物化题练习题 联系客服

设Cm与T无关,CV。m=(3/2)R。

3. 在一绝热可逆膨胀过程中,某双原子分子理想气体的内能减少5000 J,求此过程中体系的焓变ΔH。已知双原子分子理想气体的CV,m=5R/2;Cp,m=7R/2 。

五. 证明题(第二章)

1. 试证明:Cp-Cv=T·(?p/?T)v·(?V/?T)p

2. 试证明:Cp-Cv=-(?p/?T)v [(?H/?p)T-V]

3. 试证明:在恒压过程中,内能变化可表示为:dU=[ Cp-p(?V/?T)p ] dT 。 4. 试证明:(?U/?T)p=Cp-p (?V/?T)p

第三章 热力学第二定律

一. 选择题

1. 理想气体绝热向真空膨胀,则:( )

(A) ΔS=0,W=0 (B) ΔH=0,ΔU=0 (C) ΔG=0,ΔH=0 (D) ΔU=0,ΔG=0

2. (1) 不可逆过程热温商之和; (2) 可逆过程热温商之和; (3) 与过程无关的状态函数; (4) 与过程有关的状态函数。 以上描述熵变的说法中,正确的是:( )

(A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 4

3. 室温下对一定量的纯物而言,当Wf=0时,(?A/?T)V值为:( ) (A) 大于零 (B) 小于零

(C) 等于零 (D) 不确定

4. 可通过以下哪一途径求得任一不可逆绝热过程的熵变ΔS?( )

(A) 始终态相同的可逆绝热过程 (B) 始终态相同的可逆恒温过程 (C) 始终态相同的可逆非绝热过程 (D) (B) 和 (C) 均可

5. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )

(A) 不可以达到同一终态 (B) 可从同一始态出发到达同一终态 (C) 不能判定向(A)、(B)中何者正确 (D) 可达同一终态,依是膨胀还是压缩而定 6. 对实际气体的节流膨胀过程,有:( )

(A) ΔH=0 (B) ΔS=0 (C) ΔG=0 (D) ΔU=0 7. 理想气体恒压膨胀,其熵值如何变化?( )

(A) 不变 (B) 增大 (C) 减少 (D) 不能确定 8. p,0℃下,水凝结为冰,下列何者一定为零?( )

(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG

9. 绝热下,用大于气筒内的压力,迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变:( ) (A) 大于零 (B) 等于零

5

?

(C) 小于零 (D) 不确定 10. 标准压力和268K时,冰变为水,体系的熵变应:( ) (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不能确定

11. 1mol理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀(Q=0),使体系的体积增大一倍,

-1-1

则ΔS(体),ΔS(环) 和ΔS(隔离)(单位:J·K·mol)为:( ) (A) 5.76,-5.76,0 (B) 5.76,0,5.76 (C) 0,0,0 (D) 0,5.76,5.76

12. p,270K下,1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰,则体系的熵变(ΔS1)及环境的熵变(ΔS2) 应为:( )

(A) ΔS1<0,ΔS2<0 (B) ΔS1<0,ΔS2>0 (C) ΔS1>0,ΔS2<0 (D) ΔS1>0,ΔS2>0

13. p?,298K下,双原子理想气体的体积V1=48.91dm3,经等温自由膨胀到2V1,其过程的熵变为:( )

(A) 11.53 J/K (B) 5.765 J/K (C) 23.06 J/K (D) 0

?

14. p,90℃的液态水气化为90℃的水蒸气,体系的熵变将:( ) (A) >0 (B) <0 (C) =0 (D) 不确定

15. 水在p?和100℃下沸腾时,下列各量何者增加:( )

(A) 熵 (B) 气化热 (C) 吉布斯自由能 (D) 蒸气压

16. 在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,下列结论中正确的是:( ) (A)ΔU=0 (B) ΔF=0 (C) ΔS=0 (D) ΔG=0

17. 单原子理想气体的Cv,m=(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程的熵变ΔSp与等容过程的熵变ΔSv之比是:( )

(A) 1/1 (B) 2/1 (C) 3/5 (D) 5/3

18. 用1mol理想气体进行焦耳实验(自由膨胀),求得ΔS=19.16 J/K,则ΔG为:( ) (A) ΔG=19.16 J (B) ΔG<19.16 J (C) ΔG>19.16 J (D) ΔG=0

19. 一个由气相变为凝聚相的化学反应,在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中 (ΔS1

为体系熵变,ΔS2为环境熵变) ,哪一组是正确的:( )

(A) ΔS1>0,ΔS2<0 (B) ΔS1<0,ΔS2>0 (C) ΔS1<0,ΔS2=0 (D) ΔS1>0,ΔS2=0

20. 统计力学中,下列说法正确的是:( )

(A) 热力学概率的数值只能在0~1之间 (B) 数学概率的数值只能在0~1之间 (C) 热力学概率等同于数学概率 (D) 数学概率的数值很大

21. 在不作非体积功的封闭体系中,过程的ΔA:( )

(A) 小于零 (B) 大于零 (C) 等于零 (D) 不能判定

22. 理想气体自由膨胀到达终态后,可判断过程自发性的判据是:( )

6

?

(A) ΔH (B) ΔG (C) ΔS(隔离) (D) ΔU

23. 理想气体等温过程的ΔA:( )

(A) 大于ΔG (B) 小于ΔG (C) 等于ΔG (D) 不能确定

24. 在一简单的封闭体系(单组分,单向,各向同性)的恒压只做体积功的过程中,吉布斯自由能值随温度升高如何变化?( )

(A) (?G/?T)p>0 (B) (?G/?T)p<0 (C) (?G/?T)p=0 (D) 视具体体系而定

25. 在p、383K的水变为同温下水气并吸热Qp的相变中,何关系不成立?( ) (A) ΔG<0 (B) ΔH=Qp (C) ΔS(隔离)<0 (D) ΔS(隔离)>0 26. 范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度:( ) (A) 上升 (B) 下降

(C) 不变 (D) 无法确定 (待研究) 27. 300K下,2mol理想气体的G与A的差值为:( ) (A) G-A=1.247kJ (B) G-A=2.494kJ (C) G-A=4.988kJ (D) G-A=9.977kJ

28. 在 S、H、CV、G、A 几个函数中,数值与最低能级能量数值的选取无关的是: ( )

(A) S、H、CV、G, (B) CV、A (C) CV、S (D) A、G、H

29. 从热力学基本关系式可导出(?U/?S)V等于:( )

(A) (?H/?S)p (B) (?A/?V)T (C) (?U/?V)S (D) (?G/?T)p

30. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大? ( ) (A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀

?

二. 填空题(第三章)

1. 一切自发变化都有一定的 ,并且都是不会 进行的,这就是自发变化的共同特征。

2. 一个自发变化发生后,不可能使 都恢复到原来的状态而不留下任何影响,也就是说,自发变化是 。

3. 在绝热封闭条件下,体系的ΔS的数值可以直接用作过程方向性的判据,ΔS=0表示可逆过程;ΔS>0,表示 ;ΔS<0,表示 。 4. 实际气体绝热自由膨胀,ΔU 0;ΔS 0。

5. 理想气体向真空膨胀,体积由V1变到V2,其ΔU 0 ,ΔS 。 6. 理想气体恒温可逆压缩,ΔS 0;ΔG 0 。 7. 100℃和1.5p?下,水蒸气变成100℃和p?的液体水,则:ΔS 0;ΔG 0

8. 对一封闭体系,当Wf=0时,下列过程中体系的ΔU、ΔS和ΔG何者为零? (1) 热密

7

闭刚性容器中进行的化学反应过程 ;(2) 某物质的恒温恒压可逆相变化过 程 ; (3) 某物质经一循环恢复原状态 。

9. 公式ΔS=nR㏑(V2/V1)+CV㏑(T2/T1) 所适用的过程是 。 10. 理想气体等温膨胀过程(T=300K)中,从热源吸热600 J,做的功仅是变到相同终态最大功的1/10,则体系的熵变ΔS= J/K。

11. 从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系 的一种量度。熵值小的状态相对于 的状态。在隔离体系中,自 的状态向 的状态变化,是自发变化的方向。这就是热力学第二定律的本质。

12. 用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时,体系必须是 ,除了考虑 的熵变外,还要考虑 的熵变。

13. 在 , 等压 和 的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能 的方向进行的,直到体系达到平衡。

14. 在 , 和 的条件下,自发变化总是朝着亥姆霍兹自由能 的方向进行的,直到体系达到平衡。

15. 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。

16. 化学位μB就是B物质的偏摩尔 。

17. 在定温定压不做其他功的条件下,封闭体系的自发过程总是朝着△G 的方向进行的,直到吉布斯函数达到 时为止。相应地,在定温定压下和不做其他功的条件下,封闭体系的△G>0的过程是 发生的。

18. 从微观角度讲,熵具有统计意义,熵是描述 的物理量,是 ,具有 。

19. 定容下,物质受热后内能升高,内能随温度上升而增加的比率叫 。定压下,如果物质被加热,自由能将减小,自由能随温度减小的比率被称为该物质的 。 20. 体系的混乱度与熵的函数关系为: 。而热力学第三定律一般可表达为: 。

三. 简述题(第三章)

1. (△G)T.,p≤0的含义?

2. 绝热过程与等熵过程相同吗?为什么?

3. 两块质量相同的同种金属,温度不同,使它们相互接触并达到同一温度。若整个热传导过程均无热散失,试用熵函数证明该过程为不可逆过程。

四. 计算题(第三章)

1. 1molCH3C6H5 (分子量为92;沸点时的气化热为362kJ/kg) 在其沸点383.15K时蒸发为气

??

体,求该过程的Q、W、△vapHm和△vapSm。

2. p?下,把25g、273K的冰加到200g、323K的水中,设体系与环境无能量交换,试计算ΔS。已知:水的比热为4.18 kJ·kg-1·K-1,冰的熔化焓为333 kJ·kg-1,设它们均为常数。 3. 2mol理想气体由5p、323K加热到10p、373K。已知该气体的Cp. m=(5/2)R, 求体系的熵变。

8

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