《物理化学》复习题

1、物理化学复习题第一章 热力学第一定律一、填空题1、一定温度、压力下，容器中进行如下反响：Zn(s)+2HCl(aq)= ZnCl2(aq)+H2(g)，假设按质量守恒定律，那么反响系统为 系统；假设将系统与环境的分界面设在容器中液体的外表上，那么反响系统为 系统。2、所谓状态是指系统所有性质的 。而平衡态那么是指系统的状态 的情况。系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须到达 平衡、 平衡、 平衡和 平衡。3、以下各公式的适用条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适用于 ；Qv=U适用于 ；Qp=H适用于 ；U=适用于 ；H=适用于 ；Qp=QV+ngRT适用于 ；pVr=常数适用于 。4、按

2、标准摩尔生成焓与标准摩尔燃烧焓的定义，在C石墨、COg和CO2(g)之间， 的标准摩尔生成焓正好等于 的标准摩尔燃烧焓。标准摩尔生成焓为零的是 ，因为它是 。标准摩尔燃烧焓为零的是 ，因为它是 。5、在节流膨胀过程中，系统的各状态函数中，只有 的值不改变。理想气体经节流膨胀后，它的 不改变，即它的节流膨胀系数= 。这是因为它的焓 。6、化学反响热会随反响温度改变而改变的原因是 ；基尔霍夫公式可直接使用的条件是 。7、在 、不做非体积功的条件下，系统焓的增加值 系统吸收的热量。8、由标准状态下元素的 完全反响生成1mol纯物质的焓变叫做物质的 。9、某化学反响在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行

3、, 系统温度由T1升高到T2，那么此过程的焓变 零；假设此反响在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行，那么其焓变 零。10、实际气体的=,经节流膨胀后该气体的温度将 。11、公式QP=H的适用条件是 。12、假设某化学反响，只做体积功且满足等容或等压条件，那么反响的热效应只由 决定，而与 无关。13、常温下，氢气经节流膨胀T 0；W 0；Q 0；U 0；H 0。14、在充满氧的绝热定容反响器中，石墨剧烈燃烧的反响器以其中所有物质为系统Q 0；W 0；U 0；H 0。二、简答题1、为什么无非体积功的等压过程的热，只决定与体系的初终态？2、“因H = Qp所以只有等压过程才有H，这句话是否正确？

4、为什么？3、“因为H = Qp ，所以Qp也具有状态函数的性质对吗？为什么？4、为什么对于理想气体，公式 可用来计算任意变温过程的dU并不受定容条件的限制？5、为什么理想气体常数R在数值上等于1mol 理想气体升高1K所作的等压体积功？6、“稳定单质的焓值等于零；“化合物的摩尔生成热就是1mol该物质所具有的焓值对吗？为什么？7、反响A(g)+2B(g)C(g)的Hm(298.2K)>0，那么此反响进行时必定吸热，对吗？为什么？8、从气体的同一初态出发分别经等温可逆压缩至终态体积是，那一个过程所作压缩功大些？为什么？9、从同一初态出发，分别经可逆的绝热膨胀与不可逆的绝热膨胀至终态体积相同

5、时，气体的压力相同吗？为什么？10、测定CH3OH(l)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反响的热效应。11、设有一电炉丝浸入水中，接上电源，通以电流一段时间。分别按以下几种情况作为体系，试问、为正、负，还是为零？（1） 以水和电阻丝为体系；（2） 以水为体系；（3） 以电阻丝为体系；（4） 以电池为体系；（5） 以电池、电阻丝为体系；（6） 以电池、电阻丝、水为体系。12、设有一装置如以下图所示，一边是水，另一边是浓硫酸，中间以薄膜分开，两边的温度均为T1，当将薄膜弄破以后温度由T1升到T2，如果以水和浓硫酸为体系，问此体系的U是正、负，还是零。如果以水和浓硫酸为体系，问此体

6、系的U是正、负，还是零。如果在薄膜破了以后，设法通入冷却水使浓硫酸和水的温度仍为T1，仍以原来的水和浓硫酸为体系，问U是正、负，还是零。 12题图13、一个绝热圆筒上有一个无摩擦无重量的绝热活塞，其内有理想气体，圆筒内壁绕有电炉丝。当通电时气体慢慢膨胀，这是等压过程。请分别讨论1选理想气体为体系；2选理想气体和电阻丝为体系；两个过程的Q和体系的H是大于、等于还是小于零？14、判断以下过程中Q、W、U、H各量是正、零还是负值；理想气体自由膨胀；理想气体节流膨胀；理想气体绝热、对抗恒外压膨胀；理想气体恒温可逆膨胀；1 mol实际气体恒容升温；H2O1，P0，273KH2OS，P0，273K在绝热恒

7、容器中，H2g与Cl2(g)生成HCl(g)(理想气体反响)15、如以下图所示，设有一电炉丝浸于水中，接上电源，通以电流一段时间。如果按以下几种情况作为系统，试问U、Q、W为正、为负还是为零？1以电炉丝为系统；2以电炉丝和水为系统；3以电炉丝、水、电源、及其他一切有影响的局部为系统。 15题图 16题图16、设有一装置如上图所示，1将隔板抽去以后，以空气为系统时，U、Q、W为正、为负还是为零？2如右方小室亦有空气，不过压力较左方小，将隔板抽去以后，以所有空气为系统时，U、Q、W为正、为负还是为零？17、在标准压力下和100OC，1mol水等温蒸发为蒸汽。假设蒸汽为理想气体。因为这一过程中系统的

8、温度不变，所以，U=0，,这一结论对否？为什么？18、一气体从某一状态出发，经绝招可逆压缩或等温可逆压缩到一固定的体积哪一种压缩过程所需的功大？为什么？如果是膨胀，情况又将如何？三、综合题1、PbO(s)在291K的生成热为-219.5kJ·mol-1，在291K到473K之间，Pb(s)，O2(g)及PbO(s) 的平均比热各为0.134，0.900和0.218J·g-1·K-1，试计算PbO(s)在473K时的生成热。2、n mol理想气体由p1，V1，T1，恒温膨胀到p2，V2，T2，求过程的焓变H，结果能说明什么？3、冰在0及101.325kPa，熔化热为

9、6008J·mol-1，水在100及101.325kPa下，蒸发热为44011J·mol-1，在0100间水的平均比热为75J·K-1·mol-1，求在101.325kPa下，将1mol的0冰变成100的水蒸气，试计算其U，H。4、0.01m3氧气由273K，1MPa经过 (1)绝热可逆膨胀 (2)对抗外压p=0.1MPa做绝热不可逆膨胀，气体最后压力均为0.1MPa，求两种情况所做的功。(氧气的Cp,m=29.36J·K-1·mol-1)5、10mol的理想气体分别经过下述(a)和(b)两个过程，在673K从1.8×10-

10、3m3等温膨胀到2.4×10-3m3，试计算其膨胀功W及体系所吸收的热Q。(a)可逆恒温膨胀；(b)对抗外压为2.026×105Pa的等温膨胀。6、298.15K及101325Pa压力下，反响A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B2(g)在电池中进行，完成一个单位的反响时，系统做电功150kJ，放热80kJ，计算该反响的rHm，rUm，Q，W。7、在298.2K，101325Pa时有0.5molZn与过量稀硫酸反响，生成氢气和硫酸锌，此反响放热为7.155×104J，试计算：(1)上述过程中Q，W，U，H 的值；(2)假设上述反响在密闭容器中发生，求Q，W，

11、H，U的值。8、将1kg水过冷到-5，在101.325kPa下，参加极少量的冰屑.使过冷水迅速结冰，并使冰与水的混合物的温度迅速升至冰点，冰的熔化热为333.5J·g-1，0至-5水的比热为4.238J·K-1，求结出冰的质量。9、水在100时的蒸发热为2259.36J·g-1，那么在100时蒸发30g水，系统的Q，W，H，为多少?10、有13.074gH2，由283.0K升至333.2K(视为理气)，假设以下述二种不同的过程进行，求Q，W，U，H。(A)等容过程；(B)与环境无热交换。11、将1mol单原子理想气体，在1.013×105Pa下从298K

12、加热到373K，再恒温可逆膨胀至体积增加一倍，最后绝热可逆膨胀至温度为308K，求全过程的W，Q，U，H。12、水蒸汽的平均摩尔等压热容Cp,m=34.10J·K-1·mol-1，现将1kg373K的水蒸汽在1.013×105Pa的压力下，升温至673K。求过程的Q，W及水蒸汽的U，H。13、1molO2由0.1MPa，300K 恒压加热到1000K，求过程的Q、W、U及H。：Cp,m(O2)=(31.64+3.39×10-3T-3.77×10-5T2)J·K-1·mol-114、1mol C6H6(g)在p,353.4K正

13、常沸点下冷凝为液体。计算该过程的Q,W, U, H,苯的汽化热为394.4J·g-1。15、测得298K SO2(g)氧化成SO3(g)时的Qv,m=-141.75kJ·mol-1,计算该反响的Qp,m。16、由以下化合物的计算其 (1)(COOH)2，(2)C6H5NH2，(3)CS2(l)。17、一个20dm3的高压釜内盛有290K,100kPa的氢气，加热后使H2压力上升至500kPa。设H2为理想气体，计算：1过程的Q；2H2终态的温度。18、1mol单原子分子理想气体B，由300K , 100.0kPa经一可逆过程到达终态，压力为200.0kPa，过程的Q =10

14、00.0J, H=2078.5J1计算终态的温度、体积及过程的W, U。2假设气体先经等压可逆过程，然后经等温可逆过程到达终态，此过程的Q,W,U,H是多少？19、1mol单原子分子理想气体的CV,m=3/2R，初态为202.6kPa，11.2dm3经p/T=C常数的可逆过程，压缩到终态，压力为405.2kPa。计算：1终态体积与温度；2U与H；3所作的功。答案一、填空题1、封闭；敞开2、综合表现；不随时间而改变；热；机械；相；化学3、理想气体的单纯状态改变；不做非体积功的恒容过程；不做非体积功的恒压过程；理想单纯状态改变，对其它系统那么需过程恒容；理想气体的单纯状态改变，对其它系统那么需过程

15、恒压；过程恒温且不做非体积功；理想气体的绝热可逆过程4、O2g；C(石墨)；C(石墨)；碳元素各晶型中最稳定的相态；CO2g；碳元素完全氧化的最终产物5、焓；温度；零；只是温度的函数6、各产物的热容之和与各反响物的热容之和不相等；在所涉及的温度范围内各物质均无相变7、封闭系统恒压；等于8、最稳定物质；标准摩尔生成焓9、等于；不等于小于10、上升11、闭系、W=0、等压12、始终态；途径13、>；<；=；>；=14、=；=；=；>二、简答题1、因为无其他功的等压过程中Qp = H，而H 是体系状态函数的改变值，所以在无其它功的等压过程中Qp 只决定于初终态。2、不正确，H

16、是状态函数，H=U+PV 但凡体系状态发生变化，不管什么过程，体系的焓值都可能变化，即H 都可能不等于零。3、不对，H = Qp，只说明Qp 等于状态函数的改变值。并不意味着Qp 具有状态函数的性质，Q p 是一过程量，不是体系的状态性质，只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下Qp 的值等于体系状态函数H的改变。4、因为对理想气体U=f(T)内能仅是温度的函数，只要始终态温度分别相同，U就一定相同。所以公式并不受定容条件的限制。终态1 U1,T2,p2,V1 U2,T2,p1,V3 终态2 恒容U 1 U2恒压 初态 U1,T1,p1,V1恒容过程 恒压过程两者终态的温度相同即 1mol 理想

17、气体不管经过什么过程，只要变到相同温度的终态其DU总是等于。5、W=p外V=p(V2-V1)=nR(T2-T1)当n=1mol T2-T1=1K 时 W=R6、不对，稳定单质的焓的绝对值并不等于0，但可以说稳定单质的规定焓值等于0，人为规定标准状态下，稳定单质的生成焓，即规定焓为0。化合物的摩尔生成热不是1mol物质所具有的焓的绝对值，而是相对于生成它的稳定单质的焓的相对值。7、不对。只有在等压下，无其它功时，Qp=Hm, Hm>0故Qp>0，体系必定吸热。在其他条件下，Hm>0，Qp可以小于0，等于0，不一定吸热。8、绝热可逆压缩功大于等温可逆压缩功。这是因为绝热压缩时，环

18、境所作功都变成气体的内能，因而气体的温度升高，故当终态体积相同时气体的压力大于经等温可逆到达时气体的压力，即绝热可逆压缩时，环境对抗的压力大些，因而所做压缩功大些。9、不相同。可逆绝热膨胀时体系付出的功大于不可逆绝热膨胀时所付出的功。而两过程的热都等于0，因而前一过程中体系内能降低得更多，相应终态气体的温度也低一些，所以可逆绝热膨胀比不可逆绝热膨胀到终态时气体的压力低些。10、此反响为燃烧反响，故可用氧弹式量热计来测定该反响在反响前后的温度差T，利用水和量热计附件的热容，可计算出等容反响热QV，mrUm；而通常指的化学反响的反响热是等压反响热，故11、123456W-0-+00Q0+-0-0U

19、+-012、当将薄膜弄破以后温度由T1升到T2，因水和浓硫酸为体系，虽然体系的温度升高了，但无热量传给环境，所以Q=0，又W=0，根据第一定律U=Q-W，那么U=0。13、(1)Q=H>0 (2)Q=0, H=-W电功>014、(1)理想气体自由膨胀P外=0，W=0，Q=0，U=H=0(2)理想气体节流膨胀因为T=0，所以U=H=0，因绝热，所以Q=0，W=0(3)理想气体绝热，对抗恒外压膨胀因为绝热Q=0，W=P外V，V>0，W>0，U=Q-W=0-W<0。因为T<0，H=nCp,mT<0(4)理想气体恒温可逆膨胀U=0，H=0，W>0，Q&g

20、t;0(5)1mol实际气体恒容升温W=PV=0，U=nCv,mT>0,Q=U+W>0, H=nCp,mT<0(6)H2O(1,P0,273K)W=P外V=P外VS-V1因为冰的体积比水的体积大，所以W>0，水凝固放出热量Q<0，U=Q-W<0，H=Q<0(7)在绝热恒容器中，H2g与Cl2(g)生成HCl(g)(理想气体反响) 因与外界隔绝是孤立体系，Q=0，W=0，U=0，那么U1=U2，V1=V2，而H=H2-H1=U2+P2V2-U1-P1V1=VP2-P1>015、(1)U=0，Q<0，W<0电炉丝状态未变；(2)U>

21、0，Q=0，W<0(绝热)；(3)U=0，Q=0，W=0孤立体系。16、1U=0，Q=0，W=0绝热向真空膨胀；2U=0，Q=0，W=0孤立系统17、这一结论不对，因为1等温过程U=0，只适用于理想气体的简单状态变化，不能用于相变过程。2也不适用于相变过程。在可逆相变过程中，Um=vapHm-RT,Qp=vapHm18、绝热可逆压缩过程所需用的功大。因为绝热可逆压缩时，所得的功全部变成系统的内能，温度升高，而等温过程的温度不变，当到达相同的终态体积时，绝热可逆过程的终态压力比等温可逆压缩过程的终态压力大，所以绝热可逆压缩过程所需的功大。同理在膨胀时，等温可逆膨胀过程作的功大。三、综合题1

22、、解：Pb+1/2O2PbO rHmø=-219.5kJ·mol-1BCp,m(B)=6.41J·K-1·mol-1rHmø(T2)=rHmø(T1)+BCp,m(B)(T2-T1)=-218.3kJ·mol-12、解：由焓的定义知H=H2-H1=(U2+p2V2)-(U1+p1V1) =(U2-U1)+(p2V2-p1V1)当dT=0时，U=0； 理想气体 pV=nRT (pV)=0H=0-0=0这说明在理想气体单纯p、V、T、变化中焓只是温度的函数，与p、V 的变化无关3、解：冰(0)水(0)水(100)水汽(100)U

23、=Q-W(1) V10 U1=Q1=6008J H1=U1+(pV)=U1+pV=U1=6008J (2) V20 U2=Q2=CT=7500J H2=U2=7500J (3) Vg>>Vl W3=B(g)·RT U3=Q3-W3=40910J H3=Q3=44011J U=U2+U2+U3=54418JH=H1+H2+H3=57519J4、解：(1)绝热可逆膨胀 =Cp/CV=1.39 T2=143K n=4.41 mol Q=0 W=-U=-nCV,m(T2-T1)=12070J (2)绝热不可逆膨胀 nCV,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p2R(T2/p

24、2-T1/p1) T2=203.5K W=-U=-nCV,m(T2-T1)=6452J5、解：(a)理想气体 dT=0 可逆过程 U=Q-W=0 Q=-W W=nRTln(p1/p2) =nRTln(V2/V1)=16kJ (b)dT=0 U=0 Q=W W=p(V2-V1)=1.2kJ 6、解：Q=-80kJrHm=Q-W =-230kJrUm=Q-W=Q-W-pV=-232.479kJ W=W+pV=152.479kJ 7、解：(1)等压过程 p=0 H=Qp=-7.155×104J W=pV=1239.5J U=Q-W=-7.28×104J(2)等容过程 V=0 W=

25、0 U=-7.28×104J QV=U=-7.28×104J H=-7.155×104J8、解： 1kg水+冰 p=101325Pa T2=273K 1kg水 p=101325Pa T1=268K 1kg水 p=101325Pa T2=273KH1 H2 该过程由于速度快，可以看作绝热过程 H=0，设最终有xg水结成冰，那么H=H1+H2=00=1000×4.238×0-(-5)+(333.5x) 333.5x=21190 x=63.54g 9、解：沸点时p=101325PaW=pV=B(g)·RT=5166JQp=H=67780JU

26、=Q-W =626414J10、解：(a)体积不变 V=0 W=0U=nCV,m(T2-T1)=6.537×103J H=nCp,m(T2-T1)=9.136×103J(b)绝热 Q=0 U=6.537×103J H=9.136×103J W=-U=-6.537×103J11、解：CV,m=12.47J·K-1·mol-1 Cp,m=20.79J·K-1·mol-1 (1)W1=nRT=624J Q1=nCp,mT=1559J(2)W2=Q2=nRTln2=2150J(3)W3=-nCV,m(T4-T3)

27、=811J Q3=0全过程:W=Wi=3585J Q=Q=3709J U=CV,mT=125J H=Cp,mT=208J12、解：Qp=H=nCp,mT=569kJU=Qp-pV=Qp-nRT=431kJW=pV=nRT=138.5kJ13、解：由题意视O2为理想气体，那么W=p(V2-V1)=-R(T2-T1)=5.82kJ·mol-1Qp=H=22.69kJU=Q-W=16.87kJ14、解：C6H6(g) C6H6(l)MC6H6=78×10-3kg·mol-1Qp=-394.4×78=-3.076×104J·mol-1H=Qp

28、= -3.076×104J·mol-1W=-p(V2-V1)=-n(g)RT=1×8.314×353.4=2.938×103J·mol-1U=Q+W=-3.076×104+2.938×103=-2.782×104J·mol-115、解：SO2(g)+1/2 O2(g)=SO3(g)Qp=Qv+ n(g)RT=-141.75+(-0.5)×8.314×298×10-3=-142.99kJ/mol16、解：(1)(COOH)2(s)+1/2O2(g)=2CO2(g)+H

29、2O(l)Hm=Hm,c,(COOH)2(s)=2×Hf,m,CO2(g) +Hf,m,H2O(l) -Hf,m,(COOH)2(s) Hf,m,(COOH)2(s) =2×Hf,m,CO2(g) +Hf,m,H2O(l) -Hm,c,(COOH)2(s) =2×(-393.514)+(-285.8)+246.0 =826.8kJ·mol-1(2)C6H5NH2+31/2 O2(g)=6CO2(g)+7/2 H2O(l)+1/2 N2(g)Hf,m,C6H5NH2=6×Hf,m,CO2(g) +7/2Hf,m,H2O(l) -Hm,c,C6H5

30、NH2=6×(-393.51)+7/2×(-285.84)-(-3397.0)=35.5kJ·mol-1(3)CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)DHf,m,CS2(l)q=DHf,m,CO2(g)q+2DHf,m,SO2(g)q-DHm,c,CS2(l)q=-393.5+2×(-296.9)-(-1075.3)=88.0J·mol-117、解：p1/T1=p2/T2T2=p2T1/p1=500×290/100=145Kn=p1V1/RT1=100×103×20×10-3/8.314&

31、#215;290=0.83molCV,m=5/2R QV=òT1T2 nCv,mdT=0.83×5/2×8.314×(1450-290)=20.0kJ18、解:(1)Cp,m=5/2R CV,m=3/2RH=nCp,m(T2-T1)2078.5=1×5/2×8.314×(T2-300)T2=400KV2=nRT2/p2=1×8.314×400/(200.0×103)=16.63dm3U=nCV,m(T2-T1)=1×3/2×8.314×100=1247.1JW=U-

32、Q=1247.1-1000.0=247.1J(2) 300K 400K 400K 100kPa 100kPa 200kPa气态始终态与1相同U=1247.1J H=2078.5JW=-p(V2-V1)=-nR(T2-T1)W=-nRT(V3/V2)=-nRT2(P2/P3)W=W+W=-1×8.314-1×8.314×400×100/200=1474JQ=U-W=1247.1-1474=-226.6J19、解：(1)T1=p1V1/R=202.6×103×11.2×10-3/8.314=273Kp/T=cT2=T1p2/p1

33、=273×405.2/202.6=546KV2=RT2/p2=8.314×546/405.2×103=11.2dm3(2)U=CV,m(T2-T1)=3/2×8.314×(546-273=3405JH=Cp,m(T2-T1)=5/2×8.314×(546-273)=5674J(3)V=0W=0第二章 热力学第二定律一、填空题1、可逆循环的热温商之和等于 ，在工作于温度为T1与T2两热源间的所有热机中，只有 热机的效率最高，它的效率值可达= 。2、历史上曾提出过两类永动机。第一类永动机指的是 就能做功的机器。因为它违反了 定律

34、，所在造不出来。第二类永动机指的是 ，它并不违反 定律，但它违反了 定律，故也是造不出来的。3、熵是系统的状态函数，按性质的分类，熵属于 性质。在隔离系统中，一切可能发生的宏观过程都是 过程，均向着系统的熵值 的方向进行。直至平衡时，熵值到达此条件下的 为止。在隔离系统中绝不会发生熵值 的过程。4、从熵的物理意义上看，它是量度系统 的函数。当物质由它的固态变到液态，再变到气态时，它的熵值应是 的。而当温度降低时，物质的熵值应是 的。热力学第三定律的内容是 。5、以下各公式的适用条件分别是：对亥氏函数判据公式A0，是 。对吉氏函数判据公式G0，是 。对热力学根本方程式，如dG=-SdT+Vdp等

35、，是 。6、热力学第一定律U=Q+W的适用条件是 ；热力学第二定律S0作判据时的适用条件是 ；热力学第三定律S0K=0的适用条件是 。7、理想气体的恒温过程为恒 的过程；所有气体的节流膨胀为恒 过程；所有系统的可逆绝热过程为恒 ；所有恒温恒压下的可逆相变过程为恒 的过程。8、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到相同的终态压力，那么终态的温度T可逆 T不可逆，终态的体积V可逆 V不可逆填入>、<或=。9、对于U、H、S、F和G等热力学量，1在绝热定容反响器中反响，过程中不变的量是 。2在373K和101325Pa下，液体水气化过程中不变的量是 。3气体绝热可逆膨胀过

36、程中不变的量是 。4理想气体节流膨胀过程中不变的量是 。10、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其U ，S 。11、实际气体绝热自由膨胀，其U 0，S 0。12、在 、 、 的条件下，系统的自发变化总是朝着吉布期函数 的方向进行的，直到系统到达平衡。13、在 、不做非体积功的条件下，系统焓的增加值 系统吸收的热量。14、隔离系统中进行的可逆过程S ，进行的不可逆过程S 。15、纯物质完美晶体 时的熵值为零。16、由标准状态下元素的 的完全反响成1mol纯物质的焓变叫做该物质的 。17、某化学反响在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行系统温度由T1升高到T2，那么此过程的焓变 零；假设此

37、反响在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行，那么其焓变 零。18、写出由热力学根本方程导出的重要公式：19、苯的沸点为80OC，其气化热为300J·g-1。假定苯蒸气为理想气体，那么当C6H61，P0，80OC时，其S= ；G= ；Q= ；H= ；W= ；U= ；F= 。20、实际气体的，经节流膨胀后该气体的温度将 。21、公式QP=H的适用条件为 。22、判据G0的适用条件是 。23、在规定各物质的相对熵通常为标准熵时，所选择的参考状态是 的熵值为零。二、简答题1、什么是自发过程？实际过程一定是自发过程吗？2、263K的过冷水结成263K的冰，S<0，与熵增加原理相矛盾吗？

38、为什么？3、“p，298K过冷的水蒸气变成298K的水所放出的热Qp=H值决定于初终态而与等压过程的可逆与否无关，因而便可用该相变过程的的热Qp根据S= Qp/TT=298K来计算体系的熵变这种看法是否正确？为什么？4、如有一化学反响其等压热效应H<0，那么该反响发生时一定放热，且S <0，对吗？为什么？5、根据S=klnW 而W是微粒在空间与能量分布上混乱程度的量度，试判断下述等温等压过程的S是大于零？小于零？等于零？1NH4NO3S溶于水2Ag+aq+2NH3gAgNH3232KClO3S2KClS+3O2g6、GT，p =Wr的以下说法是否正确？为什么？1“体系从A态到B态不

39、管进行什么过程G值为定值且一定等于Wr2“等温等压下只有体系对外作非体积功时G才降低。3“G 就是体系中能作非体积功的那一局部能量。7、为什么等温等压下化学反响的自发性不能用H作判据；但有些情况下用H作判据，又能得到正确的结论？8、对于H >0，S<0而在常温下不能自发进行的反响改变温度能否使反响自发进行？为什么？9、分别讨论定压下升高温度及定温下增大压力时以下过程的G值如何变化?1沸点下液体气化为蒸气；2凝固点下液体凝为固体如Vm(l)>Vm(s) .10、是否一切熵增过程都是自发的？11、凡自由焓降低的过程一定是自发过程吗？12、对于H>0,S>0的反响，假设

40、在常温下不能自发进行，如果改变温度能否使反响自发进行？13、说明符合下述结果应满足的条件：U=0 H=0 F=0 G=0 S=014、试问以下过程中，U、H、S、A、与G何者为零。1理想气体的卡诺循环；2实际气体的节流膨胀；3理想气体向真空膨胀；4液态水在100OC，101.325kPa下气化；5H2g与O2(g)在绝热容器中反响生成H2O；6水在0OC，101.325kPa下结为冰；7CO2g绝热可逆膨胀。15、判断以下各恒温恒压过程的熵值是增加还是减少。提示：从熵的统计意义去考虑。1NaCl固体溶于水；2HCl(g)溶于水生成盐酸；3NH2COONH4s2NH3(g)+CO2(g)4水溶液

41、中，Ag+2NH3(g)Ag(NH3)2+5PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)6H2(g)+1/2O2(g)H2O(l)16、一个带活塞摩擦及质量均可忽略的绝热汽缸中有1mol、300K、1MPa的Ar(g),令其对抗恒外压膨胀至平衡，计算这一过程的W、Q、U、H和S。三、计算题1、1mol某理想气体，始态p1=4.0×105Pa，T1=394K，经pV(=1.4)等于常数的绝热可逆路径变到T2=298K，计算：(1)V1，V2，p2(2)S，G(该气体分子的标准熵Smø(298)=240J·K-1·mol-1，等压热容量Cp，m=29.1J&#

42、183;K-1·mol-1)2、 1mol氮气(视为理想气体)自273.2K，5×105Pa经一绝热可逆过程膨胀至172.5K，1×105Pa，试计算该过程的S、G。(，在5×105Pa下，Smø(172.5K，N2)=175.7J·K-1·mol-1)3、1mol某理想气体，始态p1=2.0×105Pa，T1=298K，经p1-T(=7/5)=常数的绝热可逆路径变到V2=2.48×10-3 m3，计算：(1)V1，p2，T2；(2)S，A。该气体分子的熵值为Smø(298)=192.0J

43、83;K-1·mol-1，Cp，m=29.1J·K-1·mol-1)4、300K的2mol理想气体由6.0×105Pa绝热自由膨胀到1.0×105Pa，求过程的U、H、S、A、G，并判断该过程的性质。5、一绝热容器由隔板分成两局部，分别盛有温度为300K的两种气体(可视为理想气体)各2mol，抽去隔板使两种气体混合，求该过程的U、H、S、A、G，并判断该过程的性质。6、1mol理想气体B，在298.15K下，由1.00dm3膨胀至10.00dm3，求该过程的U、H、S、A、G。7、27，1mol理想气体体积为5.00dm3，当向真空中膨胀至10

44、.0 dm 3时，求W，Q，U，S，G，H。8、计算298K时，反响 H2(g，pø)+1/2 O2(g，pø)=H2O(l，pø) 的G与A的差值。9、1mol水在373K，101.3kPa下向真空蒸发变成373K和101.3kPa的水蒸气，试计算该过程的熵变，并判断该过程是否为自发过程。：水的气化热为2259J·g-1。水蒸气可视为理想气体。10、1mol水由始态273K，1×105PaH2O(l)变到终态473K，3×105PaH2O(g)，计算该过程的S。水的正常沸点时的汽化热为40610J·mol-1，水的比热为4

45、.18J·K-1·g-1，水蒸汽的比热为1.422J·g-1·K-1，假定水蒸汽为理想气体。11、1mol苯在353K，101.3kPa与353K的大热源相接触，使它向适宜体积的真空器皿中蒸发完全变成101.3kPa的苯蒸气，计算该过程的熵变，并判断该过程是否为自发过程。：苯在353K的饱和蒸气压为101.3kPa，苯的蒸发热为394 J·g-1，苯蒸气可视为理想气体。12、1mol液态苯在101，3kPa，268K能自动地凝固成101，3kPa，268K的固态苯，并放热9874J，计算该过程的S和G。苯的正常熔点为278.5K，苯的熔化热为9

46、916J·mol-1，Cp，m(C7H16，l)=126.8J·K-1·mol-1，Cp，m(C7H16，s)=122.6J·K-1·mol-1。13、计算268K，101.3kPa，1mol液态水变为冰的G，该过程自发与否?：268K时水的饱和蒸气压为422Pa，冰的饱和蒸气压为402Pa。14、2mol氦气(理想气体)，始态为T1=273K，p1=3.04×105Pa，指定终态p2=2.03×105Pa，体积为V2，计算以下情况下的V2，Q，T2，W，U，H，S，S，G。(1)恒温对抗外压为2.03×105Pa

47、；(2)恒温可逆过程。15、计算263K，101.3kPa下，1mol水凝结为263K冰的焓变和熵变，并判断该过程是否可逆。273K冰的熔化热为335J·g-1，水和冰的比热各为4.18J·K·g-1和2.01J·K·g-1。16、苯的正常沸点为353.1K，在此温度压力下，1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气，C6H6(l)的汽化热为34.7kJ·mol-1，计算此过程的W、Q、U、H、S、A、G。17、计算以下过程的H、S、G。 298K，101.325kPa H2O(l)473K，405.3kPa H2O(g)：Smø

48、(298K，H2O，l)=188.7 J·K-1，水的比热为4.18 J·g-1·K-1，水蒸气的比热为1.422 J·g-1·K-1， 水在正常沸点时的汽化热为40610 J·mol-1。假设水蒸气为理想气体。18、试计算以下过程的S、G：273K，101.3kPa，1molH2O(l) 273K，101.3kPa，1molH2O(g)，水在正常沸点下的汽化热为40.59kJ·mol-1，水和水蒸汽的热容分别为 5.3J·K-1·mol-1和33.9J·K-1·mol-1。(水蒸汽可

49、视为理气)。19、2mol理想气体在269K时，由4×105Pa，11.2dm3绝热向真空膨胀到2×105Pa，22.4dm3，计算S，是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断?20、将一块重量为5kg，温度为700K的铸钢放在14kg温度为294K的油中淬火，油的比热为2.51J·g-1，钢的比热为0.502J·g-1，试计算：(1)钢的熵变；(2)油的熵变；(3)总的熵变。21、试计算甘氨酰替甘氨酸在300K，101325Pa下进行水解反响时的rGmø，数据如下：fHmø(298K)/kJ·mol-1 Smø

50、(298K)/J·K-1·mol-1甘氨酰替甘氨酸： -744.54 189.77甘氨酸： -536.71 103.41H2O(l)： -285.58 69.89(假设rHmø不随温度而变)22、计算1mol水经以下相变过程的A、G， H2O(l，298，101，3kPa)H2O(g，298K，101.3kPa)在上述条件下水和水蒸气哪个稳定？298K水的蒸气压为3.167kPa，水的摩尔体积为0.018×10-3m3，假设水蒸气为理想气体。23、298K，1.013×105Pa下，假设使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆下作用可做电功91838.8

51、J，同时吸热213635.0J，试计算U，H，S，A，G。24、对于气相反响CO2+H2=H2O+CO，rGmø=42218.0-7.57TlnT+1.9×10-2T2-2.8×10-6T3-2.26T(J)，求上述反响在1000K时的rHmø、rSmø25、1mol，Cp，m=25.12J·K-1·mol-1的理想气体B由始态340K，500kPa分别经(1)可逆绝热；(2)向真空膨胀。两过程都到达体积增大一倍的终态，计算(1)、(2)两过程的S。26、H2的Cp,m=28.84 J·K-1·mol-1

52、，Sm(298.2K)=130.59 J·K-1·mol-1,计算1molH2在标准压力下从273.2K加热到373.2K的Q，W，H，U，S。27、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K，202.6KPa变为500.1K，1013kPa的U，H，S，G，A。28、将一块重5的铁从温度为1150OC的大烘炉中取出，放入温度为20OC的大气中冷却到常温，计算此过程的S。铁的热容,摩尔质量M=55.85g·mol-1。29、对1mol理想气体，初态为298.2K，600kPa,当对抗恒定外压Pe=100kPa膨胀至其体积为原来的6倍，压力等于外压时，请计算过程的Q、W、U、S、A、G与S隔。30、计算1摩尔过冷苯液在268.2K，p0时凝固过程的S及G。268.2K时固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2280Pa和2675Pa，268K时苯的熔化热分9860J·mol-1。31、在298K，101300Pa下，假设使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆情况下作用，可得电功91838.8J，同时吸热213635J，试计算U、H、S、F和G。答案一、填空题1、零；可逆；T1-T2/T12、不需要任何能量；热力