2012-2013 答案.doc

一.选择题(48分)1.有关热力学可逆过程的叙述中不正确的是( B )A.它要求无摩擦和无内阻等耗散现象存在 B.它发生后在环境中不留下任何痕迹C.它不是体系一定要回到初态的过程D.它是由一系列非常接近于平衡的状态组成的2.如图所示一气体体系,从A开始, 经历一个方向如箭头所示的可逆 循环,则循环一周所作的功应是 ( d) A.0 B.-202.640106J C.-202.630J D.-303.930103J 3.下列过程中 非理想气体经卡诺循环 理想气体节流膨胀 理想气体绝热可逆过程 100,101.325KPa下1mol H2O (l)蒸发H2O(g),其中U及H均为零的是( B ) A. B. C. D. 4.如图所示:ab,ac均是理想气体状态变化过程,若b、c两点在同一绝热线上,那么,Uab与Uac的关系( B ) A. Uab Uac B. Uab 0 C.S 016.对于理想气体的内能,有如下理解,其中正确的是( a )A.状态一定,内能一定 B.对应于某状态,其内能可直接测定的C.状态改变时,内能一定跟着改变 D.体系的体积一定,内能一定17 mol理想气体经绝热自由膨胀使体积增大10倍，则物系的熵变为（ b ）（A）S0 （B）S19.1JK-1（C）S19.1JK-1 （D）S19.1JK-118 封闭物系，当状态从A到B发生变化时经历二条任意的不同途径，则（ c ）（A）Q1Q2 （B）W1W2（C）Q1+W1Q2+W2 （D）U019 若已知H2O（g）及CO（g）在298K时的标准生成焓fHm，298分别为242kJmol-1及111 kJmol-1，则下列反应的反应热为（ c ）H2O(g) + C(s) H2(g) + CO(g)（A）353kJ （B）13kJ（C）131kJ （D）353kJ20 对于O2和N2混合气体的可逆绝热压缩过程（ c ）（A）U0 （B）A0（C）S0 （D）G021 某化学反应在恒压、绝热和只做体积功的条件下进行，系统的温度由T1升高到T2，则此过程的焓变H（c ）（A）H0 （B）H0（C）H0 （D）无法确定22下列对某物质临界点的描述中，哪点是不正确的（ d ）（A）临界温度是气体可加压液化的最低温度（B）临界常数TC、pC、VC皆为定值（C）在临界点处VC，m(g)VC，m(l)（D）临界温度是气体可加压液化的最高温度23 100g的Cl2按反应式S8+24Cl2 = 8SCl6，全部转变成SCl6时的反应进度 (mo1)是（ c ）（A）0.0588 （B）0.470（C）0.588 （D）0.04724 下列pV图中，哪个能表示如下循环过程的示意图：等温膨胀；等容降温；等温压缩；等容升温。（ d ）25 知：cHmq(草酸，s)=-246.0kJmol-1，cHmq (甲醇，l)= -726.5kJmol-1，cHmq (草酸甲酯，l)=-1.678106Jmol-1，则反应(COOH)2+2CH3OH(l)=(COOCH3)2(l)+2H2O(l)的rHmq为（ c ）系别： 化学 班级： 02材料 姓名： 学号： - -装-订- -线- -（A）-21 kJmol-1； （B）-704 kJmol-1；（C）21 kJmol-1； （D）704 kJmol-1二、证明题1、试证明绝热可逆过程中pVT之间的三个公式：（1）（2）证明：（1）证法一：根据循环关系式得： 证法二：由麦克斯韦关系式对等式右边应用微分法则有：则(2)根据循环关系式得： 其中：, 2、 求证在理想气体pV图上任一点处，绝热可逆线的斜率的绝对值大于恒温可逆线的斜率的绝对值。解：理想气体绝热可逆方程为：常数=K （1）理想气体恒温可逆方程为：常数=C （2）对方程（1）及方程（2）求导，得 （3） （4）因1，故在理想气体pV图上任一点处，绝热可逆线的斜率的绝对值大于恒温可逆线的斜率的绝对值。3、求证：（1）；（2）对理想气体。证：(1) S=S（p，V）（1） 对于理想气体T=pV/（nR） ，三、计算题 1、单原子理想气体A与双原子理想气体B的混合物共5mol，摩尔分数yB=0.4，始态温度T1=400 K，压力p1=200 kPa。今该混合气体绝热反抗恒外压p=100 kPa膨胀到平衡态。求末态温度T2及过程的W，U，H。解：先求双原子理想气体B的物质的量：n（B）=yBn=0.45 mol=2mol；则单原子理想气体A的物质的量：n（A）=（5-2）mol =3mol单原子理想气体A的，双原子理想气体B的过程绝热，Q=0，则 U=W于是有 14.5T2=12T1=12400K得 T2=331.03K2、 某双原子理想气体1mol 从始态350K，200 kPa经过如下四个不同过程达到各自的平衡态，求各过程的功W。（1）恒温可逆膨胀到50 kPa；（2）恒温反抗50 kPa恒外压不可逆膨胀；（3）绝热可逆膨胀到50kPA；（4）绝热反抗50 kPa恒外压不可逆膨胀。解：（1）恒温可逆膨胀到50 kPa：（2）恒温反抗50 kPa恒外压不可逆膨胀:（3）绝热可逆膨胀到50kPa: 绝热，Q=0，（4）绝热反抗50 kPa恒外压不可逆膨胀绝热，Q=0， 上式两边消去nR并代入有关数据得3.5T2=2.75350K 故 T2=275K3、单原子气体A与双原子气体B的理想气体化合物共8 mol，组成为 y（B）= 0.25，始态 T1 = 400 K，V1 = 50 dm3。今绝热反抗某恒定外压不可逆膨胀至末态体积V2 = 250 dm3的平衡态。求过程的W，U，H，S。解：先求混合物的摩尔定压热容Q = 0，W = U将数据代入，得 2.55 T2 = 1.75 T1= 1.75400K，故 T2 = 274.51 K4、绝热恒容容器中有一绝热隔板，隔板一侧为 2 mol 的200 K，50dm3的单原子理想气体A，另一侧为 3 mol的400K，100 dm3的双原子理想气体B。今将容器中绝热隔板抽去，气体A与气体B混合达到平衡态。求过程的S。解：QV = 0