物理化学第三章习题答案

1、2. 将298.15K、100kPa的0.1mol的双原子理想气体绝热不可逆压缩至150kPa，测得此过程系统得功502J，求终态温度T2及该过程的 Q、U、H、S系统、S环境S隔离。T2，150kPa298.15K，100 kPa3. 1mol O2，始态为300K 和 1013.25kPa，经过恒温可逆膨胀至终态压力为101.325 kPa。试计算该过程的W、Q、U、H、S。300K，1013.25 kPa300K，101.325kPa解：4. 10mol H2(理想气体)，从始态298.15K、50 kPa绝热可逆地压缩到100 kPa，计算该过程的Q、W、U、H、S、A和G 。巳知 (

2、298.15K) = 130.59 JK-1mol-1 。298.15K，50 kPaT2，100kPa解：298.15K，100kPa298.15K，50 kPaT2，500kPa298.15K，100 kPa5. 将298.15 K， 下的 1dm3 O2绝热压缩到 5 ，耗费功 502 J。求终态的T2和S2以及过程的U、H、S 和G。已知 (O2,298.15 K) = 205.14 JK1mol-1，Cp,m (O2) = 29.29 JK-1mol-1 。61mol某双原子理想气体，从300K、p等温可逆压缩到10p， 计算该过程的Q、W、U、H、S、A和G。300K，100 kP

3、a300K，1000kPa7.10 mol 过冷水在 -10 ，101.325 kPa下结冰。 已知： Cp,m(s) = 37.20 Jmol1K1, Cp,m(l) = 76.28Jmol1K1 . 求：Q 、S 、G. 8. 1 mol液体水于298.15K，101.325 kPa下蒸发为水蒸气， 试计算此过程的W、Q、U、H、S及 G， 并判断此过程能否自发进行.已知在298.15K、3.167 kPa 下水的vapHm（298.15K）= 43.76kJmol-1 根据吉布斯函数判据，过程不可自发进行。 9. 通过设计过程求1mol H2O(g)在25平衡压力下凝结为 液态水的过程的

4、H、S 和G。已知25下，水的饱和蒸气压为3.167kPa；在100下水的vapHm = 40.63 kJmol-1， Cp,m= 75.30 JK-1mol-1 ，Cp,m（g）= 33.50 JK-1mol-1。10. 298.15K和p下进行的相变：H2O（l） H2O（g） 计算相变的G，并判断能否自动进行。 已知H2O（l）在298.15K时饱和蒸气压为3.168kPa， H2O（l）的摩尔体积为 18.02 mL/mol 。1mol H2O(l)298.15K,100kPa1mol H2O(g)298.15K,100kPa不可逆相变1mol H2O(l)298.15K,3.168k

5、Pa1mol H2O(g)298.15K,3.168kPa可逆相变根据吉布斯函数判据，不可自发进行。11.已知苯在101.325 kPa 下的熔点为5 ，在此条件下的摩尔熔化焓 ， Cp,m(s) = 122.59 Jmol1K1, Cp,m(l) = 126.78Jmol1K1 求在101.325 kPa ，-5 下1 mol 过冷苯凝固为固体苯的S 和G 。 12. 在400K、标准压力下，理想气体间进行下列恒温、恒压化学反应：A（g）+ 2B（g） 3C（g）+ D（g）求进行1mol上述反应的rGm已知25数据如下：ABCDfHm/kJmol10-40-300Cp,m /Jmol1K-

6、110502025 /Jmol1K-12070304013353.25K、101.325kPa的1mol苯放入一密闭的真空容器中，最终蒸发为同温同压的苯蒸气。（设该容器放在温度恒定在353.25K的极大恒温槽内）已知苯（l）在353.25K、101.325kPa下的摩尔蒸发焓为30.77kJmol-1.（1）计算该过程W、Q、U、S和G。（2）S、G 两个判据中，何者可以作为上述过程是否自发进行的判据。请计算出具体数值来说明。可逆（2）非恒压过程，所以只能用S判据1.在100和25之间工作的热机，其最大效率为（ ） A.100% B.75% C.25% D.20% 2.当理想气体在等温(500

7、K)下进行膨胀时， 求得体系的熵变S = l0 JK-1， 若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10， 该变化中从热源吸热（ ） A.5000 J B.500 J C.50 J D. 100 J DB3.正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（ ） A.S=0 B. G=0 C.H=0 D. U=04. 一定量的理想气体经绝热可逆膨胀后，下列各量正确的是( ) AQ 0 BW 0 CS=0 DH=0 5.理想气体由始态经过绝热自由膨胀至终态,其以下各量变化正确的是( ) A. Q 0 B. S=0 C. W 0 D. U =0BCD6.若系统经历一任意的不可逆过程，则该系统的熵变S( ) A

8、一定大于零 B 一定小于零 C一定等于零 D 可能大于零也可能小于零7.若在隔离系统中发生一任意的不可逆过程后则该系统的 熵变S( )。 A一定大于零 B一定小于零 C一定等于零 D可能大于零也可能小于零DA8.理想气体由始态经过绝热可逆膨胀至终态,其以下各量变化正确的是( )Q 0 B .S =0 C. W 0 D. U =0 B9.封闭系统中，非体积功为零，且在恒温、恒压下，化学反应进行了1mol的反应进度时，一定可以用来计算系统熵变rSm的公式为（ ） A. B. C. D.C10. H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程（ ） A.H = 0 B. U = 0 C. S = 0 D. G

9、= 0B11.下列函数中为强度性质的是（ ） A. T B. CV C. G D. S A12.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程（ ） A.可以从同一始态出发达到同一终态。 B.从同一始态出发，不可能达到同一终态。 C.不能断定A.、B.中哪一种正确。 D.可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 13.恒温恒压下，一定量纯物质由气态变成液态，则系统和环境的熵变为：（ ） B.C. D. BB15.理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( ) CC14.某一化学反应，已知其 ，则该反应的 的数值 随温度的升高而( ) A 升高 B 减少 C 不变 D不能肯定16.在101.32

10、5kPa下，90的液态水汽化为90的水蒸气， 系统的熵变将 ( ) A.S0 B.S 0 C.S 0 D.G 0AB18.理想气体等温过程的A（ ）G B.G C. =G D.不确定C19.吉布斯函数判据可以写作( ) A. 0 B. 0 C. 0 D. 0B20.克劳修斯-克拉佩龙方程可用于( ) A.固-气及液-气两相平衡 B.固-液两相平衡 C.固-固两相平衡 D.任意两相平衡AC21下列关系式中不需要理想气体假设的是（ ） A. B. C.对恒压过程：H = U + pV D.对绝热可逆过程：1.热力学基本方程dG= 。 2.一定量的理想气体，恒温自由膨胀后S 0 。3.1mol单原子理想气体从始态体积V1开始， 经历绝热可逆膨胀过程后体积变至10V1， 则过程的S= J/K。4.亥姆霍兹函数判据的条件为 。6.1mol理想气体在恒温条件下，体积由V膨胀至2V，该过程的W 0，H 0，S 0，G 0。（选填：、=、）7.在T1和T2两热源间工作的可逆热机效率 = .（T1T2）5.吉布斯函数判据dG0