物理化学考试题库

一 化学热力学基础

1-1 判断题

1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×）

2、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W也由过程决定。（×）

3、焓的定义式H=U+pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT不一定为零。（√）

6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。（√）

7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q、W、ΔU及ΔH是相等的。（×）

8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×）

11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。（√） 13、绝热过程Q=0，而dS??QT,所以dS=0。（×）

14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。（√） 15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q，因此ΔH=0。（×）

16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。（×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体系），该过程W>0，ΔU>0。（×）

18、体系经过一不可逆循环过程，其?S体>0。（×） 19、对于气态物质，Cp-CV=nR。（×）

20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q=0，所以ΔS=0。（×）

21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动流向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH2O（l）和1molH2O（g），由于两相物质的温度和压力相等，因此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T1上升到T2，则该物质吸收的热量为Q??T1CpdT，在此条件下应存在ΔH=Q的关系。（√）

24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气体，内壁有电炉丝，将电阻丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过程Qp=ΔH，又因为是绝热体系Qp=0，所以ΔH=0。（×）

25、体系从状态?变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（×） 26、公式dG??SdT?Vdp只适用于可逆过程。 （ × ） 27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。 （ × ）

T228、封闭体系中，由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W'?0,且有W'??G和?G?0，则此变化过程一定能发生。 （ √ ）

Q???G?Q?H???G?????29、根据热力学第二定律?S?,能得出，从而得到?.。 ??T??T?pTT??T?p（ × ）

30、只有可逆过程的?G才可以直接计算。 （ × ） 31、凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。 （ × ） 32、只做体积功的封闭体系，???G?的值一定大于零。

（ √ ）

??p????T33、偏摩尔量就是化学势。 （ × ）

34、在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。 （ × ） 35、两组分混合成溶液时，没有热效应产生，此时形成的溶液为理想溶液。 （ × ） 36、拉乌尔定律和亨利定律既适用于理想溶液，也适用于稀溶液。 （ × ） 37、偏摩尔量因为与浓度有关，所以它不是一个强度性质。 （ × ） 38、化学势的判据就是吉布斯自由能判据。 （ × ） 39、自由能G是一个状态函数，从始态?到终态Ⅱ，不管经历何途径，?G总是一定的。（ √ ）

40、定温定压及W'?0时，化学反应达平衡，反应的化学势之和等于产物的化学势之和。（ √ ）

41、偏摩尔量是容量性质，它不仅与体系的T、p有关，还与组成有关。（×） 42、在定温定压下，任一组分在全部浓度范围内都符合亨利定律的溶液，称为理想溶液。（×） 43、定温定压的可逆过程，体系的吉布斯自由能的减少等于体系对外所做的最大非体积功。√

44、可逆过程中，体系对环境做功最大，而环境对体系做功最小。（√） 45、理想气体绝热恒外压膨胀时，其温度将升高。（×） 46、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 47、热不可能从低温物体传向高温物体。（×） 48、单组分体系的偏摩尔量即为摩尔量。

49、热力学温度为0度时，任何纯物质的熵值都等于0。 50、理想溶液混合前后，熵变为0。（×）

51、根据定义，所有体系的广度性质都有加和性质。（×）

52、可以用体系的熵变与热温商的大小关系判断任意过程的自发性。 53、绝热过程Q=0，由于dS??QT，所以dS=0。（×）

54、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变， CO2的热力学能和焓也 不变。 ( × ) 55、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。 （ × ） 56

、

稳

定

态

单

质

的

Δ

fHm

Θ

(800K)=0

。

( √ )

70、 临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 (√ ) 71、可逆的化学反应就是可逆过程。 (× ) 72、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。 (× ) 73、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。(× ) 74、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 (× ) 75、一个绝热过程Q = 0，但体系的 ?T不一定为零。 (√ ) 76、对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 (√ ) 77、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、?U及?H是相等的

(× )

78、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 (× ) 79、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 (× ) 80、不可逆过程的熵变是不可求的。 (× ) 81、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。 (× ) 82、在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。 (√ ) 83、绝热过程Q = 0，即

，所以dS = 0。 (× )

84、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。 (√ ) 85、绝热过程Q = 0，而由于?H = Q，因而?H 等于零。 (× ) 86、按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 (× ) 87、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，?U＞0。 (× ) 88、体系经过一不可逆循环过程，其?S体＞0。 (× ) 89、对于气态物质，Cp－CV = nR。 (× ) 90、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q = 0，所以?S=0。×

91、克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。（ ） 92、克—克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( )

93、 一定温度下的乙醇水溶液，可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。（ ）

1-2 选择题

1、273K，p?时，冰融化为水的过程中，下列关系是正确的有（B）

A.W?0 B.?H?Qp C.?H?0 D.?U?0 2、体系接受环境做功为160J，热力学能增加了200J，则体系（A）

A.吸收热量40J B.吸收热量360J C.放出热量40J D.放出热量360J

3、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则（C）

A.Q?0,W?0,?U?0 B.Q?0,W?0,?U?0 C.Q?0,W?0,?U?0 D.Q?0,W?0,?U?0

4、任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是（D）

A.?G B.?S C.?U D.Q 5、对一理想气体，下列关系式不正确的是（A） A.???U???H??p?0 B.??T?0 ?T?V????D.??C.????H??T?0 ???p???U??T?0 ???p?6、当热力学第一定律写成dU??Q?pdV时，它适用于（C）

A.理想气体的可逆过程 B.封闭体系的任一过程 C.封闭体系只做体积功过程 D.封闭体系的定压过程

7、在一绝热刚壁体系内，发生一化学反应，温度从T1?T2，压力由p1?p2，则（D）

A.Q?0,W?0,?U?0 B.Q?0,W?0,?U?0 C.Q?0,W?0,?U?0 D.Q?0,W?0,?U?0

8、理想气体定温定压混合过程中，下列体系的性质不正确的是（C） A.?S?0 B.?H?0 C.?G?0 D.?U?0 9、任意的可逆循环过程，体系的熵变（A）

A.一定为零 B.一定大于零 C.一定为负 D.是温度的函数 10、一封闭体系从A?B变化时，经历可逆R和不可逆IR途径，则（B）

A.QR?QIR B.dS??QIRT C.WR?WIR D.

QRQIR? TT11、理想气体自由膨胀过程中（D）

A.W?0,Q?0,?U?0,?H?0 B.W?0,Q?0,?U?0,?H?0 C.W?0,Q?0,?U?0,?H?0 D.W?0,Q?0,?U?0,?H?0 12、H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则（D）

A.Q?0,?H?0,?S孤?0 B.Q?0,W?0,?U?0 C.Q?0,?U?0,?S孤?0 D.Q?0,W?0,?S孤?0 13、理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有（A）

A.?S体?0 B.?U?0 C.Q?0 D.?H?0 14、当理想气体反抗一定外压做绝热膨胀时，则（D）

A.焓总是不变的 B.热力学能总是不变的 C.焓总是增加的 D.热力学能总是减小的

15、环境的熵变等于（B、C）

A.

?Q体?Q体?Q环?Q环 B.? C. D.? T环T环T环T环16、在孤立体系中进行的变化，其?U和?H的值一定是（D）

A.?U?0,?H?0 B.?U?0,?H?0 C.?U?0,?H?0 D.?U?0,?H不能确定 17、某体系经过不可逆循环后，错误的答案是（A）

A.Q?0 B.?S?0 C.?U?0 D.?H?0 18、C6H6(l)在刚性绝热容器中燃烧，则（D）

A.?U?0,?H?0,Q?0 B.?U?0,?H?0,W?0

C.?U?0,?H?0,Q?0 D.?U?0,?H?0,W?0 19 、下列化学势是偏摩尔量的是（ B ） A.???F???G???U???H? B. C. D. ?????????nB?T,V,nZ??nB?T,p,nZ??nB?S,V,nZ??nB?S,p,nZ?20、在?10℃，p，1mol过冷的水结成冰时，下述表示正确的是（ C ）

A.?G?0,?S体?0,?S环?0，?S孤?0 B.?G?0,?S体?0,?S环?0，?S孤?0 C.?G?0,?S体?0,?S环?0，?S孤?0 D.?G?0,?S体?0,?S环?0，?S孤?0 21、下述化学势的公式中，不正确的是（ D ） A.????G??nB???????B B.?????SB,m ??T,p,nZ??T?p??U???????C.? ???p???VB,m D.??n?B?T,p,nZ??T22、在373.15K，101.325Pa，?HO(l)与?HO(g)的关系是（ B ） A.?HO(l)??HO(g) B.?HO(l)??HO(g) C.?HO(l)??HO(g) D.无法确定

2222222223、制作膨胀功的封闭体系，???G??的值（ B ） ??T?pA.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法确定 24、某一过程?G?0，应满足的条件是（ D ） A.任意的可逆过程

B.定温定压且只做体积中的过程

C.定温定容且只做体积功的可逆过程 D.定温定压且只做体积功的可逆过程

25、1mol理想气体经一定温可逆膨胀过程，则（ A ）

A.?G??F B.?G??F C.?G??F D.无法确定 26、纯液体在正常相变点凝固，则下列量减少的是（ A ）

A.S B.G C.蒸汽压 D.凝固热 27、右图中哪一点是稀溶液溶质的标准态的点（ B ）

A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 28、在p?下，当过冷水蒸气凝结为同温度的水，在该过程中正、负 号无法确定的是（ D ）

A.?G B.?S C.?H D.?U 29、实际气体的化学势表达式为???(T)?RTln化学势为（ A ）

A.逸度f?p?的实际气体的化学势 B.压力p?p?的实际气体的化学势 C.压力p?p?的理想气体的化学势 D.逸度f?p?的理想气体的化学势

30、理想气体的不可逆循环，?G( B )

A.?0 B.?0 C.?0 D.无法确定 31、在?,?两相中含A、B两种物质，当达平衡时，正确的是（ B ） A.?A??B B.?A??A C.?A??B D.?A??B 32、多组分体系中，物质B的化学势随压力的变化率，即?????f，其中标准态 ?p?????????B??的值（ A ） ???p?T,nZ(Z?B)A.?0 B.?0 C.?0 D.无法确定

33、?10℃、标准压力下，1mol过冷水蒸汽凝集成冰，则体系、环境及总的熵变为（ B ） A.?Ssys?0,?Ssur?0,?Suniv?0 B.?Ssys?0,?Ssur?0,?Suniv?0 C.?Ssys?0,?Ssur?0,?Suniv?0 D.?Ssys?0,?Ssur?0,?Suniv?0 34、p-V图上，1mol单原子理想气体，由状态A变到状态B， 错误的是（ B ）

A.?U?Q B.?H?Q C.?S?0 D.?U?0

35、体系经不可逆过程，下列物理量一定大于零的是（ C ） A.?U B.?H C.?S总 D.?G

36、一个很大的恒温箱放着一段电阻丝，短时通电后，电阻丝的熵变（ D ） A.?0 B.?0 C.?0 D.无法确定 37、热力学的基本方程dG??SdT?Vdp可使用与下列哪一过程（ B ） A.298K，标准压力的水蒸发的过程 B.理想气体向真空膨胀 C.电解水制备氢气

D.合成氨反应未达平衡

*?038、温度为T时，纯液体A的饱和蒸汽压为p*A，化学势为?A，在1p时，凝固点为Tf，

向A溶液中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则pA、?A、Tf的关系是（ D ）

*0p?pA,?A??A,Tf?Tf A.p*A?pA,?A??A,Tf?Tf B.A*0**0C.p*A?pA,?A??A,Tf?Tf D.pA?pA,?A??A,Tf?Tf

**039下列性质不符合理想溶液通性的是：

( D )

A. ?mixV＝0 B. ?mixS >0

C. ?mixG <0 D. ?mixG >0

40、从A态到B态经不可逆过程ΔS体是： ( D ) A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法确定

41、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰，在此过程中，体系的ΔG与ΔH如何变化： ( D )

A. ΔG<0，ΔH>0 B. ΔG>0，ΔH>0 C. ΔG=0，ΔH=0 D. ΔG<0，ΔH<0

42、某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后，其温度:

( A )

A.一定升高 B.一定降低 C.一定不变 D.不一定改变

43、对于纯物质的标准态的规定，下列说法中不正确的是： (C)

A. 气体的标准态就是温度为T，压力为100kPa下具有理想气体性质的纯气体状态。 B. 纯液态物质的标准态就是温度为T及100kPa下的纯态。 C. 气体的标准态就是温度为T及压力为100kPa时的纯态。 D. 纯固态物质的标准态就是温度为T及100kPa下的纯态。

44( C )

、下列各式中哪个是化学势：

A. (?H/?nB)T,p,nZ ?F/?nB) T,p,nZ

C. (?G/?nB) T,p,nZ D. (?U/?nB) T,p,nZ

45、理想气体的状态改变了，其内能值： ( C )

A. 必定改变 B. 必定不变 C. 不一定改变 D. 状态与内能无关

46( A )

A. 可逆绝热过程 B. 节流膨胀过程

C. 绝热过程 D. 等压绝热过程

47、325kPa下，过冷水蒸气凝结为同温度的水，在该过程中，正负号无法确定的变量是：（D）

A. ΔG B. ΔS C. ΔH D. ΔU

48、 关于循环过程，下列表述正确的是 ( B )

A、可逆过程一定是循环过程 B、循环过程不一定是可逆过程 C、

D、

、

满

足

△S

孤

立

= 0的过程是：

49、对热力学能的意义，下列说法中正确的是 ( B ) A、 只有理想气体的热力学能是状态的单值函数 B、 对应于某一状态的热力学能是不可测定的 C、 当理想气体的状态改变时，热力学能一定改变

D、 体系的热力学能即为体系内分子之间的相互作用势能

50、对常压下进行的气相化学反应，已知体系中各物质的等压热容与温度有关，下列有关基尔霍夫定律的表达式不正确的是 ( D ) A、 B、 C、 D、

51、理想气体的热力学能由U1增加到U2，若分别按：（Ⅰ）等压（Ⅱ）等容和（Ⅲ）绝热从始态到终态，则C A、 C、

B、 D、

52.下列各式不受理想气体条件限制的是 ( D ) A 、

B 、

C 、 D 、

53. 在101.3kPa、373K下，1molH2O（l）变成H2O（g）则（ D ）

A、 Q < 0 B 、 △U = 0 C、 W > 0 D 、 △H > 0 54. 关于焓变，下列表述不正确的是 ( A ) A △H = Q适用于封闭体系等压只作功的过程 B 对于常压下的凝聚相，过程中△H ≈△U

C 对任何体系等压只作体积功的过程△H =△U – W D 对实际气体的恒容过程△H = △U + V△p 55. 理想气体从A态到B态沿二条等温途径进行：（I）可逆；（II）不可逆。则下列关系成立的是 ( A )

A C

B

D

56. 对封闭体系，当过程的始终态确定后，下列值中不能确定的是 ( D )

A 恒容、无其它功过程的Q B 可逆过程的W C 任意过程的Q+ W D 绝热过程的W

θ

57. 已知反应C（s）+O2（g）→CO2（g）的ΔrHm (298K)<0,若常温常压下在一具有刚壁的绝热容器中C和O2发生反应.则体系( D )

A C

B D

70. 状态方程为p(V–nb)=nRT常数（b>0）的气体进行节流膨胀时 ( C ) A

B

C

D

71. 硫酸和水在敞开容器中混合，放出大量热，并有部分水汽化。若始态和终态均与环境处于热平衡，则 ( C ) A C

B D

72. 关于热力学第二定律，下列说法不正确的是 ( D ) A 第二类永动机是不可能制造出来的

B 把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化是不可能的 C 一切实际过程都是热力学不可逆过程

D 功可以全部转化为热，但热一定不能全部转化为功

73. 体系从状态A变化到状态B，有两条途径：I为可逆途径，II为不可逆途径。以下关系中不正确的是 ( C )

A B

C D

74、 在绝热封闭体系发生一过程中，体系的熵 ( D )

A 必增加 B 必减少 C 不变 D 不能减少 75. 1 mol理想气体，从同一始态出发经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态，终态的熵分别为 S1和S2，则两者关系为 ( B )

A S1= S2 B S1< S2 C S1> S2 D S1≥S2

76. 理想气体在绝热可逆膨胀中,对体系的ΔH和ΔS下列表示正确的是( C )

A ΔH > 0, ΔS > 0 B ΔH = 0, ΔS = 0 C ΔH < 0, ΔS = 0 D ΔH < 0, ΔS < 0

77. 270 K、101.3 kPa时，1 mol水凝结成冰，对该过程来说，下面关系正确的是 ( D )

A ΔS体系+ΔS环境 ≥ 0 B ΔS体系+ΔS环境 > 0 C ΔS体系+ΔS环境 = 0 D ΔS体系+ΔS环境 < 0 78. 等温等压下进行的化学反应，其方向由ΔrHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应满足下列关系中的 ( B )

A B C D

79. 等温等压下过程可以自发进行时，肯定成立的关系是 ( B )

A (ΔGT,p + Wf) > 0 B ΔGT,p < 0 C ΔS总 > 0 D ΔH S,p > 0

?-1-1-1-1

80. 已知金刚石和石墨的Sm(298K)，分别为0.244 J?K?mol和5.696 J?K?mol，Vm分别

3-13-1

为3.414 cm?mol和5.310 cm?mol，欲增加石墨转化为金刚石的趋势，则应 ( D )

A 升高温度，降低压力 B 升高温度，增大压力 C 降低温度，降低压力 D 降低温度，增大压力

81. 某体系状态A径不可逆过程到状态B，再经可逆过程回到状态A，则体系的ΔG和ΔS满足下列关系中的哪一个 ( D )

A ΔG > 0, ΔS > 0 B ΔG < 0, ΔS < 0 C ΔG > 0, ΔS = 0 D ΔG = 0, ΔS = 0

82. ( A )

A 0 B C D

83. 373.2 K和101.3 kPa下的1 mol H2O(l)，令其与373.2 K的大热源接触并向真空容器蒸发，变为373.2 K、101.3 kPa下的H2O(g)，对这一过程可以判断过程方向的是 ( C )

A

B

C

D

84. 在等温等压下,将1molN2和1molO2混合,视N2和O2为理想气体,混合过程中不发生变化的一组状态函数是( A ) A

B

C

D

85. 某理想气体在等温膨胀过程中(不做非体积功.Wf=0), 则 (A )

A C 86.

B

D

D

A C 87.

B D

C

A C

88.

B D

B A B C D 89.

C

A 90.

B

C

D

C A 91. A

B 电解水制取氢气和氧气 C D 92. B A 93.

B

C

D

B

C

D

D

(C) A 94. A B C D

( C

)

B

C

D 液体蒸气压与外压无关

95. C

A 理想气体恒外压等温压缩

B 263K、101.3Pa下,冰熔化为水 C 等温等压下，原电池中发生的反应 D 等温等压下电解水

96. 实际气体节流膨胀后其熵变为 ( B

)

A B C D

97、 理想气体定温自由膨胀过程为（ D ） A Q>0 BU<0 CW<0 DH=0

98、 已知反应H2(g)+(1/2)O2(g)==H2O(g)的标准摩尔焓[变]为ΔrHm￠(T)，下列说法中不正确的是（ B ）

A、ΔrHm￠(T)是H2(g)的标准摩尔生成焓 B、ΔrHm￠(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓 C、ΔrHm￠(T)是 负值。

D、ΔrHm￠(T)与反应的ΔrUm￠(T)在量值上不等 99、 对于只做膨胀功的封闭系统的(dA/dT)V值是：（B ）

A、大于零 B、小于零 C、等于零 D、不确定 100、 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值是： （ A ） A、Q B、Q+W C、W(Q=0) D、Q(W =0) 101、pVg=常数（ g＝Cp,m/CV,m)的适用条件是（C ）

A、绝热过程 B、理想气体绝热过程 C、理想气体绝热可逆过程 D、绝热可逆过程

102、当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则 ( D )

A、焓总是不变 B、热力学能总是增加 C、焓总是增加 D、热力学能总是减少 103、在隔离系统内（C ）

A、热力学能守恒，焓守恒 B、热力学能不一定守恒，焓守恒、 C、热力学能守恒，焓不一定守恒 D、热力学能、焓均不一定守恒 104、从同一始态出发，理想气体经可逆和不可逆两种绝热过程（B ）

A、可以到达同一终态 B、不可能到达同一终态 C、可以到达同一终态 ，但给环境留下不同影响

??U?105、从热力学四个基本过程可导出 =（ ）B ????S?V??A???H???U???G?(A)?(B)?(C)?(D)?? ? ? ? ??V?T??S?p??V?S??T?p??G?106、对封闭的单组分均相系统，且W’=0时， 的值应是（ B ） ????p?

??T

A、<0 B、>0 C、 =0 D、无法判断 107、1mol理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确？（ D ）

A、S1= S2= S3= S4 B、S1=S2，S3=S4=0 C、S1=S4，S2=S3 D、S1= S2=S3，S4=0

108、373.15K和p下，水的摩尔汽化焓为40.7kJ·mol-1，1mol水的体积为18.8cm3，1mol水蒸气的体积为30 200cm3，1mol水蒸发为水蒸气的ΔU为（ C ）。

A、45.2kJ·mol-1 B、40.7kJ·mol-1 C、37.6kJ·mol-1 D、52.5kJ·mol-1 109、戊烷的标准摩尔燃烧焓为-3520kJ·mol-1，CO2(g)和H2O(l)的标准摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1和-286kJ·mol-1，则戊烷的标准摩尔生成焓为（D ）

A、2839kJ·mol-1 B、-2839kJ·mol-1 C、171kJ·mol-1 D、-171kJ·mol-1

110．273K, p时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有 B .

A．W ＜0 B. ?H = QP C. ?H ＜0 D. ?U＜0

111．体系接受环境作功为160J，热力学能增加了200J，则体系 A .

A．吸收热量40J B．吸收热量360J C．放出热量40J D．放出热量360J

112、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。若以水和电阻丝为体系，其余为环 境，则 C .

A．Q ＞ 0，W = 0，?U ＞ 0 B．Q =0，W = 0，?U ＞ 0 C．Q = 0，W ＞ 0，?U ＞ 0 D．Q ＜ 0，W = 0，?U ＜ 0

113．任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是 D .

A．?G B．?S C．?U D．Q

114．对一理想气体，下列哪个关系式不正确 A .

A．

B．

C． D．

115．当热力学第一定律写成dU = δQ – pdV时，它适用于 C .

A．理想气体的可逆过程 B．封闭体系的任一过程 C．封闭体系只做体积功过程 D．封闭体系的定压过程

116．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则 D .

A．Q ＞0，W ＞0，?U ＞ 0 B．Q = 0，W ＜0，?U ＜0 C．Q = 0，W ＞0，?U ＞0 D．Q = 0，W = 0，?U = 0

117．理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 C .

A．?S ＞0 B．?H =0 C．?G = 0 D． ?U = 0

118.任意的可逆循环过程，体系的熵变 A .

A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数

119．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 B . A．Q R = Q IR B． C．W R = W IR D．

120．理想气体自由膨胀过程中 D .

A．W = 0，Q＞0，?U＞0，?H=0 B．W＞0，Q=0，?U＞0，?H＞0 C．W＜0，Q＞0，?U=0，?H=0 D．W = 0，Q=0，?U=0，?H=0

121．H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则 D .

A．Q=0，?H＞0，?S孤 = 0 B．Q＞0，W = 0，?U＞0 C．Q＞0，?U＞0，?S孤＞0 D． Q=0，W = 0，?S孤＞0

122．理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 A .

A． ?S 体= 0 B． ?U=0 C．Q＜0 D． ?H=0

123．当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时，则 D .

A. 焓总是不变的 B．热力学能总是不变的

C．焓总是增加的 D．热力学能总是减小的

124．环境的熵变等于 B .

A．

125. 将克拉佩龙方程用于H2Ｏ的液固两相平衡，因为Vm（H2Ｏ，1）＜Vm(H2Ｏ，s），所以随着压力的增大,则H2Ｏ（1）的凝固点将：( B )

(A)上升 (B)下降 (C)不变 126. 克-克方程式可用于（ A )

(A) 固-气及液-气两相平衡 (B) 固-液两相平衡 (C) 固-固两相平衡

127. 液体在其T, p满足克-克方程的条件下进行汽化的过程,以下各量中不变的是：( C )

(A)摩尔热力学能 (B)摩尔体积 (C)摩尔吉布斯函数 (D)摩尔熵

128. 特鲁顿(Trouton)规则(适用于不缔合液体)。B

?ΔvapHmTb??? B． C． D．

?(A)21 J·mol－１·K－１ (B)88 J·K－１ (C)109 J·mol－１·K－１ 129、在a、b两相中都含有A和B两种物质，当达到相平衡时，下列三种情况正确的是： （B ）

αββ(A)?α(B)?α(C)?αA??B A??A A??B

43、理想气体混合物中任意组分B的化学势表达式为 。

44．在绝热定容的容器中，两种同温度的理想气体混合，?G ，?S ，?H 。 45．理想溶液混合时，?mixV , ?mixS , ?mixG , ?mixH 。 46．在孤立体系中（体积不变），发生剧烈化学反应，使系统的温度及压力明显升高，则该系统的?S____、?U____、?H____ 、?F____。

47．比较水的化学势的大小（此处p=101.325kPa）：（填 >、< 或 =）

①μ(l,100℃, p) ____μ(g,100℃, p) ②μ(l,100℃, p) ____μ(l,100℃,2p) ③μ(g,100℃, p) ____μ(g,100℃,2p) ④μ(l,100℃,2p) ____μ(g,100℃,2p) ⑤μ(l,101℃, p) ____μ(g,101℃, p)

48．非理想溶液溶质的化学势表示式____，其标准态为____。 49．利用?G≤0判断自发过程的条件是__________________。 50．在一定的温度及压力下，某物质液汽两相达平衡，则两相的化学势μB(l)与μB(g)______；若维持压力不变，升高温度，则μB(l)和μB(g)都______；但μB(l)比μB(g)______。 51．理想溶液中任意组分B的化学势：μB=_______________。

52． 298K、101.325kPa，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为2升，溶有0.5mol萘，第二瓶为1升，溶有0.25mol萘，若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势，则它们的关系为__________。

1-4 计算题

1．试求1mol理想气体从1000kPa,300K等温可逆膨胀至100kPa过程中的ΔU、ΔH、ΔS、Q、W、ΔG和ΔF。

00

2．mol理想气体从298.15K,2P经下列两条途径到达压力为1 P的终态：(1)等温可逆膨胀；(2)自由膨胀，试求这两过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF.

56

3． 试求1mol理想气体从10Pa,300K等温可逆压缩至10Pa过程中的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、

65

ΔG和ΔF.理想气体从273.15K, 10Pa下等温反抗恒外压10Pa膨胀至体积为原体积的10倍，试求这两过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF.

5

4． 2mol,300K,1.013×10Pa下的单原子理想气体，在等外压下等温膨胀至内外压相等后使其等

4

容升温至1000K压力为6.678×10Pa，计算过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF.

－1－1

5、1mol理想气体，其Cv,m=21J·K·mol，从300K开始经历下列可逆过程，由状态I加 热至原温度的2倍，到状态II，（1）定容过程；（2）定压过程。求这两个过程的?U 。 6、 298K时，1molCO(g)放在10molO2中充分燃烧，求（1）在298K时的?rHm；（2）该反

－1

应在398K时的?rHm。已知，CO2和CO的?fHm分别为－393.509kJ·mol和－110.525kJ·mol－1－1－1－1－1

，CO、CO2和O2的Cp,m 分别是29.142 J·K·mol、37.11 J·K·mol和29.355 J·K－1－1

·mol。

7、 过冷CO2(l)在?59℃，其蒸汽压为465.8kPa，同温度固体CO2(s)的蒸汽压为439.2kPa，

－1

求1mol过冷CO2(l)在该温度固化过程的?S。已知，该过程中放热189.5 J·g.

－1－1

8、 1mol O2（理想气体）Cp,m=29.355 J·K·mol,处于293K， 采用不同途径升温至586K，求过程的Q、?H、W、?U。（1）定容过程； （2）定压过程；（3）绝热过程。 9、计算20℃，101.325kPa，1mol液态水蒸发为水蒸汽的汽化热。（已知，100℃，101.325kPa

－1

时，水的?rHm=4067 kJ·mol，水的Cp,m=75.3

－1－1－1－1

J·K·mol，水蒸汽的Cp,m=33.2 J·K·mol）

5 6

10、 400K,1mol理想气体由10Pa定温可逆压缩至10Pa，求该过程的Q、W、?H 、?S、?G、?U。

11、 计算：100℃，101.325kPa H2O(l) → 100℃，2×101.325kPa H2O(g) 的 ?G ？

12、 若纯A物质nA mol，纯B物质nB mol，两者混合为同温同压下的理想溶液，求在此过程中的?G？

13、 298K, p苯和甲苯组成的x苯= 0.6的理想溶液，现将1mol苯从x苯= 0.6的溶液中转移到x苯= 0.4的溶液中，求该过程?G的变化。（设不引起浓度上的改变）

14、 298K及 p下，将1mol苯溶于x苯= 0.4的苯和甲苯的大量溶液中，求此过程中?G的变化。

15、理想气体自由膨胀过程中，先进入真空的气体会对余下的气体产生压力，而且随进入真空气体的量越大，压力越大，余下气体膨胀反抗的压力会更大，为什么体积功还是零？

答：热力学讲的体积功指的是体系反抗外压做的功，W??pedV。体系膨胀过程中，pe=0，所以功等于零。体系内一部分物质对另一部分的压力引起的作用，在热力学定律中不予考虑。热力学定律是对体系整体而言。

416、1mol温度为100℃，压力为4?10Pa的水蒸气变为100℃及101.325.kPa时的水， 计算该过程的?U和?H。设水蒸气为理想气体，水的摩尔汽化热为40.67

?kJ?mol?1。

解：要计算在不同压力下的相变，需将此过程设计成下列可逆变化：（i）定温可逆变压；（ii）可逆相变。

H2O(100℃，Pa)?H2O(l)(100℃，101.325kPa)4?10

4?U

H 2O(g)(100℃，101.325kPa)

过程（i）水蒸气为理想气体，温度不变，则?U1??H1?0。 过程（ii）?H2??1?40.67??40.67(kJ) ?U2??H2?p?V??H2?p(?Vl??Vg)

??H2?pVg??H2?RT ?3??40.67?8.314?373???37.57kJ10

?U??U1??U2??37.57kJ

?H??H1??H2??40.67kJ

(i) ?U1(ii)?U2

17、1mol某理想气体，Cp,m?29.36J?mol?1?K?1，在绝热条件下，由273K、100kPa膨胀到203K、10kPa,求该过程Q、W、?H、?S。 解：理想气体绝热过程Q=0，因此

?U??nCV,mdT??T1n(Cp,m?R)dT?1?(29.36?8.314)?(203?273)??1473(J)

T2?H??nCp,mdT?1?29.36?(203?273)??2055(J)

W??U??1473(J)为求?S，需将该过程设计成（i）定温可逆过程和（ii）定压可逆过程。

?S 273K、100kPa 203K、10kPa (ii)(i)?S2?S1

273K、10kPa 过程（i）

?S1??dU?pdVpnRV2p1??dV??dV?nRln?nRlnTTVV1p2100?1?8.314?ln?19.14(J?K?1)

10过程（ii）

?S2??dU?pdVdHnCp,mT2??dT??dT?nCp,mlnTTTT1203?1?29.36?ln??8.70(J?K?1)273

因此

?S??S1??S2?19.14?8.70?10.44(J?K)

18、1mol单原子理想气体从状态A出发，沿ABCA经历一次循环，TA?400K,V2?2V1,

?1p2?2p1。求（1）AB定容过程Q、W、?U、?S；（2）BC定压过程Q、?S；（3）

CA过程Q、W；(4)整个过程?G、?S、W。

解：（1）AB过程是一个定容过程，但不是定温过程pAVA?nRTA,pBVB?nRTB，pA?2pB，

VA?VB，因此

TB?

PB1TA?TAPA21??400?20(0K) 2p2pp1 ?U??nCp,mdT?nCV,m?T

3?1??8.314?(200?40)0

2??249(4J)V1VV2由于dV=0，因此

WAB?0,?U?Q1??2494(J)

?SAB??dUT23200dT?nCV,mln?1??8.314?ln??8.64(J?K?1) TT12400（2）BC过程是定压过程，也不是定温过程 pBVB?nRTB, TC?pCVC?nRTC,pB?pC2VB?VC

VCTB?2TB?2?200?400(K) VB?H??nCp,mdT?nCp,m(TC?TB) 5?1??8.314?(400?200)?415(7J)2 ?H?Q2?4157J

虽然该过程是一个定压过程，但熵是一个状态函数，可以用可逆过程熵变的公式计算。

?S??

dU?pdVdHT2dT??dT?nCp,mlnTTT1

5400??8.314?ln?14.41(J?K?1)2200 （3）CA过程是定温压缩过程

?U??H?0

W???pedV???

nRTV1dV??nRTlnVV2

1??1?8.314?400?ln??2305(J)2 Q3??W??2305J

?SAC??SAB??SBC??8.64?14.41?5.77(J?K) （4）整个循环过程

?1?G??S?0 Q?Q1?Q2?Q3??249?4415?7230?5?64(2J)

W??Q?64J2

19、气体体积功的计算式W???p外dV中，为什么要用环境的压力p外？在什么情况下可用体系的压力p体？

答：因为体积功是反抗外压而做功，所以要用p外；当是可逆过程时，体系压力与外压相差无限小时，此时可用体系的压力。

20、298K时，5mol的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的2倍；（2）定压下加热到373K。已知CV,m?28.28J?mol?K。计算两过程的Q、W、?U和?H。 解：（1）理想气体定温可逆膨胀时 W???V1pdV???V1V2V2?1?1nRTV2dV??nRTln VV12??8587(J) 1其中V2?2V1，T=298K，n=5mol，所以 W??5?8.314?298?ln?U?0，?H?0，所以

Q??W?858J5

（2）Qp??H??T1nCp,mdT?nCp,m(T2?T1) 其中

Cp,m?CV,m?R 所以

Cp,m?28.28?8.314?36.59(J?mol?1?K?1) 所以

Qp??H?5?36.59?(373?298)?10?3?13.72(kJ)

T2?U??T1nCV,mdT?nCV,m(T2?T1)?5?28.28?(373?298)?10?10.60(kJ)?3T2

W??U?Q?10.60?13.72??3.12(kJ)

21、容器内有理想气体，n=2mol，p=10p,T=300K。求（1）在空气中膨胀了1dm，做功多少？（2）对抗1p定外压膨胀到容器内压力为1p，做了多少功？（3）膨胀时外压总比气体压力小dp，问容器内气体压力降到1p时，气体做多少功？ 解：（1）在空气中膨胀，即恒定外压pe?p W1??pe?V??10?1?10??100(J) （2）由理想气体状态方程V1?5?3?3????nRTnRT,V2?，有 P1P2

?V?V2?V1?nRT(11?)p2p1

pA218.016?10?6ln?(105?316)7 31678.314?298pA2?3169Pa

结果说明：298K时，外压为p?时纯水的饱和蒸汽压与无外压时纯水的蒸汽压基本无变化。

*由以上讨论可以理解，当外压p?p?时，pB?pB，所以理想溶液中组分B的标准态

化学势

***??B(T,pB)??B(T,p)??B(T,p)

**?B(T,pB)所处的状态可以认为是温度为T、压力为p?时纯液体B的状态。

46. 判断下列过程的Q、W、△U、△H、△S、△G值的正负。 ( 1）理想气体自由膨胀。 ( 2）两种理想气体在绝热箱中混合。

解：

过程 Q W 0 0 △U 0 0 △H 0 0 △S > 0 >0 △G <0 <0 （1） 0 （2） 0

47、 说明下列各式的适用条件。 ( 1） △G = △H一T△S；（2）dG ＝一SdT + Vdp （3）-△G = -W?

答：公式（1）：封闭体系的定温过程

公式（2）：不作其他功、均相、纯组分（或组成不变的多组分）的封闭体系 公式（3）：封闭体系、定温、定压的可逆过程。

48、 298K时，1mol 理想气体从体积10dm3膨胀到20dm3，计算（1）定温可逆膨胀；

（2）向真空膨胀两种情况下的 △G 解： （1）

?G?nRTlnP2V10?nRTln1?1?8.314?298ln??1717.3J P1V220 （2） △G = －1717.3 J

49、 某蛋白质由天然折叠态变到张开状态的变性过程的焓变△H和熵变△S分别为

251.04kJ·mol-1和753J·K-1·mol-1，计算（1）298K时蛋白变性过程的△G；

(2) 发生变性过程的最低温度。 解：将△H和△S近似看作与温度无关

（1）?G??H?T?S?251.04?298?753?10?26.646kJ （2）T?

50、 298K ,P? 下，1mol铅与乙酸铜在原电池内反应可得电功9183.87kJ，吸热216.35kJ,

计算△U、△H、△S和△G

解： △G = W? = － 9183.87kJ △S = Q / T = 216.35 / 298 = 726 J/K

△U = Q + W = － 9183.87 + 216.35 = －8967.52 kJ △H = △G + T△S = －8967.52 kJ 51、 广义化学势

?3?H251040??333.4K ?S753?B?(?G?U?H?F)T,P,nZ?()S,V,nZ?()S,P,nZ?()T,V,nZ式中哪几项?nB?nB?nB?nB不是偏摩尔量？ 答： (

52、 由 2.0 mol A和1.5 mol B 组成的二组分溶液的体积为425cm-3，已知VB , m 为

250.0cm-3·mol-1，求VA,m 。 解： 425?2?VA,m?1.5?250.0 VA,m?25.0cm?mol

53、 298K及P?下，将1mol液态苯加人到x苯?0.2的苯和甲苯构成的量很大的溶液中，

求该过程的△G 。

解： 设苯用A表示，甲苯用B表示

混合前 G1?Gm,A?nAGA,m?nBGB,m 混合后 G2?(nA?1)GA,m?nBGB,m

混合过程 ?G?G2?G1?GA,m?Gm,A??A??A?RTlnxA ?8.314?298?ln0.2??3.99kJ

**3?1?U?H?F)S,V,nZ、()S,P,nZ、()T,V,nZ不是偏摩尔量 ?nB?nB?nB?

54、 308K 时，丙酮的饱和蒸气压为4.3×104 Pa，今测得x

氯仿 = 0.3

的氯仿一丙酮溶液蒸

气中丙酮蒸气的分压为2.7×104 Pa ，问此溶液是否为理想溶液？ 解： 若为理想溶液，必符合Raoult定律，则有

* p丙酮?p丙酮x丙酮?43000?(1?0.3)?3.01?104Pa

由于p丙酮?3.01?104Pa?2.7?104Pa，因此此溶液不是理想溶液。

55、 已知370.26K 纯水的蒸气压为91293.8Pa，在质量分数为0.03的乙醇水溶液上方，蒸

气总压为101325Pa。计算相同温度时乙醇的物质的量分数为0.02的水溶液上：(1) 水的蒸气分压； (2) 乙醇的蒸气分压。（MH2O?18g?mol;MC2H5OH?46g?mol） 解： 把溶液看作是稀溶液，用A表示水，用B表示乙醇

（1） pA?pAxA,2?91293.8?(1?0.02)?89467.9Pa （2） 当

*?1?13mBmA 时 ?0.03 ， 即 mB?97mA?mB xB,1?nBmB461???0.012 mm97?46nA?nBA?B1?18463?18* 所以 pA,1?pAxA,1?91293.8?(1?0.012)?90202.2Pa pB,1?p总?pA,1?101325?90202.2?11122.8Pa kx?pB,1xB,1?11122.8?926900

0.012 pB?kxxB?926900?0.02?18538Pa

56.已知370.26K 纯水的蒸气压为91293.8Pa，在摩尔分数为0.03的乙醇水溶液上方，蒸气总压为101325Pa。计算相同温度时乙醇的摩尔分数为0.02的水溶液上：(1) 水的蒸气分压； (2) 乙醇的蒸气分压。（MH2O?18g?mol;MC2H5OH?46g?mol） 解： （1）

?1?1*p水?p水x水 ?91293.8?（1-0.02） ?89467.9（Pa）（2）

*p?p水x水?kxx乙醇?101325?91293.8??1?0.03??kx?0.03 ?kx?425667.1(Pa)p乙醇?kxx乙醇?425667.1?0.02 ?8513.3(Pa)57.已知370.26K 纯水的蒸气压为91293.8Pa，在质量分数为0.03的乙醇水溶液上方，蒸气总压为101325Pa。计算相同温度时乙醇的质量分数为0.02的水溶液上：(1) 水的蒸气分压； (2) 乙醇的蒸气分压。（MH2O?18g?mol?1;MC2H5OH?46g?mol?1） 解：把溶液看作是稀溶液，用A表示水，用B表示乙醇 （1）当

mB2mA 时 ?0.02， 即 mB?98mA?mBnAmA181???0.992

98?46nA?nBmAmB1??2?181846 xA?pA?p*.8?0.992?90563.4(Pa) AxA?91293（2）

当

3mBmA 时 ?0.03，即 mB?97mA?mB xB,1?nBmB461???0.012

nA?nBmA?mB1?97?4618463?18当

mB2mA 时 ?0.02，即 mB?98mA?mBnBmB461???0.0079

98?46nA?nBmAmB1??2?181846 xB,2?p1?p*AxA?kxxB,1?101325?91293.8??1?0.012??kx?0.012 ?kx?927227.1(Pa)pB?kxxB,2?927227.1?0.0079 ?7325.09(Pa)

58.已知100℃时水的饱和蒸汽压为101.325kPa，当大气压力为120.65kPa，问此时水的沸点为多少度？已知水的蒸发焓为40.669kJ/mol。 解：

p1?Hm?11??????p2R?T1T2??代入数据得：ln120.6540.669?103?11???ln???101.3258.314?100?273.15T2??解方程得： T2=378.19K=105℃

59、 在 100g苯中加人 13.76g C6H5-C6H5（联苯）构成的稀溶液，其沸点由苯的正常沸点

353.2K上升到355.5K。求（1）苯的摩尔沸点升高常数， (2）苯的摩尔蒸发热。 解： 用A表示苯，B表示联苯

（1） ?Tb?355.5?353.2?2.3K mB? Kb?13.76154?0.89mol?kg?1

0.1?Tb2.3??2.58kg?K?mol?1 mB0.89*2R(T)MA b （2） 因为 Kb??vaHpm8.314?353.22?78?10?3 所以 ?vapHm??3135.46J?mol?1

2.58

60、 ( 1）若A、B两种物质在?、?两相中达平衡，下列哪种关系式代表这种情况？

①

????? ② ③ ??????????ABAABB

( 2）若A在 ?、?两相中达平衡，而B正由?相向?相迁移，下列关系式是否正确？

?????A??A ?B??B

???答： （1） ② ??A??A ③ ?B??B ? （2） 正确的是??A??A ，不正确的是

?? ?B??B61、 (1) 同种理想气体分别处于298K、110kPa及310K、110kPa，写出气体两种状态的化

学势表达式，并判断两种状态的化学势?和标准化学势??是否相等。

(2) 写出同温同压下纯苯和苯一甲苯理想溶液中组分苯的化学势，并判断苯的两种状

态的?*、?是否相等。

(3) 写出在T、P下达渗透平衡的纯溶剂与稀溶液中溶剂的化学势公式，比较两者的

标准态化学势?*、化学势?是否相等。

110 100110? ?(310K,110Pa)??(310K)?RTln

100答：（1） ?(298K,110Pa)??(298K)?RTln? 两种状态的化学势?和标准化学势??都不相等。 （2） 纯苯

???*

理想溶液中苯

???*?RTlnx苯

两者化学势?不相等，标准态化学势?*相等。 （3）

?A(纯,T,P)??A(溶液,T,P??)??A*(T,P??)?RTlnxA

?A(纯,T,P)??A*(T,P)

而对纯溶剂

因此，两者的标准态化学势?*不相等、化学势?相等。

62、 (1) 在定温定庄下，A、B两种纯固态物质的化学势是否相等？

(2) 在定温定压下，写出A物质作为非理想溶液中溶质时，以ax,ac,am三种活度表

示的化学势公式。并比较三种标准态化学势是否相等。

答： （1）不相等

（2）?A??A,x?RTlnaA,x??A,C?RTlnaA,C??A,m?RTlnaA,m

????????A,xA,CA,m

???63、 400K,105Pa, 1mol ideal gass was reversibly isothermally compressed to106Pa. Calculate Q,

W, △H, △S, △G, △U of this process.

解：对i.g由于温度不变，所以△H=0，△U=0 可逆压缩功 W = nRTlnp2 p1106

= 1×8.314×400×ln5

10

= 7657.48(J) Q = -W= -7657.48(J) △G = nRTlnp2= 7657.48(J) p1p27657.48=-=-19.14(J·K-1) 400p1 △S = -nRln

64、 Calculate △G =?

H2O(1mol,l, 100℃,101.325KPa) → H2O(1mol, g,100℃, 2×101.325KPa) 解：

△G1

△G2

△G H2O(1mol,l, 100℃,101.325KPa) H2O(1mol, g,100℃, 2×101.325KPa)

H2O(1mol, g,100℃, 101.325KPa)

△G = △G1+ △G2 = 0+ nRTlnp22?101.325 = 1×8.314×373×

101.325p1 = 2149.53(J)

65. 1mol某理想气体（Cv,m = 20.0 J·mol-1·K-1）由始态300K、200kPa分别经下列恒温过程变化到终态压力为100kPa，求ΔU、ΔH、W和Q。 （1）可逆膨胀；

（2）恒外压膨胀，外压等于终态压力； （3）向真空膨胀。

解 （1）理想气体恒温过程

ΔU = 0 ，ΔH = 0

理想气体恒温可逆膨胀，有－

P1200 W = － nRTln = （－1×8.314×300×ln）J = －1729 J

P2100 Q = － W = 1729 J

（2）同（1） ΔU = 0 ，ΔH = 0

nRTnRT W = － psur（V2－V1）= － p2（ － ）

p2p1 = － nRT（1－

P2100）= [－1×8.314×300×（1－）] J P1200 = －1247 J

Q = － W = 1247 J （3）同（1）、（2），ΔH = 0

W = － psur（V2－V1）= 0 ，Q = － W = 0

66.如图2.1所示，一摩尔单原子理想气体，经环程A、B、C三步，从态1经态

32、态3又回到态1，假设均为可逆过程，已知该气体的Cv,m = R。试计算各

2个状态下的压力并填充表2.1。

3

C 44.8

B

22.4 1 A 2

273 546

图2.1 表2.1 步骤 过程的名称 Q W ΔU A B C 解

如图可知

状态1 V1 = 22.4dm3，T1 = 273 K

nRT1 P1 = = 101.32 kPa

V1状态2 V2 = 22.4dm3，T2 = 546 K

nRT2

P2 = = 202.64 kPa

V2

状态3 V3 = 44.8 dm3，T3 = 546 K

nRT3

P3 = = 101.32 kPa

V3

A过程可逆等容过程 QA =

?T2T1CVdT= Cv（T2－T1）= 34.5 J

WA = 0，ΔUA = QA = 3405 J

步骤B是理想气体的可逆等温膨胀过程 ΔUB = 0

V3QB = WB = nRTln = 3147 J

V2步骤C是理想气体可逆等压过程

35CP,M =CV,M+R = R+R = R

22QC =

?T1T2CPdT= CP（T1－T2）= －5764.3 J

WC = P3（V1－V3）= －2269.7 J

ΔUC= QC－WC=－3405 J 将以上结果填入表2.2 表2.2 步骤 过程的名称 A 可逆等容过程 B 可逆等温过程 C 可逆等压过程

Q 3405 J 3147 J －5674 J W 0 3147 J －2270 J ΔU 3405 J 0 －3405 J 67.现有三种不同液体A、B、C，温度分别为50oC、40oC、30oC。在相同压力条件下，若将A与B混合，终态温度为44oC；若将A和C混合，终态温度为38oC。求将B与C混合终态温度为多少？（设混合过程热损失为零。）

解 由已知可得

?nACp,m(A)(50?44)?nBCp,m(B)(40?44)?0 ??nACp,m(A)(50?38)?ncCp,m(C)(30?38)?0?nBCp,m(B)?1.5nACp,m(A) ?ncCp,m(C)?1.5nACp,m(A)?若将B与C混合，则有

Q?nBCp,m(B)(40?t)?nCCp,m(C)(30?t)?0

1.5nACp,m(A)(40?t)?1.5nACp,m(A)(30?t)?0解之得 t = 35oC 将B与C混合终态温度为35oC

68、25℃、101325Pa时，HAc（B）溶于1kgH2O(A)中，所成溶液的体积V与物质的量nB的(nB =0.16~2.5mol时)关系如下：

V（cm3）=1002.935+51.832nB+0.1394nB2

试将HAc和H2O的偏摩尔体积表示为nB的函数，并求nB =1.0 mol时HAc和H2O的偏摩尔体积。（MH2O?18.015g?mol?1） 解：

??VVB????n?B???51.832?2?0.1394nB ??T,p,nz22V?nBVBV?nBVB(HAc)1002.935?51.832nB?0.1394nB?nB51.832?2?0.1394nBVA???nAmA/MH2O1000/18.0152 ?18.068-2.5113nB当nB =1.0 mol时：

VB?51.832?2?0.1394?1.0?52.11(cm3?mol?1)

2VA?18.068-2.5113nB?18.068-2.5113?1.02?18.557(cm3?mol?1)

69.400K,105Pa, 1mol ideal gas was reversibly isothermally compressed to106Pa. Calculate W, △H, △S, △G, △U of this process.

解：由于温度不变，而且是理想气体体系，所以△H=0，△U=0 可逆压缩功 W = nRTlnp2 p1

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