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，容器中进行如下反应：Zn(s)+2HCl(aq尸ZnCl2(aq)+H2(g),若按质量守恒定律，则反应系统为 系统；若将系 统与环境的分界面设在容器中液体的表面上，则反应系统为 系统。2、所谓状态是指系统所有性质的 。而平衡态则是指系统的状态. 的情况。系统处于平衡态的四个条件分别是系统内必须达到 平衡、 平衡、平衡和 平衡。3、下列各公式的适用条件分别为：U=f(T)和H=f(T)适用于;Q=U适用于; Q=ZSH适用于; 9=，nCv,mdT适用T2于; += nCP,mdT 适用于； QP=QV+AngRT适用于; pV

2、=常数适用于。4、按标准摩尔生成始与标准摩尔燃烧始的定义，在C (石墨)、CO(g)和CO(g)之间，的标准摩尔生成始正好等于 的标准摩尔燃烧燃。标准摩尔生成始为零的是 ,因为它是。标准摩尔燃烧 始为零的是,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 尸。这是因为它的始。6、化学反应热会随反应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，系统始的增加值 系统吸收的热量。8、由标准状态下元素的 完全反应生成1mol纯物质的始变叫做物质的。9、某化学反应在恒压、绝热和只

3、做膨胀功的条件下进行，系统温度由Ti升高到T2,则此过程的始变 零；若此反应在恒温()、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其始变 零。10、实际气体的 咛(0,经节流膨胀后该气体的温度将。干H11、公式Q= AH的适用条件是。12、若某化学反应，只做体积功且满足等容或等压条件，则反应的热效应只由 决定，而与 无关。13、常温下，氢气经节流膨胀AT 0 ; W 0 ; Q 0 ; AU 0 ; AH 0 。14、在充满氧的绝热定容反应器中，石墨剧烈燃烧的反应器以其中所有物质 为系统Q 0 ;W 0 ; AU 0 ; AH 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

4、、因小=Qp所以只有等压过程才有 小，”这句话是否正确？为什么？ 3、因为小=Qp ,所以0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AU = L2CvmdT可用来计算任意变温过程的 v,m11dU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、稳定单质的始值等于零”；化合物的摩尔生成热就是1mol该物质所具 有的始值”对吗？为什么？7、反应A(g)+2B(g) - C(g)的.298.2与0 ,则此反应进行时必定吸热，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

5、些？为什么？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时，气体的压力相同吗？为什么？10、测定 CHOH(l)+3/2 O 2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反应的热效应。11、设有一电炉丝浸入水中，接上电源，通以电流一段时间。分别按下列几 种情况作为体系，试问：!、Q、W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

6、,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，问此体系 的国是正、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Ti,仍以原来的水和浓硫酸为体系，问 U是正、负，还是零。绝热温 度 计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 卬 是大于、等于还是小于零？14、判断下列过程中 Q W 3、小各量是正、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

7、、反抗恒外压膨胀； 理想气体恒温可逆膨胀；1 mol实际气体包容升温；H2O(1, P0, 273K)一HO (S, P°, 273K)在绝热包容器中，代(g)与Cl2(g)生成HCl(g)(理想气体反应)15、如下图所示，设有一电炉丝浸于水中，接上电源，通以电流一段时间。如果按下列几种情况作为系统，试问 3、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 有影响的部分为系统。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，3、Q W为正、为负还是为零？ ( 2)如右方小室亦有空

8、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，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温度不变，所以，U=0, Qp =CpdT=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、已知PbO(s)在291K的生成热为-219.5kJ mol-1,在291K到473K之间, Pb(s) , O(g)及 PbO(s)的平均比热各为 0.134 , 0.900 和 0.218J g-

9、1 K1,试计算 PbO(s)在473K时的生成热。2、n mol理想气体由Pi, V, Ti,恒温膨胀到 访，V2, 丁2,求过程的始变AH, 结果能说明什么？3、已知冰在0c及101.325kPa,熔化热为6008J mol-1,水在100c及 101.325kPa下，蒸发热为44011J mol-1,在0c100c间水的平均比热为 75J K1 mol-1,求在101.325kPa下,将1mol的0c冰变成100c的水蒸气,试计 算其AU, AH。4、0.01m3氧气由273K, 1MPaS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 0.1MP

10、a,求两种情况所做的功。(氧气的 G,m=29.36J K1 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 X10-3n3 等温膨胀到2.4M0-3m,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 X105Pa的等温膨胀。6、已知 298.15K 及 101325Pa压力下，反应 A(s)+2BD(aq)=A6(aq)+B 2(g) 在电池中进行，完成一个单位的反应时，系统做电功150kJ,放热80kJ,计算该反应的 AHn, AUn, Q, W7、在298.2K, 101325Pa时有0.5molZn与

11、过量稀硫酸反应，生成氢气和硫 酸锌，已知此反应放热为7.155 X104J,试计算：(1)上述过程中Q W AU, 3的值；(2)若上述反应在密闭容器中发生，求 Q, VV AH,3的值。8、将1kg水过冷到-5 C,在101.325kPa下，加入极少量的冰屑.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 g1, 0c至-5 C水的比热为4.238J K1,求结出冰的质量。9、已知水在100c时的蒸发热为2259.36J g-1,则在100c时蒸发30g水， 系统的Q W砥，为多少？10、有13.074gH2,由283.0K升至333.2K(视为理气)，

12、若以下述二种不同 的过程进行，求Q W U,小(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 X105Pa下从298K力口热至U 373K,冉恒 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 V Q, AUI, AH。12、已知水蒸汽的平均摩尔等压热容 Cp,m=34.10J K1 mol-1,现将1kg373K的 水蒸汽在1.013 M05Pa的压力下，升温至673K。求过程的Q, W及水蒸汽的AUI, AH。13、1molQ由0.1MPa, 300K恒压加热到1000K,求过程的 Q W U 及小。 已知：G,m(O2)=(3

13、1.64+3.39 X10-3T-3.77 M0-5T2)J K-1 mol-114、1mol C6Hs(g)在P：353.4K (正常沸点)下冷凝为液体。计算该过程的 Q,W,山，AH,已知苯的汽化热为394.4J g1。15、测得298K SQ(g)氧化成S.(g)时的Q,m=-141.75kJ mol-1,计算该反应 的 Cp,m。16、由下列化合物的 Hm"计算其 AfHm" (1)(COOH)2, (2)C 6H5Nr2, (3)CS2(l)。17、一个20dR3的高压釜内盛有290K,100kPa的氢气，加热后使 比压力上 升至500kPa。设H2为理想气体，计

14、算：（1）过程的Q; （2） H2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=1000.0J, AH=2078.5J （1）计算终态的温度、 体积及过程的W AUlo （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,AU, AH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；（2） AU与AH; （3）所作的

15、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；不做非体积功的包容过程；不做非体积功的 恒压过程；理想单纯状态改变，对其它系统则需过程包容；理想气体的单纯状态 改变，对其它系统则需过程恒压；过程恒温且不做非体积功；理想气体的绝热可 逆过程4、O2 （g）； C（石墨）；C（石墨）；碳元素各晶型中最稳定的相态；CO （g）;碳元素完全氧化的最终产物5、始；温度；零；只是温度的函数6、各产物的热容之和与各反应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；标准摩尔生成始9、等于；不等于（小于）

16、10、上升11、闭系、W =0、等压12、始终态；途径13、> <=; >=14、简答题1、因为无其他功的等压过程中Qp = AHI,而小 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是状态函数，H=U+PVL是体系状态发生变化，不论什么过程， 体系的始值都可能变化，即 AH都可能不等于零。3、不对，小=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，Qp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

17、函数，只要始终态温度分别相同，T2国就一定相同。所以公式AU ="Cv,mdT并不受定容条件的限制。终态 1 U l，T2，p2，Vi U* 2，T2，pi，V3 终态 2U2恒压包容国11,T1,p1,V1, 、 ,一一To包容过程;U = Cv,mdT .T1两者终态的温度相同即1mol理想气体不论经过什么过程，只要变到相同温度的终态其AU总是dT5、W=N=p(V2-V1)=nR(T2-T1)当 n=1mol T 2-T1=1K 时 W=R6、不对，稳定单质的始的绝对值并不等于0,但可以说稳定单质的规定始值等于0,人为规定标准状态下，稳定单质的生成始，即规定始为00化合物的摩尔

18、生成热不是1mol物质所具有的始的绝对值，而是相对于生成 它的稳定单质的始的相对值。7、不对。只有在等压下，无其它功时， 0=廿卜廿后0故0>0,体系必定吸热。在其他条件下， 廿廿0,卬可以小于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，环境反抗的压力大些，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

19、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、此反应为燃烧反应，故可用氧弹式量热计来测定该反应在反应前后的温 度差与，利用水和量热计附件的热容，可计算出等容反应热Q, m(4U)；而通常指的化学反应的反应热是等压反应热，故 ArHm = ArUm +£ vB(g)RT B11、(1)(2)(4)(5)W-0-+00Q0+-0-0U+-012、当将薄膜弄破以后温度由Ti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 则国二。13、(1)Q=zH>0(2)Q=0,AH=-W4 功 &g

20、t;014、(1)理想气体自由膨胀P外=0, W=0 Q=Q U=AH=0(2)理想气体节流膨胀因为万=0,所以国=AH=0,因绝热，所以 Q=0 W=0(3)理想气体绝热，反抗恒外压膨胀因为绝热 Q=Q W=P卜20 W>0 U=Q-W=0-W<必为 Z<0, AH=nQm孑<0(4)理想气体恒温可逆膨胀川=0,廿|=0, W>0 Q>0(5)1mol实际气体包容升温W=PV=0, AU=n(V；mM>0,Q=zU+W>0, AH=nGmB<0(6)H2O(1,P0,273K)W=P卜N=P外(V-Vi)因为冰的体积比水的体积大，所以 W

21、>0水凝固放出热量Q<Q U=Q-W<0 zH=Q<0(7)在绝热包容器中，代(g)与Gl2(g)生成HGl(g)(理想气体反应)因与外界隔绝是孤立体系，Q=Q W=0 3=0,则U1=U2, V=V2,而M=h-Hi=U+P2V2-Ui-PiV尸V (P2-P1) >015、(1) N=0, QvQ W<0(电炉丝状态未变)；(2)国>0, Q=Q W<0的热)；(3)国=0, Q=Q W=0(孤立体系)。16、(1)9=0, Q=Q W=0(绝热向真空膨胀)；(2)川=0, Q=0, W=0(孤立系统)17、这一结论不对，因为(1)等温过程3

22、=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) QP=CPdT=0也不适用于相变过程。在可逆 相变过程中，U=ZapH-RT,Qp=ZXapHn18、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，当达到相同的终态体积时， 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、解:Pb+1/2Q- PbOH?=-219.5kJ mol-1.q,m(B)=6.41J K1 mol-1 ?一 _1 H(T2)= $()+汇 q,m(B

23、)(T 2-T1)=-218.3kJ mol2、解：由始的定义知AH=H-Hi=(U2+p2M)-(U i+piVi)=(U 2-Ui)+(p 2V2-piVi).当 dT=0 时，AU=a理想气体 pV=nRTA(pV)=0AH=0-0=0这说明在理想气体单纯p、V、T、变化中始只是温度的函数，与 p、V的变 化无关3、解：冰(0 C) 一堡水(0 C) 水(i00 C) 水汽(i00 C)v AU=Q-W. .(i) 私用AU=Q=6008JAH = AU+&pV尸 AU+pAV=AUi=6008J(2) 加2吒)AU=Q=CAT=7500JAH>=AU2=7500J(3)

24、V g>>V. V3=E B(g) RTAL3=Q-W=40910JAH=q=44011JAU=AU>+AU2+ AU3=544I8JAH= AHi+ AH+ AH=575I9J4、解：(i)绝热可逆膨胀fG/Cv=i.39T 2=i43Kn=4.4i molQ=0W=-AU=-nG,m(T2-Ti)=i2070J(2)绝热不可逆膨胀nC V,m(T2-Tl)=-p 外(V2-Vl)=-p 2R(T2/p 2-Tl/p 1)T 2=203.5KW=- AU=-nG,m(T2-Ti)=6452J5、解：(a) .理想气体dT=0 可逆过程AU=Q-W=0Q=-WW=nRTln(

25、p i/p 2) =nRTln(V 2/Vi)=16kJ(b) vdT=0 AU=0 Q=WW=p(V 2-Vi)=1.2kJ6、解：Q=-80kJAH=Q-W=-230kJAU=Q-W=Q-W-p AV=-232.479kJW=W +p/V=152.479kJ7、解：等压过程中=0AH=Q=-7.155 M04JW=p AV=1239.5JAU=Q-W=-7.28X104J等容过程 w=oW=04 .AU=-7.28 M0 JQ V=AU=-7.28 M04J. _ _4 .AH=-7.155 X10 J8、解：1kg水 p=101325Pa Ti=268K1kg寸+冰 p=101325Pa

26、 T2=273KAh1kg水 p=101325Pa T2=273KAH该过程由于速度快，可以看作绝热过程=0,设最终有xg水结成冰，则AH= AHi+ZH2=00=1000X4.238 X0-(-5)+(333.5x)333.5x=21190x=63.54g9、解：沸点时 p=101325Pa .W=p AV=E Mg) RF5166JQ= AH=67780JAU=Q-W=626414J10、解：(a)体积不变封=0W=03 .3=nGm(T2-T1)=6.537 X10JzH=nGm(T2-T1)=9.136 M03J(b)绝热Q=0国=6.537 X103J加1=9.136 X103JW=

27、-9=-6.537 X103J11、解：G,m=12.47J K1 mol-1G p,m=20.79J K1 mol-1W1=nRAT=624JQ 尸nG,mAT=1559J(2)W2=Q=nRTln2=2150JW3=-nGv,m(T4-T3)=811JQ 3=0全过程:W=*3585JQ=EQ =3709J3 = Q,m /=125J&l=CmAT=208J12、解：Q=AH=nCm AT=569kJAU=6p AV=Q-nR b=431kJW=pV=nRXT=138.5kJ13、解：由题意视Q为理想气体，则W=p(2-Vi)=-R(T 2-T1)=5.82kJ mol-1一-T2

28、Q=M=1 nCp,mdT=22.69kJzXI=Q-W=16.87kJ14、解：C6H6(g) / C6H6(1)MC6H=78 X10-3 kg mol-1Cp=-394.4 X78=-3.076 X104J mol-1AH=(p= -3.076 X04J mol-1W=-p(V2-V1)=- M(g)RT=1 >8.314 刈53.4=2.938 X103J molAU=Q+W=-3.076104+2.938 X103=-2.782 X104j mol-115、解：SQ(g)+1/2 O 2(g)=SO3(g)Qd=Q/+ 胡(g)RT=-141.75+(-0.5) >8.3

29、14 >298X10-3 =-142.99kJ/mol16、解：(1)(COOH)2(s)+1/2O 2(g)=2CO2(g)+H2。) eeHm=AHm,c,(COOH)2(s) =2X Hf,m,CO2(g) +AHf,m,H 2O(l)ee- AHf,m,(COOH)2(s)eeee小,m,(COOH)2(s) =2X %m,CO2(g) +AHf,m,H 2O(l) - Mrn,c,(COOH)(s)=2X-393.514)+(-285.8)+246.01 =826.8kJmol(2)C 6H5Nr2+31/2 O2(g)=6CO2(g)+7/2 H 2O(l)+1/2 N 2(

30、g)eeee可,m,C 6HNH =6X 稣m,CO2(g) +7/2 AHf,m,H 2O(l) - AHm,c,C6H5NH=6 ><-393.51)+7/2 ><-285.84)-(-3397.0) -1 =35.5kJ mol(3)CS2(l)+3O 2(g尸CO2(g)+2SO2(g)Hf,m,CS2(l) =. Hf,m,CO2(g) -2 ：Hf,m,SO2(g) 口(1) m,c,CS(l)2-393.5+2 ><-296.9)-(-1075.3) -1 =88.0J mol17、解：Pi/T 1=p2/T 2T2=P2Ti/p 1=500

31、>290/100=145Kn=pV1/RT1=100X103>20X10-3/8.314 X290=0.83molG,m=5/2R Q v=T1T2 nC,mdTT2Qv = t nCv, mdT 11=0.83 X5/2 >8.314 ><1450-290)=20.0kJ18、解：(1)Cp,m=5/2R C V,m=3/2RH=n(p,m(T2-T 1)2078.5=1 X5/2 >8.314 ><T2-300)T2=400KV2=nR&/p2=lX8.314 必00/(200.0 Xl03)=i6.63dm3AU=n(V,m(T2-

32、T1)=1 M/2 刈.314 X100=1247.1JW=XU-Q=1247.1-1000.0=247.1J 300K400K400K100kPa 100kPa 200kPa气态始终态与(1)相同AU=1247.1JAH=2078.5JW =-p(V2-V1)=-nR(T 2-T1)帅=-nRT In (V3/V2)=-nRT2 In (P2/P3)W=W +Wi=-1 >8.314-1 X8.314X400Xln 100/200=1474JQ=AU-W=1247.1-1474=-226.6J19、解：(1)T 1=p1V1/R=202.6 >103X11.2 X10-3/8.3

33、14=273Kp/T=cT2=T1P2/ p1=273X405.2/202.6=546KV2=RT2/ p2=8.314 >546/405.2 X103=11.2dm3(2) AU=(V,m(T2-T1)=3/2 X8.314 X546-273=3405JAH=(p,m(T2-T1)=5/2 >8.314 X(546-273)=5674J AV=0. W=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T2两热源问 的所有热机中，只有 热机的效率最高，它的效率值可达 于。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

34、反了 定律，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、嫡是系统的状态函数，按性质的分类，嫡属于 性质。在隔离 系统中，一切可能发生的宏观过程都是 过程，均向着系统的嫡值 的方向进行。直至平衡时，嫡值达到此条件下的 为止。在隔离系统中 绝不会发生嫡值 的过程。4、从嫡的物理意义上看，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，它的嫡值应是 的。而当温度降低时， 物质的嫡值应是的。热力学第三定律的内容是。5、下列各公式的适用条件分别是：对亥氏函数判据公式AA4,是。对吉氏函数判据公式 AG5C,是。对热力 学基本方程式，如 d

35、G=-SdT+Vd四，是。6、热力学第一定律 U=Q+WJ适用条件是;热力学第二定律 0冷作判据时的适用条件是 ;热力学第三定律S (0K) =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 包 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，则终态的温度 T可逆 T 不可逆，终态的体积V可逆V 不可逆(填入、 或二)09、对于UU T S、F和G等热力学量，(1)在绝热定容反应器中反应，过程中不变的量是 。(2)在373K和101325Pa下，液体水气化过程中不

36、变的量是 。(3)气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是 。(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Vi变到 V 其U, 011、实际气体绝热自由膨胀，其 U 0 , AS 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，直到系统达到平衡。13、在、不做非体积功的条件下，系统始的增加值 系统吸收的热量。14、隔离系统中进行的可逆过程0,进行的不可逆过程AS15、纯物质完美晶体 时的嫡值为零。16、由标准状态下元素的 的完全反应成1mol纯物质的始变 叫做该物质的。17、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行系统温度由T1升 高到

37、丁2,则此过程的始变 零；若此反应在恒温()、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其始变 零。18、写出由热力学基本方程导出的重要公式:19、苯的沸点为80OC,其气化热为300Jg-1。假定苯蒸气为理想气体，则当C6H6 (1, P0, 80OC 时，其 AS=； 为= ； Q=;ZH=; W=; 国=; ZF=20、实际气体的R =件1<0,经节流膨胀后该气体的温度将 中H21、公式Q=小 的适用条件为 。22、判据20的适用条件是。23、在规定各物质的相对嫡(通常为标准嫡)时，所选择的参考状态是的嫡值为零、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26

38、3K的冰，AS<0,与嫡增加原理相矛盾吗？为什么？ 3、p 298K过冷的水蒸 气变成298K的水所放出的热0=AH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 0根据AS=Cp/T (T=298W来计算体系的嫡 变”这种看法是否正确？为什么？ 4、如有一化学反应其等压热效应<0,则该反应发生时一定放热，且 AS <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器是大于零？小于零？等于零？(1) NH4NQ (S)溶于水(2) Ag+ (aq) +2NH3 (g) -Ag 2)2(3) 2

39、KC1O3 (S) -2KCl (S) +3Q (g) 6、g, p =Wr 的下列说法是否 正确？为什么？(1)体系从A态到B态不论进行什么过程 AG值为定值且一定等于 Wr"(2)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部分能量 ”。7、为什么等温等压下化学反应的自发性不能用 AH作判据；但有些情况下 用AH作判据，又能得到正确的结论？ 8、对于AH >0, AS<0而在常温下不能自 发进行的反应改变温度能否使反应自发进行？为什么？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AG值如何变化？(1)沸点下液体气化为蒸气

40、；(2)凝固点下液体凝为固体(如 Vm(l)>V m(s).10、是否一切嫡增过程都是自发的？11、凡自由始降低的过程一定是自发过程吗？12、对于小>0,5>0的反应，若在常温下不能自发进行，如果改变温度能 否使反应自发进行？13、说明符合下述结果应满足的条件： AUR 4+0 AFR AGR S=014、试问下列过程中， 3、小 AS、/决、与AG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；(5)隆(g)与Q(g)在绝热容器中反应生成 H2O(6)水在0°C, 101

41、.325kPa下结为冰；(7) CO (g)绝热可逆膨胀。15、判断下列各恒温恒压过程的嫡值是增加还是减少。(提示：从嫡的统计意义去考虑。)(1) NaCl固体溶于水；(2) HCl(g)溶于水生成盐酸；(3) NHCOONHs) 一2NH(g)+CO2(g)(4)水溶液中，Ag+2NH(g) 一Ag(NH)2+(5) PCl5(g) - PCl3(g)+Cl 2(g)(6)也g)+1/2O2(g) 一HO(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),令其反抗恒外压膨胀至平衡，计算这一过程的W Q 3、小和交。三、计算题1、1mol某理想

42、气体，始态 pi=4.0 xi05Pa,=394K,经pV丫(管1.4)等于常数 的绝热可逆路径变到T2=298K,计算：(1)Vi, V p2 (2) AS, AG(已知该气体分 子的标准嫡 S?(298)=240J K1 mol-1,等压热容量 G,后29.1J K1 mol-1)2、1mol氮气(视为理想气体)自273.2K, 5X105Pa经一绝热可逆过程膨胀至172.5K,1X105Pa,试计算该过程的 耳、金(已知，在5X105Pa下，Sm?(172.5K , N)=175.7J K1 mol-1)3、1mol 某理想气体，始态 p1=2.0 X105Pa, Ti=298K,经 p

43、1-T7"(产7/5)=常数的 绝热可逆路径变到 V2=2.48 X10-3 m3,计算：(1)V1, p2, T2； (2) AS, 4 已知该 气体分子的嫡值为 Sm?(298)=192.0J K1 mol-1, G, m=29.1J K1 mol-1)4、300K的2mol理想气体由6.0 X105Pa绝热自由膨胀到1.0 M05Pa,求过程 的AUk AH AS、4 AG,并判断该过程的性质。5、一绝热容器由隔板分成两部分，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AU、AH、AS AA、AG,并判断该过程的性质。6、1m

44、ol理想气体B,在298.15K下，由1.00dm3膨胀至10.00dm3,求该过 程的 AU、AH、AS、4 AG7、27C, 1mol理想气体体积为5.00dm3,当向真空中膨胀至10.0 dm 3时， 求 W Q, AU,AS, AG,4I。8、计算 298K时，反应 H2(g, p?)+1/2 O 2(g , p?)=H2O(l , p?)的 士与 AA 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，试计算该过程的嫡变，并判断该过程是否为自发过程。已知：水的气化热为 2259J g-1 o水蒸气可视为理想气体。10、1mol

45、 水由始态 273K, 1xi05PaHO(l)变到终态 473K, 3X105PaHO(g),计 算该过程的AS。已知水的正常沸点时的汽化热为 40610J mol-1,水的比热为 4.18J K1 g1,水蒸汽的比热为1.422J g-1 K1 ,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，使它向合适体积 的真空器皿中蒸发完全变成101.3kPa的苯蒸气，计算该过程的嫡变，并判断该 过程是否为自发过程。已知：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,

46、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 £和AG已知苯的正常熔点为278.5K, 苯的熔化热为 9916J mol-1, G,C7H6, l)=126.8J K1 mol-1, G,C7Hw, s)=122.6J K1 mol-1。13、计算268K, 101.3kPa, 1mol液态水变为冰的 AG,该过程自发与否？已 知：268K时水的饱和蒸气压为422Pa,冰的饱和蒸气压为402Pa。14、2mol氮气(理想气体),始态为T1=273K/=3.04 X105Pa,指定终态 p2=2.03 M05Pa,体积为 V

47、2,计算下列情况下的 V2, Q, T2, W AUI, AH, AS, AS,(1)恒温反抗外压为2.03 X105Pa； (2)恒温可逆过程15、计算263K, 101.3kPa下，1mol水凝结为263K冰的始变和嫡变，并判 断该过程是否可逆。已知273K冰的熔化热为335Jg-1,水和冰的比热各为 4.18J K g1 和 2.01J K g-1。16、苯的正常沸点为353.1K,在此温度压力下，1molGH(l)完全蒸发为蒸 气，已知CH(l)的汽化热为34.7kJ mol-1,计算此过程的 W Q AU、AH AS、 火AG17、计算下列过程的AH、器、AG298K, 101.32

48、5kPa H2OQ) -473K, 405.3kPa H2O(g)已知：S?(298K, HO, 1)=188.7 J K1,水的比热为 4.18 J g-1 K1,水蒸气的 比热为1.422 J g-1 K1,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、试计算下列过程的AS、AG:273K, 101.3kPa, 1mol2O(l) 一 273K, 101.3kPa, 1molHO(g),已知水在 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 K1 mol-1 和33.9J K1 mol-1。(水蒸汽可视为理气)。19、2

49、mol理想气体在269K时，由4X105Pa, 11.2dm3绝热向真空膨胀到2M05Pa, 22.4dm3,计算器，是否能利用嫡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，已知油的比热为2.51J g-1,钢的比热为0.502J g-1,试计算： 钢的嫡 变；(2)油的嫡变；(3)总的嫡变。21、试计算甘氨酰替甘氨酸在300K, 101325Pa下进行水解反应时的 AGm?, 已知数据如下：AH?(298K)/kJ mol-1S m?(298K)/J K-1 mol-1甘氨酰替甘氨酸：-744.54189.77甘氨酸

50、：-536.71103.41H2O(l) :-285.5869.89(假设AH?不随温度而变)22、计算1mol水经下列相变过程的 4 AG,H 2。，298, 101, 3kPa)一WO(g, 298K, 101.3kPa)在上述条件下水和水蒸气哪个稳定？已知298K水的蒸气压为3.167kPa,水的摩尔体积为0.018 M0-3m3,假设水蒸气为理想气体。23、298K, 1.013 xi05Pa下，若使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆下作用可做电功 91838.8J,同时吸热 213635.0J,试计算 AUI, AH, AS,M，AG24、对于气相反应CO+H2=HO+CO已知AGm>

51、;=42218.0-7.57TlnT+1.9 M0-2T2-2.8 乂10-6T3-2.26T（J）,求上述反应在 1000K时的 AH?、ASm?25、1mol, G, m=25.12J K1 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。两过程都达到体积增大一倍的终态，计算 （1）、 两过程的ASo26、已知 H2 的 Cp,m=28.84 J K-1 mol-1, S0M298.2K）=130.59 J K-1mol-1,计算1molH2在标准压力下从273.2K加热到373.2K的Q W AH, AU, AS。27、计算将10克H

52、e（设为理想气体）从500.1K, 202.6KPa变为500.1K, 1013kPa 的 AU, AH, AS, AG, 428、将一块重5 kg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 器。已知铁的热容CP,m =25.1JmolK-,摩 尔质量 M=55.85g mol-1。29、对1mol理想气体，初态为298.2K, 600kPa,当反抗恒定外压Pe=100kPa 膨胀至具体积为原来的6倍，压力等于外压时,请计算过程的 Q W AJ 器、 M、AG与处隔。30、计算1摩尔过冷苯（液）在268.2K, p0时凝固过程的AS及AG已知

53、 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，若使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AU、AH AS 厅和AG答案一、填空题1、零；可逆；（T1-T2） /Ti2、不需要任何能量；热力学第一；从单一热源取热；热力学第一；热力学 第二3、广延；自发；增大；极大；减小4、无序程度；增加；减少；纯物质完美晶体的嫡值在0K时为零5、恒温包容不做非体积功的过程；恒温恒压不做非体积功的过程；不做非 体积功的封闭系统6、封

54、闭系统；隔离系统；纯物质的完美晶体7、内能(或始)；始；嫡；吉氏函数8、< <9、(1) U; (2) G; (3) S; (4) H、U10、11、12、13、14、15、16、17、18、=0; =nRln(v 2/v 1)=；>等温；等压；封闭系统不做其它功；减少封闭系统恒压；等于=0; >0在0K最稳定章质；标准摩尔生成始等于；不等于(或小于)19、66.3J K-1; 0; 23400J; 23400J; 2933.43J ; 20470J; -2931.43J20、上升闭系、W' =0、等压闭系、W' =0、等温等压纯物质完整晶体0K二、简答

55、题1、体系不需要外界对其作非体积功就可能发生的过程叫自发性过程。实际 过程不一定是自发过程，如电解水是不具有自发性的过程。2、并不矛盾，嫡增加原理指的是在孤立体系或绝热条件下，不可逆过程的 器才大于零，而上述过程并未指出这特定条件，体系与环境间有热交换。若并 非孤立体系AS体就不能作为判据。3、不正确，AS只能等于可逆过程的热温商之和，而题述的过程为不可逆恒温过程，故AS <p/T04、对于前半句 化学反应等压热效应 小<0该反应是一定放热的”，这是对的， 而后半句AS<0就不一定了，若为可逆原电池反应，= AS=Q/T则上结论对了； 若为一般化学反应若AS七/T则上结论不对

56、。5、(1) Nh4N(3 (S)溶于水；AS大于零(2) Ag+ (aq) +2NH3 (g) -Ag (NHfe) 2+； AS小于零(3) 2KCQ (S) -2KCl(5) +3C2 (g); AS大于零(4) Zn (s) +F2SQ (aq) 一ZnSQ (s) +也(g); AS大于零6、(1)不对，只有在T,p 一定的条件下体系的AG才等于Wr;在其他条件 下，当体系状态发生变化时，一般地状态函数G也发生变化，且其改变值不等于 VR0(2)不对，体系的吉布斯自由能是状态函数，假如 G?GA,则由A值B的 等温等压过程是自发的，但不论在实际过程中体系是否对外作非体积功， 体系自 由能都是降低的。(3)不对，只有在等温等压条件下，吉布斯自由能的降低才是作非体积功 的能值。7、等温等压下化学反应自发性的判据是用 不,而不是AH,但由于AG=AH-TAS 有关系，因此对| 四|>|T AS|的反应，用AH作判据所得的结论与用 须判断是一 致的，对于AH>0,器<0或AH<0,器>0的反应与AG来判据有一致的结论。8、能够，依据 a