大学物理化学汇总Word文档格式.docx
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rS=0;
rG=nCpmrT;
rA=nRTlnv1/v2.
答：
绝热过程的Q=O,并且根据可逆功的计算公式便可得出一系列值。
23.当产生制冷效应是，节流膨胀系数Uj-t=﹤0。
节流膨胀dp﹤0,制冷dt＞0,异号，所以小于零。
24.两个不同温度的热源之间工作的所有热机，以可逆热机效率最大。
在卡诺循环中，两个绝热可逆过程做功相同，符号相反。
两个恒温可逆过程，因可逆过程功最大。
因此两个恒温可逆过程功加和最大，所以卡诺循环效率最大。
25.可逆相变的条件是：
恒温，恒压，两相平衡。
可逆相变过程熵变计算：
rβαS=nrβαHm/T.
26.对于纯物质，其化学势就等于它的摩尔吉布斯函数；
对于混合物或溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数GB定义为B的化学势。
27.理想气体在微观上具有那两个特征：
分子间无相互作用力，分子本身不占体积。
28.节流膨胀为恒焓过程。
29.在绝热条件下，系统发生不可逆过程其熵增加。
30.在理想气体的单纯PVT变化过程中，不论过程与否，系统的热力学能量增量ΔU均可由Cv,m借助来计算。
注：
因为恒容，W=0，Q=ΔU，而不恒容时，Q≠ΔU。
恒容ΔU=nCv,mΔT
31.1mol水蒸气（H2O，g）在100℃，101.325kPa下全部凝结成液态水。
求过程的功W=。
W=﹣Pamb﹙V1－V2﹚≈PambVg﹙液态的水体积很小，可以不计﹚=P﹙nRT／P﹚=RT。
3.102kJ
32.一定量理想气体经节流膨胀过程，μj-t=；
ΔH=;
ΔU;
W=;
气体的ΔS=;
ΔG=;
ΔA=。
因为是绝热的，所以ΔT=0，ΔQ=0，ΔV=0，所以W=ΔU=0，ΔH=0，所以由ΔQ／T得ΔS，ΔG、ΔA有定义式得出答案。
0,0,0,0,0,0,0。
92.87℃。
35.计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。
（1）nARln（V/VA）+nBRln（V/VB）=0
（2）nRln（2V/2V）=0
39.气体氦自初态273.2K,1013.25kPa,10dm3经绝热可逆过程膨胀至101.325KPa。
分别求出该过程的终态体积、温度及过程的Q=--------、W=--------、ΔU=---------和ΔH=--------。
解析γ＝5/3
n＝PV/RT＝1013250×
10×
10－3/8.314×
273.2＝4.461mol
∵p1V1γ＝p2V2γ
V2＝39.81dm3;
T2＝P2V2/nR＝108.76K
Q＝0;
W＝△U＝nCv,m（T2－T1）＝-9148.3J
△H＝nCp,m（T2－T1）＝-15247.2J
40.等温可逆过程中：
du=---------，Q=---------，△H=--------.△A=----------,△G=----------,△S=----------.
解析：
du=0,Q=-W=nRTIn（V终/V始）,△H=0，,△A=△G=-T△S=nRTIn（V始/V终）,△S=Q/T=nRTIn（V终/V始）
41.在绝热条件下，气体的始末态压力分别保持恒定不变的膨胀过程称为节流膨胀。
42.1mol理想气体在等温下通过可逆膨胀至体积增加到10倍,其熵ΔS=-----------。
等温可逆膨胀
43.恒温100。
C下，在带有一活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O（g），当缓慢地压缩到压力p=101.325kPa时才可能有水滴H2O（l）出现。
因为100。
C时水的饱和蒸汽压为101.325kPa，故当压缩至p=101.325时候才会有水滴出现。
44.系统内部及系统与环境之间，在一系列无限接近平衡条件下进行的过程,称为可逆过程。
45.在一个体积恒定为2m3，W`=0的绝热反应器中，发生某化学反应是系统温度升高1200。
C，压力增加300kPa，此过程的ΔU=0；
ΔH=600KJ。
ΔH=Δu+Δ（pv）=VΔP=600KJ
46.在300K的常压下，2mol的某固体物质完全升华过程的体积功W=-4.99KJ。
W=-pΔV=-pVB=-npt=（-2*8.314*3000）J=-4.99KJ
47.一定量单原子理想气体经历某过程的Δ（pv）=20KJ,则此过程的ΔU=30KJ；
ΔH=50KJ。
ΔU=nCv,mΔT=n*1.5R*ΔT=30KJ，ΔH=nCp,mΔT=n*2.5R*ΔT=50KJ
48.绝热恒压状态下，终态温度升高，体积增大，其过程的W<
0,ΔU<
0,ΔH=0.
在恒压，体积增大条件下，W（-p×
δv）<
0,在绝热状态下，Q=0，ΔU=Q+W<
0，ΔH=ΔU+Δ（pv）,ΔU=-Δ（pv）,ΔH=0.
49.温度为400Κ，体积为2立方米的容器中装有2mol的理想气体A和8mol的理想气体B，则该混合气体中B的分压力PB=13.302ΚPa。
由道尔顿定律得:
PB=nBRT／V=（8×
8.314×
400／2）Pa=13.302ΚPa.
52.加压的液态氨NH3（l）通过节流阀迅速蒸发为NH3（g）,则此过程的ΔU<
0，ΔH=0，ΔS>
0.
ΔU=ΔH－Δ（PV）=-Δ（PV）=-P2Vg+P1Vl<
0;
节流膨胀过程ΔH=0，Q=0，液体向气体转变过程中的混乱度增加，所以ΔS>
0。
56.反应2Ｎ2（ｇ）+３Ｈ2（ｇ）
2ＮＨ3（ｇ），已知△ｆＧº
ｍ（ＮＨ3）＝-１６.５kJ·
mol-1，△rHº
ｍ=90.0kJ·
mol-1，△rSº
ｍ=0.20kJ·
mol-1·
K-1。
则在标准态下逆向进行的最低温度为 450 K。
57.1mol单原子理想气体始态为273K、pθ，若经历恒温下压力加倍的可逆过程，则该过程的⊿S＝－5.763J·
K-1，⊿A＝1573J。
59.卡诺认为：
“————————”这就是卡诺定理。
（所有工作在同一高温热源与低温热源之间的热机，其效率都不能超过可逆机）
60.A物质溶解于互不相容的a和b两相中，该物质在a和b相中分别以A和A2的形式存在，当两相达到平衡时，该物质在两相中的化学势有下列关系：
————。
61.理想气体经节流膨胀，dS＿0，dG＿0（＞＜）。
62.在衡熵恒容只做体积功的封闭体系里，当热力学函数达到——最——值时，体系处于平衡状态。
（U小）
68.系統由相同的始态经过不同的途径达到相同的末态，若途径a的Qa=2.078KJ，Wa=—69.157KJ，而途径b的Qb=—0.692KJ。
则Wb=（）。
—1.387KJ
状态函数热力学能的改变量只与系统的始末态有关，
根据热力学第一定律，△U=W+Q，有，
△U=Wa+Qa=Wb+Qb，
故Wb=Wa+Qa—Qb=（—4.157+2.078+0.692）KJ=—1.387KJ。
72.理想气体发生绝热可逆膨胀过程后，系统的△U
△U＝0
73.理想气体的混合过程，混合过程△Smix：
△Smix＝0
74.化学势的正确表达式是（）
（әG/әnB）T，P，n
75.恒温恒压下的一切相变化必然朝着化学势（）的方向自动进行。
减小。
1.理想气体节流膨胀时△H＿0,△U＿0（>
、=、<
）。
2.有两个可逆热机，热机1在800K与400K的两热源间工作，热机2在600K与200K的两热源间工作，则两热机的工作效率η1＿η2（>
3.一封闭体系进行可逆循环，其热温商之和＿0（>
4．对于隔离系统中的任意过程有△U＿0（>
1.==2.<
3.=4.=
8.选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：
理想气体经节流膨胀，ΔS_____0，ΔG_____0
8.[答]>
，<
因为理想气体经节流膨胀后温度不变，而压力降低，体积增大。
所以ΔS=nRln（V2/V1）>
0，ΔG=nRTln（p2/p1）<
13.一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热膨逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2，得V1>
V2。
因绝热过程无法从环境吸热，则同样温度下压力较低，体积较小。
14.理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：
ΔS体<
0,ΔS环>
0。
理想气体恒温压缩混乱度减小，故熵减小；
而理想气体恒温压缩时内能不变，得到的功要以热的形式释放给环境，故环境得到热ΔS环>
19.说明下列有关功的计算公式的使用条件
（1）W＝－p（外）ΔV
（2）W＝－nRTlnV2/V
（3）W≈－pV=－nRT
（4）W＝CvΔT
由体积功计算的一般公式dVpW）（外可知：
（1）外压恒定过程。
则W＝－p（外）ΔV。
（2）理想气体恒温可逆过程。
此时p（外）＝p（内），pV=nRT，
（3）液体在恒温恒压条件下
（4）理想气体的绝热过程
20.在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵________
解：
总是增大，因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加
21.理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是：
ΔS
=nRln（V2/V1）
22.在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。
对于该变化过程，
ΔS体+ΔS环___0
大于，因该变化为自发过程
23.系统由相同的始态经过不同途径达到相同的末态。
若途径a的Qa=2.078kJ，Wa=-4.157kJ；
而途径b的Qb=-0.692kJ。
求Wb（）
因两条途径的始末态相同，故有△Ua=△Ub，则
所以有，
24.4mol某理想气体，温度升高20℃，求△H-△U（）
26.始态为T1=300K，p1=200kPa的某双原子气体1mol，经下列不同途径变化到T2=300K，p2=100kPa的末态,恒温可逆膨胀Q（）△S（）
解:
恒温可逆膨胀，dT=0，△U=0，根据热力学第一定律，得
={-1×
300×
ln（100/200）}J=1729J=1.729kJ
ln（100/200）}J·
K-1=5.764J·
K-1
28.卡诺热机的效率只与
___________
有关，而与________
无关.答案详解：
根据定义可知为两个热源的温度工作物质
29.已知下列反应的平衡常数：
H2（g）
+
S（s）
=
H2S（s）为K1
；
O2（g）
SO2（g）为K2
。
则反应
SO2（g）
H2S（g）的平衡常数为________
（K1/K2。
由反应式可知，K=K1/K2）
31.已知温度T时，液体A的蒸气压为13330Pa，液体B的蒸气压为6665Pa，设A与B构成理想液体混合物，则当A在溶液中摩尔分数为0.5时，其在气相中的摩尔分数为________.
33.恒温恒压下，在a与b组成的均相体系中，若a的偏摩尔体积随溶度的改变而增加，则b的偏摩尔体积将如何变化？
减小，吉布斯-杜亥姆公式36.体系经历一个不可逆循环后--------------------？
环境的熵一定增加。
.37.公式
的适用条件是封闭系统,等温等压可逆过程。
2.按系统与环境之间物质及能量的传递情况，系统可分为敞开系统、封闭系统、隔离系统。
47.若某状态下的空气经节流膨胀过程的∆（pV）＞0，则μJ-T（无法确定）；
∆H（=0）∆U
=（-∆（pV）＜0）。
选择填入：
（a）＞0；
（b）=0；
（c）＜0；
（d）无法确定。
51.理想气体的微观特征是（理想气体的分子间无作用，分子本身不占有体积）。
在临界状态下，任何真实气体的宏观特征是（气相，液相不分）。
52.封闭系统由某一始态出发，经历一循环过程，此过程的△U（=0）；
△H（=0），Q与W关系是（Q=-W），但Q与W数值（无法确定），因为（循环过程具体途径未知）。
53.理想气体经节流膨胀后△U（=）0,△S（>
）0，△G（<
）0
54.某系统进行不可逆循环后,其系统的（S=0，环境的S>
0）
55.热力学第二定律告诉我们只有（可逆）过程的热温商才与体系的熵变相等。
56.在等温等压，不作其它功的条件下，自发过程总是向着吉布斯自由能（减小）的方进行
57.在（绝热条件）下气体的始末态压力分别（保持恒定不变）得情况下地膨胀过程称为（节流膨胀）
58.一定量的某种理想气体，在确定该气体状态时，只需要说明系统的（T，p）
【对于定量定组成的均相系统，所有状态函数中只有两个独立变量。
】
61.在恒熵、恒容不做非体积功的封闭体系中，当热力学函数___到达最___值的状态为平衡状态。
U；
小
65.当溶液中的溶质浓度增大时，溶质化学势（）（增大、减小、不变）
67.1摩尔理想气体等温膨胀使终态体积等于终态体积的100倍，其熵变为（）38.29J/k
二、选择题
1.在273k,标准压力下，冰融化成水的过程中，下列正确的是（B）
A:
w<
0B:
dH=Qpc:
dH<
0D:
dU<
o
2.任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是（D）
dGB:
dSC:
dUD:
Q
3.下面的说法符合热力学第一定律的是
（A）在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化
（B）在无功过程中,内能变化等于过程热,这表明内能增量不一定与热力学过程无关
（C）封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时,系统所做的功与途径无关
（D）气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中,其内能的变化值与过程完成的方式无关
C。
因绝热时ΔU＝Q＋W＝W。
（A）中无热交换、无体积功故ΔU＝Q＋W＝0。
（B）在无功过程中ΔU＝Q，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关。
（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故ΔU亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
4.理想气体自由膨胀与范德华气体绝热自由膨胀的区别在于范德华气体经绝热自由膨胀后
（A）ΔH≠0
（B）W=0
（C）ΔU≠0
（D）Q=0
A。
上述两过程因绝热和不做功故W与Q均为零。
于是ΔU亦均为零。
理想气体自由膨胀的焓未变，但范德华气体绝热自由膨胀的焓却不等于零。
因为真实气体的焓不仅是温度的函数也是压力或体积的函数。
6.在一绝热恒容箱中,将NO（g）和O2（g）混合,假定气体都是理想的,达到平衡后肯定都不为零的量是
（A）Q,W,ΔU
（B）Q,ΔU,ΔH（C）ΔH,ΔS,ΔG
（D）ΔS,ΔU,W
此条件下Q、W和ΔU都为零。
由ΔH＝ΔU＋Δ（pV）可见反应前后压力有变化故ΔH不为零，微观状态数有变化故ΔS不为零，ΔG＝ΔH－Δ（TS）亦不为零。
7.理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：
（A）ΔS体>
0,ΔS环<
0（B）ΔS体<
0,ΔS环>
0（C）ΔS体>
0,ΔS环=0（D）ΔS体<
0,ΔS环=0
B。
而理想气体恒温压缩时内能不变，得到的功要以热的形式释放给环境，故环境得到热ΔS环>
8.关于吉布斯函数G,下面的说法中不正确的是
（A）ΔG≤W'
，在做非体积功的各种热力学过程中都成立
（B）在等温等压且不做非体积功的条件下对于各种可能的变动系统在平衡态的吉氏函数最小
（C）在等温等压且不做非体积功时，吉氏函数增加的过程不可能发生
（D）在等温等压下，一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生
A.因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'
才成立。
9．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的
（A）热不能自动从低温流向高温
（B）不可能从单一热源吸热做功而无其它变化
（C）第二类永动机是造不成的
（D）热不可能全部转化为功
D。
正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化
10.对于一个封闭系统，下列说法中正确的有：
（D）。
（A）等容绝热过程ΔU=0；
（B）等容过程所作的功等于零；
（C）绝热过程；
ΔU=-∫pdv;
（D）循环过程ΔU=0。
11.在373K和标准大气压下，水汽化为蒸汽，由于过程的温度和压力都恒定，所以（D）
（A）ΔU=0（B）ΔH=0（C）ΔH＜0（D）ΔH＞0
12、对于组成恒定的系统，下列偏导数何者小于零：
（B）
（A）
（B）
（C）
（D）
13.理想气体进行绝热自由膨胀，下列各组答案正确的是（A）
（A）△S＞0△U=0（B）△S＜0△U＜0
（C）△S=0△U=0（D）△S=0△U＜0
14.下述过程，体系的ΔＧ何者为零？
（A）理想气体的等温膨胀（B）孤立体系的任意过程（C）在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽（D）绝热可逆过程
C可逆相变ΔG为零
15.关于熵的性质下面的说法中不正确的是
（A）环境的熵变与过程有关
（B）某些自发过程中可以为系统创造出熵
（C）熵变等于过程的热温商
（D）系统的熵等于系统内各部分熵之和
正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。
16.关于亥姆霍兹函数A下面的说法中不正确的是
（A）A的值与物质的量成正比
（B）虽然A具有能量的量纲但它不是能量
（C）A是守恒的参量
（D）A的绝对值不能确定
C
17.B物质在α相中的浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时，有（D）
AB由α相向β转移BB由β相向α相转移C
B在两项中处于平衡D无法确定
22.在体积为V、温度为T及压力为P的系统中，反应PCl5（g）⇌PCl3（g）+Cl2（g）处于平衡状态，若保持T不变，增加气体总压，使系统体积变为1/2V，则AB的解离度（C）
（A）不变（B）增加（C）减少（D）无法确定
23.在同一温度下，某气体物质的摩尔定压热容Cp,m与摩尔定容热容Cv,m之间的关系为：
（B）
（A）Cp,m<
Cv,m
（B）Cp,m>
Cv,m
（C）Cp,m＝Cv,m（D）难以比较
Cp,m-Cv,m=R
24.某体系在非等压过程中加热，吸热Q，使温度从T1升至T2，则此过程的焓增量ΔH为：
（C）
（A）ΔH＝Q
（B）ΔH＝0
（C）ΔH＝ΔU＋Δ（PV）
（D）ΔH等于别的值
25.对偏摩尔体积有下列描述，其正确的是：
（A）偏摩尔体积是某组分在溶液中所占有的真实体积
（B）偏摩尔体积具有加和性
（C）偏摩尔体积有可能是负值
（D）体系中所有组分的偏摩尔体积都是互不相关的
29.理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化中的体系熵变∆S体及环境熵变∆S环应为：
（B）
（A）∆S体>
0,∆S环<
0（B）∆S体<
0,∆S环>
0（C）∆S体>
0,∆S环=0（D）∆S体<
0,∆S环=0
变化前后理想气体的温度不变,但体积减小,所以ΔS体<
0；
若把体系和环境加在一起看作一个新的孤立体系,则经此变化后,孤立体系经历的是不可逆变化,所以ΔS孤立=ΔS体+ΔS环>
因此ΔS环>
30.下列定义式中，表达正确的是（B）。
A.G=H＋TSB.G=A＋PVC.A=U＋TSC.H=U—PV
31.在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（C）
A.Q>
0，W>
0，ΔU>
0B.ΔQ=0，W=0，ΔU<
0C.Q=0，W=0，ΔU=0D.Q<
0，ΔU<
32.关于热力学可逆过程,下面的说法中不正确的是
（A）
可逆过程不一定是循环过程
在等温可逆过程中,系统做功时,系统损失的能量最小
（C）
在等温可逆过程中,环境做功时,系统得到的功最小
（D）
可逆过程中的任何一个中间态都可从正逆两个方向到达
因可逆过程系统做最大功，故系统损失的能量最大
33.氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水
（A）ΔＳ＝０
ΔＧ＝０
ΔH＝０
ΔＵ＝０
绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即Q＝W＝0，故ΔU＝0。
此过程为绝热不可逆过程故ΔS＞0。
此过程恒容ΔH＝ΔU
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