物理化學第三章習題經典實用

1、o返回2021-11-2第三章第三章 熱力學第二定律熱力學第二定律 1 1、內容概要、內容概要 o返回2021-11-2本章公式多，應用條件也多，復習時應首先抓住：本章公式多，應用條件也多，復習時應首先抓?。? 1、三個狀態(tài)函數：、三個狀態(tài)函數：s s、a a、g g；2 2、三個熱力學判據：熵判據、亥姆霍茲判據、吉、三個熱力學判據：熵判據、亥姆霍茲判據、吉布斯判據。布斯判據。3 3、一組熱力學方程：、一組熱力學方程： du = tds - pdv du = tds - pdv dh = tds + vdp dh = tds + vdp da =-sdt - pdv da =-sdt - pd

2、v dg =-sdt + vdp dg =-sdt + vdp o返回2021-11-2【熟練掌握】【熟練掌握】 （1 1）卡諾循環(huán)、卡諾定理及推論；）卡諾循環(huán)、卡諾定理及推論；（2 2）熵的定義、性質和單位）熵的定義、性質和單位; ;克勞修斯不等式和熵增原克勞修斯不等式和熵增原理的表達式及作為過程方向與限度的判據的適用條件；理的表達式及作為過程方向與限度的判據的適用條件；（3 3）利用）利用s sm m求算反應的求算反應的 r rs sm m；規(guī)定熵和標準熵的定義規(guī)定熵和標準熵的定義（4 4）各類過程的）各類過程的 s s、 g g、的計算的計算。 （5 5）熱力學第二定律的經典描述形式；）

3、熱力學第二定律的經典描述形式；（6 6）熱力學第三定律的內容；）熱力學第三定律的內容；（7 7）亥姆霍茲函數的定義、性質、單位、判據及其適）亥姆霍茲函數的定義、性質、單位、判據及其適用條件用條件（8 8）封閉系統(tǒng)的熱力學基本關系式及其適用條件；）封閉系統(tǒng)的熱力學基本關系式及其適用條件；g g隨隨t t、p p的變化。的變化。 o返回2021-11-2基本計算題類型及基本計算題類型及q q、w w、 u u、 h h、 s s、 g g 主要計算公式主要計算公式 o返回2021-11-2一、選擇題一、選擇題 1 1、下列各式中既是偏摩爾量又是化學勢的是（、下列各式中既是偏摩爾量又是化學勢的是（

4、）。）。 ccccnptbnvtbnpsbnvsbngdnacnhbnua,.2 2、在、在298k.100kpa298k.100kpa下將下將3mol o3mol o2 2(g),(g),與與4mol ar(g)4mol ar(g)在一剛在一剛性密閉容器內恒溫混合，則此過程的（性密閉容器內恒溫混合，則此過程的（ ） a . a . w w 0 b. u 0 d. g 0 0 b. u 0 d. g 0 3 3、 在一定溫度范圍內，某化學反應的在一定溫度范圍內，某化學反應的r rh hm m與溫度無關與溫度無關，那么該反應的，那么該反應的r rs sm m隨溫度的升高而（隨溫度的升高而（ ）。

5、）。 a. a. 增大增大 b. b. 減小減小 c. c. 不變不變 d. d. 不能確定不能確定 d dc cc co返回2021-11-24 4、在、在300k300k的恒溫熱源中，有一系統(tǒng)由始態(tài)的恒溫熱源中，有一系統(tǒng)由始態(tài)經可逆過程經可逆過程后變至狀態(tài)后變至狀態(tài)，然后再經不可逆過程回到原來狀態(tài)，然后再經不可逆過程回到原來狀態(tài)，整，整個過程中系統(tǒng)從環(huán)境得到個過程中系統(tǒng)從環(huán)境得到15kj15kj的功，則整個過程系統(tǒng)的的功，則整個過程系統(tǒng)的ss等于（等于（ ）。）。 a. 0 b. 33.33 j.ka. 0 b. 33.33 j.k-1-1 c. 50 j.k c. 50 j.k-1-1

6、d. 15 j.k d. 15 j.k-1-1 5 5、-5-5時，水自動結成冰，若在此溫度下，過冷水與冰時，水自動結成冰，若在此溫度下，過冷水與冰的化學勢分別為的化學勢分別為 （水）（水）和和 （冰）（冰），則（）。，則（）。 a a、 （水）（水）（冰）（冰） b b、 （水）（水）=（冰）（冰） c c、 （水）（水）（冰）（冰） d d、無法判斷、無法判斷 a aa ao返回2021-11-2二、填充題二、填充題 1.1.在在t t1 1=850k=850k的高溫熱源與的高溫熱源與t t2 2=400k=400k的低溫熱源之間工作的的低溫熱源之間工作的一卡諾熱機，當從高溫熱源吸熱一卡諾

7、熱機，當從高溫熱源吸熱q q1 1=300kj=300kj時，該熱機對環(huán)時，該熱機對環(huán)境所作的功境所作的功w=w= kjkj。（填具體數值）。（填具體數值） 2. 2. 在絕熱帶活塞的容器中，發(fā)生了不做非體積功的某化在絕熱帶活塞的容器中，發(fā)生了不做非體積功的某化學反應后，容器的溫度升高，壓力增大則反應過程的學反應后，容器的溫度升高，壓力增大則反應過程的r rs s 0 0。（填、或）。（填、或） 3.3.一定量的理想氣體在恒溫下從一定量的理想氣體在恒溫下從v v1 1膨脹到膨脹到v v2 2，則該氣體經，則該氣體經歷此過程后其歷此過程后其gg 0 0。（填、或）。（填、或） -158.82-1

8、58.82o返回2021-11-24.1mol4.1mol液態(tài)水在液態(tài)水在373.15k373.15k、101.325kpa101.325kpa條件下蒸發(fā)為同溫條件下蒸發(fā)為同溫同壓下同壓下1mol1mol氣態(tài)水，此過程的氣態(tài)水，此過程的gg 0 0（填、或（填、或） 5. 1mol5. 1mol某單原子理想氣體從體積為某單原子理想氣體從體積為v v1 1的始態(tài)開始，經歷的始態(tài)開始，經歷絕熱可逆膨脹后變至絕熱可逆膨脹后變至10v10v1 1, ,則該過程的則該過程的 s=s= j j。（填入具體數值）（填入具體數值） 三、判斷題三、判斷題 1. 1. 封閉系統(tǒng)中封閉系統(tǒng)中s s = 0 = 0的

9、過程不一定是可逆過程。的過程不一定是可逆過程。 2. 2. 物質的規(guī)定熵就是該狀態(tài)下其熵的絕對值。物質的規(guī)定熵就是該狀態(tài)下其熵的絕對值。 3. 3. 在封閉系統(tǒng)中進行的恒溫、恒壓、在封閉系統(tǒng)中進行的恒溫、恒壓、g g00 0 。 5. 5. 化學勢與系統(tǒng)的溫度、壓力和組成有關，但與系統(tǒng)的化學勢與系統(tǒng)的溫度、壓力和組成有關，但與系統(tǒng)的總量無關?？偭繜o關。 四、計算題四、計算題 將將2020，101.325kpa101.325kpa的的1mol h1mol h2 2o o（l l）變?yōu)椋┳優(yōu)?00100、10.1310.13kpakpa的的1mol h1mol h2 2o o（g g），求此過程的

10、熵變），求此過程的熵變s s。已知。已知c cp.mp.m(h(h2 2o,l )=75.31j.kmol, 100o,l )=75.31j.kmol, 100、101.325kpa101.325kpa下液態(tài)水下液態(tài)水的摩爾蒸發(fā)焓的摩爾蒸發(fā)焓vaphvaphm m=40.63 kjmol=40.63 kjmol。 21/ t） 解：解：ss1 1=nc=ncp.mp.m(h(h2 2o,l )lno,l )ln（t t2 2/t/t1 1） =1mol=1mol75.31jk75.31jk-1-1molmol-1-10.2413 0.2413 =18.172j.k=18.172j.k-1 -1

11、 o返回2021-11-2ss2 2 =n=nvapvaph hm m/373.15k/373.15k=108.88jk=108.88jk-1 -1 ss3 3 =nrln =nrln（101.325/10.1325101.325/10.1325）=19.14jk=19.14jk-1-1 s =ss =s1 1+s+s2 2+s+s3 3=146.19jk=146.19jk-1-1 五、計算題五、計算題 初始狀態(tài)為初始狀態(tài)為300k300k，1000kpa1000kpa的的1.604 mol1.604 mol的理想氣體，在外的理想氣體，在外壓恒定為壓恒定為100kpa100kpa的條件下，等溫

12、膨脹到末態(tài)為的條件下，等溫膨脹到末態(tài)為100kpa100kpa。求。求此過程此過程q q、w w、uu、hh、ss和和gg。 解：理想氣體等溫過程解：理想氣體等溫過程 ： u=0 u=0 h=0 h=0 q=q=w w w=-pw=-p外外（v v2 2-v-v1 1） = -nrt(1-p= -nrt(1-p2 2/p/p1 1) ) =-1.604mol=-1.604mol8.314j.k8.314j.k-1-1.mol.mol-1-1300k300k(1-1.00(1-1.0010105 51.001.0010106 6) ) =-3600.72 j =-3600.72 j o返回202

13、1-11-2q=3600.72 j q=3600.72 j s=nrln( ps=nrln( p1 1/p/p2 2) ) =1.604mol=1.604mol8.314j.k8.314j.k-1-1.mol.mol-1-1ln(1.00ln(1.0010106 6/1.00/1.0010105 5) ) =30.706 j.k=30.706 j.k-1-1 g=hg=hts=ts=tsts= =300k300k30.706 j.k30.706 j.k-1-1= =9211.800 j 9211.800 j o返回2021-11-2七、判斷下列各題說法或結論是否正確，并說明原因。 （1）功可以

14、全部變成熱，但熱不能全部轉化為功。 解：不正確。功可以全部變成熱，熱也可以全部轉化解：不正確。功可以全部變成熱，熱也可以全部轉化為功。但熱全部轉化為功肯定會引起其他變化。例如理想為功。但熱全部轉化為功肯定會引起其他變化。例如理想氣體等溫膨脹時，氣體等溫膨脹時， u=0u=0，q= -wq= -w，熱全部轉化為功，但系，熱全部轉化為功，但系統(tǒng)的體積增大，壓力減少了。統(tǒng)的體積增大，壓力減少了。（2）自然界中存在溫度降低，但熵值增加的過程。 解：正確。熵不僅與溫度有關，還與其他狀態(tài)性質如解：正確。熵不僅與溫度有關，還與其他狀態(tài)性質如體積、壓力有關。熵值的改變將取決于這些因素變化的綜體積、壓力有關。熵

15、值的改變將取決于這些因素變化的綜合效果。例如絕熱膨脹過程就是溫度降低，但熵值增加的合效果。例如絕熱膨脹過程就是溫度降低，但熵值增加的過程。過程。 o返回2021-11-2（3）熵值不可能為負值。 解：正確。根據玻爾茲曼公式解：正確。根據玻爾茲曼公式s=klns=kln ，其中，其中 為狀態(tài)函為狀態(tài)函數，一定大于或等于數，一定大于或等于1 1，故，故s s 0 0。 （4）系統(tǒng)達到平衡時熵值最大，吉布斯函數最小。 解：不正確。絕熱系統(tǒng)達到平衡時熵值最大，恒溫恒壓不解：不正確。絕熱系統(tǒng)達到平衡時熵值最大，恒溫恒壓不作非體積功的條件下，系統(tǒng)達到平衡時吉布斯函數最小。作非體積功的條件下，系統(tǒng)達到平衡時

16、吉布斯函數最小。本題忽略了前提條件。本題忽略了前提條件。 （5）不可逆過程的熵不會減少。 解：不正確。題給說法僅適合于絕熱系統(tǒng)或隔離系統(tǒng)。 o返回2021-11-2（6 6） 在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)a ab b的不可逆過的不可逆過程，無論用什么方法，系統(tǒng)再也回不到原來的狀態(tài)了。程，無論用什么方法，系統(tǒng)再也回不到原來的狀態(tài)了。 解：正確。絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)解：正確。絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)a ab b的不可逆過的不可逆過程，則程，則s=ss=sb bs sa a 0 0，即，即s sb b s sa a。而從。而從b b出發(fā)，無論經什么出發(fā)，無論經什么

17、過程，熵值只能增加，所以回不到原來的狀態(tài)了。過程，熵值只能增加，所以回不到原來的狀態(tài)了。 （7）可逆熱機的效率最高，在其他條件相同的情況下，由可逆熱機牽引火車，其速度將最慢。 解：正確?？赡鏌釞C的效率是指熱轉換為功的效率，而不是運行速率，可逆過程的特點之一就是推動力無限小，變化無限緩慢。 o返回2021-11-2（8 8）某一化學反應的熱效應除以反應溫度）某一化學反應的熱效應除以反應溫度t t，即得此反應，即得此反應得得 r rs sm m。 解：不正確?；瘜W反應的熱效應解：不正確?；瘜W反應的熱效應 r rh hm m=q=qp p q qr r。而。而 r rs sm m= = q qr r

18、/t/t。所以。所以 r rs sm mr rh hm m/t/t。如果該反應的。如果該反應的( ( r rg gm m) )t,pt,p=0=0，則該，則該式成立。平衡時可逆。式成立。平衡時可逆。 （9 9）在恒壓下用酒精燈）在恒壓下用酒精燈加熱某物質，該物質的熵變加熱某物質，該物質的熵變tdtcsttp/21 解：不正確。如該物質在加熱過程中無相變化則該式成立。否則不能成立。 （1010）對于絕熱系統(tǒng)，可用）對于絕熱系統(tǒng)，可用 s s 0 0判斷過程的方向和限度。判斷過程的方向和限度。 解：不正確。若加上環(huán)境不對系統(tǒng)作功則設法成立。否則不能成立解：不正確。若加上環(huán)境不對系統(tǒng)作功則設法成立。

19、否則不能成立 o返回2021-11-23 3、試根據熵的統(tǒng)計意義定性地判斷下列過程的熵變大于、試根據熵的統(tǒng)計意義定性地判斷下列過程的熵變大于零還是小于零。零還是小于零。（1 1）水蒸氣冷凝成水；）水蒸氣冷凝成水；（2 2）cacocaco3 3（s s）caocao（s s）+ co+ co2 2（g g）；）；（3 3）乙烯聚合成聚乙烯；）乙烯聚合成聚乙烯；（4 4）氣體在催化劑表面上吸附；）氣體在催化劑表面上吸附；（5 5）碳水化合物在生物體內的分解。）碳水化合物在生物體內的分解。 s0s0s0 s0s0 ss0s04 4、氣體在固體表面上吸附的過程，其氣體在固體表面上吸附的過程，其h h

20、是正還是負是正還是負？o返回2021-11-2已知理想氣體系統(tǒng)符合，已知理想氣體系統(tǒng)符合，求證：求證：cttrvvccrvpv,ln()ln()mmm2121 及cttrppp,ln()ln()m2121證：因為證：因為：c cv v,m,m = = c cp p,m,m- -r rcttcttrttcttrttrvvrt vt vrppvpp,ln()ln()ln()ln()ln()ln()lnlnmmm212121212121211221八、證明題八、證明題o返回2021-11-2九、證明題九、證明題試用熱力學第二定律證明兩條等溫可逆線不會相交。試用熱力學第二定律證明兩條等溫可逆線不會相交

21、。證明：反證法。假設兩條等溫可逆線可以相交。設兩者交證明：反證法。假設兩條等溫可逆線可以相交。設兩者交于于a a點。點。a a點代表系統(tǒng)的一個狀態(tài)，設其溫度為點代表系統(tǒng)的一個狀態(tài)，設其溫度為t t，則上述兩，則上述兩條等溫可逆線的溫度都應為條等溫可逆線的溫度都應為t t。在圖中畫任意一條絕熱線，。在圖中畫任意一條絕熱線，設與兩條等溫可逆線交于設與兩條等溫可逆線交于m m和和n n兩點。設想使系統(tǒng)由兩點。設想使系統(tǒng)由a a經等溫經等溫可逆線變到可逆線變到m m，再由，再由m m經絕熱線變到經絕熱線變到n n，最后由，最后由n n另外一條等另外一條等溫可逆線回到溫可逆線回到a a。系統(tǒng)經上述循環(huán)過

22、程，。系統(tǒng)經上述循環(huán)過程，u=0u=0，對環(huán)境作，對環(huán)境作功，所以系統(tǒng)吸熱功，所以系統(tǒng)吸熱q=-wq=-w，即系統(tǒng)在循環(huán)過程中從單一熱源，即系統(tǒng)在循環(huán)過程中從單一熱源吸熱全部用于對外作功，這是違反熱力學第二定律的，因此吸熱全部用于對外作功，這是違反熱力學第二定律的，因此原假設兩條等溫可逆線相交不能成立。原假設兩條等溫可逆線相交不能成立。p pv va am mn nt tt t絕熱線絕熱線o返回2021-11-2十、判斷題、判斷題1、恒溫過程的、恒溫過程的q一定是零。一定是零。2、所有絕熱過程的、所有絕熱過程的q為零，為零， syssyss s也必為零。也必為零。3 3、不可逆過程就是過程發(fā)生

23、后，系統(tǒng)不能再復原的過、不可逆過程就是過程發(fā)生后，系統(tǒng)不能再復原的過程程4 4、當熱由系統(tǒng)傳給環(huán)境時，系統(tǒng)的焓必減少。、當熱由系統(tǒng)傳給環(huán)境時，系統(tǒng)的焓必減少。5 5、一氧化碳的標準摩爾生成焓也是同溫度下石墨的標、一氧化碳的標準摩爾生成焓也是同溫度下石墨的標準摩爾燃燒焓。準摩爾燃燒焓。6 6、實際氣體絕熱可逆過程的、實際氣體絕熱可逆過程的 s s一定為零，一定為零， g g不一定為不一定為零。零。 o返回2021-11-27 7、在絕熱、密閉、堅固的容器中發(fā)生化學反應，、在絕熱、密閉、堅固的容器中發(fā)生化學反應， u u一定一定為零，為零， h h不一定為零。不一定為零。8、稀溶液中溶質的化學勢稀

24、溶液中溶質的化學勢 (b)= (t，b)+rtlnx x(b)，此時所定義的標準態(tài)是假象的狀態(tài)。此時所定義的標準態(tài)是假象的狀態(tài)。9 9、h、s、u和和g均是系統(tǒng)的容量性質，而化學勢均是系統(tǒng)的容量性質，而化學勢 (b)是是系統(tǒng)的強度性質。系統(tǒng)的強度性質。10、對于理想氣體，不管是恒壓過程，還是恒容過程，、對于理想氣體，不管是恒壓過程，還是恒容過程，公式公式 都可以適用。都可以適用。 dtnchp o返回2021-11-2十一、填空十一、填空若已知下列過程的若已知下列過程的 s s、 g g、a的數據，請從中選擇一個的數據，請從中選擇一個用做判斷該過程自發(fā)進行于否的判據并填入橫線上。用做判斷該過程

25、自發(fā)進行于否的判據并填入橫線上。1 1、8585、101.325kpa101.325kpa的的1mol1mol水蒸氣在恒溫恒壓下變成水蒸氣在恒溫恒壓下變成8585、101325kpa101325kpa液體水，判斷此過程應采用液體水，判斷此過程應采用 判據。判據。2 2、在絕熱密閉的耐壓鋼瓶中進行一化學反應，此過程應、在絕熱密閉的耐壓鋼瓶中進行一化學反應，此過程應采用采用 判據。判據。3 3、將、將1mol1mol溫度為溫度為100100、101.325kpa101.325kpa液體水投入一密封的液體水投入一密封的，真空容器中并完全蒸發(fā)為同溫同壓的水蒸汽判斷此過程，真空容器中并完全蒸發(fā)為同溫同壓

26、的水蒸汽判斷此過程應采用應采用 判據。判據。sago返回2021-11-2十二、簡答題十二、簡答題1 1、卡諾循環(huán)由哪些具體步驟組成？、卡諾循環(huán)由哪些具體步驟組成？2 2、如何判斷在封閉系統(tǒng)內發(fā)生的絕熱過程是否可逆？、如何判斷在封閉系統(tǒng)內發(fā)生的絕熱過程是否可逆？3 3、由同一始態(tài)經絕熱可逆和一步絕熱不可逆膨脹至具有、由同一始態(tài)經絕熱可逆和一步絕熱不可逆膨脹至具有相同體積的末態(tài)，二者的末態(tài)是否相同？相同體積的末態(tài)，二者的末態(tài)是否相同？四步四步熵判據熵判據由式由式 u=ncu=ncvmvm（t t2 2-t-t1 1）=-p=-pambamb（v v2 2-v-v1 1）可知）可知絕熱不可絕熱不可

27、逆膨脹反抗的外壓逆膨脹反抗的外壓p pambamb越小，越小，t t2 2（不可逆）就越比（不可逆）就越比t t2 2（可逆（可逆）高，當）高，當p pambamb等于經絕熱可逆膨脹末態(tài)等于經絕熱可逆膨脹末態(tài)p p2 2時，絕熱不可逆膨時，絕熱不可逆膨脹末態(tài)脹末態(tài)p p/ /2 2大于大于p p2 2， t t2 2（不可逆）仍高于（不可逆）仍高于t t2 2（可逆），兩過（可逆），兩過程末態(tài)程末態(tài)t t、p p都不等，故不能達到同一末態(tài)。都不等，故不能達到同一末態(tài)。o返回2021-11-24 4、在什么條件下化學反應的、在什么條件下化學反應的rsm不隨反應溫度的變化而不隨反應溫度的變化而變化

28、？變化？由由 1/trmrmrpmtststct dt ，可知當可知當rcpm=0時時， rsm不隨反應溫度變化不隨反應溫度變化o返回2021-11-2一、選擇題一、選擇題 1. 1. 在在298k,100kpa,298k,100kpa,將將3mol o3mol o2 2(g),(g),與與4mol ar(g)4mol ar(g)在一剛性在一剛性密閉容器內恒溫混合，則此過程的（密閉容器內恒溫混合，則此過程的（ ）a a 、w w 0 b 0 b、u 0 cu 0 ds 0 d、g g 0 0 2. 2. 蘭格繆爾公式蘭格繆爾公式 1bpbp中，常數中，常數b b的物理本質是的物理本質是( )(

29、 )。 a a、吸附作用的平衡常數、吸附作用的平衡常數 b b、吸附作用平衡常數的倒數、吸附作用平衡常數的倒數c c、吸附過程的速率常數、吸附過程的速率常數 d d、脫附過程的速率常數、脫附過程的速率常數 3 3如果在等量的如果在等量的fe(oh)fe(oh)3 3正溶膠中加入相同體積，相同正溶膠中加入相同體積，相同濃度的下列電解質溶液，則使溶膠聚沉最快的是（濃度的下列電解質溶液，則使溶膠聚沉最快的是（ ）a a 、 kcl bkcl b、knokno3 3 c c、k k3 3fe(cn)fe(cn)6 6 d d、 k k2 2soso4 4c ca ac co返回2021-11-24 4

30、溶質溶質b b溶于溶劑溶于溶劑a a中形成稀溶液，為確保該稀溶液的中形成稀溶液，為確保該稀溶液的凝固點低于溶劑凝固點低于溶劑a a的凝固點，則必須滿足的條件是（的凝固點，則必須滿足的條件是（ ）a a、溶質、溶質b b的凝固點低于溶劑的凝固點低于溶劑a a的凝固點的凝固點b b、該溶液凝固時析出的固相是純溶劑、該溶液凝固時析出的固相是純溶劑a ac c、該溶液凝固時析出的固相是純溶質、該溶液凝固時析出的固相是純溶質b bd d、該溶液凝固時必須是、該溶液凝固時必須是a a、b b同時析出同時析出 5 59090、101.32kpa101.32kpa下，液態(tài)水的化學勢下，液態(tài)水的化學勢l l與氣

31、態(tài)水的與氣態(tài)水的化學勢化學勢g的關系是（ ）a a 、 l l= =g b b、 l l g d d、不確定、不確定 b bb bo返回2021-11-2二、填充題二、填充題 1 1、 已知純物質已知純物質a a（g g）、）、b(g)b(g)、c c（g g）在）在298.15k298.15k的的 cmh$分別為分別為a a、b b、c kjc kjmolmol-1-1，反應：，反應：2a(g)+b(l)=2c(g) 2a(g)+b(l)=2c(g) 在在298.15k298.15k的的 rmh$ kjmol-1, rmu$= kjmol-1 2 2、 298.15k298.15k時，時，o

32、 o2 2(g)(g)，coco2 2(g)(g)，h h2 2o(l)o(l)的的 ms205.03205.03，213.6213.6，69.91j69.91jk k-1-1molmol-1-1，反應：，反應： chch3 3cooh(l)cooh(l)2o2o2 2(g)2co(g)2co2 2(g)(g)2h2h2 2o(l) o(l) 的的 分別為-1-1rm3.045j kmols $則則298.15k298.15k時時chch3 3cooh(l)cooh(l)的的 ms$= jk-1mol-1 2 a+b-2c2 a+b-2c2 a+b-2c2 a+b-2c158.8158.8o返

33、回2021-11-23.3.、2525時，由時，由c c6 6h h5 5br(l)br(l)與與c c6 6h h5 5cl(l)cl(l)組成的液態(tài)混合物組成的液態(tài)混合物與其蒸氣壓成平衡，此系統(tǒng)的自由度與其蒸氣壓成平衡，此系統(tǒng)的自由度f f = = 。4.4.、2mol2mol理想氣體（理想氣體（cv,m=2.5rcv,m=2.5r）由）由300k300k，400kpa400kpa絕熱可絕熱可逆膨脹至逆膨脹至200kpa200kpa，246k246k，此過程的，此過程的s s為為 j jk k-1-1, ,h h = j = j。5 5、 用用kiki和過量的和過量的agnoagno3 3

34、配制配制agiagi溶膠，其膠團結構式為溶膠，其膠團結構式為 。6 6、 283k283k時，水的表面張力為時，水的表面張力為7.4247.4241010-3-3n nm m-1-1，則在該，則在該溫度及溫度及101.325kpa101.325kpa下，可逆地使水的表面積增加下，可逆地使水的表面積增加1cm1cm2 2時，時，系統(tǒng)的吉布斯函數數度為系統(tǒng)的吉布斯函數數度為g g= j= j。 1 10 0-3142.69-3142.69(agi)(agi)m mnagnag+ +(n-x)no(n-x)no3 3- - x+x+xnoxno3 3- -7.4247.4241010-7-7o返回2

35、021-11-27 7、若、若a a、b b兩組分液態(tài)混合物在兩組分液態(tài)混合物在t-xt-x圖上出現最高點，則該圖上出現最高點，則該混合物對拉烏爾定律產生偏差混合物對拉烏爾定律產生偏差 偏差。偏差。 8 8、某封閉系統(tǒng)從狀態(tài)、某封閉系統(tǒng)從狀態(tài)a a變化到狀態(tài)變化到狀態(tài)b b，有，有、兩途徑，兩途徑，為可逆途徑，為可逆途徑，為不可逆途徑，則兩途徑中系統(tǒng)的熵度為不可逆途徑，則兩途徑中系統(tǒng)的熵度s s（） s s（）。（填）。（填 、= =、 (l)(l) c. c. (g)(g) 0 (d) s 0 (d) h = 0h = 04. 4. 理想氣體經可逆與不可逆兩種絕熱過程理想氣體經可逆與不可逆兩

36、種絕熱過程 （ ）(a) (a) 可以從同一始態(tài)出發(fā)達到同一終態(tài)可以從同一始態(tài)出發(fā)達到同一終態(tài)(b) (b) 不可以達到同一終態(tài)不可以達到同一終態(tài)(c) (c) 不能斷定不能斷定 (a)(a)、(b) (b) 中哪一種正確中哪一種正確(d) (d) 可以達到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定可以達到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定 d db bh =h =u + u + (pv)(pv)，在孤立體系中，在孤立體系中 u = 0u = 0，但，但 (pv) (pv) 不一定等于零。不一定等于零。 絕熱可逆 s = 0 絕熱不可逆 s 0 o返回2021-11-25. 5. p p 、273

37、.15k 273.15k 水凝結為冰，可以判斷體系的下列熱水凝結為冰，可以判斷體系的下列熱力學量中何者一定為零？（力學量中何者一定為零？（ ）(a) (a) u (b) u (b) h (c) h (c) s (d) s (d) g g d d6. 6. 在絕熱恒容的反應器中，在絕熱恒容的反應器中，h h2 2和和clcl2 2化合成化合成hclhcl，此過程，此過程中下列各狀態(tài)函數的變化值哪個為零？中下列各狀態(tài)函數的變化值哪個為零？( )( )(a) (a) r ru um m (b) (b) r rh hm m (c) (c) r rs sm m (d) (d) r rg gm m a a

38、7. 7. 在絕熱條件下，用大于氣筒內的壓力，迅速推動活塞在絕熱條件下，用大于氣筒內的壓力，迅速推動活塞壓縮氣體，此過程的熵變?yōu)椋簤嚎s氣體，此過程的熵變?yōu)椋?( )( )(a) (a) 大于零大于零 (b) (b) 等于零等于零 (c) (c) 小于零小于零 (d) (d) 不能確定不能確定 a a因絕熱不可逆過程的因絕熱不可逆過程的 s s體體 0 0 o返回2021-11-28. h8. h2 2和和 o o2 2在絕熱鋼瓶中生成水的過程：在絕熱鋼瓶中生成水的過程： （ ）(a) (a) h = 0 (b) h = 0 (b) u = 0 (c) u = 0 (c) s = 0 (d) s

39、 = 0 (d) g = 0 g = 0 鋼瓶恒容，并和外界無功和熱的交換， u = 0 b bo返回2021-11-29. 9. 在在 270k,101.325kpa 270k,101.325kpa 下，下，1mol1mol過冷水經等溫等壓過程過冷水經等溫等壓過程凝結為同樣條件下的冰，則體系及環(huán)境的熵變應為：凝結為同樣條件下的冰，則體系及環(huán)境的熵變應為：( ) ( ) s s體系體系 0 0 ， s s環(huán)境環(huán)境 0 0 (b) (b) s s體系體系 0 0 0(c) (c) s s體系體系 0 0 ， s s環(huán)境環(huán)境 0 0 0 ， s s環(huán)境環(huán)境 0 0 10. 1mol 10. 1mo

40、l 的單原子理想氣體被裝在帶有活塞的氣缸中，的單原子理想氣體被裝在帶有活塞的氣缸中，溫度是溫度是 300k300k，壓力為，壓力為 1013250pa1013250pa。壓力突然降至。壓力突然降至 202650 202650 papa，所以氣體在，所以氣體在 202650pa 202650pa 的定壓下做絕熱膨脹，則該過的定壓下做絕熱膨脹，則該過程的程的 s s 是是( ) ( ) 。(a) (a) s0 (b) s0 (d) s0 (d) s 0 s 0 b bc c 這是 q = 0 的不可逆過程 s 0 o返回2021-11-211. 11. 已知某可逆反應的已知某可逆反應的 ( (r

41、rh hm m/ / t t) )p p= 0= 0，則當反應溫度，則當反應溫度降低時其熵變降低時其熵變 r rs sm m( ) ( ) 。(a) (a) 減小減小 (b) (b) 增大增大 (c) (c) 不變不變 (d) (d) 難以判難以判斷斷 12. 12. 在在 n n2 2和和 o o2 2混合氣體的絕熱可逆壓縮過程中，體系的混合氣體的絕熱可逆壓縮過程中，體系的熱力學函數變化值在下列結論中正確的是熱力學函數變化值在下列結論中正確的是( ) ( ) 。(a) (a) u = 0 (b) u = 0 (b) a = 0 (c) a = 0 (c) s = 0 (d) s = 0 (d

42、) g = 0 g = 0 13. 13. 單原子理想氣體的單原子理想氣體的c cv,mv,m= (3/2)= (3/2)r r 溫度由溫度由t t1 1變到變到t t2 2時，時，等壓過程體系的熵變等壓過程體系的熵變 s sp p與等容過程熵變與等容過程熵變 s sv v之比是之比是( ) ( ) (a) 1 : 1 (b) 2 : 1 (c) 3 : 5 (d) 5 : 3 (a) 1 : 1 (b) 2 : 1 (c) 3 : 5 (d) 5 : 3 ( (r rh hm m/ / t t ) )p p = = c cp.mp.m = 0 = 0而而 ( (r rs sm m/ / t)

43、t)p p= = c cp,mp,m/ /t t = 0 = 0 c cc c q= 0 故 s = 0 d do返回2021-11-214. 14. 水在水在 100100，1 1p p 壓力下沸騰時，下列各量何者增壓力下沸騰時，下列各量何者增加？加？ ( )( )(a) (a) 熵熵 (b)(b)氣化熱氣化熱 (c) gibbs(c) gibbs自由能自由能 (d) (d) 蒸氣蒸氣壓壓 15. 2mol h15. 2mol h2 2和和 2mol cl2mol cl2 2在絕熱鋼筒內反應生成在絕熱鋼筒內反應生成 hcl hcl 氣氣體，起始時為常溫常壓。則體，起始時為常溫常壓。則( )

44、( ) 。(a) (a) ru = 0ru = 0，r h = 0r h = 0，r s 0r s 0，r g 0r g 0(b) (b) ru 0ru 0，r h 0r h 0r s 0，r g 0r g 0r h 0，r s 0r s 0，r g 0r g 0ru 0，r h 0r h 0，r s = 0r s = 0，r g 0r g 0 a ac co返回2021-11-216. 16. 室溫下，室溫下，1010p p 的理想氣體絕熱節(jié)流膨脹至的理想氣體絕熱節(jié)流膨脹至 5 5p p 的過程有：的過程有：(1) w0 (1) w0 ； (2) t(2) t1 1 t t2 2； (3)

45、q = 0 (3) q = 0 ； (4) (4) s 0s 0其正確的答案應是：其正確的答案應是： ( )( ) (3) (3)、(4) (b) (2)(4) (b) (2)、(3) (3) (c) (1)(c) (1)、(3) (d) (1)(3) (d) (1)、(2) (2) (a) (a) 絕熱絕熱 q = 0 q = 0 理想氣體節(jié)流膨脹后理想氣體節(jié)流膨脹后t t不變不變又又 w w = - = -p p1 1v v1 1+ + p p2 2v v2 2= n= nrtrt2 2- n- nrtrt1 1= 0= 0 d ds s = (du + = (du + p pd dv v

46、) / t = c) / t = cv vd dt t/ /t t + + p pd dv v/ /t t = n = nr rd dv v/ /v v s = ns = nr rln(vln(v2 2/v/v1 1) 0 ( v) 0 ( v2 2 v v1 1) ) 答案為答案為 (a) (a) a ao返回2021-11-217. 17. 下列表達式中不正確的是：下列表達式中不正確的是： ( )( )(a) (a) ( u u/ / v v) )s s = - = - p p （適用于任何物質）（適用于任何物質）(b) d(b) ds s = = c cp pdlndlnt t - -

47、nrnrdlndlnp p （適用于任何物質）（適用于任何物質）(c) (c) ( s s/ / v v) )t t = ( = ( p p/ / t t) )v v （適用于任何物質）（適用于任何物質）(d) (d) ( u u/ / p p) )t t = 0 = 0 （適用于理想氣體）（適用于理想氣體） b b18. 18. 物質的量為物質的量為 n n 的理想氣體從的理想氣體從 t t1 1, ,p p1 1, ,v v 1 1變化到變化到 t t2 2, ,p p2 2, ,v v2 2，下列哪個公式不適用，下列哪個公式不適用 ( (設設 c cv,mv,m為常數為常數) )。 (

48、)( )(a) (a) s = ncs = ncp,mp,mln(tln(t1 1/t/t2 2) + nr ln(p) + nr ln(p2 2/p/p1 1) )(b) (b) s = ncs = ncv,mv,mln(pln(p2 2/p/p1 1) + ncp,mln(v) + ncp,mln(v2 2/v/v1 1) )(c) (c) s = ncs = ncv,mv,mln(tln(t2 2/t/t1 1) + nr ln(v) + nr ln(v2 2/v/v1 1) )(d) (d) s = ncs = ncp,mp,mln(tln(t2 2/t/t1 1) + nr ln(p

49、) + nr ln(p1 1/p/p2 2) ) a ao返回2021-11-2 (1) naoh (1) naoh 溶解于水溶解于水 (2) (2) 水溶液中，水溶液中，agag+ + + 2nh + 2nh3 3(g) ag(nh(g) ag(nh3 3) )2 2 + +(3) hcl (3) hcl 氣體溶于水，生成鹽酸氣體溶于水，生成鹽酸 (4) 2kclo(4) 2kclo3 3(s) 2kcl(s) + 3o(s) 2kcl(s) + 3o2 2(g)(g)(5) nh(5) nh4 4cl(s) nhcl(s) nh3 3(g) + hcl(g)(g) + hcl(g)上述各體

50、系在等溫等壓過程中熵值減少的是：上述各體系在等溫等壓過程中熵值減少的是： ( )( ) (2) (2)、(3) (b) (1)(3) (b) (1)、(4) (4) (c) (4)(c) (4)、(5) (d) (1)(5) (d) (1)、(2) (2) a a20.20.根據熵的統(tǒng)計意義可判斷下列過程中何者的熵值增大？根據熵的統(tǒng)計意義可判斷下列過程中何者的熵值增大？ ( ) ( ) 。(a) (a) 水蒸氣冷卻成水水蒸氣冷卻成水 (b) (b) 石灰石分解生成石灰石灰石分解生成石灰(c) (c) 乙烯聚合成聚乙烯乙烯聚合成聚乙烯 (d) (d) 理想氣體絕熱可逆膨脹理想氣體絕熱可逆膨脹b

51、bo返回2021-11-221. 封閉體系中，若某過程的封閉體系中，若某過程的 a= 0，應滿足的條件是：，應滿足的條件是： ( )絕熱可逆，且絕熱可逆，且 w/= 0 的過程的過程 (b) 等容等壓，且等容等壓，且 w/ = 0 的過程的過程(c) 等溫等壓，且等溫等壓，且 w w/ = 0 的可逆過程的可逆過程 (d) 等溫等容，且等溫等容，且 w w/ = 0 的可逆過程的可逆過程 22. 25時，時，1mol 理想氣體等溫膨脹，壓力從理想氣體等溫膨脹，壓力從 10p 變變到到 p ，體系吉氏自由能變化多少？，體系吉氏自由能變化多少？ ( )(a) 0.04 kj (b) -12.4 k

52、j (c) 1.24 kj (d) -5.70 kj 23. 正常沸點時液體氣化為蒸氣的過程在定壓下升高溫度正常沸點時液體氣化為蒸氣的過程在定壓下升高溫度時體系的時體系的 vapg 值應如何變化？值應如何變化？ ( )vapg 0 0 (b) vapg 0 0 (c) vapg 0 0 (d) vapg 0 0 d dd d(c) ( g/ t)p= -s 液體汽化時液體汽化時vaps 0 t 增大時，必定有增大時，必定有 vapg (s) (b) (l) = (s)(c) (l) (s) (d) 不能確定不能確定b bc cc co返回2021-11-237. 關于偏摩爾量，下面的敘述中不正

53、確的是：關于偏摩爾量，下面的敘述中不正確的是：(a) 偏摩爾量的數值可以是正數、負數和零；偏摩爾量的數值可以是正數、負數和零；(b) 溶液中每一種廣度性質都有偏摩爾量，而且都不等于溶液中每一種廣度性質都有偏摩爾量，而且都不等于其摩爾量；其摩爾量；(c) 除偏摩爾吉氏自由能外，其它偏摩爾量都不等于化學除偏摩爾吉氏自由能外，其它偏摩爾量都不等于化學勢；勢；(d) 溶液中各組分的偏摩爾量之間符合吉布斯杜亥姆關溶液中各組分的偏摩爾量之間符合吉布斯杜亥姆關系式。系式。 b bo返回2021-11-2二. 填空題 1. 1. 封閉體系，封閉體系，w w/ / = 0 = 0 時，下列過程中體系的時，下列過

54、程中體系的 u u、s s、g g 何者必為零？何者必為零？(1) (1) 絕熱密閉剛性容器中進行的化學反應過程絕熱密閉剛性容器中進行的化學反應過程_ _ ；(2) (2) 某物質的恒溫恒壓可逆相變過程某物質的恒溫恒壓可逆相變過程 _ _ 。(3) (3) 某物質經一循環(huán)恢復原狀態(tài)某物質經一循環(huán)恢復原狀態(tài) _ _ _ 。 2. 2. 選擇選擇“”、“”、“”中的一個填入下列空格中的一個填入下列空格實際氣體絕熱自由膨脹實際氣體絕熱自由膨脹 u _ 0u _ 0，s _ 0s _ 0。 3. 3. 理想氣體向真空膨脹，體積由理想氣體向真空膨脹，體積由 v v1 1變到變到 v v2 2，其，其 u

55、 u _ _ ，s _s _ _ _ 。 u=0u=0 g=0g=0 u=0,u=0, s=0,s=0, g=0 g=0 =0=0=n=nr rln(vln(v2 2/v/v1 1) )o返回2021-11-24. 4. 選擇選擇“”、“”、“”中的一個填入下列空格中的一個填入下列空格理想氣體恒溫可逆壓縮理想氣體恒溫可逆壓縮 s _ 0s _ 0，g _ 0g _ 0。 5. 5. 在橫線上填上在橫線上填上 、 或或 ？（？代表不能確定）？（？代表不能確定）水在水在 373.15k 373.15k 和和 101325 pa 101325 pa 下通過強烈攪拌而蒸發(fā)，則下通過強烈攪拌而蒸發(fā)，則(

56、a) (a) s _ q/t qs _ q/t q為該過程體系吸熱為該過程體系吸熱(b) (b) a _ -wa _ -w(c) (c) a _ -wa _ -w/ /最大最大 ( (忽略體積變化忽略體積變化) )(d) (d) g _ -wg _ -w/ /最大最大 6. 6. 選擇選擇“”、“”、“”中的一個填入下列空格中的一個填入下列空格100100、1.51.5p p 的水蒸氣變成的水蒸氣變成 100100、p p 的液體水，的液體水，s s _ 0_ 0，g _ 0 g _ 0 o返回2021-11-27. 7. 選擇選擇“”、“”、“”中的一個填入下列空格中的一個填入下列空格若反應

57、若反應 c(s) + oc(s) + o2 2(g) = co(g) = co2 2(g) (g) 在恒溫、恒壓條件下發(fā)在恒溫、恒壓條件下發(fā)生，其生，其 rhm 0rhm 0，所以在絕熱均勻體系中發(fā)生過不可逆過程后，就不可能用絕熱法使體系還原。因為 s s s s s s o返回2021-11-22. 判斷下列說法是否正確并說明原因(4) 封閉絕熱循環(huán)過程一定是個可逆循環(huán)過程。 對。道理同上，既然體系能完成絕熱循環(huán)，則說明所進行各步絕熱過程均是可逆的。有一步不可逆熵值就會增加，回不到原態(tài) o返回2021-11-23. 將氣體絕熱可逆膨脹到體積為原來的兩倍。此時體系的熵增加嗎？將液體絕熱可逆地蒸

58、發(fā)為氣體時，熵將如何變化？ 4. 熵增加原理就是隔離體系的熵永遠增加。此結論對嗎？ 5. 體系由平衡態(tài)a 變到平衡態(tài) b，不可逆過程的熵變一定大于可逆過程的熵變，對嗎？6. 凡是 s 0 的過程都是不可逆過程，對嗎？ 因為在絕熱可逆過程中因為在絕熱可逆過程中 s=qs=qr r/ t = 0 / t = 0 。所以氣體。所以氣體的絕熱可逆膨脹、液體的絕熱可逆蒸發(fā)等等均不引起體系的絕熱可逆膨脹、液體的絕熱可逆蒸發(fā)等等均不引起體系熵的變化。熵的變化。 o返回2021-11-27. 任何氣體不可逆絕熱膨脹時其內能和溫度都要降低，但熵值增加。對嗎？任何氣體如進行絕熱節(jié)流膨脹，氣體的溫度一定降低，但焓值

59、不變。對嗎？ 前結論對。后結論錯，節(jié)流膨脹要看焦湯系數前結論對。后結論錯，節(jié)流膨脹要看焦湯系數 j-tj-t = ( = ( t/t/ p)p)h h是正還是負。是正還是負。 o返回2021-11-28. 一定量的氣體在氣缸內(1) 經絕熱不可逆壓縮，溫度升高， s 0(2) 經絕熱不可逆膨脹，溫度降低， s 0。 h = 0 h = 0 o返回2021-11-210. 一個理想熱機，在始態(tài)溫度為 t2的物體 a 和溫度為 t1的低溫熱源 r 之間可逆地工作，當 a 的溫度逐步降到 t1時，a 總共輸給熱機的熱量為 q2，a 的熵變?yōu)?s a，試導出低溫熱源 r 吸收熱量 q1的表達式。 理想

60、熱機可逆循環(huán)，因此工作物質理想熱機可逆循環(huán)，因此工作物質( (體系體系) )，a a 及熱源及熱源 r r 的總熵變?yōu)榱?。的總熵變?yōu)榱?。即?s s總總 = = s s體體 + + s sa a + q + q1 1/t/t1 1= 0= 0因為因為 s s體體 = 0= 0故故 s sa a + q + q1 1/t/t1 1= 0= 0， 從而從而 q q1 1= -t= -t1 1s s o返回2021-11-211. 11. 在下列結論中正確的劃在下列結論中正確的劃 ，錯誤的劃，錯誤的劃 。下列的過下列的過程可應用公式程可應用公式 s=nrln(vs=nrln(v2 2/v/v1 1)