物化第三章20131111-含答案(DOC)

1、第三章热力学第二定律引用参考资料(1)天津大学物理化学习题解答(第五版);(2)江南大学课件附带习题中选择题和填空题部分；(3)2001 山东大学一物理化学中的术语概念及练习；一、填空题1 某热机循环一周，从高温热源吸收200kJ，向低温热源放热 100kJ，则W - .：(pV)=()-100kJ程的热机效率n=()。0,3.100C、1 大气压下的水，恒温恒压下蒸发成.S () 0, G () 0。S 0、. :G = 04.一定量理想气体与 300K 大热源接触做等温膨胀，吸热Q=600KJ，对外所做功为可逆功的 40%，则系统的熵变 S=()。5kJ K-1S () 0, W () 0

2、 (填 ：=)。6.乙醇液体在常压、正常沸点温度下蒸发为乙醇蒸汽，过程的H与 US 的关系是();2在高热源 Ti和低温热源 T2之间的卡诺循环，其热温熵之和)。循环过100C、1 大气压的水蒸气，则QrT-WrT600kJ0.4 300K= 5kJ K5. 1mol 单原子理想气体从P1、T1等容冷却到p2、T2，则该过程.：U(H与Q的关系是()，计算心H所需要的热力学基础数据：()或者)和(S；Q=. H；乙醇在正常沸点下的蒸发焓.SvapHm；乙醇液体在正常沸点下的标准摩尔生成焓.-.fHm；乙醇蒸气在正常沸点下的标准摩尔生成焓厶fHm：7.某一系统在与环境 300K 大热源接触下经历

3、一不可逆循环过程，系统从环境得到 10KJ 的功，则系统与环境父换的热Q= () ；ASsys= () ；ASamb=()。-10kJ ； 0 ； 33.33J K-1因为循环过程U =Q W =0；& 298K 气相反应 CO (g) + 1/2 O (g) = CO2( g),该反应的 AG _ A二 U=H (填.：.=)。.G ；： ,：U H9.下列过程中，系统的 AU、厶 S、JG 何者为零：(1)理想气体向真空恒温自由膨胀_ (2)某一循环过程 _(3)可逆相变过程_下列过程中，系统的.U、厶 S、AG 何者为零：(1)：U = 0 ( 2)-：U = 0、厶 S = 0

4、、G = 0 ( 3).G = 010. 克拉佩龙方程的应用条件是 _克劳修斯-克拉佩龙方程的应用条件是 _纯物质的任意两相平衡，纯物质的气-液或气-固两相平衡11.液态SO2的蒸汽压与温度的关系为PS。？1427.7K“ c14257KapHAlg-10.442，则其正常的沸点为()PaTT2.303RTK,也Hvap1m()kJ mol-1.262;27.30(a)若经恒温自由膨胀，则S()J K-1；12. 1mol 单原子理想气体从同一始态体积的V开始，经历下列过程后变至10V1，计算:(b)若经恒温可逆膨胀，则S()J K-1；(c)若经绝热自由膨胀，则.S()J K；(d)若经绝热

5、可逆膨胀，则S()J K-1。n = 1mol，单原子理想气体，V- * V2=10V1,CV,m=1.5R(a) 恒温自由膨胀nRInV2/y =8.314J K-1ln10=19.14J K-1(b) 恒温可逆膨胀 -ASa(c) 绝热自由膨胀Q =0,W =.U=0，T不变，故=S = -:Sa(d) 绝热可逆膨胀2：S二、Qr/T=0或T2/T1/V2R/CV,m所以iS =nCV,ml门山/久)+ nRlnfV?/%)=0二、选择题1 若在两个不同温度的热源(T1, T2)间，用理想气体进行卡诺循环，其热机效率为A.减少B.不变C.增加答案：B2.气体在节流膨胀过程中其熵值(A.增加

6、B.减少答案：A3一气体经不可逆循环后，系统和环境的熵变是什么()A . S（体） 0,S（环）=0B. S（体）=0,S（环） 0C. S(体)=0,：S(环) 0,S(环) 0答案：B4.在 383K , p下，1mol 过热水蒸气凝聚成水，则系统、环境及总的熵变为(50%,当改用非理想气体进行循环时，其热机效率如何变化?(设均为可逆)(D.等于零).C.不变D.难以确定A. S系 0 , S环 0 , S总 0; B. S系 0 , S总 0答案：A A C BC.S系 0, S环 0, .：S总 0; D. .：S系 0, S总0B.=0C.0 D.无法确定此过程状态函数改变量与水在1

7、00C,101.325kPa 下的蒸发过程状态函数改变量完全相同。10. 1 克-10C的水凝固成-10C的冰，其 S 为多少（）A .-80/273 + （ 0.49-1.00） ln263/273;B. 80/263C. 80/273 + (0.49-1.00) In263/273;D.-80/263答案：A11.25C时将始态为 a 的 N2和 101.325kPa 的出分别放在体积相等、被隔板隔开的两个室内，当拿开隔板，使两种气体等温混合时其吉布斯自由能G 如何变化（A.增大 B.不变 C.减小 D.不确定答案：C12.在 101.325kPa, 101C下水变为水蒸气，系统的（）A.

8、 . G = 0B. :G 0 D. ,：S = Qp/374.15KE. Qp=可逆相变热F.：H=QpG. S(总) 0H.S(总) 0B.0B.=0C.0B. =0C. 0D. 无法确定答案：B； A22.对于理想气体，下列偏微分中，数值小于零的是（）答案：D兰空0：P T汀p23.加压的液态氨 NH3U）通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH3（g）,则此过程的U（）;H （）； AS （）。A. 0B.=0C.0 D.无法确定答案：C; B; AU =：H -：pV - -：pV一-p2VgpM：0;节流膨胀过程匚H =0；Q=0；A 岂cSP.b.出cP/ cGc.即:S：PLS 0。三

9、简答题1.系统经一绝热不可逆过程由A 态变到 B 态，其熵变为（如图），能否经绝热可逆过程使系统由B 态再回到 A 态？为什么？经一绝热不可逆过程由 A 态变到 B 态，.Si0,即ASBSA，若经绝热可逆过程使系统由B态再回到 A，则必须.：S2=0，即 SB=SA,.不能进行2反应在等温等压下自发进行，其厶rHm：0，则反应的也小于零。正确与否，解释之。.：rGm: 0,而：G = . H - T.：S : 0,：S ：H / T 即可，不一定.：S必须小于零。3.指出下列公式适用范围等温等压下自发进行，则(I)S二nRInC|P2(2)dU =TdS -pdV(3).G =Vdp(4).

10、:p=卫ST(5)d lnpVapHmdT-RT2In $ = nRlnCVln互TiViTi(1)理想气体从始态 pi、Vi、Ti经历任何过程到达终态P2、V2、T2。(2)封闭系统平衡态，不作非体积功的一切过程。(3)封闭系统平衡态，不作非体积功,且恒温过程（4）封闭系统平衡态，不作非体积功（5）蒸发过程，气体为理想气体p4.请画出卡诺循环在下列坐标上的示意图:U143O*S四判断题一一判断下列各题说法是否正确，并简要说明原因（1） 不可逆过程- -定是 自发的，而自发过程一定是不可逆的。（2） 凡熵增加过程都是自发过程。（3） 不可逆过程的熵永不减少。（4） 系统达平衡时熵值最大，自由能

11、最小。（5） 某系统当内能、体积恒定时， 飞：的过程则不能发生。（6）某系统从始态经一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。（7）在绝热系统中，发生一个不可逆过程从状态III ,不论用什么方法，系统再也回-O- HP OOTOS不到原来状态了。（8）绝热循环过程一定是个可逆循环过程。（1）不可逆过程一定是自发的（错， 如不可逆压缩并非自发过程），而自发过程一定是不可逆的（对）（2）错，必须是在孤立系统中凡熵增加的过程都是自发过程（3）错，必须是在孤立系统中才成立（4 ）错，缺少前提条件，绝热系统或孤立系统中达平衡时熵值最大，恒温恒压不作非膨胀功的前提下，系统达达平衡时自由能最小。（5）错，由公式 dU=TdS-pdV，当 U、V 恒定时，dS=0，S ： 的过程则不能发生。但上述公式必须在组成不变的封闭系统，W=0的条件下才能适用。（6）错，因为根据熵增原理，绝热不可逆过程：S i.，而绝热可逆过程的