物理化學復習題第一章熱力學第一定律一、填空題1、一定溫度、壓力下，容器中進行如下反應：Zn(s)+2HCl(aq)=ZnCl2(叫)+H25),若按質量守恒定律，則反應系統為系統;若將系統與環境的分界面設在容器中液體的表面上，則反應系統為系統.2、所謂狀態是指系統所有性質的.而平衡態則是指系統的狀態_的情況。系統處于平衡態的四個條件分別是系統內必須達到平衡、平衡、平衡和平衡。3、下列各公式的適用條件分別為:U=f(T)和H=f(T)適用于;Qv=AU適用于；Qp=AH適用于；AU=jTnCdT適用于 ；AH=j三支dT適用于 ；Tv,m tP，m2 i1Qp=QV+AngRT適用于；pV『常數適用于.4、按標準摩爾生成焓與標準摩爾燃燒焓的定義，在C(石墨)、CO(g)和CO2(g)之間，的標準摩爾生成焓正好等于的標準摩爾燃燒焓。標準摩爾生成焓為零的是，因為它是。標準摩爾燃燒焓為零的是，因為它是.5、在節流膨脹過程中，系統的各狀態函數中，只有的值不改變.理想氣體經節流膨脹后，它的不改變，即它的節流膨脹系數曠 。這是因為它的焓。6、化學反應熱會隨反應溫度改變而改變的原因是;基爾霍夫公式可直接使用的條件是。7、在、不做非體積功的條件下，系統焓的增加值系統吸收的熱量。8、由標準狀態下元素的完全反應生成1mol純物質的焓變叫做物質的。9、某化學反應在恒壓、絕熱和只做膨脹功的條件下進行，系統溫度由T1升高到T2,則此過程的焓變零；若此反應在恒溫(z)、恒壓和只做膨脹功的條件下進行，則其焓變零。10、實際氣體的R=^g［〈0，經節流膨脹后該氣體的溫度將.11、公式QP=AH的適用條件是。12、若某化學反應，只做體積功且滿足等容或等壓條件，則反應的熱效應只由決定，而與無關.13、常溫下，氫氣經節流膨脹AT0；W0；Q0；AU0；AH0。14、在充滿氧的絕熱定容反應器中，石墨劇烈燃燒的反應器以其中所有物質為系統Q―0；W0；AU0；AH0。二、簡答題1、為什么無非體積功的等壓過程的熱，只決定與體系的初終態？2、“因AH=Qp所以只有等壓過程才有4H，這句話是否正確?為什么？3、“因為AH=Qp,所以Qp也具有狀態函數的性質”對嗎？為什么？4、為什么對于理想氣體，公式AU=\TCdT可用來計算任意變溫過程的Tv,m’1dU并不受定容條件的限制？5、為什么理想氣體常數R在數值上等于1mol理想氣體升高1K所作的等壓體積功？6、“穩定單質的焓值等于零”；“化合物的摩爾生成熱就是1mol該物質所具有的焓值”對嗎？為什么？7、反應A(g)+2B(g)-C(g)的AHm(298.2K)>0，則此反應進行時必定吸熱，對嗎?為什么？8、從氣體的同一初態出發分別經等溫可逆壓縮至終態體積是，那一個過程所作壓縮功大些?為什么？從同一初態出發，分別經可逆的絕熱膨脹與不可逆的絕熱膨脹至終態體積相同時，氣體的壓力相同嗎？為什么？10、測定CH30H(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)反應的熱效應。11、設有一電爐絲浸入水中，接上電源，通以電流一段時間。分別按下列幾種情況作為體系，試問△U、Q、W為正、負，還是為零？(1)以水和電阻絲為體系；(2)以水為體系；(3)以電阻絲為體系；(4)以電池為體系；(5)以電池、電阻絲為體系；(6)以電池、電阻絲、水為體系。12、設有一裝置如下圖所示，一邊是水，另一邊是濃硫酸，中間以薄膜分開，兩邊的溫度均為Tp當將薄膜弄破以后溫度由T1升到T2,如果以水和濃硫酸為體系，問此體系的4U是正、負還是零。如果以水和濃硫酸為體系，問此體系的△U是正、負，還是零。如果在薄膜破了以后，設法通入冷卻水使濃硫酸和水的溫度仍為Tp仍以原來的水和濃硫酸為體系，問4U是正、負，還是零。12題圖13、一個絕熱圓筒上有一個無摩擦無重量的絕熱活塞，其內有理想氣體，圓筒內壁繞有電爐絲。當通電時氣體慢慢膨脹,這是等壓過程.請分別討論(1)選理想氣體為體系；(2)選理想氣體和電阻絲為體系；兩個過程的Q和體系的4H是大于、等于還是小于零？14、判斷下列過程中Q、W、AU、AH各量是正、零還是負值；理想氣體自由膨脹；理想氣體節流膨脹；理想氣體絕熱、反抗恒外壓膨脹；理想氣體恒溫可逆膨脹;1mol實際氣體恒容升溫；H2O(1，P0，273K)-H2O(S，P0，273K)在絕熱恒容器中，H2(g)與Cl2(g)生成HCl(g)(理想氣體反應)15、如下圖所示，設有一電爐絲浸于水中，接上電源，通以電流一段時間。如果按下列幾種情況作為系統，試問AU、Q、W為正、為負還是為零？(1)以電爐絲為系統；(2)以電爐絲和水為系統；(3)以電爐絲、水、電源、及其他一切有影響的部分為系統。

觸熱恒客箱觸熱恒客箱15題圖 16題圖16、設有一裝置如上圖所示，（1）將隔板抽去以后，以空氣為系統時,AU、Q、W為正、為負還是為零？⑵如右方小室亦有空氣，不過壓力較左方小，將隔板抽去以后，以所有空氣為系統時，AU、Q、W為正、為負還是為零？17、在標準壓力下和100oC,1mol水等溫蒸發為蒸汽。假設蒸汽為理想氣體.因為這一過程中系統的溫度不變，所以，AU=0，q=jcdT=0，這一結論對否？為什么？18、一氣體從某一狀態出發，經絕招可逆壓縮或等溫可逆壓縮到一固定的體積哪一種壓縮過程所需的功大?為什么?如果是膨脹，情況又將如何？三、綜合題1、已知PbO（s）在291K的生成熱為一21905kJ-mol-1,在291K到473K之間，Pb（s）,O2（g）及PbO（s）的平均比熱各為0.134,0.900和0。218J-giK-1,試計算PbO（s）在473K時的生成熱。2、nmol理想氣體由P］，V］，1，恒溫膨脹到p2,V2，T2,求過程的焓變AH，結果能說明什么？3、已知冰在0℃及101o325kPa，熔化熱為6008J-mol-1，水在100℃及101。325kPa下，蒸發熱為44011J-mol-1,在0℃?100℃間水的平均比熱為75JK-1-mol-1,求在101.325kPa下,將1mol的0℃冰變成100℃的水蒸氣，試計算其AU,AH.4、0。01m3氧氣由273K,1MPa經過（1）絕熱可逆膨脹（2）對抗外壓p=0。1MPa做絕熱不可逆膨脹，氣體最后壓力均為0。1MPa,求兩種情況所做的功。（氧氣的Cpm=29.36J-K-1-mol-1）5、10moi的理想氣體分別經過下述（a）和（b）兩個過程，在673K從1.8x10-3m3等溫膨脹到2。4x10-3m3,試計算其膨脹功W及體系所吸收的熱Q.（a）可逆恒溫膨脹；（b）對抗外壓為2。026x105Pa的等溫膨脹。6、已知298。15K及101325Pa壓力下，反應A（s）+2BD（aq）==AD2^q）+B2（g）在電池中進行，完成一個單位的反應時，系統做電功150kJ,放熱80kJ,計算該反應的ArHm，ArUm,Q，W。7、在298。2K，101325Pa時有0.5molZn與過量稀硫酸反應,生成氫氣和硫酸鋅，已知此反應放熱為7.155X104J，試計算：（1）上述過程中Q，W,AU,AH的值；（2）若上述反應在密閉容器中發生，求Q,W，AH，AU的值。8、將1kg水過冷到-5℃，在101。325kPa下，加入極少量的冰屑。使過冷水迅速結冰，并使冰與水的混合物的溫度迅速升至冰點，冰的熔化熱為333.5J-g-1，0℃至一5℃水的比熱為4。238JK-1，求結出冰的質量。9、已知水在100℃時的蒸發熱為2259。36J?g-1,則在100℃時蒸發30g水，系統的Q，W,AH,為多少？10、有13。074gH2，由283.0K升至333。2K（視為理氣），若以下述二種不同的過程進行，求Q，W，AU，AH.（A）等容過程；（B）與環境無熱交換.11、將1mol單原子理想氣體，在1。013x105Pa下從298K加熱到373K,再恒溫可逆膨脹至體積增加一倍，最后絕熱可逆膨脹至溫度為308K，求全過程的W,Q,AU，AH。12、已知水蒸汽的平均摩爾等壓熱容Cpm=34。10JK-1-mol-1，現將1kg373K的水蒸汽在1.013x105Pa的壓力下，升溫至673K。求過程的Q，W及水蒸汽的AU，AH。13、1molO2由0.1MPa,300K恒壓加熱到1000K，求過程的Q、W、AU及AH.已知：Cpm（O2）=（31.64+3。39x10-37-3o77^10-572）J-K-1-mol-114、1molC6H6（g）在pe,353.4K（正常沸點）下冷凝為液體.計算該過程的Q，W，AU,八匕已知苯的汽化熱為394.4J-g-1。15、測得298KSO2（g）氧化成SO3（g）時的Qv，m=-141。75kJ-mol-1，計算該反應的Qp，m。16、由下列化合物的AH0計算其AH。（1）（COOH）2,c cm fm（2）C6H5NH2，（3）CS2（l）。17、一個20dm3的高壓釜內盛有290K，100kPa的氫氣，加熱后使H2壓力上升至500kPa。設H2為理想氣體，計算：（1）過程的Q;（2）H2終態的溫度。18、1mol單原子分子理想氣體B,由300K,100.0kPa經一可逆過程到達終態，壓力為200.0kPa,過程的Q=1000o0J,AH=2078O5J（1）計算終態的溫度、體積及過程的W，AU。（2）假設氣體先經等壓可逆過程，然后經等溫可逆過程到達終態，此過程的Q,W,AU，AH是多少？19、1mol單原子分子理想氣體的Cv,m=3/2R，初態為202.6kPa，11.2dm3經p/T=C（常數）的可逆過程，壓縮到終態，壓力為405。2kPa。計算：（1）終態體積與溫度；（2）AU與AH；（3）所作的功.答案一、填空題1、封閉；敞開2、綜合表現；不隨時間而改變；熱；機械；相；化學3、理想氣體的單純狀態改變;不做非體積功的恒容過程；不做非體積功的恒壓過程；理想單純狀態改變，對其它系統則需過程恒容；理想氣體的單純狀態改變，對其它系統則需過程恒壓；過程恒溫且不做非體積功;理想氣體的絕熱可逆過程4、O2（g）；C（石墨）；C（石墨）；碳元素各晶型中最穩定的相態；CO2（g）;碳元素完全氧化的最終產物5、焓;溫度;零；只是溫度的函數6、各產物的熱容之和與各反應物的熱容之和不相等；在所涉及的溫度范圍內各物質均無相變7、封閉系統恒壓;等于8、最穩定物質；標準摩爾生成焓9、等于；不等于（小于）10、上升11、閉系、W'=0、等壓12、始終態；途徑13、〉；<；=；〉；=14、=;=；=；>二、簡答題1、因為無其他功的等壓過程中Qp=AH,而AH是體系狀態函數的改變值,所以在無其它功的等壓過程中Qp只決定于初終態.2、不正確，H是狀態函數,H=U+PV凡是體系狀態發生變化，不論什么過程,體系的焓值都可能變化，即AH都可能不等于零。3、不對，AH=Qp，只說明Qp等于狀態函數的改變值.并不意味著Qp具有狀態函數的性質，Qp是一過程量，不是體系的狀態性質，只能說在恒壓而不做非體積功的特定條件下Qp的值等于體系狀態函數H的改變。4、因為對理想氣體U=f（T）內能僅是溫度的函數，只要始終態溫度分別相同，AU就一定相同。所以公式AU=卜CdT并不受定容條件的限制。Tv,m終態1U1,T2，p2,Vi?U2，T2，pi，V3終態2tt恒容AU1 AU2恒壓初態 U1，T1,p1,V1恒容過程AU=JT2CdTTv,mT1兩者終態的溫度相同即1mol理想氣體不論經過什么過程，只要變到相同溫度的終態其AU總是等于』TnCdT。T v,m5、W=p^AV=p（V2-V1）=nR（T2—T1）當n=1mol T2—T1=1K時W=R6、不對，穩定單質的焓的絕對值并不等于0,但可以說穩定單質的規定焓值等于0,人為規定標準狀態下，穩定單質的生成焓，即規定焓為0。化合物的摩爾生成熱不是1mol物質所具有的焓的絕對值，而是相對于生成它的穩定單質的焓的相對值。7、不對。只有在等壓下，無其它功時，Qp=AHm，△Hm>0故Qp〉0,體系必定吸熱。在其他條件下，^Hm〉0，Qp可以小于0,等于0,不一定吸熱。8、絕熱可逆壓縮功大于等溫可逆壓縮功。這是因為絕熱壓縮時，環境所作功都變成氣體的內能，因而氣體的溫度升高，故當終態體積相同時氣體的壓力大于經等溫可逆到達時氣體的壓力，即絕熱可逆壓縮時，環境反抗的壓力大些，因而所做壓縮功大些。9、不相同。可逆絕熱膨脹時體系付出的功大于不可逆絕熱膨脹時所付出的功。而兩過程的熱都等于0,因而前一過程中體系內能降低得更多，相應終態氣體的溫度也低一些，所以可逆絕熱膨脹比不可逆絕熱膨脹到終態時氣體的壓力低些。10、此反應為燃燒反應，故可用氧彈式量熱計來測定該反應在反應前后的溫度差△［利用水和量熱計附件的熱容，可計算出等容反應熱QV，m（^Um）；而通常指的化學反應的反應熱是等壓反應熱，故ArHm=Aym+EvB（g）RTB11、（1）（2）（3）（4）（5）(6)W0+00Q0+00△U+++012、當將薄膜弄破以后溫度由T1升到T2,因水和濃硫酸為體系，雖然體系的溫度升高了,但無熱量傳給環境，所以Q=0,又W=0，根據第一定律△U=Q—W，則△U=0。13、（1）QMH〉0（2）Q=0,△H=—W電功>014、（1）理想氣體自由膨脹P外=0，W=0，Q=0，△U=△H=0（2）理想氣體節流膨脹因為41=0，所以△U=4H=0，因絕熱，所以Q=0，W=0（3）理想氣體絕熱，反抗恒外壓膨脹因為絕熱Q=0,W=P外AV,△V>0,W〉0,AU=Q—W=0-W<0.因為△T<0,△H二nCpm△T<0（4）理想氣體恒溫可逆膨脹△U=0,4H=0,W>0,Q>01mol實際氣體恒容升溫W=P4V=0,△U=nCvm△T）0,Q=△U+W>0,△H=nCpm△T〈0H2O（1,P0，273K）W=P外4V=P外（VS—VJ因為冰的體積比水的體積大，所以W〉0，水凝固放出熱量Q<0,△U=Q—W<0,△H=Q<0（7）在絕熱恒容器中，H2（g）與Cl2（g）生成HCl（g）（理想氣體反應）因與外界隔絕是孤立體系，Q=0，W=0,4U=0，則U1=U2，丫產丫2，而△H=H—H1=U2+P2V2-U「P1V1二V（P2-P1）>015、（1）△U=0，Q〈0,W〈0（電爐絲狀態未變）；（2）△U>0,Q=0,W〈0（絕熱）；（3）△U=0，Q=0,W=0（孤立體系）.16、（1）4U=0，Q=0，W=0（絕熱向真空膨脹）；（2）△U=0,Q=0，W=0（孤立系統）17、這一結論不對，因為（1）等溫過程△U=0，只適用于理想氣體的簡單狀態變化，不能用于相變過程.（2）Qp=JCPdT=0也不適用于相變過程。在可逆相變過程中，4Um二△vapHm—RT，Q尸△vapHm18、絕熱可逆壓縮過程所需用的功大。因為絕熱可逆壓縮時，所得的功全部變成系統的內能,溫度升高，而等溫過程的溫度不變，當達到相同的終態體積時，絕熱可逆過程的終態壓力比等溫可逆壓縮過程的終態壓力大，所以絕熱可逆壓縮過程所需的功大。同理在膨脹時，等溫可逆膨脹過程作的功大。三、綜合題1、解：Pb+1/2O「PbO △rHm?=—219.5kJ-mol-1SvBCp，m（B）=6o41JKi-mol-i△凡0(T2)=ArHm0(T1)+ZvBCp,m(B)(T2-T1)=-218,3kJ-mol-i2、解：由焓的定義知AH=H2-H1=(U2+P2V2)-(Ui+p”i)=(5乜)+(p2V2-p”i)???當dT=0時，AU=0； 理想氣體pV=nRTA(pV)=0.??AH=0-0=0這說明在理想氣體單純p、V、T、變化中焓只是溫度的函數，與p、V的變化無關3、解：冰(0℃) ⑴>水(0℃)⑵>水(100℃)⑶>水汽(100℃):AU=Q—W.(1)AV產0AU1=Q1=6008JAH1=AU1+A(pV)=AU1+pAV=AU1=6008JAV產0AU2=Q2=CAT=7500JAH2=AU2=7500JVg>〉Vl ，W3=￡vB(g)-RT???AU3=Q3-W3=40910JAH3=Q3=44011J???AU=AU2+AU2+AU3=54418JAH=AH.1+AH2+AH3=57519J4、解：(1)絕熱可逆膨脹Y=C/Cv=1。39T2=143Kn=4.41molQ=0

W=-AU=-nCV,m(T2-T1)=12070J(2)絕熱不可逆膨脹nCV,m(T2-T1)=-P外(V2-V1尸-P2R(T2/P2—T1/P1)T2=203。5KW=-AU=-nCV,m(T2-T1)=6452J5、解：(a)???理想氣體dT=0 可逆過程 AU=Q-W=0???Q=—WW=nRTln(p1/p2)=nRTln(V2/V1)=16kJ(b)VdT=0AU=0???Q=WW=p(V2-V1)=1。2kJ6、解：Q=—80kJArHm=Q—Wz=—230kJArUm=Q—W=Q—W，-pAV=-232。479kJW=W，+pAV=152。479kJ7、解：(1)等壓過程Ap=0AH=Qp=—7.155x104jW=pAV=1239.5JAU=Q—W=—7。28x104j(2)等容過程AV=0W=0AU=-7.28x104jQV=AU=—7。28x104jAH=—7。155x104j8、解：雕水+冰p=101325Pa雕水+冰p=101325PaT2=273KT1=268KAH.11kg水p=101325PaT2=273KAH2該過程由于速度快，可以看作絕熱過程AH=0,設最終有xg水結成冰，則AH=AH1+AH2=00=1000x4.238*[0—(—5)〕+(333.5x)333.5x=21190x=63.54g9、解：沸點時p=101325Pa.??W=pAV=ZvB(g)?RT=5166JQp=AH=67780JAU=Q-W=626414J10、解:(a)體積不變汝=0W=0AU=nCv,m(T2-T1)=6,537x103j△H=nCpm(T2-T1)=9.136*103j(b)絕熱Q=0△U=6。537*103j△H=9.136*103jW=—△U=—6.537*103j11、解:Cvm=12.47j-K—1-mol—1 Cpm=20。79j-K—1-mol-1(1)W1=nRAT=624jQ1=nCpmAT=1559j(2)W2=Q2=nRTln2=2150j(3)W3=-nCv,m(T4-T3)=811JQ3=0全過程：W=￡Wi=3585JQ=XQ=3709JAU=CVmAT=125JAH=CpmAT=208J12、解：Qp=AH=nCpmAT=569kJAU=Qp-pAV=Qp-nRAT=431kJW=pAV=nRAT=138。5kJ13、解:由題意視O2為理想氣體，則W=p(V2-V1)=-R(T2—T1)=5.82kJ-mol-1Q=AH=T2nCdT=22。69kJp TP，m△U=Q-W=16.87kJ14、解:C6H6(g)-C6H6(l)Mc6H6=78x10-3kg?mol—1Qp=-394。4x78=—3.076x104J-mol—1AH=Qp=—3。076x104J-mol—1W=-p(V2-V1)=-An(g)RT=1x8.314x353。4=2.938x103J-mol—1AU=Q+W=-3。076x104+2.938x103=—2.782x104J-mol—115、解:SO2(g)+1/2O2(g)=SO3(g)Qp=Qv+An(g)RT141.75+(—0。5)x8。314x298x10—3=-142.99kJ/mol16、解：(1)(C00H)2(s)+1/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△Hm=AHm,c,(COOH)2(s)e=2xAHf,m,CO2(g)e+AHf,m,H2O(l)e-AHf,m,(COOH)2(s)92(s)e=2xAHf,m,CO2(g)e+AHf,m,H2O(l)e—AHm,c,(COOH)2(s)9=2x(—393.514)+(—285。8)+246.0=826.8kJ-mol-1(2)C6H5NH2+31/2O2(g)=6CO2(g)+7/2H2O(l)+1/2N2(g)△Hf,m,C6H5NH2e=6xAHf,m,CO2(g)e+7/2AHf,m,H2O(l)e—AHm,c,C6HsNH：=6x(—393.51)+7/2x(-285。84)—(—3397.0)=35.5kJ-mol—1CS2(l)+3O2(g)=CO2(g)+2SO2(g)AHf,m,CS2(l)o=AHf,m,CO2(g)o+2AHf,m,SO2(g)0m,c,CS2(l)o=-393.5+2x(-296。9)-(-1075.3)=88.0J-mol—117、解:P1/T1=P2/T2T2=p2Tl/p1=500x290/100=145Kn=p1V1/RT1=100x103x20x10—3/8o314*290=0。83molCv『5/2R Qv=T1T2nC^dTQv=JT2nCdTT v,m’1=0。83x5/2x8.314*(1450—290)=20。0kJ18、解：Cp,m=5/2R Cv,m=3/2RAH=nCp,m(T2—T1)2078。5=1x5/2x8。314x(T2-300)T2=400KV2=nRT2/p2=1x8.314x400/(200。0x103戶16。63dm3AU=nCV,m(T2-T1)=1x3/2x8。314x100=1247.1JW=AU—Q=1247.1-1000.0=247。1J300K 400K 400K100kPa100kPa200kPa氣態始終態與(1)相同AU=1247。1JAH=2078.5JWi=-p(V2-V1)=-nR(T2-T1)W[[=—nRTln(V3/V2)=—nRT2ln(P2/P3)W=Wi+Wn=-1x8。314-1x8.314x400xln100/200=1474JQ=AU-W=1247.1-1474=—226.6J19、解：(1)T1=p1V1/R=202o6x103x11。2x10-3/8。314=273Kp/T=cT2=T1p2/p『273x405。2/202.6=546KV2=RT2/p2=8。314x546/405。2x103=11.2dm3(2)AU=CV,m(T2-T1)=3/2x8.314x(546—273=3405JAH=Cp,m(T2-T1)=5/2x8.314x(546—273)=5674J(3)AV=0???W=0第二章熱力學第二定律一、填空題1、可逆循環的熱溫商之和等于，在工作于溫度為T1與T2兩熱源間的所有熱機中，只有熱機的效率最高，它的效率值可達n=。2、歷史上曾提出過兩類永動機.第一類永動機指的是就能做功的機器。因為它違反了定律，所在造不出來。第二類永動機指的是，它并不違反定律，但它違反了定律，故也是造不出來的。3、熵是系統的狀態函數，按性質的分類，熵屬于性質.在隔離系統中，一切可能發生的宏觀過程都是過程，均向著系統的熵值的方向進行。直至平衡時,熵值達到此條件下的為止。在隔離系統中絕不會發生熵值的過程。4、從熵的物理意義上看，它是量度系統的函數。當物質由它的固態變到液態，再變到氣態時,它的熵值應是的.而當溫度降低時，物質的熵值應是的。熱力學第三定律的內容是。5、下列各公式的適用條件分別是:對亥氏函數判據公式△人或，是。對吉氏函數判據公式△仃或，是。對熱力學基本方程式，如dG=-SdT+Vdp等,是.6、熱力學第一定律△U=Q+W的適用條件是；熱力學第二定律△S>0作判據時的適用條件是；熱力學第三定律S（0K）=0的適用條件是。7、理想氣體的恒溫過程為恒的過程；所有氣體的節流膨脹為恒過程;所有系統的可逆絕熱過程為恒；所有恒溫恒壓下的可逆相變過程為恒的過程.8、理想氣體從相同始態分別經絕熱可逆膨脹和絕熱不可逆膨脹到相同的終態壓力，則終態的溫度T可逆T不可逆，終態的體積V可逆V不可逆（填入〉、<或=）。

9、對于U、H、S、F和G等熱力學量，（1）在絕熱定容反應器中反應，過程中不變的量是。（2）在373K和101325Pa下，液體水氣化過程中不變的量是。（3）氣體絕熱可逆膨脹過程中不變的量是。（4）理想氣體節流膨脹過程中不變的量是。10、理想氣體等溫向真空膨脹，體積由V1變到V2,其AU，AS.11、實際氣體絕熱自由膨脹，其4U0,AS0。12、在、、的條件下，系統的自發變化總是朝著吉布期函數的方向進行的，直到系統達到平衡。13、在、不做非體積功的條件下，系統焓的增加值—系統吸收的熱量.14、隔離系統中進行的可逆過程AS，進行的不可逆過程AS。15、純物質完美晶體時的熵值為零.16、由標準狀態下元素的的完全反應成1mol純物質的焓變叫做該物質的。17、某化學反應在恒壓、絕熱和只做膨脹功的條件下進行系統溫度由T1升高到T2,則此過程的焓變零;若此反應在恒溫（1）、恒壓和只做膨脹功的條件下進行，則其焓變零.18、寫出由熱力學基本方程導出的重要公式：v=［①，［史］19、苯的沸點為80OC，其氣化熱為300Jg1.假定苯蒸氣為理想氣體，則當C6H6（1，P0，80OC）時，其AS=；AG=；Q=；AH=；W=；AU=；AF=。20、實際氣體的嚴20、實際氣體的嚴<0，經節流膨脹后該氣體的溫度將H21、公式Qp=AH的適用條件為 22、判據AG或的適用條件是.23、在規定各物質的相對熵（通常為標準熵）時,所選擇的參考狀態是的熵值為零.二、簡答題1、什么是自發過程？實際過程一定是自發過程嗎？2、263K的過冷水結成263K的冰，AS〈0,與熵增加原理相矛盾嗎?為什么？3、“p°,298K過冷的水蒸氣變成298K的水所放出的熱Qp=AH值決定于初終態而與等壓過程的可逆與否無關，因而便可用該相變過程的的熱Qp根據AS=Qp/T（T=298K）來計算體系的熵變”這種看法是否正確？為什么？4、如有一化學反應其等壓熱效應AH〈0,則該反應發生時一定放熱，且AS〈0，對嗎？為什么？5、根據S=klnW而W是微粒在空間與能量分布上混亂程度的量度，試判斷下述等溫等壓過程的AS是大于零？小于零？等于零？（1）NH4NO3（S）溶于水（2）Ag+（叫）+2NH3（g）Ag（NH3）2（3）2KClO3（S）-2KCl（S）+3O2（g）6、AGT,p=W,r的下列說法是否正確?為什么?（1）“體系從A態到B態不論進行什么過程AG值為定值且一定等于W'r”（2）“等溫等壓下只有體系對外作非體積功時G才降低”.（3）“G就是體系中能作非體積功的那一部分能量”.7、為什么等溫等壓下化學反應的自發性不能用AH作判據；但有些情況下用AH作判據，又能得到正確的結論？8、對于AH〉0，AS〈0而在常溫下不能自發進行的反應改變溫度能否使反應自發進行?為什么？分別討論定壓下升高溫度及定溫下增大壓力時以下過程的/G值如何變化？（1）沸點下液體氣化為蒸氣；（2）凝固點下液體凝為固體（如Vm（l）〉Vm（s））.10、是否一切熵增過程都是自發的？11、凡自由焓降低的過程一定是自發過程嗎？12、對于△H>0qS>0的反應，若在常溫下不能自發進行，如果改變溫度能否使反應自發進行?13、說明符合下述結果應滿足的條件：①4U=0 ②4：9=0 ③AFR ?AG=0 ⑤ASR14、試問下列過程中，AU、AH.AS.4A、與4G何者為零.(1)理想氣體的卡諾循環；(2)實際氣體的節流膨脹；(3)理想氣體向真空膨脹；(4)液態水在100OC,101。325kPa下氣化；(5)H2(g)與O2(g)在絕熱容器中反應生成H2O；(6)水在0oC,101。325kPa下結為冰；CO2(g)絕熱可逆膨脹。15、判斷下列各恒溫恒壓過程的熵值是增加還是減少。(提示：從熵的統計意義去考慮。)NaCl固體溶于水；HCl(g)溶于水生成鹽酸；NH2COONH4(s)-2NH3(g)+CO2(g)(4)水溶液中,Ag++2NH3(g)-Ag(NH3)2+(5)PCl5(g)-PCl3(g)+Cl2(g)(6)H2(g)+1/2O2(g)-H2O(l)16、一個帶活塞(摩擦及質量均可忽略)的絕熱汽缸中有1mol、300K、1MPa的Ar(g)，令其反抗恒外壓膨脹至平衡，計算這一過程的W、Q、AU、AH和AS.三、計算題1、1mol某理想氣體，始態P[=4.0x105Pa,T]=394K,經pVy(y=1。4)等于常數的絕熱可逆路徑變到T2=298K,計算：(1)V1,V2,p2D2)AS,AG(已知該氣體分子的標準熵Sm0(298)=240JK—1?mol-1,等壓熱容量Cpm=29。1JK—1?mol-1)2、 1mol氮氣(視為理想氣體)自27302K,5x105Pa經一絕熱可逆過程膨脹至172。5K,1x105Pa,試計算該過程的AS、AG。(已知，在5*105Pa下，Sm?(172o5K,N2)=175.7JK1-mol-1)3、1mol某理想氣體，始態P[=2.0x105Pa,T]=298K,經p」yTy(丫=7/5)=常數的絕熱可逆路徑變到V2=2.48x10-3m3,計算:(1)%,p2,T2；(2)AS,AA°E知該氣體分子的熵值為Sm0(298)=192。0J-K-「mol—1,Cpm=29。1JK—1-mol-1)4、300K的2mol理想氣體由6.0x105Pa絕熱自由膨脹到1。0x105Pa,求過程的AU、AH、AS、AA、AG,并判斷該過程的性質.5、一絕熱容器由隔板分成兩部分，分別盛有溫度為300K的兩種氣體（可視為理想氣體）各2mol，抽去隔板使兩種氣體混合，求該過程的AU、AH、AS、AA、AG，并判斷該過程的性質。6、1mol理想氣體B，在298。15K下，由1.00dm3膨脹至10.00dm3，求該過程的AU、AH、AS、AA、AG。7、27℃，1mol理想氣體體積為5。00dm3，當向真空中膨脹至10。0dm3時，求W,Q，AU，AS，AG，AH.8、計算298K時，反應H2（g,p。）+1/2O2（g，p。戶H2O（l，p。）的AG與AA的差值。9、1mol水在373K，101。3kPa下向真空蒸發變成373K和101.3kPa的水蒸氣，試計算該過程的熵變，并判斷該過程是否為自發過程。已知：水的氣化熱為2259「g—1。水蒸氣可視為理想氣體。10、1mol水由始態273K，1*105PaH2O（l）變到終態473K，3*105PaH2O（g），計算該過程的45。已知水的正常沸點時的汽化熱為40610「mol—1，水的比熱為4.18JK—1g1,水蒸汽的比熱為1。422J-g-1-K-1，假定水蒸汽為理想氣體.11、1mol苯在353K，101.3kPa與353K的大熱源相接觸，使它向合適體積的真空器皿中蒸發完全變成101.3kPa的苯蒸氣，計算該過程的熵變，并判斷該過程是否為自發過程.已知：苯在353K的飽和蒸氣壓為101。3kPa，苯的蒸發熱為394Jg1，苯蒸氣可視為理想氣體。12、1mol液態苯在101,3kPa,268K能自動地凝固成101，3kPa,268K的固態苯，并放熱9874J，計算該過程的AS和AG°E知苯的正常熔點為278.5K，苯的熔化熱為9916J-mol-1，Cpm（C7Hl6,l）=126。8JKimol—1,Cpm（C7Hl6,s）=122.6JK-1-mol-1.13、計算268K，101.3kPa，1mol液態水變為冰的AG，該過程自發與否？已知：268K時水的飽和蒸氣壓為422Pa，冰的飽和蒸氣壓為402Pa。14、2mol氮氣（理想氣體），始態為T1=273K，p1=3o04*105Pa，指定終態p2=2.03x105Pa,體積為V2，計算下列情況下的V2,Q,T2,W,AU,AH,AS,AS,AG。（1）恒溫反抗外壓為2.03x105Pa；（2）恒溫可逆過程。15、計算263K,101。3kPa下，1mol水凝結為263K冰的焓變和熵變,并判斷該過程是否可逆。已知273K冰的熔化熱為335「g—1,水和冰的比熱各為4。18J-K-g-1和2.01J-K-g-1。16、苯的正常沸點為353。1K,在此溫度壓力下，1molC6H6（1）完全蒸發為蒸氣，已知C6H6（1）的汽化熱為34。7kJ-mo1-1,計算此過程的W、Q、AU、AH、AS、AA、AG。17、計算下列過程的AH、AS、AG。298K,101。325kPaH2O⑴—473K,405.3kPaH2O（g）已知：Sm0（298K,H2O,1）=188。7JK-1,水的比熱為4.18Jg「K-1,水蒸氣的比熱為1。422J-g-1-K-1,水在正常沸點時的汽化熱為40610J-mo1-1。假設水蒸氣為理想氣體。18、試計算下列過程的AS、AG：273K,101.3kPa,1mo1H2O（1）-273K,101.3kPa,1mo1H2O（g）,E知水在正常沸點下的汽化熱為40o59kJ-mo1-1,水和水蒸汽的熱容分別為5.3JK-「mo1-1和33。9J-K〕mo1-1。（水蒸汽可視為理氣）.19、2mo1理想氣體在269K時，由4*105Pa,11。2dm3絕熱向真空膨脹到2x105Pa,22.4dm3,計算AS,是否能利用熵判據判斷該過程的性質？如何判斷？20、將一塊重量為5kg,溫度為700K的鑄鋼放在14kg溫度為294K的油中淬火,已知油的比熱為2.51Jg1,鋼的比熱為0。502J-g-1,試計算：（1）鋼的熵變;（2）油的熵變；（3）總的熵變。21、試計算甘氨酰替甘氨酸在300K,101325Pa下進行水解反應時的ArGmo,已知數據如下：AfHm0（298K）ZkJ-mo1-1 Smo（298K）/JK「mo1-1甘氨酰替甘氨酸： 一744。54 189.77甘氨酸： 一536.71 103。41H2O（1）： -285。58 69.89（假設4Hm0不隨溫度而變）22、計算1mol水經下列相變過程的AA、AG,H2O（1,298,101,3kPa）—HR（g,298K,101.3kPa）在上述條件下水和水蒸氣哪個穩定？已知298K水的蒸氣壓為3.167kPa,水的摩爾體積為0.018x10-3m3,假設水蒸氣為理想氣體。23、298K,1.013x105Pa下，若使1mo1鉛與醋酸銅溶液在可逆下作用可做電功91838.8J，同時吸熱213635。0J，試計算AU,AH，AS，AA,AG.24、對于氣相反應CO2+H2=H2O+CO,已知ArGm0=42218。0-7.57T1nT+1。9x10-272-2o8x10—6T3—2。26T（J），求上述反應在1000K時的ArHmo.ArSmo25、1mo1,Cpm=25。12JK-「mo1—1的理想氣體B由始態340K，500kPa分別經（1）可逆絕熱;（2）向真空膨脹。兩過程都達到體積增大一倍的終態，計算（1）、（2）兩過程的AS.26、已知H2的Cp,m=28.84JK「mo1-1，Sem（298。2K）=130.59J-K-1-mo1-1,計算1mo1H2在標準壓力下從273。2K加熱到373。2K的Q，W，AH，AU，AS。27、計算將10克He（設為理想氣體）從500。1K，202。6KPa變為500.1K，1013kPa的AU,AH，AS，AG，AA。28、將一塊重5kg的鐵從溫度為11500c的大烘爐中取出，放入溫度為20OC的大氣中冷卻到常溫，計算此過程的AS°E知鐵的熱容C=25.1J-mol-1-K-1，摩P,m爾質量M=55。85g-mo1-1o29、對1mo1理想氣體，初態為298.2K,600kPa,當反抗恒定外壓P=100kPa， ， e膨脹至其體積為原來的6倍，壓力等于外壓時，請計算過程的Q、W、AU、AS、AA、AG與AS隔.30、計算1摩爾過冷苯（液）在268.2K,p0時凝固過程的AS及AG。已知268.2K時固態苯和液態苯的飽和蒸氣壓分別為2280Pa和2675Pa，268K時苯的熔化熱分9860J-mo1-1。31、在298K，101300Pa下，若使1mo1鉛與醋酸銅溶液在可逆情況下作用，可得電功91838。8J，同時吸熱213635J，試計算AU、AH、AS、AF和AG。答案一、填空題1、零；可逆（T1—T2）/T12、不需要任何能量；熱力學第一；從單一熱源取熱；熱力學第一；熱力學第二3、廣延自發；增大；極大減小4、無序程度；增加；減少；純物質完美晶體的熵值在0K時為零5、恒溫恒容不做非體積功的過程；恒溫恒壓不做非體積功的過程；不做非體積功的封閉系統6、封閉系統；隔離系統；純物質的完美晶體7、內能（或焓）；焓熵；吉氏函數8、〈；<9、（1）U；（2）G；（3）S；（4）H、U10、=0=nRln（v2/v1）11、=；>12、等溫；等壓封閉系統不做其它功減少13、封閉系統恒壓等于14、=0；〉015、在0K16、最穩定章質；標準摩爾生成焓17、等于；不等于（或小于）18、v=［笆］=］里110P） 10P）19、66.3J-K—1；0；23400J；23400J；2933。43J；20470J-2931.43J20、上升閉系、W'=0、等壓閉系、W'=0、等溫等壓純物質完整晶體0K二、簡答題1、體系不需要外界對其作非體積功就可能發生的過程叫自發性過程。實際過程不一定是自發過程，如電解水是不具有自發性的過程。2、并不矛盾，熵增加原理指的是在孤立體系或絕熱條件下，不可逆過程的AS才大于零，而上述過程并未指出這特定條件，體系與環境間有熱交換。若并非孤立體系AS體就不能作為判據.3、不正確，AS只能等于可逆過程的熱溫商之和，而題述的過程為不可逆恒溫過程，故ASWQp/T。4、對于前半句“化學反應等壓熱效應AH<0該反應是一定放熱的”，這是對的，而后半句AS〈0就不一定了，若為可逆原電池反應，???AS=Qr/T則上結論對了;若為一般化學反應若ASWQ/T則上結論不對。5、(1)NH4NO3(S)溶于水；AS大于零(2)Ag+(aq)+2NH3(g)-Ag(NH3)2+；AS小于零(3)2KClO3(S)-2KCl(S)+302(g);AS大于零Zn(s)+H2SO4(aq)-ZnSO4(s)+H2(g)；AS大于零6.(1)不對,只有在T,p一定的條件下體系的AG才等于W'r;在其他條件下,當體系狀態發生變化時，一般地狀態函數G也發生變化，且其改變值不等于W,r.(2)不對，體系的吉布斯自由能是狀態函數，假如GbGa，則由A值B的等溫等壓過程是自發的，但不論在實際過程中體系是否對外作非體積功，體系自由能都是降低的。(3)不對，只有在等溫等壓條件下，吉布斯自由能的降低才是作非體積功的能值。7、等溫等壓下化學反應自發性的判據是用AG,而不是AH,但由于AG=AH-TAS有關系，因此對IAH|〉|TASI的反應，用AH作判據所得的結論與用AG判斷是一致的，對于AH〉0,AS<0或AH<0,AS〉0的反應與AG來判據有一致的結論。8、能夠，依據AG=AH-TAS一式，只要提高反應溫度使|TASI>IAH|從而使AG0,反應就能在恒溫恒壓下自發進行了.9、(1)依據(SAG/ST)p=AS,由AS值即可判定在定壓下AG對T的變化率的符號.當AS>0時，即(SAG/ST)p<0隨溫度升高，AG值減小，定壓下升溫氣化AG減小。當AS〉0時即(SAG/ST)p>0隨溫度升高AG值增大。(2)依據(SAG/Sp)T=AV,由AV值即可判定在定溫下，AG對壓力p的變化率的符號。當AV〉0時，即(SAG/Sp)T〉0定溫下，隨壓力增加，AG值增加.當AV〈0時，即(SAGSp)T〈0定溫下，隨壓力增加，AG值減小定溫下力映凝固降低18這種說法不對或不完全；應該是孤立體系的熵增過程都是自發的,孤立體系可逆過程的熵變必等于零或絕熱體系中可逆過程△S=0。11、不一定。只有在等溫，等壓，不做其它功的條件下，這話才正確。例如理想氣體等溫可逆膨脹過程，雖是自由能降低的過程，卻不是自發過程。12、決定反應能否自發進行的是4G的符號，因為△G=aH-T^S,對△H>0,△S)0的反應，若溫度變化對AH,△S影響不大時升高溫度，則由于T△S增加導致4G減小，因而升高溫度可能使反應自發進行.13、(1)△U=0任一等容絕熱過程，且不作非體積功(2)△H=0任一等壓絕熱過程，且不作非體積功(3)△F=0任一等溫等容可逆過程，且不作非體積功(4)△G=0任一等溫等壓可逆過程，且不作非體積功(5)△S=0任一可逆絕熱過程14(1)因為循環過程中狀態函數不變，幫△U=0,△H=0,△S=0,△A=0,△G=0(2)此為恒焓過程:△H=0(1)(3)此理想氣體恒溫過程:△U=0,4H=0(4)此為恒溫恒壓可逆相變：46=0(5)此為可逆相變:46=0(6)此為恒熵過程：ASR15、從熵的統計意義，即熵是系統混亂程度去考慮可知：(1)熵增加；(2)減少；(3)增加；(4)減少；(50增加；(6)減少。1a多為放熱反應，根據吉布斯函數判據，等溫等壓不做非體積功的聚合過程能實現，必有4GT^0;等溫下,△G=aH—T4S,聚合反應時體系變得更有序，混亂度減少，即^S4，可見4H〈0,所以，聚合反應為放熱反應。三、綜合題1、解：(1)V1=nRT1/p2=8.19x10-3m3p2V2=nRT2=2477。6,V2=2477。6/p2p1VlY=p2V2y(y=1。4),p2=1。51x105PaV2=nRT2/p2=1.64x10—2m3(2)二?該過程為絕熱可逆過程，???AS=0S2=S1=Sm0(298)+Rln(101325/151000)=236.7JKimol-1AG=AH—SAT=29.1(298-394)-236.7(298—394)=19.93kJ2、解：???該過程為絕熱可逆過程???AS=0AS=S2-S1=0 s1=s2 s為常數AH=nCp,m(T2-T1)=-2930。3JAG=AH—SAT=14。76kJ3、解：(1)V1=nRT1/p1=12.39x10-3m3p2V2=nRT2，p2/T2=nR/V2=335。24,T2=p2/335。24Tjpj-尸T2yp21—y(y=7/5)p2=75681PaT2=p2/335。24=226K???該過程為絕熱可逆過程?.AS=S2-S1=0S2=S1=Sm0(298)+Rln(p1/p2)=186.4JK「mol—1AA=AU-SAT=11.92kJ4、解：AU=0,H=0AS=nRln(V2/V1)=nRln(p1/p2)=29.8J-K—1AA=AU-TAS=-8940JAG=AH—TAS=-8940JVAS(總尸AS(體)+AS(環)=29。8JK-1>0且環境不對體系做功??該過程是自發過程5、解：AU=0,AH=0AS=2nRln(2V/V)=23。05J-K-1AA=AU-TAS=-6915JAG=AH—TAS=-6915JQ=0W=0 是孤立體系 AS(孤)〉0??該過程是自發過程6、解：U=A(T) AU=0H=A(T) AH=0AS=Rln(V2/V1)=19o14J-K-1AA=-TAS=-5708J-mol—1AG=—TAS=-5708J-mol-17、解：W=0AU=0Q=0AH=0AS=nRln(V2/V1)=5。76J-K-1AG=—TAS=-1。73x103J8、解：AG—AA=pAVpAV=￡n(產)RT-￡n(反)RT=-1。5RTAG—AA=—3。72kJ-mol-19、解：AS（體戶nAvapHm。/T=109JK-1Q（實戶AU=AH-nRT=37561JAS（環）=—Q（實）/T=-101J-K—1AS（總戶AS（體）+AS（環）=8.0J-K-1??AS（總）＞0,且環境不對體系做功??該過程為自發過程10、解：AS1=23.48J-K—1AS2=108.87J-K-1AS3=6.08J-K—1AS4=nRln（p1/p2）=—9.13J-K-1AS=AS1+AS2+AS3+AS4=129.3J-K—111、解：AS（體）=nAvapHm0/T=87。1JKTQ（實）=AU=AH-nRT=27797JAS（環）=—Q（實）/T=—78。5J-K-1AS（總戶AS（體）+AS（環）=8.4J-K—1?AS（總）＞0且環境不對體系做功???該過程為自發過程12、解：AS1=nCpm（l）ln（278.8/268）=4。87J-K—1AS2=-nAvapHm0/T=-35。6UK-1AS3=nCpm（s）ln（268/278.5）=—4。71J-K-1AS（總戶AS1+AS2+AS3=-35。45J-K—1AH（268K）=-9874JAG（268K）=AH（268K）—TAS=-373J13、解：設計過程并得出ag=ag1+ag2+ag3+ag4+ag5AG2=0AG4=0AG1、AG5很小，AG產AG5，故可忽略AG=AG3=nRTln(p2/p1)=—108JVAGt，p<0???過程自發14、解：(1)V1=nRT1/p1=14.024dm3V2=nRT2/p]=22。4dm3AU=0AH=0W=Q=p(V2-V1)=1514.6JAS=Qr/T=nRln(p1/p2)=6。74J-K-1AA=卜2—pdV=-nRTln(V2/V1)=-1840O59JViAG=Jp2Vdp=nRTln(p2/pJ=—1840.59JpiAU=AH=0Q=W=nRTln(p1/p2)=1840o59JAS=Qr/T=nRln(p1/p2)=6.74J-K-1AA=AU—TAS=-1840.59JAG=AH—TAS=—1840。59J5639J15、解:AH(273K)=-6030JAH(263K)=AH(273K)+J263ACdT=5639J273PAS(273)=AH(273K)/T=-22。1J-K—1AS(263K)=AS(273K)+J263aC-T/dT=—19。1J-K—1273PAS(環)=—AH(263K)/T=21。4J-K-1AS(總戶AS(體)+AS(環)=2.3JK1)??△5(總)〉0??該過程是不可逆過程16、解：設C6H6(g)為理氣W=RT=2.94kJ-mol—1Q=AH=34。7kJ-mol—1AU=Q-W=31。8kJ-mol-1AS=AH/T=98O3J-K-i-mol-iAG=0AA=AG—pAV=-2.94kJ-mol-117、解：AS=nCpm(H2O,l)ln(373。2/298.2)+nAvapHm0/373。2+nCpm(H2O,g)ln(473.2/373。2)=126.84J-K-iSm0(473K,H2O,g)=AS+Sm0(298K,H2O,l)=315。5JKi-mol—iAH=AH1+AH2+AH3+AH4=48。81kJAG=AH—(T2s2—T1sl)=—44。21kJ18、解:AS]=23。5J-K-1AS2=108.8J-K—iAS3=—10。6J-K—1AS4=57。4J-K-1AS=AS1+AS2+AS3+AS4=179o5J-K—1AH=AH1+AH2+AH3+AH4=44。47kJAG=AH-TAS=—4。27kJ19、解:AS=nRln(V2/V1)=11.53J-K-i能用熵判據判斷該過程的性質AS(環)=—Q/T=0AS(總)=AS(環)+AS(體)=11。53J-K—1?,AS(總)>0且環境不對體系做功??該過程為自發過程20、解:先求出終態的共同溫度TK：5000x0。502x(700-T)=14000x2。51x(T-294)T=321.07K(1)AS(鋼)=5000x0。502ln(321.07/700)=—1956。35J-K—1(2)AS(油)=14000x2。511n(321。07/294)=3095.11J-K-iAS(總戶AS(鋼)+AS(油)=1138.76J-K-i21、解：NH2cH2CONHCH2COOH+H2O——>2NH2cH2COOHArSm0=—82.84J-K—i-mol-1\Hm0=-43。30kJ-mol-i\Gm0=\Hm0—T\Sm0=-26927.56J-mol—i22、解:AG=8584JAA=AG-A(pV)=AG-nRT=6106JVAGt，p>0，液態水穩定23、解：W(體)=0 W(電)=91838。8JAU=Q-W=121796JAS=Qr/T=7196J-K-iAA=-W(電)=—91838。8JAG=—W(電)=-91838。8J24、解:1000K時,ArGm0=3456.9J又,.,(。AG/dT)p=-AS=—7。57—7.57lnT+1.9x10-2x2T—3x2。84x10-6T2—2.26，ASm0=7。57+7.57lnT-3。8x10—2T+8。52x10-6T2+2。26將T=1000K代入上式即得：ASm0=33。39J-K—1-mol—1AHm0=AGm0+TASm0=36855.06J-mol—125、解:(1)由T2=T1(V1/V2)y-1 得T2=270KAS=Cp,mln(T2/T1)+Rln(V2/V1)=0(2)T2=340KAS=Rln(V2/V1)=5.76J-K—126、解:Q=卜73.2CdT=28.84(373.2—273.2)=2884J-mol-1273.2pAU=f373.2CdT=(28.84-8.314)(373.2-273.2)=2052J-mol-1273.2vAU-Q=2052-2884=—332J(體積功)AH=Qp=2884J-mol—1AS=f373.2CdT=28.843732=9.0J?K-1?mol-1273.2p，m 273.2

ASm=Sme(298。2K)-Sme(273.2K)=』298-221cp，mdT=1128.8ln298^=2.52J?K-1?mol-1273.2T 273.2Si=Sme(273。2K)=130.59—2。52=128.26JKi-mol—iAS=S2-S1S2=9.0+128。06=137.06JKi-mol-i27、解:He分子量4,10克即為2。5mol2.5molHe500。1K202。6kPa-2。5molHe500。1K1013kPa因為是理想氣體，所以AU=0 AH=0AS=nRTln(p1/p2)=2.5x8o3141n(202.6*103/1013*103)=-33。45J/K-molAG=AH—TAS=0—500.1x(33.45)=1。673x104J/molAA=AU—TAS=0-500.1x(33.45)=1.673x104J/mol28、解:設爐溫與大氣溫度均不改變,則可用ASnQJTjQ/Tz計算。為此先求所傳遞的熱量：Q=nCAT=P,m5^103X25.1Q=nCAT=P,m—2539x10—2539x1032539x103 + 1423.2 293.229、解:J-K-1=6876J-K-1T1=298。2K T2P1=600kPa P2=100kPaV1 V2=6V1因為P1V1=P2V2，故T2=T[=298。2K，對理想氣體，有:AU=0,AH=0W=-P(V-V)=-P(6V-V)=-PX5V=-匕X5Ve2 1 2 1 1 2 16 1=—-■PV=—-RT=611 6 =—-■PV=—-RT=611 6 16QQ=-W=2066JAS=nRln'P^=AS=nRln'P^=P21X8-314lnSJ.K-i=14.90J-K-iAA=AU-TAS=-TAS=L298.2x14.90.=-4443JAG=AU-AG=AU-TAS=-TAS=-4443JAS=^Q=z2066=-6.93J-K-1環T298.2AS隔=AS+AS環=7.97J-K-130、解:根據已知條件設計可逆過程如下:C2H6C2H6(1,268.2K,P0)AGC2H6(s,268.2K,P0)AG1AG5CH(CH(1,268.2K,2675Pa)26C2H6(s,268.2K,2280Pa)AG2AG2AG3AG4C2C2H6(g,268.2K,2675Pa)C2H6(g,268.2K,2280Pa)AG=AG+AGAG=AG+AG+AG+AG+AG=jPVdP=V(P-P)=V(2675-P0)P1 1二』P2V(P-P)=V(P0-2280)P、s2 1 S忽略液態苯的體積和固態苯的體積差別，忽略忽略液態苯的體積和固態苯的體積差別，忽略AP1和AP2的差別即(2675—P0戶-(P0即(2675—P0戶-(P0—2280)貝UAG1h-AG5AG2=0，AG4=0AG=nRTlnpr=1x8.314x268.2xln2280=-356.4Jp12675AG=AG+AG+AG++AG+AG=AG3=AG3=-356.4JAS=AH-AGT-9860+356.4268.2=-35.44J-K-i31、解:W體積功=0W電功=91838。8JQ=213635JAU=Q-W=213635J-91838.8J=121796J對凝聚相反應，AH-AU=121796JAS=Qr/T=213635J/298K=716.9J-K-1AF=-W'=-91838。8JAG=-W'=—91838。8J第三章多組分系統熱力學一、填空題1、只有系統的性質才具有偏摩爾量.而偏摩爾量自身是系統的―—性質.偏摩爾量的值與系統中各組分的濃度.混合適物系統中各組分的同一偏摩爾量間具有兩個重要的性質，分別是與.2、如同溫度是熱傳導的推動力一樣，化學勢是傳遞的推動力。在恒溫恒壓下多相平衡的條件是.以焓表示的組分i的化學勢可寫成用=3、混合理想氣體中任一組分B的化學勢;理想溶液中任一組分B的化學勢;稀溶液中溶劑A的化學勢4、由純組分在恒溫恒壓下組成理想混合物時，△mixS=0;A的化學勢;稀溶液中溶劑A的化學勢4、由純組分在恒溫恒壓下組成理想混合物時，△mixS=0;AmixG0；△mixH0；△ixV0.5、理想溶液混合時，AmixV，AmixS，AmixGAmixH.6、比較水的化學勢的大小①Ml，100℃,p）Mg，②Ml，100℃，p）四（1，（此處p=101。325kPa）:（填〉、〈或=）100℃,p）100℃，2p）③Mg,100℃,p)(g,100℃,2p)④Ml,100c2p)(g,100℃,2p)⑤)！(l,101℃,p)Mg,101℃,p)7、非理想溶液溶質的化學勢表示式―，其標準態為―。8、在一定的溫度及壓力下，某物質液汽兩相達平衡，則兩相的化學勢％(1)與UB(g)若維持壓力不變，升高溫度，則也(1)和%(g)都；但%(1)比%(g)9、理想溶液中任意組分B的化學勢：/=.10、298K、101。325kPa，有兩瓶萘的苯溶液，第一瓶為2升，溶有0.5mo1萘，第二瓶為1升，溶有0。25mo1萘，若以“和“表示兩瓶中萘的化學勢，則它們的關系為。11、糖可以溶解在水中，說明固體糖的化學勢較糖水中的糖的化學勢—。二、簡答題1、如果在1000cm3水中加入1mo1的H2sO4,溶液的體積增加AV,則H2sO4的偏摩爾體積的數值就是AV嗎？為什么？2、R(1, T,p),從* (1,T,p),從0 (1,T),從0 (g, T)四個符號的意義有B B B B何不同?3、下列三者何者正確N0,m(1)=N0,c(1)BB(2)從0,m=N0,c+RT后％BBN0,c(1)—N0,m=RTln(kB,m/kB,c)BB4、為什么稀溶液的沸點升高、冰點下降、滲透壓以及溶劑蒸汽壓下降稱為依數性.引起數性的最基本原因是什么？5、在溶劑中一旦加入溶質就能使溶液的蒸汽壓降低，沸點升高，冰點降低并且具有滲透這句話是否正確？為什么？6、如果在水中加入少量的乙醇，則四個依數性將發生怎樣的變化，為什么有這樣的變化？如果加NaC1,CaC12則又怎樣？7、試比較組分B的化學勢在理想混合物與非理想混合物的公式中有何同異?8、"f=p6的狀態就是真實氣體的標準態"對嗎？為什么？9、某溶液中物質i的偏摩爾體積是否是1mol物質i在溶液中所占的體積？為什么？10、偏摩爾量是強度性質，應該與物質的數量無關，但濃度不同時其值變不同，如何理解？三、綜合題1、有一水和乙醇形成的均相混合物，水的物質的量分數0。4,乙醇的偏摩爾體積為57。5cm3?mol-i,混合物的密度為0.8494g?cm—3.試計算混合物中水的偏摩爾體積.2、在100℃時，己烷A.的蒸氣壓是2.45x105Pa，辛烷B。的蒸氣壓是4072x104Pa。這兩種液體的某一混合物在100℃、1。013x105Pa時沸騰，假定該混合物是理想溶液，求己烷(1)在液體混合物里以及;(2)在蒸氣里的摩爾分數。3、氯苯A.和澳苯B.的混合物近乎于理想溶液。在140℃時，兩純物質的飽和蒸氣壓分別為6.80x104Pa和1。19x105Pa.計算溶液在140℃、1.013x105Pa下氣相和液相的組成。4、60℃時乙醇A.和甲醇B.的蒸氣壓分別為4。70x104Pa和8.33x104Pa。今有質量百分數位為50%的乙醇和甲醇的混合物(看成理想溶液)，求該溫度時液面上方蒸氣的組成。5、在373K時，己烷和辛烷能形成理想混合物，己烷的蒸氣壓為245o0kPa，辛烷為47。10kPa.若某組成的該液態混合物,在標準壓力下，于373K時沸騰，問：(1)液相的組成為多少?(2)平衡氣相的組成又是怎樣？6、在298K時，純水的蒸氣壓為3。17kPa，而某非揮發性溶質的水溶液的蒸氣壓為3。131kPa,問該溶液的滲透壓為多少？7、在373K時，某溶液中水的蒸氣壓為93。726kPa，文該溶液中水的活度為多少?溶液中的每摩爾水的自由能與純水的相差多少？8、設純汞在600K時的蒸氣壓為p*(Hg)。在同溫度時，汞一釷齊(含汞x(Hg)=0。497)的汞蒸汽壓為0。43p*(Hg)。問汞齊中汞的相對活度系數gx

為多少?若在同溫度、同壓力下，在大量的汞齊中，將1mol的Hg從汞齊移至純汞，將發生多少吉布斯自由能的變化？（0。871,4。16k「mol-i）9、在298.15K,1po下，imol苯與imol甲苯形成理想溶液，試求此過程的△mixV4ixH，AmixS，AmixG和葭'F。10、293K時,NH3與H2O按1：8.5組成的溶液A上方的蒸氣壓為10°64kPa，而按1：21組成的溶液B上方的蒸氣壓為3.597kPa。（1）293K時，從大量的溶液A中轉移1molNH3到大量的溶液B中的AGm為多少？（2）293K時，若將101。325kPa的1molNH3溶解于大量的溶液B中，求AGm為多少？11、計算300K時，（1）從大量的等物質量的A和B的理想混合物中分離出1mol純A過程的AG「（2）若混合物中各含2molA和B，從中分離出1mol純A時AG2又為多少？答案一、填空題1、廣延；強度；有關；集和性；依賴性；2、物質；系統中各組分在各相中的化學勢相等;（也,I加）SsP%i3、口=曰0G）+RTlnpB-;目=目*G,P）+RTlnX;目=目*G,P）+RTlnXBB p0BB BAA A4、〉；4、〉；〈；5、=0,>0,<0,=0。6、=;〈； <;<； >7、h.=H。C)+RTlnrx減小得慢8、/⑴=%(g)；減小，減小得慢9、%=%不8)+RTlnxB10、%=%11、高二、簡答題1、題中的AV值不符合偏摩爾體積的定義，因V(H2SO4)=(。V/而),T,P’nH2O,應強調等溫等壓。2、%(l，T,p)—-T,p時液態混合物中組分B的化學勢。從*(1，T，p)-—T，p時液態純B的化學勢。B嗎(1，T)--T，p。下，液態混合物中B的標準化學勢。從0(g，T)—-T,p。下，氣態混合物中B的標準化學勢。B3、(3)，該式指出了實際溶液中B組分在不同濃度單位m與c的標準態的化學式的差。4、上述四種性質的數值只與溶于溶劑中溶質的粒子數有關與不同溶質本身的性質無關,故成為依屬性。依屬性的主要原由是由于溶質的溶入而引起容劑化學勢的降低。5、不一定準確，因如果加入的溶質是揮發性的，則溶液的蒸汽壓與沸點反而有可能下降，如果溶質是非揮發性的，則題述結果正確。6、溶液蒸汽壓上升，沸點下降，冰點與滲透壓與公式相符，如溶入NaCl，由于每個分子完全解離成兩個粒子，所以依數性數值加倍，如溶入CaC12，則近似增三倍。7、在理想混合物中為R(T)=從0(T)+RTInXbB B在非理想混合物中為RB(T)=嗎(T)+RTInaB相同點(1)數學式形式相同(2)標準態相同不同點為理想混合物中直接引用濃度Xb，而非理想混合物需引用活度aB，活度aB=YBXB，Yb為活度系數.8、不對，真實氣體的標準態是指定p=101325Pa而其性質又符合理想氣體的狀態，而真實氣體f=P0(101325Pa)的狀態逸度系數不一定為1，所以f=P0的真實氣體不一定是標準態。 (av、 9、不是.偏摩爾體積的定義式為V=" ，其意義是在一定溫度和壓i[anJTPn力下，某一定濃度的溶液中，Imoli組分對系統總體積的貢獻。不能把Vi理解為分體積，因為在有的系統中,Vi是負值，意味著i物質的加入，會引起總體積的減少.10、偏摩爾量是為與T，P及濃度有關的強度性質，當T,P及濃度一定時，它與物質的數量無關。三、綜合題1、解：設nA+nB=1mol,貝UnA=0.4mol，nB=0。6mol。V=nAVA+nBVB(0。4x18+0。6x46)/008494=0.4VA+0。6*57。5VA=16-18ml-mol-12