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1、物理化学公式复习docx物理化学公式复习第一章气体PV = nRT = -RT.1. 理气状态方程2. 混合理气的平均摩尔质量3.道尔顿分压定律（一定T、V条件）4. 分压力和总压力关系 空=歹万v = yvs5. 阿马格分体积定律 （一-定T、P条件）PVZ UL6. 压缩因子的定义 一一 RT（尸+為必-心恥7.范徳华方程 48 维里方程B、 CZ（P? T）= l + BtP+CtP2 +DfP3 + D分别称第二、第三、第四维里系数。9 对应状态原理第二章热力学第一定律,Mf = Q + W. dU= dQ+系统吸热为正，放热为负。系统得功为正，对环境做功为负。 2体积功定义泗一P川w

2、 = 一也（耳一 ）适用恒外压过程IT = - P PdK（可逆过程）Wr = -p PdV = -nRT In 冬 K （一定量理气恒温可逆过程）W = AU =叫卫2 一爲）（理想气体绝热过程，不论过程是否可逆都 适用）3内能0 dV= 0的过程)（1） U = cvdT =必弘（72 - T）（适用于n、C v, m恒定，理想气体单纯PVT变化的一切过程）4 .焰的定义式/ = +&#(1)AF = AL7 + A(PK)5焰变（2）翌_ = Qp （必=a dp=Q）辽訂严加“必唤-h C6摩尔热容（1 ）恒容摩尔热容的定义式只有P、T变化的过程）（理气 一丹加恒定，单纯PVT变化的一

3、切过程）（lmol 物质 at = Q、0,（2）定压摩尔热容的定义式（3） 一 =理（只适用于理气）7 .反应进度 VB8标准摩尔反应熔弹 ）=S 叽號（0，门=-X勺亠礦（0，n9 基尔霍夫公式/ i 、 A H（T） = A H（298.15）+ f A dT（1 ） r m / r 7 J29&15 r Pm（只适用于在298. 155T的温度范围内，参加反应各物质的种类和和态皆不发 生变化的反应。）10 .化学反应的恒压摩尔反应热和恒容摩尔反应热的关系式2, -Q,= 也（巧-亠（T）吃灯（g）财=心（g）皿（此 式适用于由同一始态，分别经恒温恒压及恒容反应，达到仅p、V不同的未态化

4、学反应摩尔 热效应的计算。）11 理想气体可逆绝热过程方程式PVr.二常数TV二常数TP=常数12 节流膨胀系数（焦耳-汤姆生系数）QP）h13 .理想气体=q更）_of遁）-d14 .火焰最高理论温度 =AH = O（恒压绝热）1. 隔离系统内发生的可逆变化过程（）A . S=O,AS （环）=0 B. AS0,AS （环）=0C. AS=0,AS （环）0 D.AS0,AS （坏）0.2. 实际气体经一不可逆循坏（）A. AS=0,AU0 B. AS0,AU0C. AS=0,AU=0 D. AS0,AU=03. 理想气体向真空膨胀时（）A.AU=（）,AS=O,AG=O B. AU（）,A

5、S0,AG0C. AU0,AS0,AG0,AG0 B.竺系+ 环 9 C.竺环 9 D.竺系+环AA B. AG=AA C. AG-5142匕7 血D. 乂一 514.2上血。厂111欲使一过程的AG二0,应满足的条件是（）A.可逆绝热过程 B.恒容绝热且只作膨胀功的过程C.恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程 D.恒温恒容且只作膨胀功的可逆过程12. 在恒温恒压不作非体积功的情况下，下列那个过程肯定可以自发进行（）A. H0,且AS。 B. H0,且/XSWC. AH0 D. AH0, _ftAS013. 己知金属铝的熔点耳为933K,熔化热卜H为10619 J 叨加匕若其液体和固态 时的摩尔定压

6、热容9皿（1）和？M（S）分别为34.3和32.8疋7加刀电,则当铝从 873K加热到973K时，其爛变化为（）A.46 B.5.15 3 KT 泅C.7.20 / 疋7 加o广！ D.15.0 J 泅巳15. 1Mo1N2在 Fi iO1325Fa,7 = 29迟$ = 191FK ：的初态，经可逆或不 可逆的绝热膨胀,使温度降到250K,若N可以看做理想气体,则比较这两种 过程,相同的量将是（）A.终态压力P2 B.终态爛S2 C.过程的AG D.过程的AH16. )I). AU0 B. AS017. 理想气体经一个不可逆循环过程，贝叽 ）A. AS（系）0 B. AS（环）0 C. AS

7、 （系）0 D. AS （环）0, AG0 C. AS0, AG0, AG0查看所有选择题答案vvA、C、D、X、X B、B、C、D、C C、C、D、C、D D、B、A、B、C二.填空题1. 对于无相变化，无化学变化只做体积功的封闭系统，I勿人的值（）（填:大于零,小于零，等于零）査看答案VV大于零2. 将50KJ的热由350K的大热源传至300K的另一个大热源时的ASK ）查看答案vv厶-bR In mol.3. 理想气体与温度为T的大热源相接触而做恒温膨胀并吸热Q,若所做的功是达到相同终态的最人功的50%,则系统的$=（ ）査看答案vv坐T.4. 298K下，将两种理想气体分别取IMol进

8、行恒温恒压的混合，则混合前后热力学性质的变化情况为：AU 0, AS 0, AG 0（填:,或=）査看答案VV二、5. 298K下，将两种理想气体分别取ldn?恒温混合成ldn?的混合气体，则混合前后热力学性质的变化情况为：AU 0, AS 0, AG 0（填:,或二）查看答案VV=、 =、 6. IMol双原子理想气体由始态370K, lOOkPa分别经： 等压过程； 等容过程；加热到473K ,则两个过程下列物理量的关系是Q QW. W2, AHi Id ASj AS2 （填： ，或二）査看答案vv、V、=、 7. IMol理想气体从同一始态I （Pi,V、Tj分別经过绝热可逆和绝热向真空

9、自由膨胀至相同的v2 ,其相应的始态为II （p2, v2, t2）及III6, v3, t3）,则在两 个终态间的关系是：2 AT：J , p2 Pa, AS2 ASa （填：,或二）査看答案vvV、V、8. 323. 15K 时水的饱和蒸气压为 13. 33kPa,若 IMol 水在 323. 15K, 13. 33kPa 的条件下向真空蒸发为323. 15K, 13. 33kPa的水蒸气，则此过程的U 0, AH 0, AS 0, AA 0, AG 0。（填： ，或二）查看答案vv9. 有IMol理想气体，始态温度为T,術只为经下述不同过程达到终态,终态体积均为：等温不可逆膨胀，AS 0

10、;2 绝热等外压膨胀，AS 0;3 绝热可逆膨胀，AS 0o （填： ，或二）查看答案vv、=10. 理想气体经节流膨胀后，AU 0, AS 0, AG 0 （填：,或二）査看答案vv、11. 系统经绝热不可逆膨胀AS 0,经绝热不可逆压缩AS 0。查看答案vv 12. IMol单原子理想气体等容从A冷却到则该过程的AS 0,AW 0o査看答案vv13. 实际气体经节流膨胀后AS 0。查看答案vv14. 某系统进行不可逆循环后，其系统的AS 0,环境的AS 0o査看答案vv=,15. 液体在沸点时等温蒸发， 0, AA 0, AG 0。查看答案vv、 =16. IMolC的过冷水在101. 3

11、25kPa下变成T0C的冰，其过程的U 0, AH 0, AS 0, AG 0。查看答案vvV、 V、 V、 17. IMol理想气体从同一始态ACphVhL）分别经过绝热可逆膨胀到B（p2, V2, T2）和绝热不可逆膨胀B （p2 ,V； , T/ ）两个过程，这两个过程具有的 关系是 丁2 T/, V2_V/ , AS AS查看答案vv18. IMol理想气体绝热向真空膨胀，体积扩大1倍，则此过程AS（系 统）+AS（环境） 0, AS （环境） 0査看答案vvV、V、19. 在绝热体积恒定的容器中发生一化学反应，使容器中温度,压力都增人, 则该过程的AU 0, AH 0, AS 0,

12、AA 0。查看答案vv二、 、20. 一气体相反应A+2B=2C,该反应的 几;若将该反应布置成一可逆电池，使之作电功W,那么该反应所能做的功W W査看答案VV21. 在等温等压下某吸热反应能口发进行，则该反应的AS 0查看答案VV22. 某气体的状态方程为pV,=RT+bp（b为大于零的常数），此将该气体向真空绝热膨胀后的温度变化 0 o此气体经节流膨胀后的温度变化AT Oo查看答案vv= 23. 某居室与外界绝热，室温将工作于室内的电冰箱门打开，经过一段时间后的温度后，电冰箱停止工作，然后测得室温为T?，则T2 T. o查看答案vv24. 已知某系统从300K的恒温热源吸热1000J,系统

13、的爛变AS二10J.此过程为 过程（填可逆或不可逆）。查看答案vv不町逆 %）m = I25. 在理想气体的TS图上，等容线的斜率、出丿f,等压竺=1查看答案VV（刃7旳片=T/T（dS/dT）v = T/Cv J9T/dS）p = T/C? 26. lmol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨胀,AS严 J. K1;若经等温可逆膨胀AS?二 J. K1,若经绝热自由膨胀AS尸 J. Kd；若经绝热可逆膨胀AS严 J.查看答案vv5.76、5.76、5.76、027. 可逆热机的效率最高，在其他条件相同的条件下，假设由可逆热机代替其他热机来牵 引列车，其速度将査看答案vv最小28. lmo

14、l理想气体在25C时由lOOkPa变到lOOOkPa,若经过等温可逆压缩，则AS严 J. K1;经p环二lOOOkPa的恒外压等温压缩，则S2= J. K-1;第一个过程的AS环二 J. K1,第二个过程的AS环= J. KHo19.14、-19.14、19.14、74.8329. lmol理想气体由0C, lOOkPa变到0C200kPa,此过程的AG二 J。查看答案vv1574三.判断题1 爛增加的过程一定是自发过程査看答案vv错，理想气体的等温可逆膨胀ASvO2. 绝热对逆过程的$=(),绝热不可逆膨胀过程的厶S0,绝热不对逆压缩过程ASvO查看答案vv第三个结论错3. It于系统经循环

15、过程后回到始态,Asm,所以一定是一个不可逆过程查看答案vv错,环境的爛变应加在一起考虑4. 平衡态爛最大査看答案vv错,要在隔离系统中平衡态的爛才最大5. 在任一可逆过程中$=(),不可逆过程中AS。查看答案vv错6. 白发过程的方向就是系统混乱度增加的方向査看答案vv错,如过冷水结冰ASvO,混乱度减小7. 吉布斯函数减小的过程一定是自发过程查看答案vv错，必须在等温，等压,W=0的条件下才有此结论&在等温，等压下，吉布斯函数变化人于零的化学变化都不能进行查看答案VV错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水9. 系统山W膨胀到V2,其中经过可逆途径时做的功最多査看答案VV错,此说法的条件

16、不完善，如在等温条件下10. 过冷水结冰的过程是在恒温，恒床，不做其他功的条件下进行的，山基本方程可得G=0査看答案vv错，不满足均相系统这一条件11. 理想气体等温自由膨胀吋，对环境没有做功，所以-pdv=o,此过程温度不变dU=O,代入 热力学基本方程du二TdS-psV,因而可得dS二0,为恒炳过程查看答案vv错,8W/-pdV12. 某体系从始态经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根据嫡增加原理，绝热不可逆过程的 so,ifu绝热可逆过程的$=(),从同一始态出发, 经历一个绝热不可逆过程后的爛值和经历一个绝

17、热可逆过程后的爛值永不相等,不可能 达到同一终态13. 不町逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的查看答案vv不正确，白发过程一定是不可逆过程的，但不可逆不一定是白发的。例如理想气体的等 外压压缩就不是自发过程，但是不可逆过程14. 功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功査看答案vv止确，爛值不仅与温度一个变量有关,还与其他状态性质如体积，压力有关。如双变量 系统，则或。系统经过某一变化后爛值的改变将取决于这些因索变化的综合效应。 本题的一个典型例子是系统的绝热膨胀。15. 自然界中亦在温度降低，但爛值增加的过程查看答案vv止确，爛值不仅与温度一个变量有关，述与其他状态性质如体积，压力

18、有关。如双变量 系统，则S=f(T,V)或S=f(T,p)。系统经过某一变化后爛值的改变将取决于这些因素变化 的综合效应。木题的一个典型例子是系统的绝热膨胀。16. 爛值不可能为负值查看答案vv正确。根据玻耳兹曼定理S=klnQ,Q(热力学概率)一定大丁或等于1,故40。17. 系统达平衡的爛值最大，吉布斯函数最小査看答案vv不正确，绝热系统或隔离系统达到平衡的爛最大;恒温恒压不做非体积功的条件下，系统 达平衡时吉布斯函数最小，本题说法乎略了前提条件18. 不对逆过程的嫡不会减少查看答案vv不正确，该说法仅对绝热系统或孤立系统是正确的，木题说法乎略了前提条件19. 在绝热系统屮，发生一个从状态

19、A-B的不可逆过程，不论川什么方法，系统再也回 不到原来状态了査看答案vv正确,在绝热系统中发生一个不可逆过程，从AB,AS0,即SBSA；仍在绝热系统中，从 B出发，无论经过什么过程，系统的爛值有增无减，所以永远回不到原来状态20. 可逆热机的效率最高，在其他条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度 将最慢查看答案vv正确，可逆热机的效率是指热转换为功的效率，而不是运行速率，可逆过程的特点Z就 是推动力无限小,变化无限缓慢四问答题1. 1MO1某理想气体,C“为常数，由始态T1,V1,分别经下列过程：(1) .绝热可逆膨胀至E(2) 反抗恒外压绝热膨胀压缩至平衡态(3) .以恒定的外

20、压绝热压缩至平衡态试问上述各过程的爛变,AS是大于零，小于零?并说明原因査看答案vv答:由克劳修斯不等式：BQ/T可知，因此绝热过程的Q=0,所以A0,即绝热 程的A = 0,绝热不可逆过程的 0（1） 绝热可逆膨胀过程心=5 In（爲/） +朋In化何）=0物质的量一定，一切绝热可逆过程的皆为零，若按上式计算的结果AO,如 计算有错，就杲题给数据有误。（2） 反抗恒外压绝热膨胀，一定杲不可逆过程丁 讯井电定.应 0久 PP外）首先根据m_T）= -去2（眄- 求出终态温度丁2再由下式计算爛喪AS = nCV w 血（爲/） + 加?血（去2/去1） 0（3）恒外压绝热压缩也是不可逆绝热过程，

21、计算方法同（2）佔=曲“ In（石/） +朋In化何） 0绝热不可逆压缩时，因体积变小（V2Ti）所引起的爛变$（?）即所以必然存在S=S(T) + AS(T) 02.在什么条件下，下列等式才能成立？ Q = -坠=-山=-険=辱.式屮W为体积 功。查看答案VV答:由Q=-W说明过程的 U=O;Q=TAS则说明过程恒温可逆;AA=AQ表明过程的 （pV）=O,由上述分析可知，只有物质的量一定的理想气体，进行可逆恒温过程，题给等式才 能成立。3. 理想气体恒温可逆膨胀过程厶U=0,Q=-W,说明理想气体从单一热源吸热并全部转 变为功，这与热力学第二定律的开尔文表述有无矛盾?为什么？查看答案vv答

22、:无矛盾,系统发牛了体积变大的永久性变化，所以Q=-W是可能的。CtA 1 UW 14. “在可逆过程屮 上,而在不可逆过程屮 7：所以可逆过程的爛变人于不可逆过程的爛变”此说法是否正确?为什么？查看答案vv答:不正确，当终态相同吋,可逆与不可逆过程的dS相同，但8Q不同5. 理想气体经绝热不可逆膨胀$(),若经绝热不可逆压缩，则$(),还是AS查看答案vv答:AS0增原理。6. 将一冰箱全套放置在室内，然后打开冰箱门,让冰箱的制冷机运转，整个室内温度将生 髙，降低还是不变？为什么？査看答案vv答:升高,把室内冰箱作为系统,50,而W0,所以!；()说明室内温度将牛高。7. 热力学函数A,G是

23、否有明确的物理意义？査看答案vv答：热力学函数A, G是为了应用上的方便人为定义的断数,没有明确的物理意义，在 恒温条件下 A等于可逆的非体积功;在恒温，恒压条件下AG等于对逆的非体积功。五.计算题1. 物质的量为n的理想气体绝热|由膨胀，体积由W膨胀到V2,求AS并判 断该过程是否自发。塑=0,解题思路：绝热口由膨胀不是可逆过程，虽然工 ，但而运用理想气体万能公式 5 PS进行计算时，已知条件又不够。为此，先利用热力学第一定律寻找隐含的已知条件, 然后再进行计算。査看答案vv解：由热力学第一定律有：A!7 = e + Jy = 0 + 0=0理想气体的热力学能只是温度的函数u=o则T=0即T

24、1=T2,s=如卸%心+%莎碍+ 唔 0,所以该过程I2. lmol单原子理想气体进行不可逆绝热膨胀过程达到273K, 101. 325kPa, AS=20. 9J. Q, W二-1255J,求始态的 pb Vb Tlo 解题思路：单原子理想气体进行不可逆绝热膨胀过程达到273K,101. 325kPa, AS=20. 9J. K_, W=-1255J,求始态的 pb Vb Tlo查看答案vv解：绝热过程Q=0,则厶U=Q+W=0+W=W即刃 c 力爲一7；）=加刃 X = x&314疋 Tx（273 疋一 ） = 一125 打 2解得 Ti=373.6K-KS = nCn5 973=mol

25、x 二 x 8 314 J 加o厂i 疋 J x 血 上二 + mol x 8 314 J 叨。尸 疋In 2 373.6 1C= 20.9疋J解得 P1 = 5UA94kPa1翻x8.314JLx373.6K101325甩3. lMol,101.325kPa,100C的水与100C的热源接触，真空蒸发成101.325kPa,100C的水 蒸气。试选择当的判据判断过程的自发性。査看答案vv解：运用爛判据鸥丹=朋+感叔0自发=0平衡Atf A-A(r) A(r) Pgg-P Pg nRT所以过程自发。本题还可以选择A4判断来判断：AAr W自发= -A(r)m=28. 03J. mol-1 试求

26、：(a) 不抽掉隔板达平衡后的AS o(b) 抽掉隔板达平衡后的AS o査看答案vv解：不抽掉隔板最后达热平衡，平衡斤温度为T,设左边为室1,右边为室2刃 qS 兴(T-Ty) = CVk (T2 -T)= 2mol(29SK-T)f = 293疋T TS = nov 血牙7 + 兀矶 In 21 (2293/f 293 疋= l(28.03J-1)ta-+2x(28.03J-1)fe = 0.0248/ AT 283疋 298AT3)抽去隔板后的爛变有二部分组成，一部分为上述热爛变化，另一部分为等温变。=0.0248疋J3V 37A=?ln+ Aln 2 =(加刀)(8.314 I 血引T)ln 3 + (2叨川)x (8.314八 叨。广】)ln- = 15.88J-2AS = + A2 = 15.91J5. 在lOg沸水中加入lg273.2K的冰求该过程的Q,W,AU,ZH,ZS的值各为多少？已知 冰的熔化为6025j.mol,水的热容Cm=75.31J.K.mor。查看答案vv解：以10g水和眩冰为体系，设热量不转移到环境，芥设终态温度为几+%匚林(7-273.2 =论7也(373.2広-门(占滋2)(6025曲广】+ （詁。严）X 05.31 J K mol）（373.2 疋一