4.RlnV2?bmol V1?b5. = > < 6.= = = 7. –639.6 J 8. T/K B A D C S/J?K-1 T/K A,B C,D H/kJ
9. < < < 10. > > > < =
11. > > = 12.17.71 40.60 kJ?mol-1 (二)、选择题:
1. 隔离系统内发生的可逆变化过程:
A.?S = 0,?S(环) = 0 C.?S = 0,?S(环) > 0
( )
B.?S > 0,?S(环) = 0 D.?S > 0,?S(环) > 0
( )
2. 实际气体经一不可逆循环:
A.?S = 0,?U> 0 C.?S = 0,? U = 0
B.?S > 0,?U>0
D.?S> 0, ?U= 0
( )
3. 理想气体向真空膨胀时:
A.?U = 0,?S = 0,?G = 0 C.?U < 0,?S < 0,?G < 0
1. A 2. C
3. D
4. A
B.?U > 0,?S > 0,?G > 0 D.?U = 0,?S > 0,?G < 0
6. C
7. C
8. C
5. B
9.C 10.C 11. D 12. B 13. A 14.B 15.C
4. 对于单组分系统,温度一定时,下列图形正确的是: ( )
G/[G]gG/[G]llgG/[G]glG/[G]lgp/Pap/Pap/Pap/Pa A. B. C. D.
5. 1mol理想气体经过一个恒温可逆压缩过程,则该过程:
A.?G>?A
B.?G=?A
C.?G
( )
D.无法比较
6. 某系统经任一循环过程,系统与环境所交换的热与温度的关系可表示为:(
A.
)
??QT?0 B.??QT?0不可 C.??QT?0不可 D.
Q1?Q2?1 Q107.在298K时已知气相反应2CO?O2?为-514.2kJ·mol-1,则发生??2CO2的?rGm1mol 反应的?A0:
( )
A.?A0= -514.2 kJ?mol-1 B.?A0= 0
C.?A0> -514.2 kJ?mol-1
D.?A0< -514.2 kJ?mol-1
8.欲使一过程的?G= 0,应满足的条件是:
( )
A.可逆绝热过程
B.恒容绝热且只作膨胀功的过程 C.恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 D.恒温恒容且只作膨胀功的可逆过程
9.在恒温恒压不作非体积功的情况下,下列哪个过程肯定可以自发进行?( )A.?H>0,且?S>0 B.?H>0,且?S<0 C.?H<0,且?S>0
D.?H<0,且?S<0
10.下列说法中,哪一种是不正确的?
( )A.隔离物系中的熵永不减少 B.在绝热过程中物系的熵决不会减少 C.物系处于平衡态时熵值最大 D.任何热力学过程不可能出现?S总<0
11.在实际气体绝热可逆膨胀过程中: ( )
A.?S>0
B.?S<0 C.?U>0
D.?U <0
12.理想气体经一个不可逆循环过程,则: ( )
A.?S(系) > 0 B.?S(环) > 0 C.?S(系) <0
D.?S(环) <0
13.气体CO与O2在一坚固的绝热箱内发生化学反应,系统的温度升高,该过程:( A.?U = 0,
B.?H = 0 C.?S = 0
D.?G = 0
14.对于封闭系统纯PVT变化过程,(?A?V)T的值: ( ) A.大于零,
B.小于零 C.等于零 D.正负不定
15.在101.325kP下,-10℃时过冷水结成冰是一个自发过程,该过程中:( )
A. ?S = 0,?G = 0
B. ?S > 0,?G< 0 C. ?S < 0,?G < 0 D. ?S > 0,?G > 0
)(三)讨论习题
1.1mol理想气体连续经历下列过程: (1)由100kPa、25℃等容加热到100℃; (2)绝热向真空膨胀至体到增大一倍; (3)恒压冷却到温度为25℃。
求总过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 解:三个过程用框图表示如下:
T2=373.15K T1=298.15K P2 p1=100kPa V2= V1 V1 (1)是恒容过程,所以 T3=373.15K P3 V3=2 V1 T4=298.15K P4= P3 V4 p1T1?p2T2p2?T2373.15p1??100KPa?125.16kPa T1298.15p2V2V?p21?62.58kPa V32V1(2)理想气体向真空膨胀温度不变,所以
p2V2?p3V2?p3?(3)恒压过程:
p4?p3?62.58kPa T4?T1 ?U??H?0
?S??nRlnP462.58??1?8.34lnJ?K?1?3.90JK?1?3.90J P1100?A??U?T?S??T?S??298.15?3.90J??1162J
?G??H?T?S??A??1162J
W?W1?W2?W3
W1?0,W2?0,W3??P3(V4?V3)??nR(T4?T3)
W?W3??nR(T4?T3)??1?8.314(298.15?373.115)J?623.55J
Q??U?W??W??623.55J
2.在90℃、101.325kPa下,1mol过饱和水蒸汽凝结为同温同压下的水,求此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA及ΔG。已知水的CP,m(l)?73.31J?mol?K?1?1,
CP,m(g)?(30.0?107?10?2T/K)J?mol?1?K?1,水在正常沸点的摩尔蒸发热为
40.60kJ·mol-1。
解:设计过程如下:
T2T11mol H2O(g) 101.325kPa T1=90℃ ?H ?S 1mol H2O(l) 101.325kPa T1=90℃ ?1H ?1S ?3H ?3S 1mol H2O(g) 101.325kPa T2=100℃ 373?2H ?2S 1mol H2O(l) 101.325kPa T2=100℃ ?1H??nCP,m(g)dT?[?3631??30.0?1.07?10?2T/K?d(T/K)]J?337.5J
?2H?n(??vapHm)?1?(?40.60)kJ??40.60kJ
?3H??nCP,m(l)dT?nCP,m(T1?T2)?1?75.3?(363?373)J??753.1J
T2T1Q??H??1H??2H??3H?337.5?10?3?40.60?753.1?10?3kJ??41.02kJ
?1S??T2??nCP,m(g)TT1?37330.0?1.07?10?3T/K?dT???d(T/K)?J?K?1?0.92J?K?1 T/K?363??40.60?103?2S??2H/T?J?K?1??108.85J?K?1 373?3S??T1nCP,m(l)TT2dT?n?CP,mlnT1363?1?75.31lnJ?K?1??2.05J?K?1 T2373?S??1S??2S??3S??109.98J?K?1
W??P(环)(Vl?Vg)?PVg?nRT?1?8.314?363J?3017J?3.019kJ
?U?Q?W???41.02?3.019?kJ??38.00kJ
?A??U?T?S??77.90kJ
?G??H?T?S??1.09kJ
3.25℃、p0时,金刚石与石墨的标准熵分别为2.38J·mol·K和5.74 J·mol·K;标准摩尔燃烧焓分别为-395.41J·mol和-393.51J·mol;密度分别为3.513g·cm-3和2.260g·cm-3。 (1)求25℃、p0下石墨转变为金刚石的ΔG; (2)在这种情况下,哪一种晶型比较稳定?
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