物理化学练习(热力学第二定律)2008级X 联系客服

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物理化学练习(热力学第二定律)化学/化生2008级

一、选择题

1. 25℃时,1 mol 理想气体等温膨胀,压力从 10p?变到p?,体系吉布斯自由能变化多少?

(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 kJ

2. 已知某气相反应在T1= 400 K,p = 1.01325×106 Pa 时的热效应与T2= 800 K, p = 1.01325×106Pa 时的热效应相等,则两种条件下反应的熵变: (A) ΔrSm(T1) > ΔrSm(T2) (B) ΔrSm(T1) = ΔrSm(T2) (C) ΔrSm(T1) < ΔrSm(T2)

(D) 不能确定其相对大小

3. 2 mol H2和 2 mol Cl2在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体,起始时为常温常压。则: (A) ΔrU = 0,ΔrH = 0,ΔrS > 0,ΔrG < 0 (B) ΔrU < 0,ΔrH < 0,ΔrS > 0,ΔrG < 0 (C) ΔrU = 0,ΔrH > 0,ΔrS > 0,ΔrG < 0 (D) ΔrU > 0,ΔrH > 0,ΔrS = 0,ΔrG > 0

4. 在标准压力p?下,383.15 K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) ΔG < 0 (B) ΔH = Qp (C) ΔSISO < 0 (D) ΔSISO > 0

5. 某体系分A,B两部分,这两部分的热力学概率分别为?A和?B,则整个体系的微观状态数?与?A,?B的关系为:

(A)?=?A?B (B)?=?B /?A (C)?=?A +?B (D)?=?B–?A

6. 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:

(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

7. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的ΔvapG?值应如何 变化?

(A) ΔvapG?= 0 (B) ΔvapG?≥ 0 (C) ΔvapG?< 0 (D) ΔvapG?> 0

8. 对物质的量为n的理想气体,(?T/?p)S应等于:

(A) V/R (B) V/nR (C) V/CV (D) V/Cp

9. 用 1 mol 理想气体进行焦耳实验(自由膨胀),求得 ΔS = 19.16 J· K-1,则体系的吉布斯自由能变化为: ( ) (A) ΔG = 19.16 J (B) ΔG < 19.16 J

(C) ΔG > 19.16 J (D) ΔG = 0

10. 将一个容器用隔板隔成体积相等的两部分,在一侧充入1 mol理想气体,另一侧抽成真空。当抽去隔板后,气体充满全部容器。则开始气体在一侧的数学概率和气体充满全部容器的数学概率分别为:

L

(A) 1, () (B) 1,2

12LL

(C) () ,1 (D) 2,1

12L

11. 1 mol 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)

12. 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ΔS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)

13. 2 mol液态苯在其正常沸点(353.2 K)和101.325 kPa下蒸发为苯蒸气,该过程的ΔvapA等于

(A) 23.48 kJ (B) -5.87 kJ (C) -2.94 kJ (D) 1.47 kJ

14. p?,100℃下,1mol H2O(l)与 100℃大热源接触,使水在真空容器中汽化为 101.325 kPa 的H2O(g),设此过程的功为W,吸热为Q,终态压力为p,体积为V,用它们分别表示ΔU,ΔH,ΔS,ΔG,ΔF,下列答案哪个是正确的?

15. 1 mol理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10倍,则体系、环境和孤立体系的熵变应分别为: (A) 19.14 J·K-1, -19.14 J·K-1 , 0 (B) -19.14 J·K-1, 19.14 J·K-1 , 0 (C) 19.14 J·K-1, 0 , 19.14 J·K-1

(D) 0 , 0 , 0

16. 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T-S图为:

17. 在p?,273.15 K下水凝结为冰,判断体系的下列热力学量中何者一定为零?

(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG

18. 大多数物质的液体在正常沸点时的摩尔气化熵为: (A) 20 J·K-1·mol-1 (B) 25 J·K-1·mol-1 (C) 88 J·K-1·mol-1 (D) 175 J·K-1·mol-1

19. 在标准压力p?和268.15 K下,冰变为水,体系的熵变ΔS体应:

(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定

20. 在101.3 kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Qp,在该相变过程中下列哪个关系式不成立?

(A) ?S体> 0 (B) ?S环不确定 (C) ?S体+?S环> 0 (D) ?S环< 0

二、计算题

21. 某气体状态方程为 pV = n(RT + Bp),始态为p1T1,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2,试求该过程的Q,W及气体的ΔU,ΔH,ΔA,ΔG,ΔS。

22. 计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。 He (101?325 kPa,473 K)???He (101?325 kPa,673 K) 已知:Cp, m [He(g)] = (5/2)R ,473K 时 S m[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1 。

23. 请计算 1 mol 苯的过冷液体在 -5℃, p?下凝固的ΔlS 和Δ1G。已知 -5℃ 时,固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为 0.0225 p?和 0.0264 p?;-5℃,p?时,苯的摩尔熔化热为 9?860 kJ·mol-1。

24. 1 mol理想气体在122 K等温的情况下反抗恒定外压从10 dm3膨胀到终态,已知该过程体系的熵变为19.14 J·K-1,求该膨胀过程体系反抗的外压pe,终态的体积V2,并计算 ΔU,ΔH,ΔA, ΔG,ΔS环,ΔS孤立。

25. 计算下述绝热刚性体系的熵变:

ss$

26. 试计算 0℃,p?下的1 mol液体水转变成 200℃,3p? 下的水蒸气过程中,体系的 ΔU,ΔH及ΔS。假设水具有恒定的密度和热容,且水蒸气为理想气体,已知水的摩尔汽化热为