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1、物理化学复习题第一章热力学第一定律一、填空题1、 一定温度、压力下,容器中进行如下反响:Zn (s)+2HCI(aq)= Zn Cl 2(aq)+H2(g),假设按质量守恒定律,那么反响系统为 系统;假设将系统与环境的分界面设在容器中液体的外表上,那么反响系统为系统。2、 所谓状态是指系统所有性质的 。而平衡态那么是指系统的状态 的情况。系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须到达 平衡、平衡、平衡和平衡。3、 以下各公式的适用条件分别为:U=f(T)和H=f(T)适用于; Qv=适用于;Qp = AH 适用于;M= J nCv.mdT适用于;3= CPmdT 适T 2用于; Qp=Qv+An

2、gRT 适用于; pVr =常数适用于4、按标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义,在C (石墨)、CO( g)和CO2(g)之间,的标准摩尔生成焓正好等于的标准摩尔燃烧焓。标准摩尔生成焓为零的是,因为它是。标准摩尔燃烧焓为零的是 ,因为它5、在节流膨胀过程中,系统的各状态函数中,只有 的值不改变。理想气体经节流膨胀后,它的 不改变,即它的节流膨胀系数 卩=。这是因为它的6、化学反响热会随反响温度改变而改变的原因是 ;基尔霍夫公式可直接使用的条件是。7、在、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值 系统吸收的热量。8由标准状态下元素的完全反响生成1mol纯物质的焓变叫做物质的。9、 某化学反响在恒压

3、、绝热和只做膨胀功的条件下进行 ,系统温度由T1升高到T2,那么 此过程的焓变零;假设此反响在恒温(T1 )、恒压和只做膨胀功的条件下进行,那么其焓变零。10、 实际气体的卩二二 o ,经节流膨胀后该气体的温度将 。11、 公式 Qp= AH的适用条件是 。12、假设某化学反响,只做体积功且满足等容或等压条件,那么反响的热效应只由 决定,而与无关。13、 常温下,氢气经节流膨胀 A T_0; W0; Q0; A U_0; A H_0。14、 在充满氧的绝热定容反响器中,石墨剧烈燃烧的反响器以其中所有物质为系统Q_ 0;W0; A U0; A H_0。二、简答题1、为什么无非体积功的等压过程的热

4、,只决定与体系的初终态?2、 因AH = Qp所以只有等压过程才有 AH, 这句话是否正确?为什么? 3、因为= Qp,所以Qp也具有状态函数的性质对吗?为什么?4、 为什么对于理想气体,公式UT2Cv,mdT可用来计算任意变温过程的dU并不受T1定容条件的限制?5、为什么理想气体常数 R在数值上等于1mol理想气体升高1K所作的等压体积功?6、 稳定单质的焓值等于零化合物的摩尔生成热就是1mol该物质所具有的焓值对 吗?为什么?7、反响A(g)+2B(g) -C(g的Hm(298.2K)0,那么此反响进行时必定吸热,对吗?为什么?&从气体的同一初态出发分别经等温可逆压缩至终态体积是,那一个过

5、程所作压缩功 大些?为什么?从同一初态出发,分别经可逆的绝热膨胀与不可逆的绝热膨胀至终态体积相 同时,气体的压力相同吗?为什么?10、测定 CH3OH(l)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反响的热效应。11、设有一电炉丝浸入水中,接上电源,通以电流一段时间。分别按以下几种情况作为 体系,试问AUQW为正、负,还是为零?(1) 以水和电阻丝为体系;(2) 以水为体系;(3) 以电阻丝为体系;(4) 以电池为体系;(5) 以电池、电阻丝为体系;(6) 以电池、电阻丝、水为体系。12、设有一装置如以下图所示,一边是水,另一边是浓硫酸,中间以薄膜分开,两边的温 度均为Ti,当将薄膜弄

6、破以后温度由Ti升到T2,如果以水和浓硫酸为体系,问此体系的U 是正、负,还是零。如果以水和浓硫酸为体系,问此体系的U 是正、负,还是零。如果在薄膜破了以后,设法通入冷却水使浓硫酸和水的温度仍为Ti,仍以原来的水和浓硫酸为体系,问 U 是正、负,还是零。i2 题图13、一个绝热圆筒上有一个无摩擦无重量的绝热活塞,其内有理想气体,圆筒内壁绕有电炉丝。当通电时气体慢慢膨胀,这是等压过程。请分别讨论(1)选理想气体为体系;(2) 选理想气体和电阻丝为体系;两个过程的 Q和体系的H是大于、等于还是小于零?14、判断以下过程中Q、W、U、AH各量是正、零还是负值; 理想气体自由膨胀;理想气体节流膨胀;理

7、想气体绝热、对抗恒外压膨胀;理想气体恒温可逆膨胀;1 mol实际气体恒容升温;出0 (1, P0,273K)20(S,P0,273K)在绝热恒容器中,H2 (g)与Cb(g)生成HCl(g)(理想气体反响)15、如以下图所示,设有一电炉丝浸于水中,接上电源,通以电流一段时间。如果按以下 几种情况作为系统,试问AU、Q、W为正、为负还是为零? ( 1)以电炉丝为系统;(2)以 电炉丝和水为系统; (3)以电炉丝、水、电源、及其他一切有影响的局部为系统。15 题图 16 题图16、 设有一装置如上图所示,(1)将隔板抽去以后,以空气为系统时,AU、Q、W为 正、为负还是为零?( 2)如右方小室亦有

8、空气,不过压力较左方小,将隔板抽去以后,以 所有空气为系统时,AU、Q、W为正、为负还是为零?17、在标准压力下和 1000C, 1mol 水等温蒸发为蒸汽。假设蒸汽为理想气体。因为这一过程中系统的温度不变,所以,U=0, Qp CpdT 0 ,这一结论对否?为什么?18、一气体从某一状态出发, 经绝招可逆压缩或等温可逆压缩到一固定的体积哪一种压 缩过程所需的功大?为什么?如果是膨胀,情况又将如何?三、综合题1、 PbO(s)在 291K 的生成热为-219.5kJ nol 在 291K 到 473K 之间,Pb(s), O2(g) 及PbO(s)的平均比热各为0.134, 0.900和0.2

9、18J g- K1,试计算PbO(s)在 473K时的生成 热。2、 n mol理想气体由pi, Vi, Ti,恒温膨胀到p2, V2, T2,求过程的焓变结果能 说明什么?3、冰在0C及101.325kPa熔化热为6008J m-0水在100C及101.325kPa下, 蒸发热为44011J m0l,在0C100C间水的平均比热为 75J K1 m0l,求在101.325kPa下, 将imol的0C冰变成100C的水蒸气,试计算其 AU, AHo4、 0.01m3氧气由273K, 1MPa经过 绝热可逆膨胀2对抗外压p=0.1MPa做绝热不 可逆膨胀,气体最后压力均为0.1MPa,求两种情况

10、所做的功。氧气的Cp,m=29.36J -1K- mOl5、10mol的理想气体分别经过下述a和b两个过程,在673K从1.8 x 10m3等温膨胀 到2.4 x 1-0m3,试计算其膨胀功 W及体系所吸收的热Q。a可逆恒温膨胀;b对抗外压为 2.026 x 1Pa的等温膨胀。6、 298.15K 及 101325Pa压力下,反响 As+2BDaq=AD 2aq+B2g在电池中进 行,完成一个单位的反响时,系统做电功150kJ,放热80kJ,计算该反响的ArHm, AUm, Q, W。7、在298.2K, 101325Pa时有0.5molZn与过量稀硫酸反响,生成氢气和硫酸锌, 此反响放热为7

11、.155 X1J,试计算:1上述过程中Q, W, AU, A H的值;2假设上述反响在密闭容器中发生,求 Q, W, AH , AU的值。&将1kg水过冷到-5C ,在101.325kPa下,参加极少量的冰屑使过冷水迅速结冰,并 使冰与水的混合物的温度迅速升至冰点,冰的熔化热为333.5J -1g 0C至5C水的比热为4.238J -_1K求结出冰的质量。9、水在100C时的蒸发热为2259.36J -1 g那么在100C时蒸发30g水,系统的Q , W, AH ,为多少?10、有13.074gH2 ,由283.0K升至333.2K视为理气,假设以下述二种不同的过程进行, 求Q , W, U

12、, AHo A等容过程;B与环境无热交换。11、将1mol单原子理想气体,在1.013 X怕a下从298K加热到373K ,再恒温可逆膨胀至体积增加一倍,最后绝热可逆膨胀至温度为308K ,求全过程的 W , Q , AU , AHo12、 水蒸汽的平均摩尔等压热容 Cp,m=34.10J -1K mol ,现将1kg373K的水蒸汽在 1.013 x1Pa的压力下,升温至673K。求过程的Q , W及水蒸汽的AU , AH。13、1molO2由0.1MPa , 300K恒压加热到1000K ,求过程的Q、W、AU及AH。: Cp,mO2=31.64+3.39 3T03.77 X 15T2J

13、-K mJl14、 1mol C6H6(g)在p0,353.4K(正常沸点)下冷凝为液体。计算该过程的Q,W, U, H,苯的汽化热为394.4J -1g15、测得 298K SO2(g)氧化成 SO3(g)时的 Qv,m=-141.75kJ -用0计算该反响的 Qp,m16、由以下化合物的 cHm 计算其 f Hm (1)(COOH)2,(2)C6H5NH2,(3)CS2(l)。17、一个20dm3的高压釜内盛有290K,100kPa的氢气,加热后使H2压力上升至500kPa。设H2为理想气体,计算:(1)过程的Q;(2)H2终态的温度。18、1mol单原子分子理想气体 B,由300K ,

14、100.0kPa经一可逆过程到达终态,压力为200.0kPa,过程的Q=1000.0J, H=2078.5J1)计算终态的温度、体积及过程的 W, AU (2)假设气体先经等压可逆过程,然后经等温可逆过程到达终态,此过程的Q,W,A U, AH是多少?19、1mol单原子分子理想气体的 CV,m=3/2R,初态为202.6kPa, 11.2dm3经p/T=C (常数)的可逆过程,压缩到终态,压力为 405.2kPa计算:(1)终态体积与温度;(2) AU与AH;( 3)所作的功。答案一、填空题1 、封闭;敞开2、综合表现;不随时间而改变;热;机械;相;化学3、理想气体的单纯状态改变;不做非体积

15、功的恒容过程;不做非体积功的恒压过程;理想单纯状态改变,对其它系统那么需过程恒容;理想气体的单纯状态改变,对其它系统那么需过程恒压;过程恒温且不做非体积功;理想气体的绝热可逆过程4、 02 (g); C(石墨);C(石墨);碳元素各晶型中最稳定的相态;CO2 (g);碳元素完全氧化的最终产物5、焓;温度;零;只是温度的函数6、各产物的热容之和与各反响物的热容之和不相等;在所涉及的温度范围内各物质均无相变7、封闭系统恒压;等于8、最稳定物质;标准摩尔生成焓9、等于;不等于(小于)10、上升11、闭系、W / =0、等压12、始终态;途径13、; ;=14、=;=;=; 二、简答题1、因为无其他功

16、的等压过程中 Qp =仙,而M 是体系状态函数的改变值,所以在无 其它功的等压过程中Qp只决定于初终态。2、不正确,H是状态函数,H=U+PV但凡体系状态发生变化,不管什么过程,体系的 焓值都可能变化,即AH都可能不等于零。3、 不对,AH = Qp,只说明Qp等于状态函数的改变值。并不意味着Qp具有状态函数 的性质,Qp是一过程量,不是体系的状态性质,只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下Qp的值等于体系状态函数H的改变。4、 因为对理想气体U=f(T)内能仅是温度的函数,只要始终态温度分别相同,AU就一定相同。所以公式 UT2Cv,mdT并不受定容条件的限制。T1终态 1 U1,T2,p2

17、,V1 U2,T2,p1,V3 终态 2恒容AU 1恒压初态U1,T1,P1,V1恒容过程uT2Cv,mdTT1两者终态的温度相同即1mol理想气体不管经过什么过程,只要变到相同温度的终态其U总是等于T2T nCv,mdT o5、W=p 外/=p(V2-V1)=nR(T2-T0当 n=1molT2-T1=1K 时 W=R6、 不对,稳定单质的焓的绝对值并不等于 0,但可以说稳定单质的规定焓值等于 0,人 为规定标准状态下,稳定单质的生成焓,即规定焓为0o化合物的摩尔生成热不是1mol物质所具有的焓的绝对值,而是相对于生成它的稳定单 质的焓的相对值。7、不对。只有在等压下,无其它功时,Qp=AH

18、m, Hm0故Qp0,体系必定吸热。在 其他条件下,AHm0, Qp可以小于0,等于0,不一定吸热。8绝热可逆压缩功大于等温可逆压缩功。这是因为绝热压缩时,环境所作功都变成气 体的内能,因而气体的温度升高,故当终态体积相同时气体的压力大于经等温可逆到达时气 体的压力,即绝热可逆压缩时,环境对抗的压力大些,因而所做压缩功大些。9、不相同。可逆绝热膨胀时体系付出的功大于不可逆绝热膨胀时所付出的功。而两过 程的热都等于0,因而前一过程中体系内能降低得更多,相应终态气体的温度也低一些,所 以可逆绝热膨胀比不可逆绝热膨胀到终态时气体的压力低些。10、 此反响为燃烧反响,故可用氧弹式量热计来测定该反响在反

19、响前后的温度差 T, 利用水和量热计附件的热容,可计算出等容反响热Qv,mrUm;而通常指的化学反响的反 应热是等压反响热,故 rH m rU mBgRTB11、123456W-0-+00Q0+-0-0U+-012、 当将薄膜弄破以后温度由Ti升到T2,因水和浓硫酸为体系,虽然体系的温度升高 了,但无热量传给环境,所以 Q=0,又W=0,根据第一定律U=Q-W,那么4J=0。13、1Q=AH02Q=0, AH=-W 电功014、1理想气体自由膨胀P外=0, W=0,Q=0,AU=AH=02理想气体节流膨胀因为AT=0,所以4J= AH=0,因绝热,所以 Q=0, W=03理想气体绝热,对抗恒外

20、压膨胀因为绝热 Q=0, W=P 外/ , 00 , W0 , U=Q-W=0-W0。因为T0, AH=nCp,mAT0, Q051mol实际气体恒容升温W=PA/=0 , AU=nCv,mAT0,Q=AJ+W0, AH=nCpeATv。(6) H2O(1,P,273K)W=P 外/二P 外(Vs-Vi)因为冰的体积比水的体积大, 所以W0,水凝固放出热量QvO, U=Q-W0 , AH=Q015、(i)AU=0,Q0,W0, Q=0, WC6H&I)Mc6h6=78X 1C0kg mOlQp=-394.4 X 783.076 X 4 mOl H=(p= -3.076 X mOlW=-p(V2

21、-V1)=-A n(g)RT=1 X 8.314 X 353.4=2.93J X rttOl U=Q+W二3.076 X 1(+2.938 X 1=-2.782 X mOl15、解:SO2(g)+1/2 O2(g)=SO3(g)Qp=Qv+ n(g)RT=-141.75+(-0.5) X 8.314 X 298X=-042.99kJ/mol16、解:(1) (COOH)2(s)+1/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)eeee Hm=AHm,c,(COOH)2(s) =2XAH,m,CO2(g) +AH,m,H2O(l) -AHf,m,(COOH)2(s)人e小 人e AeeHf,m,(

22、COOH)2(s) =2XAHm,CO2(g) +AHf,m,H 2O(l) - AHm,c,(COOH)2(s)=2 X (93.514)+(-285.8)+246.0=826.8kJ nrJol(2) C6H5NH2+31/2 O2(g)=6CO2(g)+7/2 H2O(l)+1/2 N2(g)eeeeHf,m,C6H5NH2 =6XAH,m,CO2(g) +7/2 AH,m,H2O(l) -AHm,c,C6H5NH2=6 X(93.51)+7/2 X85.84H-3397.0)-1=35.5kJ mol(3) CS2(l)+3O 2(g)=CO2(g)+2SO2(g)Hf,m,CS2(l

23、) = Hf,m,CO2(g) +2 Hf,m,SO2(g)-Hm,c,CS2(l) =-393.5+2 X296.9)-(-1075.3)-1=88.0J miiol17、解:p1/T1=p2/T2T2=p2/pi=500X 290/100=145Kn=piVi/RTi=100X 103X 20X3/0.314 X 290=0.83molCV,m=5/2RQV= T1T2 nCv,mdT=0.83 X 5/2 X 8.314 X -(214905)0=20.0kJ18、解 :(1) Cp,m=5/2RCV,m=3/2R H=n Cb,m(T2-T 1)2078.5=1 X 5/2 X 8.3

24、142-X30(T0)T2=400KV2=nRT2/p2=1X 8.314 X 400/(200.03)X=1160.63dm3 U=nCV,m(T2-T1)=1 X 3/2 X 8.314 X 100=1247.1JW=O -Q=1247.1-1000.0=247.1J(2) 300K400K400K100kPa 100kPa 200kPa气态始终态与( 1)相同 U=1247.1J H=2078.5JW i =-p(V2-V1)=-nR(T2-T1)W n =-nRT In 2刑2)=-nRT? In (P2/P3)W=W I +W 口=-1X 8.31-41X 8.314 X 40n0X

25、100/200=1474JQMU -W=1247.1-1474二226.6J19、解:(1) T1=p1V1/R=202.6 X 130X 11.2 X-31/08.314=273Kp/T=cT2=T1 p2/p1 =273X 405.2/202.6=546KV2=RT2/p2=8.314 X 546/405.2 X=10.2dm3(2) U=C)m(T2-T1)=3/2 X 8.314 X (573=3405J H=(p)m(T2-T1)=5/2 X 8.314 X -543)=5674J(3) V=0 W=0第二章热力学第二定律一、填空题1、 可逆循环的热温商之和等于 ,在工作于温度为T1

26、与T2两热源间的所有热机中,只有热机的效率最高,它的效率值可达 n =。2、 历史上曾提出过两类永动机。第一类永动机指的是 就能做功的机器。因为它违反了 定律,所在造不出来。第二类永动机指的是 ,它并不违反定律,但它违反了 定律,故也是造不出来的。3、熵是系统的状态函数,按性质的分类,熵属于 性质。在隔离系统中,一切可能发生的宏观过程都是 过程,均向着系统的熵值 的方向进行。直至平衡时,熵值到达此条件下的 为止。在隔离系统中绝不会发生熵值 的过程。4、 从熵的物理意义上看,它是量度系统 的函数。当物质由它的固态变到液态,再变到气态时,它的熵值应是 的。而当温度降低时,物质的熵值应是 的。热力学

27、第三定律的内容是。5、 以下各公式的适用条件分别是:对亥氏函数判据公式MWO,是。对吉氏函数判据公式GC0,是。对热力学根本方程式,如 dG二SdT+Vdp等,是。6、 热力学第一定律 M=Q+W的适用条件是;热力学第二定律S0作判据时的适用条件是 ;热力学第三定律S (0K) =0的适用条件是。7、 理想气体的恒温过程为恒 的过程;所有气体的节流膨胀为恒 过程;所有系统的可逆绝热过程为恒 ;所有恒温恒压下的可逆相变过程为恒 的过程。8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相同的终态压力,那么终态的温度 T可逆T不可逆, 终态的体积 V可逆V不可逆 填入 、 或=。9、对于U、

28、H、S、F和G等热力学量,1 在绝热定容反响器中反响,过程中不变的量是 。2 在373K和101325Pa下,液体水气化过程中不变的量是 。3 气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是。4 理想气体节流膨胀过程中不变的量是 。10、理想气体等温向真空膨胀,体积由 V1变到V2,其。11、 实际气体绝热自由膨胀,其 M0,S0。12、 在、的条件下,系统的自发变化总是朝着吉布期函数的方向进行的,直到系统到达平衡。13、 在、不做非体积功的条件下,系统焓的增加值 系统吸收的热量。14、 隔离系统中进行的可逆过程 S,进行的不可逆过程S。15、 纯物质完美晶体 时的熵值为零。16、 由标准状态下元素的 的完

29、全反响成1mol纯物质的焓变叫做该物质的。17、 某化学反响在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行系统温度由T1升高到T2,那么此过程的焓变零;假设此反响在恒温T1 、恒压和只做膨胀功的条件下进行,那么其焓变零。18、写出由热力学根本方程导出的重要公式:19、 苯的沸点为80C,其气化热为300J-g假定苯蒸气为理想气体,那么当 C6H6 1,P0, 80OC时,其公=; G= ; Q=;H=; W=; U=; AF=。20、 实际气体的丄 0,经节流膨胀后该气体的温度将 。P H21、 公式Qp=AH的适用条件为 。22、 判据G0的适用条件是 。23、在规定各物质的相对熵通常为标准熵时,所选

30、择的参考状态是 的熵值为零、简答题1、什么是自发过程?实际过程一定是自发过程吗? 2、263K 的过冷水结成 263K 的冰, S0与熵增加原理相矛盾吗?为什么?3、i, 298K过冷的水蒸气变成298K的水所放出的热Qp=AH值决定于初终态而与等压过程的可逆与否无关,因而便可用该相变过程的的 热Qp根据 S=(p/T (T=298K)来计算体系的熵变这种看法是否正确?为什么? 4、如有 一化学反响其等压热效应 HQ那么该反响发生时一定放热,且 S 0对吗?为什么? 5、 根据 S=klnW 而 W 是微粒在空间与能量分布上混乱程度的量度,试判断下述等温等压过程 的AS是大于零?小于零?等于零

31、?(1) NH4NO3 (S)溶于水(2) Ag+ (aq) +2NH3 (g) -Ag (NH3) 2(3) 2KCIO3 (S) 2KCI (S) +3O2 (g) 6、GT, p =W r 的以下说法是否正确?为 什么?(1) “体系从 A 态到 B 态不管进行什么过程 G 值为定值且一定等于 Wr(2) “等温 等压下只有体系对外作非体积功时 G 才降低。(3) “G就是体系中能作非体积功的那一局部能量。7、为什么等温等压下化学反响的自发性不能用作判据;但有些情况下用作判据,又能得到正确的结论? &对于AH。, SVm(s) ) .10、是否一切熵增过程都是自发的?11、凡自由焓降低的

32、过程一定是自发过程吗?12、对于AH0,S0的反响,假设在常温下不能自发进行,如果改变温度能否使反响自 发进行?13、说明符合下述结果应满足的条件: 厶U=0厶H=0厶F=0厶G=0厶S=014、试问以下过程中, U、AH、公、A、与AG何者为零(1) 理想气体的卡诺循环;(2) 实际气体的节流膨胀;(3) 理想气体向真空膨胀;(4) 液态水在100C, 101.325kPa下气化;(5) H2( g)与2(g)在绝热容器中反响生成 H20;(6) 水在0C,101.325kPa下结为冰;(7) C2(g)绝热可逆膨胀。15、 判断以下各恒温恒压过程的熵值是增加还是减少。(提示:从熵的统计意义

33、去考虑。)(1) NaCl固体溶于水;(2) HCl(g)溶于水生成盐酸;(3) NH2COONH4 (s) 2NH3(g)+C2(g)(4) 水溶液中,Ag+2NH3(g) Ag(NH)2+(5) PCl5(g) PQ(g)+Cb(g)(6) H2(g)+1/22(g) HO(I)16、 一个带活塞(摩擦及质量均可忽略)的绝热汽缸中有1mol、300K、1MPa的Ar(g),令其对抗恒外压膨胀至平衡,计算这一过程的W、Q、U、AH和AS。三、计算题1、1mol某理想气体,始态p1=4.0 x a, T1=394K,经pV Y 丫 =1.等于常数的绝热可逆路径变到T2=298K,计算:(1)V

34、1, V2,p2 (2) , G该气体分子的标准熵 Sm?(298)=240J K- mOl,等压热容量 Cp,m=29.1JmOl)2、1mol氮气(视为理想气体)自273.2K,5X 10Pa经一绝热可逆过程膨胀至172.5K,1X 10Pa,试计算该过程的AGo (,在 5X 10Pa下,Sm?(172.5K, N2)=175.7J mKl)3、1mol某理想气体,始态p1=2.0 X 1iPa, T1=298K,经p1-YTT( 丫 =7/5常数的绝热可逆 路径变到V2=2.48 X 10m3,计算:(1)V1, p2, T2; (2) A, AA。该气体分子的熵值为 Sm?(298)

35、=192.0J K mo, Cp, m=29.1J -K m(Jl)4、300K的2mol理想气体由6.0 X 1Pa绝热自由膨胀到1.0 X 1Pa,求过程的AU AH AS AA、AG,并判断该过程的性质。5、 一绝热容器由隔板分成两局部,分别盛有温度为300K的两种气体(可视为理想气体)各2mol,抽去隔板使两种气体混合,求该过程的AU AH、AS AA、AG,并判断该过程的性质。6、1mol理想气体B,在298.15K下,由1.00dm3膨胀至10.00dm3,求该过程的 AU、AH、 AS、AA、AG。7、27C,1mol理想气体体积为5.00dm3,当向真空中膨胀至10.0 dm

36、3时,求W,Q,AU, AS, AG, AH。&计算 298K 时,反响 H2(g, p?)+1/2 02(g, p?)=H2O(l, p?)的 AG 与 AA 的差值。9、1mol水在373K, 101.3kPa下向真空蒸发变成373K和101.3kPa的水蒸气,试计算水蒸气可视该过程的熵变,并判断该过程是否为自发过程。:水的气化热为2259J为理想气体。10、1mol 水由始态 273K, 1 x l0PaH2O(l)变到终态 473K, 3X l0PaH2O(g),计算该过程的水的正常沸点时的汽化热为 40610J mOl,水的比热为4.18J K-g,水蒸汽的 比热为1.422JK1

37、,假定水蒸汽为理想气体。11、1mol苯在353K, 101.3kPa与353K的大热源相接触,使它向适宜体积的真空器皿 中蒸发完全变成101.3kPa的苯蒸气,计算该过程的熵变,并判断该过程是否为自发过程。 :苯在353K的饱和蒸气压为101.3kPa,苯的蒸发热为394 J屯苯蒸气可视为理想气 体。12、1mol液态苯在101, 3kPa, 268K能自动地凝固成101, 3kPa, 268K的固态苯,并放热9874J,计算该过程的AS和 肛。苯的正常熔点为278.5K,苯的熔化热为9916J - mOl, Cp, m(C7H16, l)=126.8J-mOl, Cp, m(C7H16,

38、s)=122.6J mOl。13、 计算268K, 101.3kPa, 1mol液态水变为冰的 AG,该过程自发与否?:268K时 水的饱和蒸气压为422Pa,冰的饱和蒸气压为402P&14、2mol 氦气(理想气体),始态为 T1=273K, p1=3.04 x f(Pa,指定终态 p2=2.03 x fPa, 体积为V2,计算以下情况下的 V2, Q, T2, W, AU , AH , AS , AS, AG。(1)恒温对抗外压为2.03 x 1Pa;恒温可逆过程。15、计算263K , 101.3kPa下,1mol水凝结为263K冰的焓变和熵变,并判断该过程是 否可逆。273K冰的熔化热

39、为335J-g,水和冰的比热各为4.18J - K1和2.01J -16、苯的正常沸点为353.1K,在此温度压力下,1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气,C6H6(l) 的汽化热为34.7kJ mil计算此过程的W、Q、AU、AH、AS、AA、AG。17、计算以下过程的 AH、AS AG。298K, 101.325kPa FbO(l) 473K 405.3kPa FbO(g):Sm?(298K, H2O, l)=188.7 JK水的比热为4.18 J -1 g K1,水蒸气的比热为1.422水在正常沸点时的汽化热为40610 J m0。假设水蒸气为理想气体。18、试计算以下过程的 S AG:

40、273K, 101.3kPa, 1molH2Ol 273K 101.3kPa, 1molH2Og,水在正常沸点下 的汽化热为40.59kJ mOl水和水蒸汽的热容分别为 5.3J -K mOl和33.9J mO。冰蒸 汽可视为理气。19、2mol理想气体在269K时,由4X 10Pa, 11.2dm3绝热向真空膨胀到2X 1&Pa,22.4dm3, 计算AS,是否能利用熵判据判断该过程的性质 ?如何判断?20、将一块重量为5kg,温度为700K的铸钢放在14kg温度为294K的油中淬火, 油的比热为2.51J讣 钢的比热为0.502J -1g试计算:1钢的熵变;油的熵变;3总的 熵变。21、

41、试计算甘氨酰替甘氨酸在 300K,101325Pa下进行水解反响时的 ArGm?,数据 如下:AHm?(298K)/kJ卅。1Sm?(298K)/J-1K moi甘氨酰替甘氨酸:-744.54189.77甘氨酸:-536.71103.41H2O(l):-285.5869.89假设ArHm?不随温度而变22、计算1mol水经以下相变过程的 AA AG,H2Ol,298,101,3kPa H2Og,298K,101.3kPa在上述条件下水和水蒸气哪个稳定? 298K水的蒸气压为3.167kPa,水的摩尔体积 为0.018 X 1-0m3,假设水蒸气为理想气体。23、 298K, 1.013 X 1

42、Pa下,假设使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆下作用可做电功91838.8J, 同时吸热 213635.0J,试计算 AU, AH, AS, AA, AG。24、 对于气相反响 CO2+H2=H2O+CO, AGm?=42218O7.57TInT+1.9 X-2T2-2.8 X 10-6T3-2.26TJ,求上述反响在 1000K 时的 AHm?、ASm?25、1mol, Cp, m=25.12J-K mcJl的理想气体B由始态340K, 500kPa分别经1可逆绝热;2向真空膨胀。两过程都到达体积增大一倍的终态,计算1、2两过程的AS。26、 H2 的 Cp,m=28.84 J -1K- mJl

43、, Sm298.2K=130.59 J -1-KmJl,计算 1molH2在 标准压力下从273.2K加热到373.2K的Q, W, AH, AU, AS27、计算将10克He设为理想气体从500.1K, 202.6KPa变为500.1K, 1013kPa的AU, AH, AS, AG, AA。28、 将一块重5 kg的铁从温度为1150C的大烘炉中取出,放入温度为20C的大气中 冷却到常温,计算此过程的 川。铁的热容Cp,m 25.iJmoi 1 K7 ,摩尔质量M=55.85g mO。29、对imol理想气体,初态为298.2K, 600kPa,当对抗恒定外压Pe=100kPa膨胀至其体

44、积为原来的6倍,压力等于外压时,请计算过程的 Q、W、AU AS AA 4G与AS隔。30、计算1摩尔过冷苯(液)在268.2K,p0时凝固过程的AS及AG。268.2K时固 态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为 2280Pa和2675Pa, 268K时苯的熔化热分9860J mO。31、在298K,101300Pa下,假设使imol铅与醋酸铜溶液在可逆情况下作用,可得电功 91838.8J,同时吸热 213635J,试计算 AU、AH AS AF和 AG。答案一、填空题1、零;可逆;(T1-T2) /T12、不需要任何能量;热力学第一;从单一热源取热;热力学第一;热力学第二3、广延;自发;增大;极大;减小4、 无序程度;增加;减少;纯物质完美晶体的熵值在0K时为零5、恒温恒容不做非体积功的过程;恒温恒压不做非体积功的过程;不做非体积功的封 闭系统6、封闭系统;隔离系统;纯物质的完美晶体7、内能(或焓);焓;熵;吉氏函数& ; 12、等温;等压;封闭系统不做其它功;减少13、封闭系统恒压;等于14、=0; 015、在 0K16、最稳定章质;标准摩尔生成焓17、等于;不等于(或小于)18 V19、66.3J -K 0; 23400J; 23400J; 2933.43J 20470J; -2931.43J20、上升闭系、W =0、等压闭系、W =0、等温等压纯物质完整晶体 0K二、

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