复件物理化学期中复习

物理化理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： 不能断定(A)、(B)[答 可逆ΔS0，绝热不可逆S0。所以状态函数S不同，故终态不能相同。l度时，该过程的ΔsG值将： l [答 因(sG/T)p=-sS=-s >0 s m石墨(C)和石(C)在25℃,101325Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4kJ·mol-1和-395.3kJ·mol-1，则石的标准生成焓ΔfH$(石,298K)为m (A)-393.4kJ·mol- (B)-395.3kJ·mol-(C)-1.9kJ·mol- (D)1.9kJ·mol-[答] 燃烧 C+O2 CO2(3) C(石墨)C(石)(1)=(3)–(2)=-393.4–(-395.3)=mol某气体的状态方程为pVm=RT+bp，b为不等于零的常数则下列结论正确的是：( HTUTTTVmp[答 dU=-TdS-(U/Vm)T=-T(S/Vm)T-p=T(p/T)V,m-(U/Vm)T=T(p/T)V,m-p =RT/(Vm-b)-p=p-p=0(U/p)T=-T(Vm/T)p-p(Vm/p)T=-RT/p+RT/p=0又H (H/Vm)T=(U/Vm)T+

=0+b(p/V)T=b[{RT/(V-b)}/V)T这表明该气体的内能只是温度T的函数，与Vm无关，所以(B)理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? [答绝热过程=等熵过 等温过程=等内能过卡诺循环1等温过 =等内能过 高温,高内绝热膨胀过程=等熵过高温—>低温高内能—>等温过 =等内能过 低温,低内绝热过程压缩=等熵过低温—>高 低内能—>高内下,吉布斯自由能值随温度升高如何变化? (G/T)p>(G/T)p<(G/T)p=[答 (G/T)p=-S<在理想气体的S-T图上,任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比,在恒温时所代表的含义是：( [答dS=(1/T)(dU+pdV) (S/T)V=(1/T)(U/T)V=CV/TdS=(1/T)(dH-Vdp (S/T)p=(1/T)(H/T)p=Cp/AB态，可以沿两条等温途径：甲）可逆途径；乙）不可逆途径,则下列关系式：ΔU可逆>ΔU不可 W可逆>W不可 Q可逆>Q不可 (4)(Q可逆+W可逆)<(Q不可逆+W不可逆正确的是： [答 1mol单原子分子理想气体，从273K，202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3kPa的终态，该气体的ΔU为：( 1702 -406.8 406.8 -1702[答 273*202.65=T2*405.3S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别为(S/T)V=X和(S/T)p=Y，则在该点两曲线的斜率关系是() X< X= X [答 因为(S/T)V= (S/T)p=通常情况下Cp,mCV,m，X有三个大热源,其温度T3>T2>T1(Q-

T3QW1T1T3QT2T2Q周,对外作功W2，放给T1热源(Q-W2)的热量 W1> W1= W1< [答 因为1=W1/Q=(T3-T1)/T3 W1=Q(1-2=W2/Q=(T2-T1)/T2 W2=Q(1-W1molH2和2molCl2在绝热钢筒内反应生成HCl气体，起始时为常温 ΔrU=0，ΔrH=0，ΔrS>0，ΔrG<ΔrU<0，ΔrH<0，ΔrS>0，ΔrG<ΔrU=0，ΔrH>0，ΔrS>0，ΔrG<ΔrU>0，ΔrH>0，ΔrS=0，ΔrG>[答 (C ΔrH=ΔrU+Δ(PV 放热反应ΔT>0,1mol373K，p373K，p这两个过程和热的关系为 W1> Q1>W1< Q1<W1= Q1=W1> Q1<[答 W(可逆)最 (A,真空蒸发W=0,ΔU=Q2=Qv=Op- 的状态。在体系中,自 [答]微观状态 比较有秩序比较有秩 比较无秩单原子理想气体的CV,m= [(T/S)p]/[(T/S)V]等 。[答 等于因为[(T/S)p]/[(T/S)V]=CV/Cp=CV,m/Cp,m=0.6(CV,m=(3/2)R, Cp,m=(5/2)R)2分 ,y为 。[答 TdG=-(S/p)T=-(V/T)p=-dF=-SdT-(S/V)T=-(p/T)V=-同终态最大功的1/10，则体系的熵变S＝ [答 因为WR=QR=600J×10=6.000所以ΔSQR/T6000J/300K20J·K-对1molVanderwaals气体，(S/V)T [答 (p+a/Vm2)(Vm- p=RT/(Vm-b)-dF=-SdT-(S/V)T=(p/T)V=R/(Vm-公式－F＝WR的意义是，在 [答 封 最大1molp1=202650Pa，T1=273K，沿可逆p/TV=a(常数)V1,V2,T2ΔUΔHQW及该C。[答 1mol273.15K,101.325kPa的O2(g)3mol373.15K,101.325kPaN2(g)气在绝热条件下混合,101.325kPa,若O2(g)和N2(g)均视为理[答 设终态温度为T,(1mol)Cp,m(O2)(T-273.15K)=(3mol)Cp,m(N2)(373.15K-因为 解得 T=348.15将绝热条件下的上述理想气体的混合过程设计为如下可逆过程=1mol×7Rln(348.15K/273.15K)+3mol×7Rln(348.15K/373.15K) J·K-ΔS2=-=1mol×Rln(p/0.25p)+3=18.70J·K-因为是绝热条件下混合,ΔS环=ΔS孤立=ΔS体系=ΔS1+ΔS2=19.71J·K-W，Um，Hm，Sm，Am和Gm。[答 ΔUm= ΔHm= 理想气W=RTln(p2/p1)=(8.314J·K-1·mol-1)×(300.2K)ln[10p/p]=5.747kJ·mol-Q=-W=-5.747kJ·mol-1ΔFm=WR=5.747kJ·mol-1ΔGm=WR=5.747kJ·mol-1ΔSm=QR/T=-19.14J·K-1·mol-1pVm＝RT+Bp，且热容与温度无关。试导出绝热可逆膨胀中TVm的关系式。[答 p(Vm- p=RT/(Vm-dU=Q- dU=-CvdT=-T2(CV/T)dT=-V2[R/(Vm- CVln(T2/T1)=-Rln[(Vm,2-B)/(Vm,1- T2(Vm,2-B)CV=T1(Vm,1-B) RT(Vm-B)CV=常RpVmRTp（0的常数dU=TdS-(U/V)T=T(S/V)T-p=T(p/T)V-=TR/(V-)-RT/(V-)=ΔU=p下，(b)在50p下，工作于水的沸点的蒸气机的理论效率。假定低温热源温度均为40℃。(1)1000J，则必须从高温热欲提高卡诺热机效率是保持T1不变T2还是保持T2不变、T1好？并说明理由。[答 η1=(T2-T1)/T2=η2=(T/-T1)/T/= Q1=W/η1=6.212kJ；Q2=W/η2=2.392因为ηT2-(/T

=T1/T

-(/T

=2 1(/T2)T<-(/T1 降低T1为某种理想气体从始态(p1，V1，T1)(1)1A2；(2)1B2；(3)1DC2三种准静态过程变到终态(p2，V2，T2)，如下图所示。试求各过程中的W、Q及体系ΔU的表达式。假定其热容为一常数。[答 Q1=CV(TA-T1)+Cp(T2-W1=-p2(V2- ΔU1=CV(T2- Q2=ΔU2-W2=CV(T2-T1)+RTln(V2/V1) ΔU2=CV(T2-W3=(p2V2-p1V1)/(1-γ)=-CV(TC-ΔU3=CV(T2- Q3=ΔU3-W3=CV(T2-p,298K时,H2(g)130.7J·K-1·mol-1,Cpm=28.87J·K-1·mol-1(1p,373K时H2(g)的摩尔熵；(21molH2(g)p298K373K的ΔG$[答 (1)ΔSm=Cp,mln(T2/T1)=S$(T2)-S$ S$(373K)=S$(298K)+ΔSm=137.2J·K-1·mol- )m ΔG$=ΔH$-Δ(TS)m=nCp,m(T2-T1)-n[T2S$(T2)-T1S$(T1)]=10.06 1mol-5℃,p下凝固的ΔsS和ΔsG。已知-5℃时, 0.0225p0.0264p；-5℃，p时,苯的摩尔熔化热为9860kJ·mol-1。(0767)答设体系经5步可逆过程完成