内容发布更新时间 : 2024/12/23 16:34:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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大于系统压力时，系统被压缩，环境对系统做功，相当于重物高度下降，环境损失掉做功的能力，本身做功的能力就减小。因此压缩过程中，起作用的压力不是内压而是外压，外压决定了系统做功的大小，故其体积功的表达式仍为W??p（外）dV。
7．理想气体恒温条件下反抗恒外压膨胀，则 ΔH＝ΔU＋Δ（pV），ΔU＝0，Δ（pV）＝0，故ΔH＝0 ΔH＝ΔU＋pΔV，ΔU＝0，pΔV≠0，故ΔH≠0 上面两个考虑问题的方法哪个是正确的？
答：方法（1）是正确的。理想气体内能只是温度的函数，因恒温故ΔU＝0，理想气体恒温下pV=nRT为常数，故Δ(pV)＝0。方法（2）的错误在于H＝U＋pV中的p 是指系统的压力。在反抗恒外压膨胀过程中，系统的压力既不是常数亦不等于外压，因此不能认为Δ(pV)＝pΔV。
8．系统经一个循环后，ΔH、ΔU、Q、W是否皆等于零？
答：否。其中H和U为状态函数，系统恢复至原态后其值复原，即ΔH＝0、ΔU＝0。而热与功是与途径有关的函数，一般不会正好抵消而复原，除非在特定条件下，例如可逆绝热膨胀后又可逆绝热压缩回至原态，或可逆恒温膨胀后又可逆恒温压缩回至原态等。
9．理想气体从p1绝热膨胀至p2时，W＝ΔU，绝热膨胀时若外压为零则W＝0，ΔU＝0；若外压不为零则ΔU≠0。以上两ΔU不相等与U为状态函数的性质是否矛盾？
答：不矛盾。在本例中，从同一始态出发进行绝热膨胀，若外压不同则终态是不可能相同的。因此ΔU亦不会相同。若外压不等于零时，系统的内能要消耗一部分用以转化为功，同时系统的温度要下降；当外压等于零时，系统不对外做功，不消耗内能故ΔU＝0，同时系统的温度也不变。
10．理想气体绝热膨胀时并不恒容，为什么仍可使用公式δW＝CvdT?
答：dU???dU??U???U???U???U????dT???dV。对理想气体???0，故?或
?T?V?VdT?T??V??T??T??VdU?CVdT。 因此在本例中dU??W?CVdT完全适用。
11．物系的Cv是否有可能大于Cp？
答：有可能。根据Cp与Cv的关系式：Cp?CV??????U????V???p???一般情况下，???V?T???T?P??V?但有些系统如液体水在0℃至3.98℃其密度随温度的增加反而??＞0故Cp总大于Cv。
??T?P增大，即???V??＜0。此时Cv大于Cp。 ?T??P12. 25℃101.325Kpa下Cu-Zn电池放电做功时放热4561J。问些反应的ΔH是否就是
4561J?
答：否。Qp＝ΔH的条件是恒压、只做体积功。此电池放电时做出电功，不符合上述条件，故ΔH≠Qp。
13．25℃100KPa下液态氮的标准摩尔生成热?fHm(298K)为零吗？
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答：否。因为按规定只有25℃100Kpa下最稳定的单质的标准摩尔生成热才为零。液态
$氮虽为单质，但在25℃100Kpa下不能稳定存在，故其?fHm(298K)不等于零。只有气态$氮的?fHm(298K)才为零。
14．下面的说法是否正确，并说明理由？
系统的焓等于等压热。
系统的焓改变值ΔH等于等压热。 系统的焓等于系统的热量。 答：
(1）不正确。系统的焓H＝U＋pV。焓具有能量的单位，但其绝对值是不知道的，焓并没有明确的物理意义。因此系统的焓不等于等压热。
(2) 不正确。ΔH＝Qp的条件是等压且不做其它功。符合上述条件时ΔH才等于等压热。 (3) 不正确。焓为状态函数，状态一定焓有确定值。而热是与过程有关的函数。只有ΔH（而不是H）在等压和不做其它功的条件下才等于过程的热。
15．对于一定量的理想气体，温度一定时，内能与焓是否一定？是否对所有气体来说温度一定，内能与焓都一定呢？
答：对理想气体来说，其内能与焓只是温度的函数。故温度一定内能与焓就一定。其它气体内能与焓不仅是温度的函数而且是压力或体积的函数，故温度一定还要指定压力或体积内能与焓才有确定值。
16．1mol理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU是否相同？Q是否相同？W是否相同？
答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU是相同的。因热和功是与过程有关的，故Q和W是不相同的。恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。
17．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。因为是一等压过程，Qp＝ΔH，又因为是绝热系统，Qp＝0，所以ΔH＝0。这结论对吗？
答：不对。此过程因环境对系统做了电功，故Qp≠ΔH。 18. 下列两个过程是否都是循环过程？
(1)由H2与O2合成水，然后再电解成H2与O2； (2)金属铜在试管中氧化成氧化铜，然后再通入氢气，使氧化铜还原为铜(以铜为体系与以铜和氧为体系有何不同)。
答：（1）为循环过程。（2）若以铜为系统，是循环过程；若以铜和氧为系统，则不是循环系统。因为若用氢气还原，氧生成水而未能还原成氧。
第三章 热力学第二定律
选择题
1. ΔG=0 的过程应满足的条件是
(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程 (B) 等温等压且非体积功为零的过程
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(C) 等温等容且非体积功为零的过程 (D) 可逆绝热过程 答案：A
2. 在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵
（A）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大
答案：D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。 3. 对任一过程，与反应途径无关的是
(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热
答案：A。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。 4. 下列各式哪个表示了偏摩尔量： (A)???U???H? (B) ?????ni?T,p,nj??ni?T,V,nj??A????i? (D) ????n?n?i?T,V,nj?i?T,p,nj(C) ?答案：A。首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A和D符合此条件。但D中的?i不是容量函数，故只有A是偏摩尔量。
5．氮气进行绝热可逆膨胀
ΔＵ＝０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔA＝０ (D) ΔＧ＝０ 答案：B。绝热系统的可逆过程熵变为零。
6．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是
(A) ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立
(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小
(C) 在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生
(D) 在等温等压下, 一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生 答案：A。因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'才成立。 7．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的 (A) 热不能自动从低温流向高温
(B) 不可能从单一热源吸热做功而无其它变化 (C) 第二类永动机是造不成的 (D) 热不可能全部转化为功
答案：D。正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化 8．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是 (A) 该方程仅适用于液-气平衡
(B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡 (C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积 (D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体 答案：A
9．关于熵的说法正确的是
(A) 每单位温度的改变所交换的热为熵
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(B) 可逆过程熵变为零 (C) 不可逆过程熵将增加
(D) 熵与系统的微观状态数有关 答案：D。（A）熵变的定义dS???Qr（B）与（C）均在绝热/T其中的热应为可逆热；
系统中才成立。
10．在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变 (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 答案：A。绝热不可逆过程熵要增加。 11．氢气进行不可逆循环
ΔＵ＞０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔＳ＞０ (D) ΔＳ＜０ 答案：B。循环过程状态函数不变。 12．氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水
（A）ΔＳ＝０ (B) ΔＧ＝０ (C) ΔH＝０ (D) ΔＵ＝０
答案：D。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即Q＝W＝0，故ΔU＝0。此过程为绝热不可逆过程故ΔS＞0。此过程恒容ΔH＝ΔU＋Δ（pV）＝VΔp，因Δp不等于零故ΔH亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程ΔG＝0，上述过程并非此过程。
13. 下述过程，体系的ΔＧ何者为零？ (A) 理想气体的等温膨胀 (B) 孤立体系的任意过程
(C) 在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽 (D) 绝热可逆过程
答案：C。可逆相变ΔＧ为零。
14. 关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是 (A) 环境的熵变与过程有关
(B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵 (C) 熵变等于过程的热温商
(D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和
答案：C。正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。 15. 关于亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不正确的是 (A) A的值与物质的量成正比
(B) 虽然A具有能量的量纲, 但它不是能量 (C) A是守恒的参量 (D) A的绝对值不能确定 答案：C
16. 关于热力学基本方程dU=TdS-pdV, 下面的说法中准确的是 (A) TdS是过程热 (B)pdV是体积功 (C) TdS是可逆热
(D)在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热 答案：D
17. 理想气体在自由膨胀过程中, 其值都不为零的一组热力学函数变化是 (A) ΔU、ΔH、ΔS、ΔV (B)ΔS、ΔA、ΔV、ΔG (C) ΔT、ΔG、ΔS、ΔV (D)ΔU、ΔA、ΔH、ΔV
答案：B。理想气体自由膨胀过程中不做功亦不放热，故ΔU＝0，ΔT＝0。
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18．在一绝热恒容箱中, 将NO(g)和O2(g)混合,?假定气体都是理想的, 达到平衡后肯定都不为零的量是
(A) Q, W, ΔU (B) Q, ΔU, ΔH (C) ΔH, ΔS, ΔG (D) ΔS, ΔU, W
答案：C。此条件下Q、W和ΔU都为零。由ΔH＝ΔU＋Δ（pV）可见反应前后压力有变化故ΔH不为零，微观状态数有变化故ΔS不为零，ΔG＝ΔH－Δ（TS）亦不为零。
19. 在下列过程中, ΔG＝ΔA的是
(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀
(C) 理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应
答案：C。由ΔG＝ΔA＋Δ（pV）可知若Δ（pV）＝0则ΔG＝ΔA。 20．一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 若改用液体工作物质, 则其效率应当
(A) 减少 (B) 增加 (C) 不变 (D) 无法判断 答：C
(21) 理想气体绝热向真空膨胀，则
(A) dS = 0，dW = 0 (B) dH = 0，dU = 0 (C) dG = 0，dH = 0 (D) dU =0，dG =0 答案：B
(22) 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是 (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) dS > 0 (D) dH = 0 答案：D
(23) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则 (A) 可以从同一始态出发达到同一终态。 (B) 不可以达到同一终态。
(C) 不能确定以上A、B中哪一种正确。
(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。 答案：B
(24) 求任一不可逆绝热过程的熵变dS，可以通过以下哪个途径求得？ (A) 始终态相同的可逆绝热过程。 (B) 始终态相同的可逆恒温过程。 (C) 始终态相同的可逆非绝热过程。 (D) B 和C 均可。 答案：C
(25) 在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？
(A) ΔrHm (B) ΔrUm (C) ΔrSm (D) ΔrGm 答案：B。因Q＝0，W＝0。
(26) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa，V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K；现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为：
(A) dS >0 (B) dS <0 (C) dS =0 (D) 都不一定 答案：C
(27) 1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为：