V2。(A)V V(D)無法確定答案：C (因絕熱過程無法從環(huán)境吸熱，則同樣溫度下壓力較低，體積較小。).某化學(xué)反應(yīng)在恒壓、絕熱和只作體積功的條件下進(jìn)行，體系溫度由Ti升高到T2,則此過程的始變 H:(A小于零 (B)大于零(Q等于零(D)不能確定答案：Co因恒壓、不做其它功，=Qp,又因絕熱故=。.下圖為某氣體的 pV圖。圖中 Z B為恒溫可逆變化，A-C為絕熱可逆變化，A-D為 多方不可逆變化。B, C, D態(tài)的體積相等。問下述關(guān)系中哪一個(gè)錯(cuò)誤？(A)Tb Tc(B)Tc Td(C)Tb Td(D)Td TC答案：B.在體系溫度恒定的變化過程中，體系與環(huán)境之間：(A)

14、一定產(chǎn)生熱交換(B) 一定不產(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：Co例如，理想氣體自由膨脹為回溫過程，W= 0, Q= 0。.某絕熱封閉體系在接受了環(huán)境所做的功后，其溫度：(A) 一定升高 (B) 一定降低 (C) 一定不變 (D)不一定改變 答案：A.體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值：(A)必定改變(B)必定不變(C)不一定改變(D)狀態(tài)與內(nèi)能無關(guān)答案：Co例如，理想氣體恒溫下體積發(fā)生變化其內(nèi)能不變。.在一定T、p下，氣化焰vapH ,熔化烙fusH和升華烙subH的關(guān)系：(A) sub H vap H(B) sub H fus H (C) sub H =vapH +

15、fusH(D)vapH subH答案：D.一可逆熱機(jī)與一不可逆熱機(jī)在其它條件都相同時(shí)，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(zhǎng) (B)較短 (C) 一樣 (D)不一定答案：A.封閉體系中，有一個(gè)狀態(tài)函數(shù)保持恒定的變化途徑是什么途徑？(A) 一定是可逆途徑(B) 一定是不可逆途徑(C)不一定是可逆途徑(D)體系沒有產(chǎn)生變化答案：C.某體系在非等壓過程中加熱，吸熱 Q使溫度從Ti升到T2,則此過程的始增量H :(A) H = Q (B) H = 0 (C) H = U + (pV)(D) H 等于另的值。答案：C.非理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹時(shí)，下述答案中哪一個(gè)錯(cuò)誤：(A) Q =

16、 0(B) W = 0(C) U = 0(D) H = 0答案：D.下述哪一種說法正確：(A)理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)科不一定為零(B)非理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)科一定不為零(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-湯姆遜系數(shù)科為零的p, T值只有一組答案：Q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)。.欲測(cè)定有機(jī)物的燃燒熱Q,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實(shí)測(cè)得熱效為Q。由公式得：Q=Q + A nRT= Qv + p A V,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(shí)驗(yàn)室大氣壓力答案：D.下述說法何者正確：

17、(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(C)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：C. 一恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的AG 0,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;問答題.對(duì)理想氣體來說A UT=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(shí)A 5= 0?答：溫度不變內(nèi)能則不變的說法只是對(duì)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(shí)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(duì)外做功，一部分使內(nèi)能增加。.說明下列有關(guān)功的計(jì)算公式的使用條件。W= p(外)AV

18、 (2) W= nRTlnV2/V1 (3) W pV=- nRT (4) W= CvA T (5)WnR(T2 Ti)/(1)T = Cp/Cv答：由體積功計(jì)算的一般公式 Wp(外)dV可知：(1)外壓恒定過程。則/= p(外)A Vo (2)理想氣體恒溫可逆過程。此時(shí)p(外)=p(內(nèi))，nRTV2pV=nRT W dV RTln VV1(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。Wp(外)(V氯一V液)一p (內(nèi))V氯=一nRT。(4)理想氣體絕熱過程。A U= W= CvA T(5)理想氣體絕熱可逆過程。pMp2V2k

19、 ,代入功的積分式可得WnR(T2 T1)/(1)。.從同一始態(tài)膨脹至體積相同的終態(tài)時(shí)，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總是大于絕熱可逆膨脹過程所做的功。.為什么膨脹功和壓縮功均使用相同的公式W p (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(shí)，系統(tǒng)抵抗外壓對(duì)環(huán)境做功，環(huán)境得到功，相當(dāng)于將一重物升高。因此 W p (外)dV。當(dāng)外壓大于系統(tǒng)壓力時(shí)，系統(tǒng)被壓縮， 環(huán)境對(duì)

20、系統(tǒng)做功，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 p (外)dV。.理想氣體恒溫條件下反抗恒外壓膨脹，則A H= A U+A ( pV), A U= 0, A ( pV) =0,故 A H= 0(2) A H= A U+ pAV, AU=0, pAVw 0,故 A Hw 0上面兩個(gè)考慮問題的方法哪個(gè)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) =0。方法(2)的錯(cuò)誤在于 H= U+ p

21、V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)=p A Vo 46.系統(tǒng)經(jīng)一個(gè)循環(huán)后，A H、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= 0。而熱與功是與途徑有關(guān)的函數(shù)，一般不會(huì)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)，或可逆恒溫膨脹后又可逆恒溫壓縮回至原態(tài)等。.理想氣體從p1絕熱膨脹至p2時(shí)，W= AU,絕熱膨脹時(shí)若外壓為零則 W= 0, A U= 0;若外壓不為零則A Uw 0。以上兩A U不相等與U為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)是否矛盾？答：

22、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A U亦不會(huì)相同。若外壓不等于零時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能要消耗一部分用以轉(zhuǎn)化為功， 同時(shí)系統(tǒng)的溫度要下降；當(dāng)外壓等于零時(shí)，系統(tǒng)不對(duì)外做功，不消耗內(nèi)能故A Ul= 0,同時(shí)系統(tǒng)的溫度也不變。. 25 C 101.325Kpa下Cu-Zn電池放電做功時(shí)放熱 4561J。問些反應(yīng)的A H是否就是4561J?答：否。Qp= A H的條件是恒壓、只做體積功。此電池放電時(shí)做出電功，不符合上述條 件，故 A H* Qp=. 25c 100KPa下液態(tài)氮的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱f H； (298K)為零嗎？答：否。因?yàn)榘匆?guī)定只有 25 c 10

23、0Kpa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 25c 100Kpa下不能穩(wěn)定存在，故其 fH；(298K)不等于零。只有氣態(tài)氮的fH；(298K)才為零。.下面的說法是否正確，并說明理由？(1 )系統(tǒng)的給等于等壓熱。(2)系統(tǒng)的始改變值A(chǔ) H等于等壓熱。(3)系統(tǒng)的始等于 系統(tǒng)的熱量。答：(1 )不正確。系統(tǒng)的始 H= U+ pV。焰具有能量的單位，但其絕對(duì)值是不知道的，烙并 沒有明確的物理意義。因此系統(tǒng)的始不等于等壓熱。(2)不正確。AH= Qp的條件是等壓且不做其它功。符合上述條件時(shí)A H才等于等壓熱。(3)不正確。始為狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)一定始有確定值。而熱是與過程有關(guān)

24、的函數(shù)。只有A H (而不是H)在等壓和不做其它功的條件下才等于過程的熱。.對(duì)于一定量的理想氣體， 溫度一定時(shí)，內(nèi)能與烙是否一定？是否對(duì)所有氣體來說溫度一 定，內(nèi)能與始都一定呢？答：對(duì)理想氣體來說，其內(nèi)能與焰只是溫度的函數(shù)。故溫度一定內(nèi)能與始就一定。其它氣體內(nèi)能與烙不僅是溫度的函數(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)能與始才有確定值。 52. 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(duì)外做功，而恒壓加熱

25、系統(tǒng)對(duì)外做體積功。. 一個(gè)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(shí)氣體就慢慢膨脹。因?yàn)槭且坏葔哼^程，Qp= AH,又因?yàn)槭敲麩嵯到y(tǒng)，Qp=0,所以A H= 0。這結(jié)論對(duì)嗎？答：不對(duì)。此過程因環(huán)境系統(tǒng)做了電功，故Q尸AH。.下列兩個(gè)過程是否都是循環(huán)過程？(1)由H與Q合成水，然后再電解成 H與Q;(2)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)。因?yàn)槿粲脷錃膺€原，氧生成水而未能還原成氧。；是非題.()恒容

26、下，一定量的理想氣體在溫度升高時(shí)，其內(nèi)能將增加。.()理想氣體反從10 P反抗恒定外壓膨脹到p過程中 H=Qp.()對(duì)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(shí))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(duì)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(shí)，體系內(nèi)能不會(huì)發(fā)生變化。.()在絕熱、密閉、堅(jiān)固的容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，4U一定為零，4H不一定為零。.() 一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始也是同溫下石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒燃。.()單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始為零。.()等溫等壓下液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣，如把水蒸氣看成理想氣體，因溫度不變，故 過程

27、的 A U=0; A H=0 。.()穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始為零。.() 一般來說，相變時(shí)，體系內(nèi)能不會(huì)發(fā)生變化。；填空題.已知反應(yīng) A(g) + B(g) 一 C(g)+H 20(1)在298.15K時(shí)的恒容摩爾反應(yīng)熱為100kJ mol-1 ,則在同溫下該反應(yīng)的恒壓反應(yīng)熱Qp= Qv+ vbRT(計(jì)算式)=100kJ- mo1-1+(-1) x 8.3145X 10-3kJ K-1 mol-1 x298.15K=102.5kJ mol-1 。 (2 分).節(jié)流膨脹過程又稱為 _怛生 過程，多數(shù)氣體經(jīng)此過程后引起溫度降. (2分). 25 C下，1 mol N (可視為理想氣體)由1 dm

28、3 膨脹到5 dm 3 ，吸熱2 kJ, 則對(duì)外 作功 W =2 kJ (按系統(tǒng)得功為正的規(guī)定 ). 1 mol H 2(可看作理想氣體)等溫可逆地由100 kPa、20 dm3壓縮至200 kPa ,終態(tài)體3積 V =10 dm 。.化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)變換公式Qp Qv = AnRT的適用條件是封閉系統(tǒng)，非體積功為零,反應(yīng)組分中的氣體為理想氣體。；計(jì)算題.在298.15K時(shí)，使5.27 克的甲醇(摩爾質(zhì)量為32克)在彈式量熱計(jì)中恒容燃燒，放 出119.50kJ 的熱量。忽略壓力對(duì)焰的影響。(1)計(jì)算甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒烙造。(2)已知298.15K時(shí)H2O(l) 和CO(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成始分別為一

29、285.83 kJ - mol1 3.51 kJ mol1,計(jì)算 CHOH(l)的 H 。(3)如果甲醇的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)始為35.27kJ - mol1,計(jì)算CHOH(g)的人 (10分)解：(1)甲醇燃燒反應(yīng)：CHOH(l) + O(g) - CQ(g) + 2H 2O(l)- -1cUm = - 119.50 kJ/(5.27/32)mol = 725.62 kJ - molcAcUm +vB(g)RT=(-725.62 0.5 X 8.3145 X 298.15 X 10 3)kJ - .mol 1726.86 kJ - mol726.86 kJ - mol cH=fHm(CO2)+ 2AfH

30、m(H2O ) fHmCH30H(l) fHm CH30H (l)=AfHm (CO2) + 2 AfHm (H2O ) AcHm一 1=-393.51+2 X ( - 285.83) ( - 726.86) kJ - mol一1=-393.51-2*285.83+726.8-238.31 kJ mol1CHOH (l) - CHOH (g) , vapHm = 35.27 kJ .mol fHm CH30H (g)= AfH m CH30H (l) +vapHm = ( -238.31+35.27)kJ.mol一 1=203.04 kJ mol73.在一定壓力p和溫度298.2 K的條件下，

31、1molC2H50H(l)完全燃燒時(shí)所做的功是多少? 設(shè)體系中氣體服從理想氣體行為。解：反應(yīng)方程C2H50H(l) 302(g)2CO2(g) H2O(l)(1 分)(2分)(2分)(2分)(1分)W p(V2 V1)n1RT 3RTrRT 2RTV1V2p pp pW p (空T 型)(2 3) RT p pRT 8.314 298.2 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，其總嫡(A)不變(B

32、)可能增大或減小(C)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)嫡增原理其嫡必增加。.對(duì)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(duì)外作的功(C)體系得到的功(D)體系吸收的熱答案：Ao只有內(nèi)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)。.下列各式哪個(gè)表示了偏摩爾量：(A) (B)(C)(D)ini T, p,njni T,V,njni T,V,n T,p,nj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 和D符合此條件。但 D中的i不是容量函數(shù)，故只有 A是偏摩爾量。.氮?dú)膺M(jìn)行絕熱可逆膨脹AU= 0 (B) A S =

33、0 (C) A A= 0 (D) AG= 0 答案：B。絕熱系統(tǒng)的可逆過程嫡變?yōu)榱恪?關(guān)于吉布斯函數(shù) G,下面的說法中不正確的是(A) A G W在做非體積功的各種熱力學(xué)過程中都成立(B)在等溫等壓且不做非體積功的條件下，對(duì)于各種可能的變動(dòng)，系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉氏函數(shù) 最小(C)在等溫等壓且不彳非體積功時(shí)，吉氏函數(shù)增加的過程不可能發(fā)生(D)在等溫等壓下，一個(gè)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：Ao因只有在恒溫恒壓過程中AG 0A S 0 (B) AS = 0 答案：BoA S 0A S 0o此過程恒容AAH亦不為零。恒溫、恒壓不做其它的可逆過程AH= AU+A ( pV) =V

34、Ap,因Ap不等于零故G= 0,上述過程并非此過程。.下述過程，體系的A G何者為零？(A)理想氣體的等溫膨脹 (B)孤立體系的任意過程(C) 在100C,101325Pa下1mol水蒸 發(fā)成水汽(D)絕熱可逆過程答案：Co可逆相變AG為零。.關(guān)于嫡的性質(zhì)，下面的說法中不正確的是(A)環(huán)境的嫡變與過程有關(guān)(B)某些自發(fā)過程中可以為系統(tǒng)創(chuàng)造出嫡(C)嫡變等于過程 的熱溫商(D)系統(tǒng)的嫡等于系統(tǒng)內(nèi)各部分嫡之和答案：Co正確的說法應(yīng)為嫡變等于過程的可逆熱溫商。.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)

35、A的絕對(duì)值不能確定答案：C.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：D.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) A U AH AS、A V (B) AS、AA、AV、AG (C) A T、A G AS、A V (D)AU、A A、AH、A V答案：B。理想氣體自由膨脹過程中不做功亦不放熱，故AUl= 0, AT=0。.在一絕熱恒容箱中，將NO(g)和Q(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

36、) Q, W, AU (B) Q, AU, AH (C) A H, AS, AG (D) AS, AU, W答案：Co此條件下 Q W和AU都為零。由A H= AU+A ( pV)可見反應(yīng)前后壓力有變化故A H不為零，微觀狀態(tài)數(shù)有變化故AS不為零，A G= AHA ( TS)亦不為零。.在下列過程中，AG= A A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)答案：Co由 AG= A A+ A (pV)可知若 A (pV)= 0 則 AG= AA。93卡諾熱機(jī)在兩個(gè)不同溫度之間的熱源之間運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)工作物質(zhì)為氣體時(shí)，熱機(jī)效率為42%,若改用液

37、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 = 0dG =0, dH =0(D) dU =0, dG =0答案：B.對(duì)于孤立體系中發(fā)生的實(shí)際過程，下式中不正確的是(A) W = 0(B) Q = 0(C) dS 0(D)dH=0答案：D.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) 不能確定以上A、B中哪一種正確?？梢赃_(dá)到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定。答案：B.求任一不可逆絕熱過程的

38、嫡變dS,可以通過以下哪個(gè)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：C.在絕熱恒容的系統(tǒng)中，H2和Cl2反應(yīng)化合成HCL在此過程中下列各狀態(tài)函數(shù)的變化值哪個(gè)為零？(A) A rHm (B) A rUm (C) A rSm(D) A rGm 答案：B。因 Q= 0, W= 0。. 1mol Ag(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=24.48J - K-1 - mol-1 則其嫡變?yōu)椋?TOC o 1-5 h z (A)2.531J . K-1 (B)

39、5.622J K-1 (C) 25.31J- K-1 (D) 56.22J K-1樂安 a303.2 Cv mdT303.2答案：A。S:24.48ln2.552732 T273.2.4.理想氣體經(jīng)歷等溫可逆過程，其嫡變的計(jì)算公式是：(A) A S =nRTln(p1/p2) (B) A S =nRTln(V2/V1) (C) A S =nRln(p2/p1) (D) A S =nRln(V2/V1)答案：D.在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，90c的液態(tài)水氣化為90 c的水蒸汽，體系的嫡變?yōu)椋?A) AS體0 (B) AS體V0 (C)AS體=0 (D) 難以確定答案：A。液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，混亂度增加，故嫡增加。

40、.在101.325kPa下，385K的水變?yōu)橥瑴叵碌乃羝?。?duì)于該變化過程，下列各式中哪 個(gè)正確：(A) AS 體 + AS 環(huán) 0 (B)AS 體 +AS 環(huán) T2, V2 V2, S2 T2, V2 V2, S2 S2(D)T2 T2, V2 V2, S2 T2。終態(tài)壓力相同因此 V2 V2。又根據(jù)嫡增原理，可判定 S2 S2。 105.理想氣體在恒溫條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至某一壓力，此變化中體系的嫡變AS體及環(huán)境的嫡變A S環(huán)應(yīng)為：(A) AS 體 0, AS 環(huán) 0 (B) AS 體 0 (C) AS 體 0, AS 環(huán)=0 (D) AS 體 0。.理想氣體在絕熱條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)

41、態(tài)，此變化中的體系嫡變AS體及環(huán)境嫡A S環(huán)應(yīng)為：(A) AS體 0, AS環(huán) 0 (B) AS體 0 (C) AS體 0, A S環(huán)=0 (D) AS 體 0 ;又因絕熱過程，故A S環(huán)=0。.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(gè)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, AS環(huán) 0(B) AS體 0 (C) AS體 0, AS環(huán)=0答案：Bo反應(yīng)由氣相變?yōu)槟巯嗟諟p少，A S體 0 。263K的過冷水凝結(jié)成 263K的冰，則：(A) A S 0(C) A S = 0(D)無

42、法確定答案：A。恒溫下液體變固體嫡減少。.理想氣體由同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)(1)絕熱可逆膨脹；(2)多方過程膨脹，達(dá)到同一體積V2,則過程(1)的嫡變A S(1)和過程(2)的嫡變A S(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(shì)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(shì)決定物質(zhì)流動(dòng)的方向，物質(zhì)由化學(xué)勢(shì)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的化學(xué)勢(shì)高。.理想氣體從狀態(tài)I經(jīng)自由膨脹到狀態(tài)II ,可用

43、哪個(gè)熱力學(xué)判據(jù)來判斷該過程的自發(fā)性？(A) A H (B) AG (C) AS隔離 (D) AU答案：Co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A A與A G的關(guān)系為(A) AADG (B) AAA G (C) A A=A G (D)無確定關(guān)系 答案：C。因 G= H TS, A= U -TS, G- A= pV, AG- A A= nRA T= 0。.在標(biāo)準(zhǔn)壓力po下，383.15K的水變?yōu)橥瑴叵碌恼羝?，吸?Qp。對(duì)于該相變過程，以 下哪個(gè)關(guān)系式不能成立？ TOC o 1-5 h z (A) A G0(B) A

44、 H=Qp (C) A S 隔離 0答案：Q隔離系統(tǒng)的嫡不可能減少。.對(duì)臨界點(diǎn)性質(zhì)的下列描述中，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的：(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(gè)正確？當(dāng)溫度恒定時(shí)：(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(duì)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(yùn)動(dòng)動(dòng)量改變的統(tǒng)計(jì)平均值答案：B.在“，3兩相中均含有A和B兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，下

45、列種哪情況是正確的：(A) A B (B) A A (C) A B (D) A B答案：B.在273.15K,2P。時(shí)，水的化學(xué)勢(shì)與冰的化學(xué)勢(shì)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(shì)比其固體的化學(xué)勢(shì)：（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) （2） 373.15K, 2 p ,液態(tài) （3） 373.15K, 2 p ,氣態(tài)（4） 374.15K, p ,液態(tài) （5） 374.15K, p ,氣態(tài)下列4組化學(xué)勢(shì)的比較中，哪個(gè)不正確？（A）科2 科1（B）科5 科4（C

46、）科3 科5（D）科3 科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)吉布斯杜亥姆方程判斷）.恒溫時(shí)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） 不確定答案：A（ V可知增加壓力，純 B的化學(xué)勢(shì)增加的更多，則純 B的化學(xué)勢(shì)將大于 p T溶液中B的化學(xué)勢(shì)，因此 B的溶解度增大）.熱力學(xué)第三定律可以表示為：（A）在0K時(shí)，任何晶體的嫡等于零（B） 在0K時(shí)，任何完整晶體的

47、嫡等于零（C）在0 c時(shí)，任何晶體的嫡等于零（D） 在0 c時(shí)，任何完整晶體的嫡等于零答案：B 問答題.理想氣體恒溫膨脹做功時(shí)A0,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。Kelvin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。.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(shí)AS=0。這一說法是否正確？答：不正確。嫡是狀態(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A S= 0是勿庸置疑的。問題是孤立體系的可

48、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)。.有人認(rèn)為理想氣體向真空膨脹是等嫡過程。因?yàn)槔硐霘怏w向真空膨脹時(shí)溫度不變，故dU= 0;對(duì)外不做功，故 pdV= 0。所以由d3 TdS-pdV可得TdS= 0。因Tw 0,故dS= 0。這樣的分析正確嗎？答：不正確。因?yàn)樵赿U= 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 =0。本例中p（外）wp,所以pdVw 0,因此dSw0。上述過程不是等嫡過程。.理想氣體向真空膨脹是恒溫過程，它的AS可通過設(shè)計(jì)一個(gè)在相同的始態(tài)和終態(tài)下的恒溫可逆過程來計(jì)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(jì)一個(gè)在

49、相同的始態(tài)和終態(tài)下的絕熱可逆過程來計(jì)算呢？答：不可以。因?yàn)槔硐霘怏w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?yàn)槔硐霘怏w向真空膨脹時(shí)溫度不變，而絕熱可逆膨脹時(shí)對(duì)外做功消耗內(nèi)能從而溫度下降。. dU= TdS-pdV得來時(shí)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?yàn)樵诤?jiǎn)單的pVT變化過程中，系統(tǒng)的狀態(tài)只取決于兩個(gè)獨(dú)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(shí)，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(shí)，因 dT=0、dp=0,故 dG =0?.冰在273K下轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，嫡值增大，則AS=

50、 （Q/T） 0。但又知在 273K時(shí)冰與水處于平衡狀態(tài)，平衡條件是 dS=0o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= 0。上述過程非孤立系統(tǒng)，故嫡值理應(yīng)增大。.下列求嫡變的公式，哪些是正確的，哪些是錯(cuò)誤的?(1)理想氣體向真空膨脹S nRln V2(2) 水在298K, 101325Pa下蒸發(fā)A S= ( A HVi AG) /T（3）在恒溫、恒壓條件下，不可逆相變（3）在恒溫、恒壓條件下，不可逆相變(G)答：（1）正確。因嫡為狀態(tài)函數(shù)，其嫡變的計(jì)算與恒溫可逆膨脹相同。（2）正確。由 G= H TS知，若恒溫則A S= （A H AG） / T。（3）正確。此式為 Gi

51、bbs-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(shí)，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。（3）可逆相變AG= 0。（4） A S= 0.改正下列錯(cuò)誤Q（1）在一可逆過程中嫡值不變；（2）在一過程中嫡變是S ；（3）亥姆赫茲函T數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；（5）始是系統(tǒng)以熱的方式交換的能量。（4）（5）始是系統(tǒng)以熱的方式交換的能量。答：（1）在絕熱可逆過程中嫡值不變

52、。（2）在一過程中嫡變是S ; （3）在恒溫T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）始沒有明確的物理意義。在恒壓且不做非體積功的情況下，爛的增量等于恒壓熱，即AH= Qp=.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(jì)可逆過程？答：這可以有兩種設(shè)計(jì)途徑，一種是等壓可逆過程變溫到水的沸點(diǎn)，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)闅狻?請(qǐng)說明下列公式的使用條件(3分)dS = Q/dT(2) AH = nCp,m(T2-Ti)(3) AG

53、 = A H - TAS答：(1) dS = C/dT :可逆過程(2) A H = nCp,m(T2-Ti):恒壓且熱容與溫度無關(guān)A G =A H - TA S: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。.()所有絕熱過程的 Q為零， S也必為零。.()嫡值不可能為負(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rSmB.()因?yàn)?SQr/T ,所以只有可逆過程才有嫡變；而 S Qir/T ,RA IR揚(yáng)以不可逆過程只有

54、熱溫商，沒有嫡變。.()物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)嫡 Sm(298K)值是該狀態(tài)下嫡的絕對(duì)值。.()理想氣體絕熱可逆過程的S一定為零， G不一定為零。.()體系達(dá)到平衡時(shí)嫡值最大，吉布斯函數(shù)最小。.()在絕熱恒容的反應(yīng)器中，H和Cl2化合成HCl,此過程的rUm為零。.()水在100C, 102325Pa下沸騰，吉布斯函數(shù)會(huì)減少。. () 4G代表在恒溫恒壓條件下，體系對(duì)外做功的最大能力。.()隔離體系的嫡恒定不變。.()不可逆過程必為自發(fā)過程。. () rGm0的反應(yīng)，是不可能進(jìn)行的反應(yīng)。填空題. 一個(gè)過程系統(tǒng)的嫡變?yōu)?S,而另一個(gè)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)的嫡變應(yīng)為AS q (1

55、分)因?yàn)闋顟B(tài)函數(shù)與過程無關(guān). 0 C , 101.3 kPa 下，1 mol 冰熔化成水，吸熱6.02 kJ, 此過程 AG =0.液體水在100C, P下氣化為水蒸氣，此過程的 AU 0, AH 0, AS= 0, AG = 0(填或“=”. 101.3 kPa下,1 kg 100C的水蒸氣冷凝為同溫度下的水，此過程 $(系統(tǒng)), 0 過程(2)為不可逆過程158. （16分）1mol甲苯（l）在正常沸點(diǎn)383.2K可逆蒸發(fā)為蒸氣，設(shè)蒸氣可視為理想氣體，求過程的Q、W、AU AH AS體、AS環(huán)、G和4A。 想氣體，求過程的Q、W、AU AH AS體、AS環(huán)、G和4A。 沸點(diǎn)處vapHm（甲

56、苯,l）=33.3kJ mol-1。解：QrQpH n vapHm 33.3kJWr P V PVm(g) nRT 1 8.314 383.2 3186J2U Q W 33.3 3.186 30.114kJGQr T Q環(huán)TvapHm33.3 103Tb383.2QR86.9J K-1T86.90J K-1H T S Qr Qr 0U QrWr 3.186kJ22222已知正常分 分分分分分 分159 . 1 mol理想氣體從 300K ,100kPa下等壓加熱到 600K,求此過程的 Q、W、 U、 H、S、 Go 已知此理想氣體 300K 時(shí)的 Sm =150.0J K 1 mol 1,

57、cp,m=30.00 J K 1 mol 1。(10 分)1.解：w= - p V= p(V2-V1)= pV2+pV1= -nRT2+ nRT1= nR(T1-T2)=1mol X8.315J K 1 mol 1 X (300K-600K尸-2494.5JU= nCV,m (T2-T1) =1mol x (30.00-8.315)J K 1 mol 1 x (600K-300K)= 6506JH= nCp,m (T2-T1) =1molX 30.00J K 1 mol 1 x (600K-300K尸 9000JQp= H =9000JS = nCp,m ln(T2/T1) =1mol x 3

58、0.00J K 1 mol 1 x ln(600K/300K)=20.79J K 1 mol 1由 Sm (600K)= Sm (300K)+ S=(150.0+20.79)J K 1 mol 1=170.79J K 1 mol 1TS = n(T2s2T1S1)=1mol x (600K x 170.79J K 1 mol 1 300K x 150.0J K 1 mol 1)=57474JG= H- TS=9000J57474J = 48474J160.在一杜瓦瓶(絕熱包壓容器)中 ，將5摩爾40 C的水與5摩爾0C的 冰混合，求平衡后的溫度，以及此系統(tǒng)的 4H和S已知冰的摩爾熔化燃 為60

59、24 J - mol -1,水的等壓摩爾熱容為75.3 J - K 1 - mol 10 (10分)解：系統(tǒng)恒壓絕熱且不做非體積功，過程AH = Q =0若冰全部熔化= n烯tH. = 5mol X6024J mol1 = 30120 J ,水降溫到 0 C 時(shí)H=nG,m(T2 T1) = 5mol x 75.3J - K - mol1 x ( 40K)= 15060J因H+4H=15060 J 0 ,故冰不會(huì)全熔化，系統(tǒng)溫度為0C。(或者假設(shè)冰全部熔化并升溫至t.根據(jù) H=0,可算出t 0,故合理值應(yīng)為 0)。設(shè)冰的熔化量為n mol ,過程的變化如下：5mol,T1 313.2K,H2O

60、(l)H2, S2 5mol,T2 273.2K ,H 2O(l)nmol, T2 273.2K,H2O(s)H1, S1 nmol,T2 273.2K , H 2O(l)貝(J AH =zH+zH= n (6024 J - mol1) 15060J = 0 ,得 n = 2.5 molS H1 (2.5 6024) J所以冰熔化嫡變1 T 273.2K=55.12 J - K 1水冷卻過程的嫡變T nH2oT nH2oC p,mT2一一dTnH oCp,m S 2= T1TT2In (5 75.3)J K InTi 、273.2K近甌=-51.44所以$= Si += 3.68 J - KT