内容发布更新时间 : 2024/5/3 19:35:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(A) ΔU = 0 (B) ΔF = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 ( D ) 3．单组分体系，在正常沸点下汽化，不发生变化的一组量是

(A) T，P，U (B)H，P，U (C) S，P，G (D) T，P，G ( C ) 4．封闭体系中，W/ = 0，恒温恒压下进行的化学反应，可用下面哪个

公式计算体系的熵变

(A) ΔS = QP /T (B) ΔS = ΔH/T (C) ΔS = (ΔH -ΔG ) /T (D) ΔS = nRTlnV2/V1

( D ) 5．要计算298K，标准压力下，水变成水蒸汽(设为理想气体)的ΔG，

需知道的条件是

(A) Cp?m(H2O、l) 和Cp?m (H2O、g) (B)水的正常沸点下汽化热ΔHv,m及其熵变 (C) Cv?m(H2O、l) 和Cp?m (H2O、g) 及ΔHv,m (D) Cp?m (H2O、l) 和Cv?m (H2O、g) 及ΔHv,m

( A )6．由热力学基本关系可以导出n mol理想气体B的(?S)T为 ?V(A) nR/V (B) –nR/P (C) nR (D) R/P

( D ) 7．某化学反应在300K、P?下，在试管中进行时，放热6×104J，若在

相同条件下，通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J，该化学反应的熵变ΔS体为

(A)-200J·K-1 (B) 200J·K-1 (C) -20J·K-1 (D) 20J·K-1 (A ) 8．上题反应在试管中进行时，其环境的熵变ΔS环为

(A)200J·K-1 (B) -200J·K-1 (C) -180J·K-1 (D) 180J·K-1 ( A ) 9．在题7中，该反应体系可能做的最大非膨胀功为

(A)-66000J (B) 66000J (C) -54000J (D) 54000J ( D ) 10．在383K、P?下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总

的熵变为

(A) ΔS体〈 0 ΔS环〈 0 ΔS总〈 0

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(B) ΔS体〈 0 ΔS环 〉0 ΔS总 〉0 (C) ΔS体 〉0 ΔS环 〉0 ΔS总 〉0 (D) ΔS体〈 0 ΔS环 〉0 ΔS总〈 0

三、简答题：

1．如何将下列不可逆过程设计为可逆过程？ (1) 理想气体从压力为P1，向真空膨胀至P2。 答：可设计定温可逆膨胀

(2) 两块温度分别为T1、T2的铁块(T1 〉T2)相接触，最后终态温度为T。 答：在T1和T2之间设置无数个温差为dT的热源，使铁块T1和T1-dT，T1-2dT，……的无数热源接触，无限缓慢地达到终态温度T，使铁块T2和T2- dT,T2-2d T,……的热源接触，无限缓慢地达到终态温度T.

(3) 将理想气体A和B分离成纯A和B。

答：用两个滑动时既不漏气又无摩擦的绝热套筒abcd和efgh，ef和cd为半透膜，前者只能透过A，后者只能透过B，将两筒以无限缓慢的速度反向滑动，便能可逆分开A和B。

(4) 303K、P?的H2O (l)向真空蒸发为303K、P?的H2O (g)。 答：可以设计两条可逆途径，一条是定压可逆，另一条是定温可逆。 (5) 化学反应A(g) + B(g) → C(g) + D(g)

答：可安排在van’t Hoff平衡箱内进行可逆反应。如果是氧化还原反应，设法安排成可逆电池。

(6) 理想气体从P1、V1、T1经绝热不可逆变化到P2、V2、T2。 答：可设计下列四条途径⑴从状态Ⅰ定容可逆或压到状态A后，再定温可逆膨胀至状态Ⅱ；⑵从状态Ⅰ定压可逆膨胀至状态B后，再定温可逆膨胀至状态Ⅱ；⑶从状态Ⅰ定温可逆膨胀至状态C后，再定压可逆膨胀至状态Ⅱ；⑷从状态Ⅰ定温可逆膨胀至状态D，再定容膨胀至状态Ⅱ。 2．下面四种设想有道理吗?为什么？

(1) 有人想用地球内部的热岩体和地表的不同温度来制造地热发电机。 答：从理论分析可行

(2) 有人想用赤道和地球二级温差来制造热机。

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答：从理论上分析可行

(3) 有人想用大气压不同高度不同压力所造成的压力差来作功。 答：此设想是错误的，因为压力随高度分布，服从Boltzman平衡分布，所以无推动力可言。

(4) 有人想利用海洋深处与表面的温差来制造热机。 答:从理论分析可行

3．下列过程中ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔF何者为0？ (1) 非理想气体卡诺循环

(2) 实际气体节流膨胀 答：ΔU=0

(3) 甲烷气体由T1、P1绝热可逆膨胀到T2、P2 (4) 孤立体系中任何过程 (5) 理想气体等温等压混合

4．1mol单原子理想气体，始态温度为T1=273 K、P1= 3P?经则下列各过程的ΔS孤立是〉0、〈0或 = 0。

(1) 绝热可逆膨胀到终态为2P?

(2) 绝热反抗恒外压为2P?至终态压力为2P? (3) 绝热可逆压缩到终态压力为4P?

(4) 以恒定压力为4P?，绝热膨胀到终态压力为4P? 5．简单说下列过程ΔG和ΔS计算(即如何设计过程) (1) 298K、P?下，1mol乙醇(l)变为乙醇(g)的ΔG、ΔS (2) 268K、P?下，1mol过冷H2O(l)变为H2O(s)的ΔG、ΔS

四．计算题

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1．298.2K和5P?下的1dm3 O2 (g)经过绝热可逆膨胀至P?压力,求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。

?已知Sm(298K，P?)=204.8J·K-1·mol-1，Cp m（O2）=29.26 J·K-1·mol-1，

气体可看作是理想气体。

2．将Cd + 2AgCl → CdCl2 + 2Ag 反应布置为电池，在298K、P?下反

?应在电池中可逆进行，作电功130.2kJ，在此温度下CdCl2的?fHm =

??-389.2kJ·mol-1，AgCl的?fHm= -126.7kJ·mol-1，求上述反应体系的?rUm、

????rHm、?rGm、?rAm及可逆电池实际的热效应Q，并判断反应是否自发进行。

3．请证明(1)气体绝热自由膨胀；(2) 焦耳-汤姆逊过程，均是不可逆过程。 4．1mol理想气体(Cv,m =3R/2)，始态温度为0℃，压力为101325Pa，计算

-1-1?经下列状态变化的ΔG，已知Sm (273)=108.8 J K·mol

(1) 恒压下体积加倍 (2) 恒容下压力加倍 (3) 恒温下压力加倍

5．在恒熵条件下，将3.45mol的理想气体从101325Pa、288K压缩到7×101325Pa，然后保持体积不变，降温至288K，求此过程的Q、W、ΔH、ΔU、ΔS、ΔA和ΔG。已知该气体的Cv,m =(5/2) R

6．在273K时，斜方硫 → 单斜硫的ΔH为322.2 J·mol-1，已知这个变化在368K是可逆进行的，求

(1) 273K时变化的ΔG； (2) 在368K时变化的ΔH。 已知Cp,m(单斜) = 15.15 + 0.0030 T (J K-1·mol-1) Cp,m (斜方) = 17.24 + 0.0197 T (J K-1·mol-1)

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第三章 多组分体系热力学

一．判断题：正确划(√)，错误划(×)

(× ) 1．在1000gH2O 中加入1 molH2SO4，最后溶液体积为V2ml，则H2SO4

的偏摩尔体积就等于(V2-1000) ml 。

(× ) 2．某气体的逸度系数γ=1，则该气体一定为理想气体。 (× ) 3．在理想溶液中，分子间的相互作用力是忽略不计的。 (√ ) 4．对双液系，设组分i为易挥发性物质，则χi(l)〈χi(g)。

5．在一定T、P下，对组成一定某溶液，若对其中组分i的标准态选择

不同时，对i 的

(√ ) ① 化学势?i无影响。 (√ ) ② 对?i也无影响

(× ) 6．在同一系溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，其标准状态

选择也不同，则相应的化学势也不同。

(√ ) 7．二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气分压。

(× ) 8．在298K时，0.01mol·kg-1糖水的渗透压与0.01mol·kg-1食盐水的

渗透压相等。

(× ) 9．对溶液而言，只有溶质才有偏摩尔质量。 (√ ) 10．气体物质的标准态为P = 101.325KPa的状态。 (× ) 11．处于相同T、P下的N2(g)和O2(g)皆为理想气体，则μ(× ) 12．活度为1的状态必为标准态。

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N2=μO2 。