（D）10．1mol液态苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成水和CO2气体，同时放热3264kJ·mol-1，则其等压燃烧焓为
（A）3268kJ·mol-1（B）-3265kJ·mol-1
（C）3264kJ·mol-1（D）-3268kJ·mol-1
三、简答题：
1．1mol单原子理想气体始态为273K、
，经下列过程
（a）恒容升温1K（b）恒温压缩至体积缩减一半
（c）恒压升温10K（d）绝热可逆压缩至体积减一半
上述四个过程哪一个终态压力最大？
哪一个终态压力最小？
哪一个终态温度最高？
哪一个最低？
答：
d,c,d,b
2．理想气体从相同始态分别绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到达相同的终态压力，则两者终态温度、体积及过程的焓变相同吗？
答：
不相同。
T可逆< T不可逆, V可逆 < V不可逆, ΔH可逆 <ΔH不可逆
3．请证明对于理想气体
。
4．1mol单原子理想气体，从273K、2×
经PT=常数的可逆途径压缩至压力增加1倍的终态，则该过程的ΔU为多少？
答：
-1072J
5．298K、
条件下的化学反应Zn（s）+H2SO4（ag）→ZnSO4（ag）+H2（g）放热177.9kJ，则过程的ΔH、ΔU、W、Q为多少？
6．请简单说明热力学中标准态对纯气体、纯固体、纯液体都是指什么状态？
7．对于理想气体，
Q可写成下式
Q=CVdT+
dV，其中CV只是T的函数，试证明δQ不是全微分，而
是全微分。
四．计算题
1．用搅拌器对1mol理想气体作搅拌功为41.84J，并使温度在恒压下升高1K，若气体的Cp·m=29.28J·K-1·mol-1，求该过程的Q、W以及体系的ΔU、ΔH。
2．1mol单原子理想气体，从始态273K、202.65KPa，延着P/V=常数的可逆过程，变化到压力加倍的终态，试求：
（a）通过该过程后体系的ΔU、ΔH和过程的Q、W，
（b）该途径的C热容为多少。
3．已知在298K时，C6H6（l）的
（298）=49.03kJ·mol-1
C6H6（g）的
（298）=82.93kJ·mol-1，
C6H6（l）的Cp·m=-50.8+2.55×10-3T（J·mol-1），
C6H6（g）的Cp·m=-33.0+4.71×10-3T（J·mol-1），
求苯在正常沸点时1mol液态苯气化为苯蒸气时的ΔU及ΔH。
4．气相丙烯加氢反应的
（298）=-123.35kJ，298K时碳和丙烷的燃烧热分别为-393.51kJ·mol-1和-2220.03kJ·mol-1，水的生成热为-285.84kJ·mol-1。
计算丙烯的燃烧热和标准生成热，又查得290K到400K范围内，丙烯、氢气、丙烷的CP分别为63.9，28.8，73.5J·K-1·mol-1，求373K时丙烯加氢反应的
是多少？
5．298.15K时，草酸的标准摩尔燃烧焓为-251.9kJ·mol-1，根据下面的表值数据，计算
（a）298.15K时，草酸的标准摩尔生成焓
（b）318.15K时，草酸的标准摩尔生成焓
（c）298.15K时，草酸的燃烧内能变化ΔcUm
H2（g）
O2（g）
C（石墨）
H2O（l）
CO2（g）
（COOH）2
（298.15）/kJ·mol-1
0
0
0
-285.9
-393.5
?
CP（298.15）/J·K-1·mol-1
28.87
29.29
8.79
75.31
37.24
97.91
6．已知298K,101.3KPa时，液态丙烯腈（CH2=CH-CN），石墨和H2（g）的
分别为-1756.9，-392.9，-285.5kJ·mol-1，气态氰化氢和乙炔的
分别为129.6及226.6kJ·mol-1,在101.3KPa下，液态丙烯腈的沸点为351.7K。
298.2K时其蒸发热为32.8kJ·mol-1，求298K及101.3KPa下反应C2H2（g）+HCN（g）→CH2=CH-CN（g）的
。
第二章热力学第二定律
一．判断题：
正确划（√），错误划（×）
（×）1．某化学反应的熵变可用反应热效应ΔrHm被反应温度除求得，即
。
（×）2．在压力为101.325KPa下，110℃的水变成水蒸气，所吸收的热为Q，则此过程的熵变为
。
（×）3．①若ΔS〈0，则此过程不能进行。
（×）②若ΔS〉0，则此过程一定能进行。
（√）③若ΔS=0，则此过程为可逆过程。
（×）4．苯的熔点为278.7K，则在
下，苯（l,278.7K）→苯（s,278.7K）的
ΔG〈0。
（×）5．1mol理想气体在300K，由10
等温膨胀到
，其ΔG=-5.7kJ，则该过程一定为不可逆过程。
（√）6．①根据熵增加原理，当系统达到平衡时，其熵值最大。
（×）②物质气化时，熵值增加，因此，气态比液态稳定。
（×）7．对于理想气体的自由膨胀，由于是等温过程，故dU=0，又因为其外压等于零，故PdV=0，根据dU=TdS–PdV，因此TdS=0，即该过程是等熵过程。
（√）8．101325Pa、373.2K下的1mol水向真空容器气化，最后成为101325Pa、373.2K的水汽，这是一个热力学不可逆过程，因是等温等压过程，故ΔG〈0。
（√）9．某体系从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态，为了计算某些热力学函数的变量，可以设计一个绝热可逆过程，从同一始态出发到达同一终态。
10．判断下列各过程的运算公式是否正确：
（√）①理想气体向真空膨胀：
（√）②水在298K，
下蒸发：
（×）③恒温恒压可逆电池反应
二、选择题：
（D）1．某体系进行不可逆循环过程时
（A）ΔS（体系）〉0，ΔS（环境）〈0
（B）ΔS（体系）〉0，ΔS（环境）〉0
（C）ΔS（体系）=0，ΔS（环境）=0
（D）ΔS（体系）=0，ΔS（环境）〉0
（C）2．N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中
（A）ΔU=0（B）ΔF=0（C）ΔS=0（D）ΔG=0
（D）3．单组分体系，在正常沸点下汽化，不发生变化的一组量是
（A）T，P，U（B）H，P，U（C）S，P，G（D）T，P，G
（C）4．封闭体系中，W/=0，恒温恒压下进行的化学反应，可用下面哪个公式计算体系的熵变
（A）ΔS=QP/T（B）ΔS=ΔH/T
（C）ΔS=（ΔH-ΔG）/T（D）ΔS=nRTlnV2/V1
（D）5．要计算298K，标准压力下，水变成水蒸汽（设为理想气体）的ΔG，需知道的条件是
（A）
（H2O、l）和
（H2O、g）
（B）水的正常沸点下汽化热ΔHv,m及其熵变
（C）
（H2O、l）和
（H2O、g）及ΔHv,m
（D）
（H2O、l）和
（H2O、g）及ΔHv,m
（A）6．由热力学基本关系可以导出nmol理想气体B的
为
（A）nR/V（B）–nR/P（C）nR（D）R/P
（D）7．某化学反应在300K、
下，在试管中进行时，放热6×104J，若在相同条件下，通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J，该化学反应的熵变ΔS体为
（A）-200J·K-1（B）200J·K-1（C）-20J·K-1（D）20J·K-1
（A）8．上题反应在试管中进行时，其环境的熵变ΔS环为
（A）200J·K-1（B）-200J·K-1（C）-180J·K-1（D）180J·K-1
（A）9．在题7中，该反应体系可能做的最大非膨胀功为
（A）-66000J（B）66000J（C）-54000J（D）54000J
（D）10．在383K、
下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变为
（A）ΔS体〈0ΔS环〈0ΔS总〈0
（B）ΔS体〈0ΔS环〉0ΔS总〉0
（C）ΔS体〉0ΔS环〉0ΔS总〉0
（D）ΔS体〈0ΔS环〉0ΔS总〈0
三、简答题：
1．如何将下列不可逆过程设计为可逆过程？
（1）理想气体从压力为P1，向真空膨胀至P2。
答：
可设计定温可逆膨胀
（2）两块温度分别为T1、T2的铁块（T1〉T2）相接触，最后终态温度为T。
答：
在T1和T2之间设置无数个温差为dT的热源，使铁块T1和T1-dT，T1-2dT，……的无数热源接触，无限缓慢地达到终态温度T，使铁块T2和T2-dT,T2-2dT,……的热源接触，无限缓慢地达到终态温度T.
（3）将理想气体A和B分离成纯A和B。
答：
用两个滑动时既不漏气又无摩擦的绝热套筒abcd和efgh，ef和cd为半透膜，前者只能透过A，后者只能透过B，将两筒以无限缓慢的速度反向滑动，便能可逆分开A和B。
（4）303K、
的H2O（l）向真空蒸发为303K、
的H2O（g）。
答：
可以设计两条可逆途径，一条是定压可逆，另一条是定温可逆。
（5）化学反应A（g）+B（g）→C（g）+D（g）
答：
可安排在van’tHoff平衡箱内进行可逆反应。
如果是氧化还原反应，设法安排成可逆电池。
（6）理想气体从P1、V1、T1经绝热不可逆变化到P2、V2、T2。
答：
可设计下列四条途径⑴从状态Ⅰ定容可逆或压到状态A后，再定温可逆膨胀至状态Ⅱ；⑵从状态Ⅰ定压可逆膨胀至状态B后，再定温可逆膨胀至状态Ⅱ；⑶从状态Ⅰ定温可逆膨胀至状态C后，再定压可逆膨胀至状态Ⅱ；⑷从状态Ⅰ定温可逆膨胀至状态D，再定容膨胀至状态Ⅱ。
2．下面四种设想有道理吗?
为什么？
（1）有人想用地球内部的热岩体和地表的不同温度来制造地热发电机。
答：
从理论分析可行
（2）有人想用赤道和地球二级温差来制造热机。
答：
从理论上分析可行
（3）有人想用大气压不同高度不同压力所造成的压力差来作功。
答：
此设想是错误的，因为压力随高度分布，服从Boltzman平衡分布，所以无推动力可言。
（4）有人想利用海洋深处与表面的温差来制造热机。
答:
从理论分析可行
3．下列过程中ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔF何者为0？
（1）非理想气体卡诺循环
（2）实际气体节流膨胀
答：
ΔU=0
（3）甲烷气体由T1、P1绝热可逆膨胀到T2、P2
（4）孤立体系中任何过程
（5）理想气体等温等压混合
4．1mol单原子理想气体，始态温度为T1=273K、P1=3
经则下列各过程的ΔS孤立是〉0、〈0或=0。
（1）绝热可逆膨胀到终态为2
（2）绝热反抗恒外压为2
至终态压力为2
（3）绝热可逆压缩到终态压力为4
（4）以恒定压力为4
，绝热膨胀到终态压力为4
5．简单说下列过程ΔG和ΔS计算（即如何设计过程）
（1）298K、
下，1mol乙醇（l）变为乙醇（g）的ΔG、ΔS
（2）268K、
下，1mol过冷H2O（l）变为H2O（s）的ΔG、ΔS
四．计算题
1．298.2K和5
下的1dm3O2（g）经过绝热可逆膨胀至
压力,求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔA。
已知
（298K，
）=204.8J·K-1·mol-1，Cpm（O2）=29.26J·K-1·mol-1，气体可看作是理想气体。
2．将Cd+2AgCl→CdCl2+2Ag反应布置为电池，在298K、
下反应在电池中可逆进行，作电功130.2kJ，在此温度下CdCl2的
=-389.2kJ·mol-1，AgCl的
=-126.7kJ·mol-1，求上述反应体系的
、
、
、
及可逆电池实际的热效应Q，并判断反应是否自发进行。
3．请证明
（1）气体绝热自由膨胀；
（2）焦耳-汤姆逊过程，均是不可逆过程。
4．1mol理想气体（Cv,m=3R/2），始态温度为0℃，压力为101325Pa，计算经下列状态变化的ΔG，已知
（273）=108.8JK-1·mol-1
（1）恒压下体积加倍
（2）恒容下压力加倍
（3）恒温下压力加倍
5．在恒熵条件下，将3.45mol的理想气体从101325Pa、288K压缩到7×101325Pa，然后保持体积不变，降温至288K，求此过程的Q、W、ΔH、ΔU、ΔS、ΔA和ΔG。
已知该气体的Cv,m=（5/2）R
6．在273K时，斜方硫→单斜硫的ΔH为322.2J·mol-1，已知这个变化在368K是可逆进行的，求
（1）273K时变化的ΔG；
（2）在368K时变化的ΔH。
已知Cp,m（单斜）=15.15+0.0030T（JK-1·mol-1）
Cp,m（斜方）=17.24+0.0197T（JK-1·mol-1）
第三章多组分体系热力学
一．判断题：
正确划（√），错误划（×）
（×）1．在1000gH2O中加入1molH2SO4，最后溶液体积为V2ml，则H2SO4的偏摩尔体积就等于（V2-1000）ml。
（×）2．某气体的逸度系数γ=1，则该气体一定为理想气体。
（×）3．在理想溶液中，分子间的相互作用力是忽略不计的。
（√）4．对双液系，设组分i为易挥发性物质，则χi（l）〈χi（g）。
5．在一定T、P下，对组成一定某溶液，若对其中组分i的标准态选择不同时，对i的
（√）①化学势
无影响。
（√）②对
也无影响
（×）6．在同一系溶液中组分B的浓度可用xB、mB、cB表示，其标准状态选择也不同，则相应的化学势也不同。
（√）7．二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气分压。
（×）8．在298K时，0.01mol·kg-1糖水的渗透压与0.01mol·kg-1食盐水的渗透压相等。
（×）9．对溶液而言，只有溶质才有偏摩尔质量。
（√）10．气体物质的标准态为P=101.325KPa的状态。
（×）11．处于相同T、P下的N2（g）和O2（g）皆为理想气体，则μN2=μO2。
（×）12．活度为1的状态必为标准态。
二、选择题：
（B）1．恒温时，在A-B双溶液系中，若增加A组分使其分压PA上升，则B组分在气相中的分压
（A）上升（B）下降（C）不变（D）不确定
（C）2．已知373K时，液体A的饱和蒸气压为105Pa，液体B的饱和蒸气压为0.5×105Pa，设A和B构成理想溶液，则当A在溶液中的摩尔分数0.5时，在气相中A的摩尔分数为
（A）1（B）1/2（C）2/3（D）1/3
（B）3．一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间后发现
（A）A杯水减少，B杯水满后不再变化
（B）A杯变成空杯，B杯水满后溢出
（C）B杯水减少，A杯水满后不再变化
（D）B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出
（A）4．保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势μ随温度降低而
（A）降低（B）不变（C）增大（D）不确定
（A）5．有一稀溶液浓度为m，沸点升高值为ΔTb，凝固点下降值为ΔTJ，则
（A）ΔTJ〉ΔTb（B）ΔTJ=ΔTb（C）ΔTJ〈ΔTb（D）不确定关系
（A）6．有四杯含有不同溶质但浓度相同的水溶液，其m=1mol·kg-1，分别测其沸点，沸点升得最高的是
（A）Al2（SO4）3（B）MgSO4（C）K2SO4（D）C6H5SO3H
（B）7．某温度下，A、B两种纯液体的蒸气压分别为10kPa和20kPa，当组成χB=0.4的理想溶液，有
（A）P总=16kPa（B）P总-PA=8kPa
（C）P总-PB=8kPa（D）PA=4kPa
（A）8．对于理想溶液，下列偏微熵不为零的是
（A）
（B）
（C）
（D）
三、简答题：
1．下列各量哪些为偏摩尔量？
哪些为化学势？
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
答：
偏摩尔量有1、3、6、7；化学势有2、4、7
2．试比较下列H2O的六种状态化学势的大小，按由小到大的顺序排列。
①100℃、
、H2O（l）②100℃、
、H2O（g）
③100℃、2×
、H2O（l）④100℃、2×
、H2O（g）
⑤101℃、
、H2O（l）⑥101℃、
、H2O（g）
答：
①=②③﹤④⑥﹤⑤
3．稀溶液中，若溶剂遵守拉乌尔定律，则溶质亦遵守亨利定律。
如何从微观上解释这一规律？
4．理想溶液中物质的i的Vi=V*m,i，Hi=H*m，那么是否可以推论Gi=
，Si=
。
5．试证明
6．由两种液体所形成的溶液中，组分蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏量，如果浓度用摩尔分数表示且选纯液体为标准态，组分活度系数必定大于1还是小于1？
若组分在极稀溶液中，服从亨利定律为参考态，则组分活度系数又如何？
答：
大于1；小于1
7．100℃时，与χ（NaCl）=0.0351的水溶液成平衡的蒸气压P（H2O）=0.931×
，则该溶液中水的活度为多少?
8.含有非挥发性溶质的水溶液，在101.325kPa下，-3℃时开始析出冰，已知Kf=1.86K·Kg·mol-1，Kb=0.52K·Kg·mol-1，则该溶液的正常沸点为多少？
答：
373.99K
四．计算题
1．已知液体A和液体B形成理想溶液，设在298.2K时，理想溶液Ⅰ（含1molA和3molB）的总蒸气压为101.325kPa，理想溶液Ⅱ（含2molA和2molB和饱和蒸气压为0.8×101.325kPa的6molC）的总蒸气压为101.325kPa，试求：
（1）溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的χA、χB、χC
（2）液体A和液体B的饱和蒸气压
（3）溶液蒸气中A、B摩尔分数yA、yB
（4）形成溶液Ⅰ、Ⅱ过程的ΔmixS和ΔmixG
2．甲醇的正常沸点为65℃，其蒸发热为35.15kJ·m
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