大學(xué)《物理化學(xué)》期末試卷及答案

1物理化學(xué)試卷班級(jí)姓名分?jǐn)?shù)一、選擇題1.2分(0675)理想氣體在等溫條件下反抗恒定外壓膨脹，該變化過(guò)程中體系的熵變?chǔ)體及環(huán)境的熵變?chǔ)環(huán)應(yīng)為：()(A)ΔS體>0，ΔS環(huán)=0（B）ΔS體<0，ΔS環(huán)=0(C)ΔS體>0，ΔS環(huán)<0（D）ΔS體<0，ΔS環(huán)>02.2分(0693)下列四種表述：(1)等溫等壓下的可逆相變過(guò)程中，體系的熵變?chǔ)=ΔH相變/T相變(2)體系經(jīng)歷一自發(fā)過(guò)程總有dS>0(3)自發(fā)過(guò)程的方向就是混亂度增加的方向(4)在絕熱可逆過(guò)程中，體系的熵變?yōu)榱銉烧叨疾徽_者為：(A)(1)，(2)(B)(3)，(4)(C)(2)，(3)(D)(1)，(4)3.2分(0694)有三個(gè)大熱源,其溫度T3>T2>T1，現(xiàn)有一熱機(jī)在下面兩種不同情況下工作：(1)從T3熱源吸取Q熱量循環(huán)一周對(duì)外作功W1，放給T1熱源熱量為(Q-W1)(2)T3熱源先將Q熱量傳給T2熱源，熱機(jī)從T2熱源吸取Q熱量循環(huán)一周,對(duì)外作功W2，放給T1熱源(Q-W2)的熱量則上述兩過(guò)程中功的大小為：(A)W1>W2(B)W1=W2(C)W1<W2(D)W1≥W24.2分(0696)理想氣體經(jīng)可逆與不可逆兩種絕熱過(guò)程：()(A)可以從同一始態(tài)出發(fā)達(dá)到同一終態(tài)(B)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5.2分(0705)理想氣體從狀態(tài)I經(jīng)自由膨脹到狀態(tài)II，可用哪個(gè)熱力學(xué)判據(jù)來(lái)判斷該過(guò)程的自發(fā)性？()(A)ΔH(B)ΔG(C)ΔS(D)ΔU6.2分(0733)p3，100℃下，1molH2O(l)與100℃大熱源接觸，使水在真空容器中汽化為101.325kPa的H2O(g)，設(shè)此過(guò)程的功為W，吸熱為Q，終態(tài)壓力為p，體積為V，用7.2分(0746)恒溫恒壓條件下，某化學(xué)反應(yīng)若在電池中可逆進(jìn)行時(shí)吸熱，據(jù)此可以判斷下列熱力學(xué)量中何者一定大于零？(A)ΔU(B)ΔH(C)ΔS(D)ΔG8.2分(0754)下列表達(dá)式中不正確的是：(A)(U/V)S=-p（適用于任何物質(zhì)）(B)dS=Cpdln(T/K)-nRdln(p/p3)（適用于任何物質(zhì)）2(C)(aS/aV)T=(ap/aT)V（適用于任何物質(zhì)）(D)(aU/ap)T=0（適用于理想氣體）9.2分(0757)理想氣體的atto循環(huán)由下面四個(gè)可逆步驟構(gòu)成：(A)氣體絕熱可逆壓縮(B)恒容升溫，氣體從環(huán)境吸熱(C)氣體經(jīng)絕熱膨脹作功(D)恒容降溫回到原態(tài)該循環(huán)過(guò)程的T－S圖為：()10.2分(0774)一體系經(jīng)過(guò)A,B,C三條不同的途徑由同一始態(tài)出發(fā)至同一終態(tài)。其中A,B為可逆途徑，C為不可逆途徑，則下列有關(guān)體系的熵變?chǔ)的七個(gè)等式為QA，QB，QC分別為三過(guò)程中體系吸的熱）其中錯(cuò)誤的是：(A)(5)，(6)(B)(1)，(4)(C)(2)，(3)(D)(5)，(7)11.2分(0787)單原子分子理想氣體的CV,m=(3/2)R,溫度由T1變到T2時(shí)，等壓過(guò)程體系的熵變?chǔ)p與等容過(guò)程熵變?chǔ)V之比是：()12.2分(0800)純液體苯在其正常沸點(diǎn)等溫汽化，則：()(A)ΔvapU3=ΔvapH3，ΔvapF3=ΔvapG3，ΔvapS3>0(B)ΔvapU3<ΔvapH3，ΔvapF3<ΔvapG3，ΔvapS3>0(C)ΔvapU3>ΔvapH3，ΔvapF3>ΔvapG3，ΔvapS3<0(D)ΔvapU3<ΔvapH3，ΔvapF3<ΔvapG3，ΔvapS3<013.2分(0805)2molH2和2molCl2在絕熱鋼筒內(nèi)反應(yīng)生成HCl氣體，起始時(shí)為常溫常壓。則：()(A)ΔrU=0，ΔrH=0，ΔrS>0，ΔrG<0(B)ΔrU<0，ΔrH<0，ΔrS>0，ΔrG<0(C)ΔrU=0，ΔrH>0，ΔrS>0，ΔrG<0(D)ΔrU>0，ΔrH>0，ΔrS=0，ΔrG>014.2分(0843)可以用U-S坐標(biāo)對(duì)氣體循環(huán)過(guò)程作出圖解，指出下面哪一個(gè)圖代表理想氣體經(jīng)歷卡諾循環(huán)的U-S圖。()(A)等溫膨脹(B)絕熱膨脹(C)等溫壓縮(D)絕熱壓縮315.2分(0844)在等溫等壓下進(jìn)行下列相變：H2O(s,-10℃,p二)=H2O(l,-在未指明是可逆還是不可逆的情況下，考慮下列各式哪些是適用的?()(1)δQ/T=ΔfusS(2)Q=ΔfusH(3)ΔfusH/T=ΔfusS(4)-ΔfusG=最大凈功(A)(1)，(2)(B)(2)，(3)(C)(4)(D)(2)16.2分(0845)室溫下，10p二的理想氣體絕熱節(jié)流膨脹至5p二的過(guò)程有：(1)W>0(2)T1>T2(3)Q=0(4)ΔS>0其正確的答案應(yīng)是：(A)(3)，(4)(B)(2)，(3)(C)(1)，(3)(D)(1)，(2)17.2分(0846)1mol理想氣體在室溫下進(jìn)行恒溫不可逆膨脹(Q=0)，使體系體積增大一倍，則有：(A)(B)(C)(D)ΔS體系/J·K-1·mol-1;5.765.7600ΔS環(huán)境/J·K-1·mol-1;-5.76005.76ΔS隔離/J·K-1·mol-105.7605.7618.2分(0847)1(A)ΔfusS體系＞0(B)ΔfusS體系＜0(C)ΔfusS體系≤0(D)ΔfusS體系＝019.2分(0867)在101.325kPa壓力下，1.5molH2O(l)由10℃升至50℃,已知H2O(l)的平均摩爾定壓熱容為75.295J·K-1·mol-1，則此過(guò)程中體系的熵變?yōu)椋?)(A)6.48J·K-1(B)1.8225kJ·K-1(C)78.94J·K-1(D)14.93J·K-120.2分(0868)(1)理想氣體與溫度為T(mén)的大熱源接觸作等溫膨脹，吸熱Q，所作的功是變到相同終態(tài)的最大功的20％，則體系的熵變?yōu)椋?)(A)Q/T(B)0(C)5Q/T(D)-Q/T(2)體系經(jīng)歷一個(gè)不可逆循環(huán)后()(A)體系的熵增加(B)體系吸熱大于對(duì)做作的功(C)環(huán)境的熵一定增加(D)環(huán)境的內(nèi)能減少21.2分(0869)(1)NaOH溶解于水(2)水溶液中，Ag++2NH3(g)——喻[Ag(NH3)2]+(3)HCl氣體溶于水，生成鹽酸(4)2KClO3(s)——喻2KCl(s)+3O2(g)(5)NH4Cl(s)——喻NH3(g)+HCl(g)上述各體系在等溫等壓過(guò)程中熵值減少的是：()(A)(2)，(3)(B)(1)，(4)(C)(4)，(5)(D)(1)，(2)22.2分(0872)某化學(xué)反應(yīng)在300K,p二下于燒杯中進(jìn)行，放熱60kJ·mol-1，若在相同4條件下安排成可逆電池進(jìn)行，吸熱6kJ·mol-1，則(1)該體系的熵變?yōu)椋?)(A)–200J·K-1·mol-1(B)200J·K-1·mol-1(C)–20J·K-1·mol-1(D)20J·K-1·mol-1(2)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度ξ=1mol時(shí)，可能做的最大非膨脹功為：()(A)-54kJ(B)54kJ(C)-66kJ(D)66kJ23.2分(0876)1mol理想氣體從p1,V1,T1分別經(jīng)：(1)絕熱可逆膨脹到p2,V2,T2(2)絕熱恒外壓下膨脹到pEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2),VEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2),TEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)若p2=pEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2),則：()(A)TEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)=T2,VEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)=V2,SEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)=S2(B)TEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)>T2,VEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)<V2,SEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)<S2(C)TEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)>T2,VEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)>V2,SEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)>S2(D)TEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)<T2,VEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)<V2,SEQ\*jc3\*hps11\o\al(\s\up5(/),2)<S224.2分(0889)理想氣體在等溫條件下,經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)定,此變化中的體系熵變?chǔ)體及環(huán)境熵變?chǔ)環(huán)應(yīng)為：()(A)ΔS體>0,ΔS環(huán)<0(B)ΔS體<0,ΔS環(huán)>0(C)ΔS體>0,ΔS環(huán)=0(D)ΔS體<0,ΔS環(huán)=025.2分(0890)理想氣體在絕熱條件下,經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)定,此變化中的體系熵變?chǔ)體及環(huán)境熵變?chǔ)環(huán)應(yīng)為：()(A)ΔS體>0,ΔS環(huán)<0(B)ΔS體<0,ΔS環(huán)>0(C)ΔS體>0,ΔS環(huán)=0(D)ΔS體<0,ΔS環(huán)=026.2分(0891)在101.3kPa下,110℃的水變?yōu)?10℃水蒸氣,吸熱Qp,在該相變過(guò)程中下列哪個(gè)關(guān)系式不成立?()(A)ΔS體>0(B)ΔS環(huán)不確定(C)ΔS體+ΔS環(huán)>0(D)ΔS環(huán)<027.2分(0892)將氧氣分裝在同一氣缸的兩個(gè)氣室內(nèi),其中左氣室內(nèi)氧氣狀態(tài)為p1=101.3kPa,V1=2dm3,T1=273.2K；右氣室內(nèi)狀態(tài)為p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K；現(xiàn)將氣室中間的隔板抽掉,使兩部分氣體充分混合。此過(guò)程中氧氣的熵變?yōu)椋?)(A)ΔS>0(B)ΔS<0(C)ΔS=0(D)都不一定28.2分(0893)1mol理想氣體向真空膨脹,若其體積增加到原來(lái)的10倍,則體系、環(huán)境和孤立體系的熵變應(yīng)分別為：()29.2分(0894)1molAg(s)在等容下由273.15K加熱到303.15K,已知在該溫度區(qū)間內(nèi)Ag(s)的CV,m/J·K-1·mol-1=24.48,則其熵變?yōu)椋?)(A)2.531J·K-1(B)5.622J·K-1(C)25.31J·K-1(D)56.22J·K-130.2分(0914)某體系分A,B兩部分，這兩部分的熱力學(xué)概率分別為ΩA和ΩB，則整個(gè)體系的微觀狀態(tài)數(shù)Ω與ΩA，ΩB的關(guān)系為：()（A）Ω=ΩAΩB（B）Ω=ΩB/ΩA（C）Ω=ΩA+ΩB（D）Ω=ΩB–ΩA31.2分(0935)理想氣體等溫過(guò)程的ΔF。()(A)>ΔG(B)<ΔG(C)=ΔG(D)不能確定32.2分(0939)在300℃時(shí),2mol某理想氣體的吉布斯自由能G與赫姆霍茲自由能A的差值為：()(A)G-A=1.247kJ(B)G-A=2.494kJ(C)G-A=4.988kJ(D)G-A=9.977kJ33.2分(0940)理想氣體自狀態(tài)p1,V1,T等溫膨脹到p2,V2,T,此過(guò)程的ΔA與ΔG的關(guān)系是：(A)ΔA>ΔG(B)ΔA<ΔG(C)ΔA=ΔG(D)無(wú)確定關(guān)系34.2分(0960)正常沸點(diǎn)時(shí)液體氣化為蒸氣的過(guò)程在定壓下升高溫度時(shí)體系的ΔvapG值應(yīng)如何變化？()(A)Δva35.1分(0971)1×10-3kg水在373K，101325Pa的條件下汽化為同溫同壓的水蒸5氣，熱力學(xué)函數(shù)變量為ΔU1，ΔH1和ΔG1；現(xiàn)把1×10-3kg的H2O（溫度、壓力同上）放在恒373K的真空箱中，控制體積，體系終態(tài)蒸氣壓也為101325Pa，這時(shí)熱力學(xué)函數(shù)2。問(wèn)這兩組熱力學(xué)函數(shù)的關(guān)系為：()1>21<21=21=236.2分(0976)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(guò)程的ΔEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(s),l)G值將：()(A)增大(B)減小(C)不變(D)不能確定37.2分(0977)25℃時(shí)，1mol理想氣體等溫膨脹，壓力從10p3變到p3，體系吉布斯自由能變化多少？()(A)0.04kJ(B)-12.4kJ(C)1.24kJ(D)-5.70kJ38.2分(0983)在一簡(jiǎn)單的(單組分,單相,各向同性)封閉體系中,恒壓只做膨脹功的條件下,吉布斯自由能值隨溫度升高如何變化?()(A)(δG/δT)p>0(B)(δG/δT)p<0(C)(δG/δT)p=0(D)視具體體系而定39.2分(1003)在標(biāo)準(zhǔn)壓力p3下,383.15K的水變?yōu)橥瑴叵碌恼魵?吸熱Qp。該相變過(guò)程中,哪個(gè)關(guān)系式不能成立?(A)ΔG<0(B)ΔH=Qp(C)ΔSISO<0(D)ΔSISO>040.2分(1010)2mol液態(tài)苯在其正常沸點(diǎn)(353.2K)和101.325kPa下蒸發(fā)為苯蒸氣，該過(guò)程的ΔvapF等于()(A)23.48kJ(B)5.87KJ(C)2.94kJ(D)1.47kJ41.2分(1027)某氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+αp，其中α為大于零的常數(shù)，該氣體經(jīng)(A)不變(B)增大(C)減少(D)不能確定42.2分(1028)從熱力學(xué)基本關(guān)系式可導(dǎo)出(δU/δS)V等于：()(A)(δH/δS)p(B)(δF/δV)T(C)(δU/δV)S(D)(δG/δ43.2分(1029)某氣體狀態(tài)方程為p=f(V)T，f(V)僅表示體積的函數(shù)，恒溫下該氣體的熵隨體積V的增加而：()(A)增加(B)下降(C)不變(D)難以確定44.2分(1030)在物質(zhì)的量恒定的S-T圖中，通過(guò)某點(diǎn)可以分別作出等容線和等壓線，其斜率分別為(δS/δT)V=X和(δS/δT)p=Y，則在該點(diǎn)兩曲線的斜率關(guān)系是()(A)X<Y(B)X=Y(C)X>Y(D)無(wú)定值45.2分(1031)1mol范德華氣體的(δS/δV)T應(yīng)等于：()(A)R/(Vm-b)(B)R/Vm(C)0(D)-R/(Vm-b)46.2分(1032)對(duì)物質(zhì)的量為n的理想氣體，(δT/δp)S應(yīng)等于：()(A)V/R(B)V/nR(C)V/CV(D)V47.2分(1033)公式dG=-SdT+Vdp可適用下述哪一過(guò)程：()(A)298K、101325Pa下的水蒸發(fā)過(guò)程(B)理想氣體真空膨脹(C)電解水制取氫(D)N2(g)+3H2(g)＝2NH3(g)未達(dá)平衡48.2分(1035)對(duì)于不做非體積功的封閉體系，下面關(guān)系式中不正確的是：(A)(δH/δS)p=T(B)(δF/δT)V=-S(C)(δH/δp)S=V(D)(δU/δV)S=p49.2分(1036)已知某氣相反應(yīng)在T1=400K，p=1.01325×106Pa時(shí)的熱效應(yīng)與T2=800K,p=1.01325×106Pa時(shí)的熱效應(yīng)相等，則兩種條件下反應(yīng)的熵變：()(A)ΔrSm(T1)>ΔrSm(T2)(B)ΔrSm(T1)=ΔrSm(T2)(C)ΔrSm(T1)<ΔrSm(T2)(D)不能確定其相對(duì)大小50.2分(1039)恒壓下，無(wú)非體積功時(shí)，反應(yīng)AB溫度越高放熱越多，則A與B相比，A的。6(A)(δS/δT)p較大(B)(δH/δT)p較小(C)ΔfH較小(D)ΔfG較大51.2分(1132)在下列狀態(tài)變化中,哪些可以應(yīng)用公式dU=TdS-pdV?(A)NO2氣體緩慢膨脹，始終保持化學(xué)平衡NO2===NO+O2(B)NO2氣體以一定速度膨脹,(C)SO3氣體在不解離為SO2+O2的條件下膨脹(D)水在-10℃時(shí)等溫結(jié)冰52.2分(9019)298K,p下,雙原子分子理想氣體的體積V1=48.91dm3,經(jīng)等溫自由膨脹到2V1,其過(guò)程的ΔS為(A)11.53J·K-1(B)5.765J·K-1(C)23.06J·K-1(D)053.2分(9027)在263K的過(guò)冷水凝結(jié)成263K的冰,則：(A)ΔS<0(B)ΔS>0(C)ΔS=054.2分(9030)在標(biāo)準(zhǔn)壓力下,90℃的液態(tài)水汽化為90℃的水蒸氣,體系的熵變將：(A)ΔS體>0(B)ΔS體<0(C)ΔS體=0(D)難以確定55.2分(9031)在101.325kPa下,385K的水變?yōu)橥瑴叵碌乃魵?對(duì)該變化過(guò)程,下列各式中哪個(gè)正確?(A)ΔS體+ΔS環(huán)>0(B)ΔS體+ΔS環(huán)<0(C)ΔS體+ΔS環(huán)=0(D)ΔS體+ΔS環(huán)的值不能確定56.2分(9032)在標(biāo)準(zhǔn)壓力p和268.15K下,冰變?yōu)樗?體系的熵變?chǔ)體應(yīng)：(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)無(wú)法確定57.2分(9038)理想氣體經(jīng)絕熱可逆膨脹至一定的終態(tài)，該過(guò)程中體系的熵變?chǔ)體及環(huán)境58.2分(9109)吉布斯自由能判據(jù)可以寫(xiě)作：()（A）(dG)T,p,W=0≤0（B）(dG)T,p,Wf=0≤0（C）(dG)T,p,W=0≥0（D）(dG)T,p,Wf=0≥0二、填空題無(wú)關(guān)。60.2分(0655)在隔離體系中，由比較的狀態(tài)向比較的狀態(tài)變化，是自發(fā)變化的方向，這就是的本質(zhì)。61.2分(0656)卡諾認(rèn)為：“?！边@就是卡諾定理。62.2分(0691)在絕熱封閉條件下，體系的ΔS的數(shù)值可以直接用作過(guò)程方向性的判據(jù),ΔS=0表示可逆過(guò)程；ΔS>0表示；ΔS<0表示。實(shí)際氣體絕熱自由膨脹，ΔU0，ΔS0。7理想氣體經(jīng)節(jié)流膨脹，ΔS0，ΔG0。65.2分(0740)理想氣體向真空膨脹，體積由V1變到V2，其ΔU理想氣體恒溫可逆壓縮，ΔS0，ΔG0。67.2分(0759)理想氣體等溫(T=300K)膨脹過(guò)程中從熱源吸熱600J，所做的功僅是變到相同終態(tài)時(shí)最大功的1/10，則體系的熵變?chǔ)=J·K-1。68.2分(0775)在橫線上填上＞、＜、＝或代表不能確定）。水在373.15K和101.325kPa下通過(guò)強(qiáng)烈攪拌而蒸發(fā)，則(A)ΔSQ/TQ為該過(guò)程體系吸收的熱量(B)ΔA-W(C)ΔA-Wf(忽略體積變化)(D)ΔG-Wf69.2分(0836)計(jì)算下列各恒溫過(guò)程的熵變（氣體看作理想氣體）。若反應(yīng)C(s)+O2(g)=CO2(g)在恒溫、恒壓條件下發(fā)生，其ΔrHm<0，若在恒容絕熱條件下發(fā)生，則ΔrUm0，ΔrSm0。72.2分(0859)對(duì)一封閉體系，Wf=0時(shí)，下列過(guò)程中體系的ΔU，ΔS，ΔG何者必為零？(1)絕熱密閉剛性容器中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程；(2)某物質(zhì)的恒溫恒壓可逆相變過(guò)程；(3)某物質(zhì)經(jīng)一循環(huán)恢復(fù)原狀態(tài)。73.2分(0886)某蛋白質(zhì)在323.2K時(shí)變性并達(dá)到平衡狀態(tài),即天然蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)已知該變性過(guò)程的ΔrHm(323.2K)=29.288kJ·mol-1,則該反應(yīng)的熵變?chǔ)Sm(323.2K)=J·K-1·mol-1。74.2分(0916)所謂熱力學(xué)概率就是的微觀狀態(tài)數(shù)．狀態(tài)的數(shù)學(xué)概率等于除以。75.2分(0941)封閉體系中，如果某過(guò)程的ΔF=0，應(yīng)滿足的條件是。76.2分(0942)在只做體積功的封閉體系中，過(guò)程的ΔF的符號(hào)。78.2分(1008)300K時(shí)，將1mol理想氣體在等溫下使其體積從15dm3變到45dm3，則其吉布斯自由能變化ΔG=。79.2分(1009)對(duì)一單組分、單相、各向同性的封閉體系而言，等壓條件下只做體積功時(shí)，其吉布斯自由能值將隨溫度的升高而。80.2分(1011)在300K時(shí)，48.98dm3的理想氣體從100kPa變到500kPa，體系的吉布斯自由能變化為kJ。81.2分(1034)單原子理想氣體的CV,m=(3/2)R,[(δT/δS)p]/[(δT/δS)V]等于。82.2分(1042)對(duì)1mol范德華氣體,(δS/δV)T=。883.2分(1043)有個(gè)學(xué)生對(duì)理想氣體的某個(gè)公式記得不太真切了，他只模糊地記得是(δS/δX)y=-nR/p，按你的看法，這個(gè)公式的正確表達(dá)式中,X應(yīng)為,y應(yīng)為。84.2分(1092)某氣體服從狀態(tài)方程pVm=RT+Cp（C＞0的常數(shù)若該氣體經(jīng)恒溫可逆膨脹，其內(nèi)能變化ΔUm=J。85.2分(1141)某氣體的狀態(tài)方程式pV=nRT+Cp，C為不等于零的常數(shù)，則該氣體的熱力學(xué)能U僅是的函數(shù)。86.2分(1144)在等溫和存在非體積功的情況下，某氣體由始態(tài)經(jīng)一微小變化到達(dá)終態(tài)，其吉布斯自由能變化的表達(dá)式為。87.2分(1145)在理想氣體的S–T圖上，任一條等容線與任一條等壓線的斜率之比p在等溫情況下應(yīng)等于。88.2分(1148)某氣體的狀態(tài)方程為p=f(V)T，f(V)僅為體積的函數(shù)，等溫下該氣體的熵隨體積的增加而。89.2分(1149)在理想氣體的S–T圖上，任一條等容線與任一條等壓線的斜率之比在等溫時(shí)所代表的含義是。90.2分(1150)四個(gè)麥克斯韋關(guān)系式分別是：、 和。三、計(jì)算題91.10分(0764)1mol單原子分子理想氣體始態(tài)為273K，p,分別經(jīng)下列可逆變化,其吉布斯自由能的變化值各為多少？(A)恒溫下壓力加倍(B)恒壓下體積加倍(C)恒容下壓力加倍假定在273K，p二下,該氣體的摩爾熵為100J·K-1·mol-1。92.10分(0765)將298.15K的1molO2從p二絕熱可逆壓縮到6p二，試求Q，W，ΔU，ΔH，ΔA，ΔG，ΔS和ΔS隔離。已知Sm(O2,298.15K)=205.03J·K-1·mol-1。93.10分(0767)請(qǐng)計(jì)算1mol苯的過(guò)冷液體在-5℃,p二下凝固的ΔEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(s),l)S和ΔEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(s),1)G。已知-5℃時(shí),固態(tài)苯和液態(tài)苯的飽和蒸氣壓分別為0.0225p二和0.0264p二；-5℃,p二時(shí),苯的摩爾熔化熱為9.860kJ·mol-1。94.5分(0770)有一絕熱、具有固定體積的容器，中間用導(dǎo)熱隔板將容器分為體積相同的兩部分,分別充以N2(g)和O2(g)，如下圖。(1)求體系達(dá)到熱平衡時(shí)的ΔS；(2)達(dá)熱平衡后將隔板抽去，求體系的ΔmixS；N2，O2皆可視為理想氣體，熱容相同，CV,m=(5/2)R。95.10分(0789)2mol100℃,101.325kPa的液態(tài)水向真空汽化，全部變成為100℃,101.325kPa的水蒸氣,求水的熵變?chǔ)apS，判斷過(guò)程是否自發(fā)。已知101.325kPa,100℃時(shí)水的摩爾汽化熱為40.68kJ·mol-1。水蒸氣可視為理想氣體。96.10分(0790)苯的正常沸點(diǎn)為353K，摩爾汽化焓是ΔvapHm=30.77kJ.mol-1,今在353K,p二下，將1mol液態(tài)苯向真空等溫汽化為同溫同壓的苯蒸氣（設(shè)為理想氣體）。(1)計(jì)算該過(guò)程中苯吸收的熱量Q和作的功W；(2)求苯的摩爾汽化自由能ΔvapGm和摩爾汽化熵ΔvapSm；(3)求環(huán)境的熵變；(4)使用哪種判據(jù)，可以判別上述過(guò)程可逆與否？并判別之。997.10分(0813)將400K和101.325kPa的1mol某液態(tài)物質(zhì)向真空容器中汽化成400K，101.325kPa的氣態(tài)物質(zhì)（可視為理想氣體已知此條件下該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化熱為16.74kJ·mol-1。(1)計(jì)算該過(guò)程的ΔvapS總，ΔvapA，ΔvapG；(2)ΔvapS總vapAvapG是否均可用來(lái)判別這一過(guò)程的方向？并敘述理由，其判斷結(jié)果如何？98.10分(0818)1molNH3始態(tài)的溫度為25℃,壓力為p，然后在恒壓下加熱，使其-30.46×10-7(T/K)2}J·K-1·mol-1，假設(shè)在這樣條件下的NH3可當(dāng)作理想氣體。99.10分(0823)1mol理想氣體在273.15K等溫地從10p膨脹到p，如果膨脹是可逆的，試計(jì)算此過(guò)程的Q，W以及氣體的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。100.10分(0830)經(jīng)歷下述可逆等壓過(guò)程：此體系的Cp=20J·K-1，始態(tài)熵S1=30J·K-1。計(jì)算過(guò)程的Q，W及體系的ΔU，ΔH，ΔS，ΔA，ΔG的值。101.10分(0834)在298K,1.01325×105Pa下，金剛石的摩爾燃燒焓為395.26kJ·mol-1，摩爾熵為2.42J·K-1·mol-1。石墨的摩爾燃燒焓為393.38kJ·mol-1，摩爾熵為5.690(1)求在298K，101.325kPa下，石墨變?yōu)榻饎偸摩G；(2)若金剛石和石墨的密度分別為3.510×103kg·m-3及2.260×103kg·m-3，并設(shè)密度不隨壓力而變化，則在298K下，若使石墨變?yōu)榻饎偸?，至少需要多大壓力?02.15分(0956)在573.15K時(shí)，將1molNe（可視為理想氣體）從1000KPa經(jīng)絕熱Ne的摩爾熵Sm=144.2J·K-1·mol-1。103.10分(0963)在298K和101325Pa下，1mol文石轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐瘯r(shí)，體積增加2.75×10-6m3·mol-1，ΔrGm=-794.96J·mol-1。試問(wèn)在298K時(shí)，最少需要施加多大壓力，方能使文石成為穩(wěn)定相。(假定體積變化與壓力無(wú)關(guān))。slsl冷液態(tài)苯凝固時(shí)Δ蒸氣為理想氣體。已知-5℃固態(tài)苯的飽和蒸氣壓為0.0225p，在-5℃,p下，1mol過(guò)S=-35.46J·K-1，放熱9860J。求：-5℃時(shí)液態(tài)苯的飽和蒸氣壓，設(shè)苯10gHe(可視為理想氣體)在400K時(shí)壓力為5p,今在等溫、恒定外壓10p下進(jìn)行壓縮。試計(jì)算此過(guò)程的Q,W及氣體物質(zhì)的ΔU,ΔH,ΔS,ΔA和ΔG。已知He的摩爾質(zhì)量為4.00g·mol-1。106.10分(0992)在p和373.15K下,把1mol水蒸氣可逆壓縮為液體,計(jì)算Q，W，ΔUm，ΔHm，ΔAm，ΔGm和ΔSm。已知在373.15K和p下,水的摩爾汽化熱為40.691kJ·mol-1。107.10分(0993)300.15K時(shí)1mol理想氣體,壓力從p經(jīng)等溫可逆壓縮到10p,求Q,W,ΔUm,ΔHm,ΔSm,ΔAm和ΔGm。108.10分(0995)將298K,p下的1dm3O2(作為理想氣體)絕熱壓縮到5p,耗費(fèi)502J,求終態(tài)T2和熵S2,以及此過(guò)程的ΔH和ΔG。已知298K,p下,O2的摩爾熵Sm=205.1J·K-1·mol-1,Cp,m=29.29J·K-1·mol-1。ISCp,m(N2)=(7/2)R,在298K，p二下,N2的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵為191.5J·K-1·mol-1。設(shè)N2為理想氣體。110.10分(1015)303.15K時(shí)，1mol某理想氣體從壓力為810.6kPa經(jīng)等溫可逆過(guò)程變化到111.10分(1017)1mol雙原子分子理想氣體，始態(tài)的p1=100kPa,T1=300K,經(jīng)等壓可逆過(guò)程到終態(tài)T2=500K，計(jì)算過(guò)程的Q,四、問(wèn)答題112.10分(0651)判斷下列說(shuō)法是否正確并說(shuō)明原因：(1)夏天將室內(nèi)電冰箱門(mén)打開(kāi)，接通電源，緊閉門(mén)窗(設(shè)墻壁、門(mén)窗均不傳熱),可降低室溫；(2)可逆機(jī)的效率最高，用可逆機(jī)去拖動(dòng)火車，可加快速度；(3)在絕熱封閉體系中發(fā)生一個(gè)不可逆過(guò)程從狀態(tài)I→II，不論用什么方法體系再也回不到原來(lái)狀態(tài)I；(4)封閉絕熱循環(huán)過(guò)程一定是個(gè)可逆循環(huán)過(guò)程。113.10分(0792)請(qǐng)?jiān)谙铝衟-V，T-p，T-S，U-S及S-V坐標(biāo)圖上繪出理想氣體卡諾循環(huán)的狀態(tài)變化（用箭頭標(biāo)明各步的變化方向）。114.5分(1050)證明：范德華氣體絕熱向真空膨脹后，氣體的溫度降低。115.10分(1075)請(qǐng)證明下列Cp與CV之差的公式：其中a=(1/V)(δV/δT)p為膨脹系數(shù)，K=-(1/V)(δV/δp)T為壓縮系數(shù)，并對(duì)理想氣體證明Cp-CV=nR。116.5分(1089)一氣體的狀態(tài)方程是(p+a/Vm2)Vm=RT，式中a是大于零的常數(shù)，試證明在節(jié)流膨脹過(guò)程中氣體的溫度將下降。117.5分(1102)指出下列公式的適用范圍：(A)ΔH=Qp(B)W=(p1V1-p2V2)/(人-1)(C)ΔS=nRln(p1/p2)+Cpln(T2/T1)(D)(δH/δp)S=(δG/δp)T(E)ΔmixS=-R∑nilnxi118.5分(1116)請(qǐng)證明下列關(guān)系式：(1)(δH/δV)T=T(δp/δT)V+V(δp/δV)T(2)(δH/δp)T(3)對(duì)理想氣體，證明H僅是溫度的函數(shù)(3)對(duì)理想氣體，證明U只是溫度的函數(shù)120.5分(1133)對(duì)只做膨脹功的封閉體系,求證：(δU/δV)T=T(δp/δT)V-p答案一、選擇題(共27題41分)1.2分(0675)[答]（C）2.2分(0693)[答](C)(2)應(yīng)改成“隔離體系經(jīng)歷一自發(fā)過(guò)程總是dS>0”。(3)應(yīng)改成“自發(fā)過(guò)程的方向就是使隔離體系混亂度增加的方向”。3.2分(0694)[答](A)因?yàn)棣?=W1/Q=(T3-T1)/T3,W1=Q(1-T1/T3)η2=W2/Q=(T2-T1)/T2,W2=Q(1-T1/T2)所以W1>W24.2分(0696)[答](B)因?yàn)榻^熱可逆ΔS=0，絕熱不可逆ΔS>0。所以狀態(tài)函數(shù)S不同，故終態(tài)不能相同。5.2分(0705)[答](C)因?yàn)椴煌瑹崃W(xué)判據(jù)的應(yīng)用條件如下：ΔUS,V,Wf=0≤0；ΔHT,p,Wf=0≤0ΔGT,p,Wf=0=0≤0；ΔS隔離≥0故只有(C)符合條件。6．2分(0733)[答](A)W=0,ΔU=QΔH=ΔU+Δ(pV)=Q+pV-p1V1=Q+pVΔS=ΔH/T=(Q+pV)/373KΔA=ΔU-TΔS=-pV7.2分(0746)[答](C)10.2分(0774)[答](D)13.2分(0805)[答](C)14.2分(0843)[答](C)ΔG=ΔH-TΔS=Q+pV-Q-pV=08.2分(0754)[答](B)9.2分(0757)[答](D)11.2分(0787)[答](D)12.2分(0800)[答](B)由于工作物質(zhì)為理想氣體，所以在等溫膨脹和等溫壓縮步驟中ΔT=0且ΔU=0在絕熱膨脹和絕熱壓縮步驟中δQR=0，所以ΔS=0故理想氣體的卡諾循環(huán)U－S圖應(yīng)為一矩形如(C)。15.2分(0844)[答](D)因?yàn)楣?1)δQ/T=ΔfusS(可逆過(guò)程)(2)Q=ΔfusH(等壓過(guò)程，非體積功等于零)(3)ΔfusH/T=ΔfusS(可逆相變)(4)-ΔfusG=最大凈功(可逆過(guò)程)此題在未指明可逆與否的情形下只有公式(2)適用16.2分(0845)[答](A)因?yàn)榻^熱，所以Q=0由于理想氣體節(jié)流膨脹后T不變又W=-p1V1+p2V2=nRT2-nRT1=0因此dS=(dU+pdV)/T=CVdT/T+pdV/T=nRdV/VEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up9(V),V1)(1/V)dV=nRln(V2/V1)>0(因V2>V1)故答案為(A)17.2分(0846)[答](B)因?yàn)镼=0，理想氣體恒溫膨脹時(shí)ΔU=0W=0ΔS體系=nRln2=5.76J·K-1隔離=5.76J·K-118.2分(0847)[答](A)19.2分(0867)[答](D)ΔS=nCp,mln(T2/T1)=14.93J·K-120.2分(0868)[答](1)(C)(2)(C)對(duì)于(1)，ΔS=QR/T，QR=Wm=5Q，所以ΔS=5Q/T對(duì)于(2)，對(duì)于不可逆循環(huán)ΔS體=0，ΔS隔離>0，所以ΔS環(huán)>021.2分(0869)[答](A)22.2分(0872)[答](1)D;(2)D對(duì)于(1)ΔrSm=QR/T=20J·K-1·mol-1對(duì)于(2)Wf=-ΔrGm=-(ΔrHm-TΔrSm)=Qp-QR=66kJ23.2分(0876)[答](C)24.2分(0889)[答](B)(2分)變化前后理想氣體的溫度不變,但體積減小,所以ΔS體<0；若把體系和環(huán)境加在一起看作一個(gè)新的孤立體系,則經(jīng)此變化后,孤立體系經(jīng)歷的是不可逆變化,所以體+25.2分(0890)[答](C)(2分)體系經(jīng)歷的變化為絕熱不可逆變化,所以ΔS體>0；環(huán)境與體系間沒(méi)有熱交換,壓力亦無(wú)變化,體積的變化可忽略,所以環(huán)境的狀態(tài)未變,即ΔS環(huán)=0(環(huán)境的體積變化可忽略是基于下述認(rèn)識(shí),即一般情況下,總可以認(rèn)為環(huán)境相對(duì)于體系是無(wú)窮大的)。26.2分(0891)[答](B)(2分)因環(huán)境供熱給體系,則ΔS環(huán)=-Qp/383.15K<0,此為恒溫恒壓下的自發(fā)變化,所以ΔG體<0；體系由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),ΔS體>0；將體系與環(huán)境加在一起組成新的孤立體系,在此體系中有自發(fā)變化,所以ΔS孤立=ΔS體+ΔS環(huán)>0。27.2分(0892)[答](C)(2分)隔板抽開(kāi)前后,氧氣狀態(tài)未變,熵是狀態(tài)的函數(shù),從微觀講,混合前后,等同粒子不可區(qū)分。28.2分(0893)[答](C)29.2分(0894)[答](A)30.2分(0914)[答](A)31.2分(0935)[答](C)32.2分(0939)[答](C)G-A=pV=nRT=4.988kJ33.2分(0940)[答](C)34.2分(0960)[答](C)ΔS，當(dāng)液體汽化時(shí)，ΔvapS3>0所以T增大時(shí)，必定有ΔVapG3<0。35.1分(0971)[答](C)36.2分(0976)[答](A)因(ΔEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(s),l)G/T)p=-ΔEQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(s),l)S>037.2分(0977)[答](D)38.2分(0983)[答](B)(G/T)p=-S<039.2分(1003)[答](C)40.2分(1010)[答]（B）該過(guò)程為可逆相變，故ΔvapG=0vapA=ΔvapG-Δ(pV)=-nRT=5.87kJ41.2分(1027)[答](A)狀態(tài)方程中無(wú)壓力校正項(xiàng)，說(shuō)明該氣體膨脹時(shí)，無(wú)需克服分子間引力，所以內(nèi)能不變。42.2分(1028)[答](A)由dU=TdS-pdV與dH=TdS+Vdp可導(dǎo)出(U/S)V=T(H/S)p=T43.2分(1029)[答](A)因?yàn)?S/V)T=(p/T)V=p/T>044.2分(1030)[答](A)因?yàn)?S/T)V=CV/T(S/T)p=Cp/T通常情況下Cp,m>CV,m，X<Y45.2分(1031)[答](A)46.2分(1032)[答](D)因?yàn)?T/p)S=T/Cp×(V/T)p=V/Cp47.2分(1033)[答](B)48.2分(1035)[答](D)49.2分(1036)[答](B)50.2分(1039)[答](A)因?yàn)锳的(H/T)p較大，而(H/T)p=T(S/T)p51.2分(1132)[答](A),(C)52.2分(9019)[答](A)53.2分(9027)[答](A)54.2分(9030)[答](A)55.2分(9031)[答](A)56.2分(9032)[答](A)57.2分(9038)[答]（D）58.2分(9109)[答](B)二、填空題(共21題45分)59.2分(0653)[答]兩個(gè)熱源的溫度工作物質(zhì)60.2分(0655)[答]有秩序無(wú)秩序熱力學(xué)第二定律0.5分0.5分1分61.2分(0656)[答]所有工作在同一高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的熱機(jī)，其效率都不能超過(guò)可逆機(jī)。(2分)62.2分(0691)[答]不可逆過(guò)程不可能發(fā)生的過(guò)程63.2分(0737)[答]=，>64.2分(0738)[答]>，<因?yàn)槔硐霘怏w經(jīng)節(jié)流膨脹后溫度不變，而壓力降低，體積增大。所以ΔS=nRln(V2/V1)>0，ΔG=nRTln(p2/p1)<0。65.2分(0740)[答]=0，=nRln(V2/V1)66.2分(0745)[答]<,>因?yàn)棣=nRln(V2/V1)<0ΔG=nRTln(p2/p1)>067.2分(0759)[答]20因?yàn)閃R=QR=600J×10=6.000kJ所以ΔS=QR/T=6000J/300K=20J·K-168.2分(0775)[答](A)>(B)<(C)<(D)<69.2分(0836)[答](1)nARln(V/VA)+nBRln(V/VB)=0(2)nRln(2V/2V)=070.2分(0838)[答]<<71.2分(0839)[答]=>72.2分(0859)[答](1)ΔU=0(2)ΔG=0(3)ΔU=0,ΔS=73.2分(0886)[答]ΔrSm(323.2K)=ΔrHm(323.2K)/T=29.288×103J·mol-1/323.2K=90.62J·K-1·mol-174.2分(0916)[答]實(shí)現(xiàn)某種狀態(tài)(1分)狀態(tài)的熱力學(xué)概率(0.5分)在該情況下所有可能的微觀狀態(tài)之總和(0.5分)75.2分(0941)[答]等溫等容，且Wf=0的可逆過(guò)程76.2分(0942)[答]不能確定77.2分(0943)[答]=78.2分(1008)[答]-2.740kJ79.2分(1009)[答]減少80.2分(1011)[答]7.8881.2分(1034)[答]等于0.6因?yàn)閇(T/S)p]/[(T/S)V]=CV/Cp=CV,m/Cp,m=0.682.2分(1042)[答](S/V)T=(p/T)V=R/(Vm-b)83.2分(1043)[答]p,T因(S/p)T=-(V/T)p=-nR/p84.2分(1092)[答]零dU=TdS-pdV(U/V)T=T(S/V)T-p=T(p/T)V-p=TR/(V-C)-RT/(V-C)=0所以ΔU=085.2分(1141)[答]T因?yàn)閜=nRT/(V-C)dU=TdS-pdV()T=T()V-p=nRT/(V-C)-p=0所以，表明該氣體的熱力學(xué)能僅是T的函數(shù)。86.2分(1144)[答]dG=Vdp-δWf87.2分(1145)[答]CV/Cp88.2分(1148)[答]增大（或增加）因?yàn)?δS/δV)T=(δp/δT)V=p/T>089.2分(1149)[答](δS/δT)V/(δS/δT)p=CV/Cp90.2分(1150)[答](δT/δV)S=-(δp/δS)V(δS/δV)T=(δp/δT)V三、計(jì)算題91.10分(0764)[答](a)ΔG=nRTln(p2/p1)=1.573kJ(b)ΔG=ΔH-Δ(TS)；ΔH=2Cp（0.5分）（0.5分）（0.5分）（0.5分）(2分)ΔS=nCp,mln(T2/T1)=14.41J·K-1，S2=S1+ΔS=114.4J·K-1所以ΔG=-29.488kJ(4分)(c)ΔS=nCV,mln(T2/T1)=8.644J·K-1,S2=S1+ΔS=108.6J·K-1所以ΔG=ΔH-(T2S2-T1S1)=-26.320kJ(4分)W=-ΔU=CV(T1-T2)，由絕熱可逆過(guò)程方程得T2=495.5K(1分)所以W=CV(T1-T2)=-4.142kJ，ΔU=4.142kJ(1分)ΔH=Cp(T2-T1)=5.799kJ(1分)ΔA=ΔU-Δ(ST)=ΔU-SΔT=-36.720kJ(2分)ΔG=ΔH-SΔT=-35.063kJ(2分)93.10分(0767)[答]設(shè)體系經(jīng)5步可逆過(guò)程完成該變化(2分)1=EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up9(0),p)0264p$Vm(l)dp=Vm(l)(0.0264-1)p3(1分)ΔG5=0pEQ\*jc3\*hps9\o\al(\s\up12($),0)225p$Vm(s)dp=Vm(s)(1-0.0225)p3(1分)2=4=0(恒溫恒壓可逆相變)(2分)ΔG3=nRTln(p2/p1)=-356.4J(1分)因?yàn)閂m(s)=Vm(l)所以ΔG1≈ΔG5所以ΔG=ΔG1+ΔG2+ΔG3+ΔG4+ΔG5=-356.4J(1分)ΔS=(ΔH-ΔG)/T=-35.44J·K-1(2分)94.5分(0770)[答](1)因W=0,Q=0故ΔU=0所以ΔU=n1CV,m(T-T1)+n2CV,m(T-T2)=0所以(T-283K)+(T-293K)=0T=288KΔS=n1Cp,mln(T/T1)+n2Cp,mln(T/T2)=0.006J·K-1(2)ΔmixS=ΔS+ΔS'ΔS'=n1Rln2+n2Rln2=11.526J·K-1所以ΔmixS=0.006J·K-1+11.526J·K-1=11.5(1分)(2分)(1分)(1分)95.10分(0789)[答]這是一個(gè)不可逆過(guò)程，必須設(shè)計(jì)一個(gè)可逆過(guò)程計(jì)算vapS體=QR/T=ΔH/T=218.0J·K-1(5分)Q環(huán)=vapU=ΔH-nRT=75.15kJΔS環(huán)=-Q環(huán)/T=-201.4J·K-1(3分)VapS總=vapS體+ΔS環(huán)=16.6J·K-1>0，過(guò)程自發(fā)。(2分)96.10分(0790)[答](1)W實(shí)際=p外ΔV=0(1分)設(shè)等溫可逆汽化：Qp=nΔvapHm=30.77kJ(1分)WR=pVg=nRT=2.935kJ(1分)ΔvapUm=Qp-WR=27.835kJ(1分)Q實(shí)際=ΔvapUm+W實(shí)際=27.835kJ