练习物理化学 热力学第二定律级教学内容Word文件下载.docx

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此过程中氧气的熵变为：

（A）S0（B）S0（C）S=0（D）都不一定9.某化学反应在300K,p下于烧杯中进行，放热60kJmol-1，若在相同条件下安排成可逆电池进行，吸热6kJmol-1，则

（1）该体系的熵变为：

（A）200JK-1mol-1（B）200JK-1mol-1（C）20JK-1mol-1（D）20JK-1mol-1

（2）当反应进度=1mol时，可能做的最大非膨胀功为：

（A）-54kJ（B）54kJ（C）-66kJ（D）66kJ10.某气体状态方程为p=f（V）T，f（V）仅表示体积的函数，恒温下该气体的熵随体积V的增加而：

（A）增加（B）下降（C）不变（D）难以确定11.在标准压力p下,383.15K的水变为同温下的蒸气,吸热Qp。

该相变过程中,哪个关系式不能成立?

（A）G0（B）H=Qp（C）SISO012.在等温等压下进行下列相变：

H2O（s,-10,p）=H2O（l,-10,p）在未指明是可逆还是不可逆的情况下，考虑下列各式哪些是适用的?

（1）Q/T=fusS

（2）Q=fusH（3）fusH/T=fusS（4）fusG=最大净功（A）

（1），

（2）（B）

（2），（3）（C）（4）（D）

（2）13.下列表达式中不正确的是：

（A）（U/V）S=-p（适用于任何物质）（B）dS=Cpdln（T/K）-nRdln（p/p）（适用于任何物质）（C）（S/V）T=（p/T）V（适用于任何物质）（D）（U/p）T=0（适用于理想气体）14.单原子分子理想气体的CV,m=（3/2）R,温度由T1变到T2时，等压过程体系的熵变Sp与等容过程熵变SV之比是：

（A）1:

1（B）2:

1（C）3:

5（D）5:

315.在263K的过冷水凝结成263K的冰,则：

（A）S0（C）S=0（D）无法确定16.下列过程均为等温等压过程，根据公式dG=-SdT+Vdp计算得G=0，此结论能用于下述何过程？

（A）-5、p、冰-5、p、水（B）等温、等压下，Wf=0的化学反应A+BC+D（C）等温、等压下食盐溶解于水（D）100、p、水100、p、水气17.理想气体的atto循环由下面四个可逆步骤构成：

（A）气体绝热可逆压缩（B）恒容升温，气体从环境吸热（C）气体经绝热膨胀作功（D）恒容降温回到原态该循环过程的TS图为：

18.一体系经过A,B,C三条不同的途径由同一始态出发至同一终态。

其中A,B为可逆途径，C为不可逆途径，则下列有关体系的熵变S的七个等式为：

（QA，QB，QC分别为三过程中体系吸的热）其中错误的是：

（A）（5），（6）（B）

（1），（4）（C）

（2），（3）（D）（5），（7）19.1mol范德华气体的（S/V）T应等于：

（A）R/（Vm-b）（B）R/Vm（C）0（D）-R/（Vm-b）20.恒压下，无非体积功时，反应AB温度越高放热越多，则A与B相比，A的_。

（A）（S/T）p较大（B）（H/T）p较小（C）fH较小（D）fG较大二、填空题（共10题）1.选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格：

若反应C（s）+O2（g）=CO2（g）在恒温、恒压条件下发生，其rHm0，若在恒容绝热条件下发生，则rUm_0，rSm_0。

2.当一个不可逆过程发生之后，增加了，而的可用性减少了。

3.吉布斯自由能判据的适用条件是、。

4.理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其U_，S_。

5.在隔离体系中，由比较的状态向比较的状态变化，是自发变化的方向，这就是的本质。

6.在理想气体的ST图上，任一条等容线与任一条等压线的斜率之比在等温时所代表的含义是。

7.对于体系和环境之间既有能量又有物质交换的敞开体系来说,其熵的变化,一部分是由_间相互作用而引起的,这部分熵称为熵流；

另一部分是由_的不可逆过程产生的,这部分熵变称为熵产生。

8.由于热功交换的，而在公式中引入的，这对于其它过程（包括化学过程）同样适用。

因而对所有的不可逆过程就找到了一个共同的判别准则。

9.对一封闭体系，Wf=0时，下列过程中体系的U，S，G何者必为零？

（1）绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程_；

（2）某物质的恒温恒压可逆相变过程_；

（3）某物质经一循环恢复原状态_。

10.对非缔合液体物质，在正常沸点时的蒸发熵约为JK-1mol-1。

三、计算题（共4题）1.苯的正常沸点为353K，摩尔汽化焓是vapHm=30.77kJmol-1,今在353K,p下，将1mol液态苯向真空等温汽化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。

（1）计算该过程中苯吸收的热量Q和作的功W；

（2）求苯的摩尔汽化自由能vapGm和摩尔汽化熵vapSm；

（3）求环境的熵变；

（4）使用哪种判据，可以判别上述过程可逆与否？

并判别2.373K，2p的水蒸气可以维持一段时间，但这是一种亚稳平衡态，称作过饱和态，它可自发地凝聚，过程是：

H2O（g,100,202.650kPa）H2O（l,100,202.650kPa）求水的Hm,Sm,Gm。

已知水的摩尔汽化焓Hm为40.60kJmol-1，假设水蒸气为理想气体，液态水是不可压缩的。

3.在573.15K时，将1molNe（可视为理想气体）从1000KPa经绝热可逆膨胀到100kPa。

求Q,W,U,H,S,Siso和G。

已知在573.15K,1000kPa下Ne的摩尔熵Sm=144.2JK-1mol-1。

4.2Ag（s）+O2（g）=Ag2O（s）反应的rG（T）=-32384-17.32（T/K）lg（T/K）+116.48（T/K）Jmol-1。

（1）试写出该反应的rS（T）,rH与温度T的关系式；

（2）目前生产上用电解银作催化剂,在600,p下将甲醇催化氧化成甲醛,试说明在生产过程中Ag是否会变成Ag2O。

四、问答题（共4题）1.对范德华气体，试证明：

（m/）V=-Sm+RVm/（b-Vm）。

2.已知苯乙烯的正常沸点为418K，摩尔蒸发焓为vapHm=40.31kJmol-1在418K，使饱和苯乙烯蒸气绝热可逆膨胀，温度降低，问苯乙烯蒸气是否会凝结？

假设蒸气可视为理想气体，且Cp,m=215JK-1mol-1（须说明理由）3.判断以下各过程中Q,W,U,H是否为零？

若不为零，能否判断是大于零还是小于零？

（1）理想气体恒温可逆膨胀

（2）理想气体节流膨胀（3）理想气体绝热、反抗恒外压膨胀（4）1mol实际气体恒容升温（5）在绝热恒容器中，H2（g）与Cl2（g）生成HCl（g）（理想气体反应）4.某物质气体的物态方程为：

（p+a/Vm2）Vm=RT其中Vm是该气体的摩尔体积，a为常数，（a）请证明（Um/Vm）T=a/Vm2（b）在等温下，将1mol该气体从Vm变到2Vm，请得出求算摩尔熵变的公式