热力学三.docx

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热力学三

热力学三试卷

一、选择题（共15题30分）

1.2分（1292）

对孤立体系而言，其熵流（deS）和熵产生（diS）分别是：

（A）deS=0,diS<0

（B）deS<0,diS=0

（C）deS=0,diS≥0

（D）deS≥0,diS=0

2.2分（0088）

体系的状态改变了,其内能值:

（）

（A）必定改变（B）必定不变

（C）不一定改变（D）状态与内能无关

3.2分（0908）

CO理想气体的摩尔统计熵Sm（统计）、摩尔量热熵Sm（量热）与残余熵Sm（残余）之间的关系近似为:

　　（　　）

（A）Sm（残余）=Sm（统计）-Sm（量热）

（B）Sm（残余）=Sm（统计）+Sm（量热）

（C）Sm（残余）+Sm（统计）=Sm（量热）

（D）Sm（残余）-Sm（统计）=Sm（量热）

4.2分（0119）

下述说法哪一个错误?

（　）　　　（A）封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应

（B）封闭体系的状态即是其平衡态

（C）封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应

（D）封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线

5.2分（1035）

对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：

（A）（H/S）p=T

（B）（F/T）V=-S

（C）（H/p）S=V

（D）（U/V）S=p

6.2分（0402）

欲测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。

由公式得：

Qp=QV+ΔnRT=QV+pΔV,式中p应为何值?

（）

（A）氧弹中氧气压力

（B）钢瓶中氧气压力

（C）p

（D）实验室大气压力

7.2分（0705）

理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？

　　　　　　　　　（　　）　　　　（A）ΔH（B）ΔG

（C）ΔS（D）ΔU

8.2分（0245）

在100℃和25℃之间工作的热机，其最大效率为：

（）

（A）100%（B）75%

（C）25%（D）20%

9.2分（0297）

一容器的容积为V1=162.4m3,内有压力为94430Pa,温度为288.65K的空气。

当把容器加热至Tx时,从容器中逸出气体在压力为92834Pa,温度为289.15K下,占体积114.3m3；求Tx=?

（）

（A）1038.15K（B）948.15K

（C）849.15K（D）840.15K

*.2分（0013）

如图，在绝热盛水容器中，浸有电阻丝，通以电流一段时间，如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为：

（）

（A）W=0,Q<0,ΔU<0

（B）W<0,Q<0,ΔU>0

（C）W=0,Q>0,ΔU>0

（D）W<0,Q=0,ΔU>0

11.2分（0183）

ΔH=Qp,此式适用于下列那个过程：

（）

（A）理想气体从1013250Pa反抗恒定的外压101325Pa膨胀到101325Pa

（B）0℃,101325Pa下冰融化成水

（C）电解CuSO4水溶液

（D）气体从（298K,101325Pa）可逆变化到（373K,10132.5Pa）

12.2分（0123）

体系的压力p（体系）与环境的压力p（环境）有何关系?

（）

（A）相等（B）无关系

（C）p（体系）>p（环境）

（D）可逆变化途径中p（体系）=p（环境）

13.2分（0401）

欲测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。

公式Qp=QV+ΔnRT中的Δn为:

（）

（A）生成物与反应物总物质的量之差

（B）生成物与反应物中气相物质的量之差

（C）生成物与反应物中凝聚相物质的量之差

（D）生成物与反应物的总热容差

14.2分（0303）

某理想气体从同一始态（p1,V1,T1）出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一压力p2,若环境所做功的绝对值分别为WT和WA,问WT和WA的关系如何?

（）

（A）WT>WA（B）WT

（C）WT=WA（D）WT和WA无确定关系

15.2分（0117）

压力为106Pa的2m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105Pa时为止。

此变化中,该气体做功为多少?

（）

（A）2×106J（B）106J

（C）105J（D）0J

二、填空题（共10题20分）

16.2分（1230）

对于多组分体系：

（1）（μB/Ｔ）p,n=________；

（2）（SB,m/p）T,n+（VB,m/T）p,n=________；

式中SB,m，VB,m是组分B的偏摩尔熵，偏摩尔体积。

17.2分（0737）

选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：

实际气体绝热自由膨胀，ΔU0，ΔS_____0。

18.2分（0581）

氢气可看作理想气体，设H2为刚性分子，电子处于基态，其CV,m=___________，

Cp,m=____________，以气体常数R表示。

19.2分（0691）

在绝热封闭条件下，体系的S的数值可以直接用作过程方向性的判据,S=0

表示可逆过程；S>0表示________；S<0表示__________。

20.2分（1125）

在恒熵恒容只做体积功的封闭体系里,当热力学函数____到达最____值时,体系处于平衡状态。

21.2分（0745）

0745

选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格。

理想气体恒温可逆压缩，S_____0，G_____0。

22.2分（0079）

10mol单原子理想气体,在恒外压0.987p下由400K,2p等温膨胀至0.987p,物体对环境作功

kJ。

23.2分（1008）

300K时，将1mol理想气体在等温下使其体积从15dm3变到45dm3，则其吉布斯自由能变化

。

24.2分（0101）

如图。

两条等温线的温度分别为Ta，Tb。

1mol理想气体经过路径1231的W

与经过路径4564的W

大小关系是。

25.2分（0836）

计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。

三、计算题（共4题40分）

26.10分（0765）

将298.15K的1molO2从p绝热可逆压缩到6p，试求Q，W，ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS和ΔS隔离。

已知Sm（O2,29815K）=205.03J·K-1·mol-1。

27.10分（0984）

设有300K的1mol理想气体作等温膨胀,起始压力为15p,终态体积为10dm3。

试计算该气体的U,H,F,S和G。

28.10分（1129）

证明：

（U/p）V=CV/,式中=-（1/V）（V/p）T为压缩系数,=（1/V）（V/T）p为膨胀系数

29.10分（9152）

9152

苯在正常沸点353K下的vapH

=30.77kJ·mol-1,今将353K及p下的1molC6H6（l）向真空等温汽化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。

（1）求算在此过程中苯吸收的热量Q与做的功W；

（2）求苯的摩尔汽化熵vapS

及摩尔汽化吉布斯自由能vapG

；

（3）求环境的熵变S环；

（4）应用有关原理判断上述过程是否为不可逆过程?

（5）298K时苯的蒸气压为多大?

四、问答题（共1题10分）

30.10分（1074）

已知：

pVm=RT+Bp，式中B与温度有关，试证明：

（Um/Vm）T=[RT2/（Vm-B）2]dB/dT

并再写出（Sm/Vm）T，（Sm/p）T和（Hm/p）T的表达式。