期中考试试卷分析

1、选择题C 爆炸反应速率快，体系与环境间来不及传热。A 爆炸可看做绝热自发过程，可用熵判据。G判据用于等温、等压，不做非体积功的过程，A判据用于等温、等容，不做非体积功的过程。D 孤立体系无物质和能量交换，热、功为零，由热一可知U=0，H=U+(pV)， （pV）不确定 。d() d() dpTHHHTpTp( , )HH T p经过焦-汤过程后，dH=0，故对于等焓过程有： 改写成偏微商形式，则A 观察偏微商均为H与T，p关系，且H不变，显然应将H看做T,p的函数，且考虑节流过程。节流（等焓）过程有B，该公式适用于封闭体系，不做非体积功的等压过程，证明见课件D，该公式适用于封闭体系，是定义式，

2、式中各热力学变量都是体系的性质，如是多组分体系则为体系的总焓，压力是总压。C，A显然不对，从始态到某终态，这是同一个过程，显然可有不同途径，如气体真空膨胀和等温膨胀。B不可逆途径体系可以复原的，借助人为外力即可，比如膨胀后的压缩。C，这个正确，不可逆途径发生逆转不可能不留下痕迹，即环境不可复原。D，如B体系可以复原。B，可逆过程的熵变等于可逆热温商积分值，不可逆过程可设计可逆过程用可逆热温商积分值求。不论过程可逆与否均为B。A 恒热力学能，恒容可视为孤立体系，孤立体系平衡判据选A。B是节流膨胀，G判据用于等温、等压，不做非体积功的过程，A判据用于等温、等容，不做非体积功的过程。B 理想气体绝热

3、Q=0，W=U=Cv（T2-T1），C和D可由绝热可逆过程推导出过程的功。只有B是错误的。C 理想气体Cv=Cp-nR，理想气体dU=CvdT，当然理想气体可逆绝热膨胀也可用。实际气体等容过程可用，A不对。B中如果不搅拌，等容，不做非体积功，可用。D中等容不做非体积功，但有化学热。D 绝热Q=0，自由膨胀W=0，U=Q+W=0，H=U+ (pV)， （pV）不确定 。D 理想气体恒温U=H=0 ， 0 。由导出关系式 0 ,等温膨胀A降低。尽管H=0Q ，热容 未必等于零。dQCTB，绝热，恒容，热、功为零，U=0，H=U+(pV)， 反应后气体分子数增大，放热，温度升高，等容压力增大（pV）

4、=Vp0。B，H=U+ngRT，ng=2-30。而循环过程，体系的任何热力学函数变化值为0，所以 S环0。D 等温、可逆过程中，体系对外作的功最大且等于体系亥姆霍兹自由能的减少值，-A=W。D 体系经历等温、等压过程。对于后一个可逆反应S=Q/T =6000J/300K，而两个反应具有相同的始态和终态，熵变相等。B 根据导出关系 。0K时S=0，从0K到任何温度都是升温过程，体系吸热，熵变0，S= ST-S0K0，所以对于任何物质S总是大于0。()()VpSAGTT D 公式为导出关系，而导出关系式适用于任何热力学平衡态。B 熵判据适合孤立体系，将体系和环境看做孤立体系， S总=S环+S体。吉

5、布斯自由能判据适用于等温等压过程。还可进一步思考如下：可设计373.15K、101325Pa水可逆蒸发为水蒸气，这过程熵变与向真空蒸发一样=H/T0，H=U+(pV) =U+(pV)气-(pV)水，U0，自发过程。D 偏微商是S不变，可看做是绝热可逆体系，根据理想气体绝热可逆方程式：p1-T=K，然后用这个公式，T对p求导，可得结果。A 均为理想气体标准态，只不过后者是假想态：温度为T，标准压力时假设具有理想气体性质的这个假想态下的化学势。BBB( , )( ,)lnpT pT pRTp$A 等温等压不做非体积功，自发过程G0，水会从化学势高向低迁移。硅胶吸水自发，所以自由水分子化学势高。当然

6、，此题如达到吸附平衡则二者化学势相等。但题目只是强调硅胶能强吸水现象，并未指明达到吸附平衡。D 偏摩尔量定义：等温等压其他组分组成不变，容量性质对该组分物质量的偏微商，A中化学势是强度性质。D 不论用什么参考态，化学势都是一样的，不同的浓标，标准态化学势不同。D 见课件推导结果。B Gibbs-Duhem公式D 四个性质中，渗透压的数值最大，容易测量得到准确值，灵敏度高。其他数值很小，不容易测出。C 活度是对偏离拉乌尔定律的修正定义的：pA= pA*xA= pA*aA ， aA=xA， pA=pyA 见课件蒸汽压法测活度系数。热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡。见课件, 273K标准压力下，水

7、处于固、液平衡，水凝结成冰放热。Hm=Hm(s)-Hm(l)=Qp0, Hm(s)水的Vm(l)，Q0,但后者的绝对值远小于前者， Um(s)Um(l). G=A+pV, G=A+(pV), (pV) =(pV)2-(pV)1= ngRT=-0.5RT0, GA; H=U+(pV), H00，自发不可逆过程。近似等于0。这是水的等温变压过程由于水的体积随温度的变化率很小，积分值近似等于0. = 理想气体化学势表达式：所以高压时化学势大，但标准态化学势都是不变的，均为T时标准压力下1mol理想气体的化学势。( , )( ,)lnpT pT pRTp$0.01mol dm-3，22298Pa与纯水

8、相比1=c1RT，2=c2RT， 两溶液达到渗透平衡，需施加压力=cRT 解题分析解题分析 过程是在等压、等温发生了化学反应。无论是物理变化还是化学变化，将体系看成一个整体，体系的体积功dW= pdV，等压下，积分后W=pV = p(V2V1) = p(V气体+V液体) 2(V气体+V液体) 1 = （p2V2g p1V1g）=n2gRT-n1gRT = ngRT,尽管题目未给出压力，但这种过程功的大小与压力大小无关。W = p(V2 V1)V1 = n1RT/p = 3RT/pV2= n2RT/p = 2RT/pW = p(2RT/p 3RT/p) = (2 3) RT= RT = 8.31

9、4298.2 J = 2479 J C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l) 解：【解题思路】此题，在恒温槽和定容容器中，体系始态、终态温度压力都相同，且是确定的：373K、100dm-3，在这种情况下水要蒸发，根据水的气液平衡条件，终态压力不可能大于标压，可以小于或等于标压：在100 C、标压下水达到气液平衡；若终态压力小于标压，水只能以水蒸气存在；若终态压力大于标压，则水不可能蒸发（终态压力不可能大于标压）。 100 C、101325pa时1mol水，气化后终态温度为100 C（恒温槽温度），设压力为101325pa（可计算出体积，30.62 dm3），若体

10、系容积刚好也为30.62 dm3则此时一定是气液平衡，水刚好可以完全气化，终态为100 C、101325pa和30.62 dm3的水蒸气； 若容积V30.62 dm3，（实际的空间体积为100 dm3，属于此种情形），体系温度为100 C，则完全气化后，压力还会降低（可求出p= 31023.7 Pa），此时外压小于水的蒸汽压，气化是自发的，这时的状态为100 C，31023.7pa，100 dm3的水蒸气。 综上，实际情况是液体水在100 C和101325pa，向体积为100 dm3的真空蒸发，后达到的终态为100 C，31023.7pa，100 dm3的水蒸气。 设计过程：1mol液态水10

11、0 C、101325pa在平衡状态下汽化为100 C、101325pa、30.62 dm3的水蒸气，然后等温向真空膨胀到100 C，31023.7pa，100 dm3的水蒸气。 注意：若原容器不是真空，则必须给出容器始态压力。如，始态容器压力为101325pa，温度100 C体积100 dm3，终态温度100 C，体积等容100 dm3，压力为101325pa，此时刚刚建立水的气液平衡，仅有趋近于零的水蒸发。若无始态容器压力，则此题无解。解： 首先判断水是否全部气化，在101325 Pa、1 mol 水全部气化应占体积：V = 8.314373.15 m3/101325 = 30.62 dm3

12、或在恒容下，1 mol水全部气化后的压力： p = 8.314373.15 Pa/100103 = 31023.7 Pa 体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为31023.7Pa。选择整个容器为系统，设计以下过程： 过程1，可逆相变，H1=40.59kJ，过程2恒温变化， H2=40.59kJ， H=H1+ H2=40.59kJ 过程2，等温变化，U2=0，U=U1+U2= H1-(pV)1= H1-RT =40.59-8.314*373.15=37.49kJ 计算功和热不能用设计的过程，因为功和热不仅与状态有关还与途径有关，只能按真实途径计算。 因为是定容过程V=0，W=0 Q=

13、 U=37.49kJ S=S1+ S2过程1等温可逆相变：S1= H1/T, 过程2等温变压过程，S2= nRln(p2/p1)S=S1+ S2=118.62J/KA=U-TS= -6.773kJG=H-TS= -3.673kJ=0固、气平衡，则由此可求出气态碘的标准态化学势。 碘溶解在水或四氯化碳的化学势，不能通过下面推导方法： 这是因为，上式只有在溶液达到饱和时才成立，显然溶液中碘未饱和时，上式就不成立了。溶液中碘会挥发到气相，对于任意浓度下（溶解度不大），溶质符合亨利定律，即气相中碘的平衡分压正比于溶液中碘的浓度。气相中碘的化学势等于溶液中碘的化学势，将气体看做理想气体，推出溶液中碘的化学势。 根据题目，溶液中的碘的化学势等于零，然后利用亨利定律求出kx，可求标准态化学势。由于参考态选择不同，也可以计算*作为标准态。两种计算都得分。 此外，可以用不同浓度计算标准态化学势，结果对得分。解题思路A、B两蒸气混合，气相组成yA=0.4，yB=0.6, 加压发生液化，建立气液平衡，但因A、B两液体蒸汽压不同，显然气、液两相组成不同。设液相组成为xA和xB，拉乌尔定律：pA=pA*xA, pB=pB*xB,道尔顿分压定律：p=pA+pB，pA=pyA，pB=pyB.p=pA+pB=pA