物化第三章自测题及答案

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第三章自测题

一、选择题

1．理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀，吸热Q，所做的功是变到一致终态的最大功的20%，，则系统的熵变为（）。

Q

T5

（c）（d）

TT

（a）（b）0

2．系统经历一个不可逆循环后（）。

（a）系统的熵增加（b）系统吸热大于对外做功（c）环境的熵一定增加（d）环境热力学能减少3．室温下对一定量的纯物而言，当Wf=0时，（a）0（b）0（c）0（d）无定值4．

GH。p，该式使用条件为（）pT,nBS,nB

A

。值为（）

TV

（a）等温过程（b）等熵过程

（c）等温、等熵过程（d）任何热力学平衡系统

5．某化学反应若在300K，101325Pa下在试管中进行时放热6104J，若在一致条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6103J，该化学反应的熵变S系为（）。

（a）-200JK-1（b）200JK-1（c）-20JK-1（d）20JK-1

6．题5中，反应在试管中进行时，其环境的S环为（）。

（a）200JK-1（b）-200JK-1（c）-180JK-1（d）180JK-1

7．在题5中，该反应系统可能做的最大非膨胀功为（）。（a）66000J（b）-66000J（c）54000J（d）-54000J

8．在383K，101325Pa下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则系统、环境及总的熵变为（）。（a）S系0，S环0，S总0（b）S系0，S环0，S总0（c）S系0，S环0，S总0（d）S系0，S环0，S总09．1molvanderwaals气体的（a）

S

。应等于（）

VT

RR

（b）VmbVm

R

Vmb

（c）0（d）

10．可逆机的效率最高，在其他条件一致的状况下假设由可逆机牵引火车，其速度将（）。

（a）最快（b）最慢（c）中等（d）不确定

11．水处于图中A点所指状态，则Cp与CV

（a）CpCV（b）CpCV（c）Cp=CV（d）无法比较

V

12．在纯物的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别为（）。

（a）xy（b）x=y（c）xy（d）无确定关系

13．热力学基本式dG=-SdT+Vdp可适用的过程是（）。（a）298K，101325Pa的水蒸发过程（b）理想气体真空膨胀（c）电解水制取氢（d）N2+3H2==2NH3未达平衡

14．某气体状态方程为p=f(V)T，f(V)仅表示体积的函数，问在恒温下该气体的熵是随体积V的增加而（）。（a）增加（b）下降（c）不变（d）不确定

二、填空题

1．在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭系统中，当热力学函数到达最值的状态为平衡状态。

2．1mol单原子理想气体从p1，T1，V1等容冷却到p2，T2，V1，则该过程的U0，S0，W0（填“〞，“〞，“=〞，）。3．298K气相反应CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)，该反应的GA，UH（填“〞，“〞，“=〞）。

SS

=x和=y，则在该点两曲线的斜率关系为TTVp

4．实际气体的节流膨胀S。

5．理想气体在273K及2p下，分别按以下两种方式膨胀：（a）恒温可逆；（b）绝热可逆。试将上述两个过程中热力学变化量的大小用“+〞，“-〞，“0〞表示，“〞表示无法判断，填入下表。

6．听从p(Vm－b)=RT状态方程的实际气体经节流膨胀后温度将。

三、证明题

1．已知均相纯物质的平衡稳定条件为绝热可逆膨胀后压力必然降低。

22．证明vanderWaals气体(pa/Vm)(Vmb)RT的Joule系数：

p

0，请证明任一物质经VT

J=

四、计算题

T2

a/(VmCV,m)VU

1．一可逆机，在三个热源间工作，当热机从热源T1吸热1200J做功200J时，求：

（1）其他两个热源与热机交换的热量，指出热机是吸热还是放热。（2）各热源的熵变和总熵变。已知各热源的温度分别为400K，300K，200K。

2．取273.15K,3101.325kPa的氧气10L，抵挡恒外压101.325kPa进行绝热不可逆膨胀，求该过程的Q，W，U，H，S，G，A。已知氧气在298K时的规定熵为205JK-1mol-1。

3．某实际气体的状态方程为pV=nRT+p+p2，式中，为常数，在等温下将物质的量为n的气体从p1压缩到p2，试计算该气体的A和G。

4．在308K的10L密闭容器中盛有压力为101325Pa的N20.3957mol和一个内盛0.1mol乙醚液体的薄玻璃球，现用振动运动击碎玻璃球，在等温下乙醚全部汽化，视气体为理想气体，试求该过程的熵变，并判断过程的方向性。已知101325Pa，308K时乙醚的汽化热为25.104kJmol-1，乙醚的正常沸点为308K。

5．1摩尔水在373K,p时等温向真空容器蒸发,使终态压力为0.5p,已知水在p下的汽化热为40.66kJmol-1,求该过程的U,H,S,A,G各为多少?

参考答案：

一、

ccbdd；abdab；caba二、1．U，小；2．，，=；

3．，；4．p；

1

p2

VT

5．

6．升高（提醒：首先证明J-T=－b/Cp0）；四、

1．（1）Q2=1200J，Q3=200J

（2）S1=3JK-1，S2=－4JK-1，S3=1JK-1，S总=0；2．Q=0，W=U=－1448J，H=－2028J，S=4JK-1，G=10500J，A=11130J；

p222

AnRTln(pp3．21)