第二章熱力學(xué)第二定律習(xí)題輔導(dǎo)(2009上冊(cè))

1、 且O2(g),Fe(s),Fe2O3(s)的S$(298K)分別為：205.03,27.15,90.0JKmol-1。22CO(g)+O2(g)2CO(g)2CO(g)+O2(g)2CO(g)，TOC o 1-5 h z問：298K,#下的空氣能否使Fe(s)氧化為Fe2O3(s)?(空氣中含氧量為20%)。答此反應(yīng)為2Fe(s)+(3/2)O2(g)-Fe2O3(s)(4)由題中3X(3)-(1)-(3/2)X(2)可得(4)式所以AH$=3AH$-AH$-AH$=-822kJmol-1rm,4rm,3rm,1rm,2同理AS$=-271.8JK1mol-1G$=AH$-TAS$=-740

2、kJmol-1rm,4m,4rm,4rm,4AG,4=AG$+RTln1/(p/p)3/2=-734kJmol-Y0,故可以氧化。rm4rm,4O225、在凝固點(diǎn),液體凝結(jié)為固體(設(shè)液體密度小于固體密度),在定壓下升高溫度時(shí),該過程的sG值將：()答(A)l(A)增大(B)減小(C)不變(D)不能確定26、將lmolH2O(g)在373K下小心等溫壓縮，在沒有灰塵情況下獲得了壓力為2X101.325kPa的過熱蒸氣，但不久全凝結(jié)為液態(tài)水，請(qǐng)計(jì)算該凝聚過程的,S,G。mmmH2O(g,373K,2p3)H2O(l,373K,2p3)已知在該條件下,水的汽化熱為46.024kJ.mol-1,設(shè)氣體

3、為理想氣體，水的密度為1000kgm-3，液體體積不受壓力影響。答設(shè)計(jì)可逆過程：H2O)H2O(1?373K,2護(hù))TOC o 1-5 h z(3)H2O(&373K/)一辺H2O(1,373H=H”+H“+H，尸-46.024kJmol-1mm1m2m3Gm=Gm，1+Gm，2+Hm，3=-RTW+0+%4出)=-2148kJml-1S=(H-G)/T=-117.6JK-1mol-1mmm27、1mol單原子分子理想氣體被裝在帶有活塞的氣缸中，溫度是300K,壓力為1013.250kPa。壓力突然降至202&kPa,并且氣體在202.65kPa的壓力下做絕熱膨脹，則該過程的AS是：()答(C

4、)；S0(D)AS三028、在物質(zhì)的量恒定的S-T圖中，通過某點(diǎn)可以分別作出等容線和等壓線，其斜率分別為S/QT)V=X和(6S/6T)p=Y則在該點(diǎn)兩曲線的斜率關(guān)系是()(A)XY(D)無定值答(A)29、苯的正常沸點(diǎn)為80C，估計(jì)它在沸點(diǎn)左右溫度范圍內(nèi)，溫度每改變1C,蒸氣壓的變化百分率約為：()(A)(A)3%(B)13%(C)47%(D)難以確定30、恒壓下純物質(zhì)當(dāng)溫度升高時(shí)其吉布斯自由能：()答(B)(A)上升(B)下降(C)不變(D)無法確定31、在恒熵恒容只做體積功的封閉體系里,當(dāng)熱力學(xué)函數(shù)到達(dá)最值時(shí),體系處于平衡狀態(tài)。答U小32、B物質(zhì)的化學(xué)位與溫度的關(guān)系可表示為，它與壓力的關(guān)

5、系可表示為。答(即JdTp，m=-SB，m(外B/p)T，m=VB，m33、恒溫時(shí)，B溶解于A中形成溶液，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中的溶解度如何變化？()(A)增大(B)減小(C)不變(D)不一定答(A)35、在298.15K,101.325kPa時(shí)，下面反應(yīng)：Zn(s)+CuSO4(a=1)=Cu(s)+ZnSO4(a=1)的摩爾焓變Ah$=-216.81kJ.mol-1，設(shè)計(jì)一可逆電池使上述反應(yīng)可逆地進(jìn)行，該電池的電動(dòng)rm勢(shì)為1.10V,計(jì)算過程的總熵變。答W=-ZFE=-2X(96500Cmol-1)X(1.10V)=-212.30kJmol-1電Q

6、r=rHm-W(-216.81+212.30)kJmol-i=-4.51kJmol-i；G=WS,=-15.13Jmol-1/(298.15K)=-15.13JKmol-1rm體系S=216810Jmol-1/(298.15K)=727.18JKmol-1環(huán)境S=S,+S=712.05JK1mol-1rm體系環(huán)境36、用熵函數(shù)求出：1molH2O(1)在101.325kPa,263.15K下轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O(s)時(shí)過程的總熵變。已知：HQ在273.15K時(shí)的凝固焓sH=-6004JmoH,CHO(l)=75.3JKmol-1,21mp,m2CmH2O(s)=36.8JK1mo1-1。答1263.1

7、5K水結(jié)冰的過程為不可逆過程，現(xiàn)設(shè)計(jì)如下可逆過程：H2O(263.15K?l)竺H2O(263.15K,s)H2O(273.15K,Y)H2O(273.15K,s)S=S+S+S體系123=nC(HO,lhT/T+sH/T+nC(HO,s,dT/Tp,m2lp,m2=(1mo1)(75.3JK-1mo1-1)1n(273.15K/263.15K)-(1mo1)(6004Jmo1-273.15K)+(1mo1)(36.8JK1mo1-1)1n(263.15K/273.15K)=-5619JK1263.15K時(shí)水的凝固焓為：H(263.15K)=化+A/+H3=nC(HO,1hT+nC(HO,s,

8、dTp,m2GG$(873.15K)=24.84kJmo1-10故Ag不會(huì)變成Ag2O。rm238、在、的條件下,自發(fā)變化總是朝著吉布斯自由能的方向進(jìn)行的,直到體系達(dá)到平衡。答等溫;等壓;封閉體系不做其它功;減少39、證明：范德華氣體絕熱向真空膨脹后，氣體的溫度降低。答(aT/aV)U=-(aU/aV)T/(aU/aT)V=-T(ap/aT)V+p/CV=(1mo1)(75.3JK-1mo1-1)(273.15K-263.15K)+(1mo1)(6004JKmo1-1)+(1mo1)(36.8JK1mo1-1)X(263.15K-273.15K)=-5619J所以S=5619J/263.15K

9、=21.35JK-1環(huán)境故S=S+S嚴(yán)(-20.55JK1)+(21.35JK1)=0.80JK137、2Ag(s)37、2Ag(s)+t2O2(g)=Ag2O(s)反應(yīng)的rG$(T)=-32384-17.32(T/K)1g(T/K)+116.48(T/K)mJ-moH。(1)試寫出該反應(yīng)的4S$(T),AH$與溫度T的關(guān)系式；rmrm(2)目前生產(chǎn)上用電解銀作催化劑，在600r,p下將甲醇催化氧化成甲醛，試說明在生產(chǎn)過程中Ag是否會(huì)變成Ag2Oo答(1)S$(T)=-aG$(T)/aT=17.321g(T/K)-108.96JKmo1-1rmrmpH$(T)=G$(T)+TS$=-32384-7.52(T/K)Jmo1-1rmrmrmp=RT/(V-b)-(a/V2)(T/V)=(-a/V2)/C0mmmUmV(D)40、理想氣體經(jīng)可逆與不可逆兩種絕熱過程：()(B)(A)可以從同一始態(tài)出發(fā)達(dá)到同一終態(tài)從同一始態(tài)出發(fā)，不可能達(dá)到同一終態(tài)(C)不能斷定(A)、(B)中哪一種正確(D)可以達(dá)到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定(A)2.531JK-i(B)5.622JK-i(C)25.31JK-i(D)56.22JK-i41、化學(xué)平衡的化學(xué)勢(shì)判據(jù)是，其適用條件是o答工V“=0,只