4.273K,101.325 kPa下,1mol冰融化为水,则Q____0;W____0;ΔU____0;ΔH___0。 5.一个绝热箱内装有浓硫酸和水,开始时中间用隔膜分开,弄破隔膜后水和浓硫酸混合,以
水和硫酸为系统,则Q 0; W 0;ΔU 0 。
6.理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力,则终态
的温度T可逆____T不可逆, 终态体积V可逆____V不可逆, 过程的焓变ΔH可逆____ΔH不可逆。
第三章 热力学第二定律
一、填空题
1. 在高温热源T1和低温热源T2之间的卡诺循环, 其热温熵之和
热级效率???Q1Q2__ ? _。循环过程的???T1T2?。
??Q????T?不可逆2. 任一不可逆循环过程的热温熵之和,可以表示为????0。
3. 在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的?Ssys??0;?S??0。
amb4. 系统经可逆循环后,?S 0, 经不可逆循环后?S 0。(填>,=,<)。
5. 某一系统在与环境300K大热源接触下经历一不可逆循环过程,系统从环境得到10kJ的功,
则系统与环境交换的热Q???;?Ssys???;?Samb??? 6.下列过程的△U、△H、△S、△G何者为零
⑴ 理想气体自由膨胀 ;
⑵ H2(g)和Cl2(g)在绝热的刚性容器中反应生成HCl(g)的过程 ; ⑶ 在0 ℃、101.325 kPa下水结成冰的相变过程 。 ⑷ 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程 。 ⑸ 实际气体节流膨胀过程 。
7. 一定量理想气体与300K大热源接触做等温膨胀,吸热Q=600kJ,对外所做功为可逆功的40%,
则系统的熵变?S???。 8. 1 mol O2(p1,V1,T1)和1 mol N2(p1,V1,T1)混合后,总压为2 p1,总体积为V1,温度为T1,
此过程的△S 0(填>,<或=,O2和N2均可看作理想气体)。 10. 根据 dG =-SdT+Vdp可知任一化学反应的
??ΔrGm??? ;
??p?T??ΔG?(2)?rm?? ;
??T?P(1)?(3)???ΔrVm??? 。 ?T??P??Sm?。 ?? (要求填入具体数值和单位)?p??T11. 某理想气体在500 K、100 kPa时,其?$???rSm?12. 任一化学反应的??????T?p$不随温度变化?,因此一定温度范围内化学反应的?rSm的条件是 。
13. 一定量理想气体,恒温条件下熵随体积的变化率??5 / 31
?S????dV??T?;一定量范德华气体,恒
温条件下熵随体积的变化率???S??????V?T?。
14. 1 mol双原子理想气体由始态370 K、100 kPa分别经①等压过程;②等容过程;加热到
473 K,则①、②两个过程下列物理量的关系是:Q1 Q2; W1 W2; △H1 △H2; △S1 △S2(填>,<或=)。
16. 1 mol理想气体由始态Ⅰ(p1,V1,T1)分别经绝热可逆和绝热向真空膨胀至相同体积V2,
其相应的终态为Ⅱ(p2,V2,T2)及Ⅲ(p3,V2,T3),则在两个终态间的关系为T2 T3; p2 p3;S2 S3(填>,<或=)。 20. 指出下列各关系式的应用条件:
(1) △G=-W': ;
(2) △S≥0 ( >0自发;=0平衡): ;
(3) dS?δQ : 。 T21. 1 mol理想气体经节流膨胀(即Joule-Tomson实验)压力自p1降低到p2 ,此过程的 △
A 0,△U 0 ,(填>,=或<)。
22. 在0 ℃、101.325 kPa下液态水的摩尔熵 冰的摩尔熵; 液态水的摩尔吉布斯函
数 冰的摩尔吉布斯函数(填>,<或=)。
23. 2mol理想气体在300K下100 kPa压缩至1 MPa,并放热10 kJ,此过程的
$ΔSm???J?K?1?mol?1
25. 已知在汞的熔点-38.87℃附近,液体汞的密度小于固体汞的密度,因此汞的熔点随外压增
大而 ,所依据的公式形式为 。 二、选择题
1. 理想气体与温度为T的大热源接触并作等温膨胀吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20%,则系统的熵变为( )。 A.Q/T B.0 C.5Q/T D.-Q/T
2. 封闭系统中W'?0时的等温等压化学反应,可用( )式来计算系统的熵变。
A.?S?VQ?H?H??G B.?S? C.?S? D.?S?nRln2
V1TTT3. 在隔离系统中发生的( )过程,系统的熵变?S?0。
A.任何 B.循环 C.可逆 D.不可逆
4. 具有相同状态n,T,V的氧气和氮气,在维持恒温恒容条件下混合此过程系统的熵变
?S???。 A.0; B.nRln2 C.?nRln2 D.2nRln2 5. 系统经过一个不可逆循环后,其?S( )。 A.?S系统?0,?S环?0 B.?S系统?0,?S环?0; C.?S系统?0,?S环?0; D.?S系统?0,?S环?0
6. 在p压力下,将2 mol、90 ℃的H2O(l)与1 mol、20 ℃的H2O(l)在一绝热器中混合,此过
程( )。
A.?S?0 B.?S?0 C.?S?0 D.不能判断?S的符号
8. 298 K和101.325 kPa下,若把Pb和Cu(CH3COO)2的反应安排在电池中以可逆的方式进行。
系统作出电功91.84 kJ,同时电池吸热213.6 kJ。则( )。 A.△U>0,△S<0 B.△U<0,△S>0 C.△U<0,△S<0 D.△U>0,△S>0
9. 在101.325 kPa, -5℃过冷水结冰,则此过程的△H( ); △S( ); △G( ); △Samb( )。
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A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定 10. 在-10 ℃、p 压力下, 过冷水自动凝结成冰,若此过程的熵变为?S,且过程的热为Q,
则( )。 A.?S?0,?S?QQ?0 B.?S?0,?S??0 TTQQC.?S?0,?S??0 D.?S?0,?S??0
TT11. 在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应,系统终态温度升高,压力增大,此过程的
△U( ),△H( ),△S( ),△Samb( )。
A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定 12. 一定量的理想气体经一等温不可逆压缩过程,则有( )。
A.△S>0 B.△S=0
C.△S<0 D.无法判断△S的正负 13. 1 mol理想气体从始态p1 ,V1,T1分别经两种不同途径变化到终态(1)绝热可逆压缩p2,
V2,T2(2)恒外压下绝热压缩到p2',V2,T2',则( )。 A.T2=T2',p2=p2' B.T2>T2',p2>p2' C.T2<T2',p2<p2' D.T2<T2',p2>p2'
$14. 若已知某化学反应的?rCp,m?0,则该反应的?rSm随温度升高而( )。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定 15. 对于理想气体,下列偏微分中,数值小于零的是( )。 A.????H???G???S??H? B. C. D.?????? ??p?p??S?p??S??T??p?T16. 状态方程为pVm?RT?bp?b?0?的真实气体和理想气体各1mol,并均从同一始态T1,p1,V1
出发,经绝热可逆膨胀到相同的V2时,则两系统的过程△U(真实气体)( )△U(理想气体);△S(真实气体)( )△S(理想气体)。
A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定 17. 某气体的状态方程 pVm=RT+bp(b是大于零的常数),此气体向真空绝热膨胀后的温
度( )。
A.不变 B.上升 C.下降 D.无法判断
18. 加压的液态氨NH3?l?通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH3?g?,则此过程的△U( );
△H( ); △S( )。
A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定
19. 在一带活塞的绝热气缸中发生某一化学反应,系统的终态温度升高,体积增大,则此过程
的W( );△H( );△S( ); △G( )。 A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定
$$20. 在25℃时?fGm?石墨?( ), ?fGm?金刚石?( )。 A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定
21. 在真空密闭的容器中1mol 100℃,101.325kPa的液体水全部蒸发为100℃, 101. 325 kPa
的水蒸气,此过程的△H( );△S( ); △A( )。 A.>0 B.=0 C.<0 D.无法确定 22.一定量的理想气体经一等温不可逆压缩过程,则有( )。
A.?G??A; B.?G??A; C.?G??A; D.无法确定。
23. 1 mol、300K、100 kPa的理想气体, 在外压恒定为10 kPa条件下,体积等温膨胀为原
来的10倍,此过程的?G?( )。
A.0 B.19.1 J C.5743 J D.-5743 J
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24. 某纯物质的液体凝固时,液体的密度大于固体的密度,则该液体的凝固点随压力升高而
( )
A.升高 B.降低 C.不变 D.不能确定其变化
25. 在一定的温度下,任何系统的吉布斯函数之值均随压力增加而( )。
A.增大 B.不变 C.减小 D.无法判断
第四章 化学势
一、填空题
1. 给出下列公式使用条件
??(1) dG??SdT?Vdp???BdnB(2) ???BdnB?0?0自发(3)
B?B?=0平衡pB?kx,B?xB
*(4) ΔmixS??R?nBlnxB(5) ΔTf?Kf?bB(6) ?V?nBRT(7) aB?pB/pB
B%%(8) ?B?pB/(yBp)?pB/pB
2. 写出下列定律或定义的数学表达式,并说明所用符号的意义。
(1) 偏摩尔量:(2) 理想气体混合物的化学势:(3) 拉乌尔定律:(4) 稀溶液沸点升高公式: 3. 当挥发性溶质于溶剂中形成稀溶液时,溶剂符合 定律,溶质符合 定 律;而对于理想液态混合物的定义是: 。
*4. A、B两组分形成下列各系统,B物质的亨利常数kx,B与其饱和蒸汽压pB相比大小。
*(1) A与B形成理想液态混合物: kx,B pB;
*(2) A与B形成一般正偏差系统: kx,B pB;
*(3) A与B形成一般负偏差系统: kx,B pB。
5. 纯实际气体化学势μ(T.p)= ,?$(T)是指 ;理想气体的化学势μB = ,气体的标准态是指 ;稀溶液中溶质B的化学势可表示为 ,溶质B的标准态为 。
6. 已知水的下列各种状态,试分析比较所给各组化学势的大小。 已知:(1) 100℃、1 atm、液态; (2) 100℃、1 atm、气态; (3) 100℃、2 atm、液态; (4) 100℃、2 atm、气态; (5) 101℃、1 atm、液态; (6) 101℃、1 atm、气态。 比较:(1) ?(1) ?(2);(2) ?(1) ?(3);
(3) ?(2) ?(4);(4) ?(4) ?(1);(5) ?(5) ?(6) 7. 如右图由A和B组成的二组分溶液,以质 量摩尔浓度表示组成时,溶质的标准态相当于图 上的 点.
8. 理想液态混合物是指 ;
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p/[p] pB=pB*xB 1 pB=kb,BbB
4 3
2 0 1 A bB/[b]→ B