发布时间 : 星期一 文章化学本科物理化学题库更新完毕开始阅读8277e049eff9aef8941e068a
ΔH = nCp,m(T2-T1) ：恒压且热容与温度无关 ΔG =ΔH – TΔS ：恒温
;是非题
错误！未指定书签。．（ ）能发生的过程一定是自发过程。
错误！未指定书签。．（ ）功可以全部转变成热，但热一定不能全部转化为功。 错误！未指定书签。．（ ）从单一热源吸取热量而全部变为功是可能的。
错误！未指定书签。．（ ）家里没有空调，可以打开冰箱门来代替空调达到降温的目的。 错误！未指定书签。．（ ）所有绝热过程的Q为零，△S也必为零。 错误！未指定书签。．（ ）熵值不可能为负值。
错误！未指定书签。．（ ）某一化学反应的热效应被反应温度T除，即得此反应的?rSm 错误！未指定书签。．（ ）因为?S??QR/T，所以只有可逆过程才有熵变；而
?S??A?QIR/T，所以不可逆过程只有热温商，没有熵变。
?错误！未指定书签。．（ ）物质的标准熵Sm(298K)值是该状态下熵的绝对值。
B?错误！未指定书签。．（ ）理想气体绝热可逆过程的△S一定为零，△G不一定为零。 错误！未指定书签。．（ ）体系达到平衡时熵值最大，吉布斯函数最小。
错误！未指定书签。．（ ）在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl,此过程的?rUm为零。
错误！未指定书签。．（ ）水在100℃，102325Pa下沸腾，吉布斯函数会减少。 错误！未指定书签。．（ ）△G代表在恒温恒压条件下，体系对外做功的最大能力。
错误！未指定书签。．（ ）隔离体系的熵恒定不变。 错误！未指定书签。．（ ）不可逆过程必为自发过程。
错误！未指定书签。．（ ）ΔrGm>0的反应，是不可能进行的反应。
;填空题
错误！未指定书签。．一个过程系统的熵变为△S， 而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为__△S___。(1分)
因为状态函数与过程无关 错误！未指定书签。．0 ℃, 101.3 kPa下, 1 mol冰熔化成水, 吸热 6.02 kJ,此过程 △G =
0. 错误！未指定书签。．液体水在100℃，P?下气化为水蒸气，此过程的
ΔU ＞ 0，ΔH ＞ 0，ΔS= ＞ 0，ΔG = 0
（填“＞”、“＜”或“=”
错误！未指定书签。．101.3 kPa下, 1 kg 100 ℃的水蒸气冷凝为同温度下的水,此过程 △S(系统)
<
0,
S(总)
=
0 ( 填 >, < 或 = ).
;计算题
错误！未指定书签。．(15分)101.3 kPa下, 1 mol的 100 ℃水与 100 ℃的大热源相接触, 经过两种不同的过程到达终态 100 ℃, 101.3 kPa的水蒸气: (1)保持压力不变; (2)向真空膨胀.试分别计算这两种过程的 Q, W,逆.已知 100℃,101.3 kPa下水的气化热310-6解:
(1) W = - △V = - 101.33103 Q = △H = 40.71 kJ
U = Q + W = 40.71 - 3.06 = 37.65 kJ S = Q/T = 40.71310
－3
U,△H,
Θ
S,A及G 并判断过程是否可
－1
vapHm
－2
= 40.71 kJ.mol.mol
-1
, V(l) = 18.8
m3
.mol
－1
, V(g) = 3.02310
m3
.
(3.02310
－2
-18.8310-6
) = - 3.06 kJ
/373 = 109.1 J.K
A = △U - T△S = 37.65 - 40.71 = - 3.06 kJ G = 0
∵ 在沸点下蒸发,故为可逆过程.由 △G = 0 也可判断. (2)
W =0
△U = 37.65 kJ
H = 40.71 kJ
S = 109.1 J.K
A = - 3.06 kJ △G = 0 Q =△U-W=37.65 kJ
S(环) = - Q/T = - (△U-W)/T = - 37.65310
－3
/373 = - 100.9 J.K
－1
S(总) = △S + △S(环) = 109.1 - 100.9 = 8.2 J.K > 0 过程(2)为不可逆过程.
错误！未指定书签。．（16分）1mol甲苯(l)在正常沸点383.2K可逆蒸发为蒸气，设蒸气可视为理想气体，求过程的Q、W、△U、△H、△S体、△S环、△G和
△A。已知正常沸点处△vapHm(甲苯,l)=33.3kJ2mol-1。
解：QR?QP??H?n?vapHm?33.3kJ 4分
WR?P?V?PVm(g)?nRT?1?8.314?383.2?3186J 2分
?U?Q?W?33.3?3.186?30.114kJ 2分
QR?vapHm33.3?103?S体????86.90J?K-1 2分
TTb383.2QQ?S环?环??R??86.9J?K-1 2分
TT?G??H?T?S?QR?QR?0 2分
?A??U?T?S??U?QR??WR?3.186kJ 2分
错误！未指定书签。．1mol 理想气体从300K ,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、?U、?H、?S、?G。已知此理想气体300K时的Sm?=150.0J〃K1〃mol1，cp,m=30.00
－
－
J〃K1〃mol1。（10分）
－
－
1.解：W＝－p?V=－p(V2-V1) =－pV2+pV1= -nRT2+ nRT1= nR(T1-T2) =1mol38.315J〃K1〃mol13(300K-600K)= -2494.5J
－
－
?U= nCV,m (T2-T1) =1mol3(30.00-8.315)J〃K1〃mol13(600K-300K)= 6506J
－
－
?H= nCp,m (T2-T1) =1mol330.00J〃K1〃mol13(600K-300K)= 9000J
－
－
Qp=??H?=9000J
?S = nCp,m ln(T2/T1) =1mol330.00J〃K1〃mol13ln(600K/300K)
－
－
= 20.79J〃K1〃mol1
－
－
由 Sm?(600K)=Sm?(300K)+?S=(150.0+20.79)J〃K1〃mol1
－
－
=170.79J〃K1〃mol1
－
－
?TS =n(T2S2－T1S1)
=1mol3(600K3170.79J〃K1〃mol1－300K3150.0J〃K1〃mol1)
－
－
－
－
＝57474J
?G=??H－?TS＝9000J－57474J =－48474J
错误！未指定书签。．在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中 ，将 5 摩尔 40℃ 的水与 5 摩尔0℃的冰混合，求平衡后的温度，以及此系统的 △H 和 △S。已知冰的摩尔熔化焓为 6024 J2mol
－1
－1
，水的等压摩尔热容为 75.3 J2K12mol
－
。(10分）
解： 系统恒压绝热且不做非体积功，过程 △H = Qp =0
若冰全部熔化 △H1 = n△熔化Hm = 5mol36024J2mol－1 = 30120 J，
水降温到0℃时 △H2= nCp,m(T2 － T1) = 5mol375.3J2K2mol－13(－40K) = －15060J
因△H1+△H2 = 15060 J >0 ， 故冰不会全熔化， 系统温度为0℃。 ( 或者假设冰全部熔化并升温至t. 根据△H=0， 可算出t<0，故合理值应为0)。
设冰的熔化量为n mol，过程的变化如下：
?H2,?S25mol,T?313.2K,HO(l)?????5mol,T2?273.2K,H2O(l) 12
?H1,?S1nmol,T?273.2K,HO(s)?????nmol,T2?273.2K,H2O(l) 22
则 △H =△H1+△H2 = n (6024 J2mol－1) － 15060J = 0， 得 n = 2.5 mol 所以冰熔化熵变
?S1??H1（2.5?6024）J?T273.2K=55.12 J2K－1
水冷却过程的熵变
?TT21nHOCp,m2 △S 2=
－1
TdT?nHOCp,mln2T2?(5?75.3)J?K?1ln273.2K313.2KT1= －51.44 J2K
所以 △S=△S1 + △S2 = 3.68 J2K－1
错误！未指定书签。．将装有0.2 mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20 dm3
的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、x mol氮气。将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。已知乙醚在100 kPa下沸点为308.15K，此时的蒸发焓为25.10 kJ2mol－1。试求 （1） 混合气体中乙醚的分压；
（2） 分别计算氮气和乙醚的△H、△S、△G。 （10分）