物化第三章20131111-含答案(DOC)

1、第三章熱力學(xué)第二定律引用參考資料(1)天津大學(xué)物理化學(xué)習(xí)題解答(第五版);(2)江南大學(xué)課件附帶習(xí)題中選擇題和填空題部分；(3)2001 山東大學(xué)一物理化學(xué)中的術(shù)語概念及練習(xí)；一、填空題1 某熱機循環(huán)一周，從高溫?zé)嵩次?00kJ，向低溫?zé)嵩捶艧?100kJ，則W - .：(pV)=()-100kJ程的熱機效率n=()。0,3.100C、1 大氣壓下的水，恒溫恒壓下蒸發(fā)成.S () 0, G () 0。S 0、. :G = 04.一定量理想氣體與 300K 大熱源接觸做等溫膨脹，吸熱Q=600KJ，對外所做功為可逆功的 40%，則系統(tǒng)的熵變 S=()。5kJ K-1S () 0, W () 0

2、 (填 ：=)。6.乙醇液體在常壓、正常沸點溫度下蒸發(fā)為乙醇蒸汽，過程的H與 US 的關(guān)系是();2在高熱源 Ti和低溫?zé)嵩?T2之間的卡諾循環(huán)，其熱溫熵之和)。循環(huán)過100C、1 大氣壓的水蒸氣，則QrT-WrT600kJ0.4 300K= 5kJ K5. 1mol 單原子理想氣體從P1、T1等容冷卻到p2、T2，則該過程.：U(H與Q的關(guān)系是()，計算心H所需要的熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：()或者)和(S；Q=. H；乙醇在正常沸點下的蒸發(fā)焓.SvapHm；乙醇液體在正常沸點下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓.-.fHm；乙醇蒸氣在正常沸點下的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓厶fHm：7.某一系統(tǒng)在與環(huán)境 300K 大熱源接觸下經(jīng)歷

3、一不可逆循環(huán)過程，系統(tǒng)從環(huán)境得到 10KJ 的功，則系統(tǒng)與環(huán)境父換的熱Q= () ；ASsys= () ；ASamb=()。-10kJ ； 0 ； 33.33J K-1因為循環(huán)過程U =Q W =0；& 298K 氣相反應(yīng) CO (g) + 1/2 O (g) = CO2( g),該反應(yīng)的 AG _ A二 U=H (填.：.=)。.G ；： ,：U H9.下列過程中，系統(tǒng)的 AU、厶 S、JG 何者為零：(1)理想氣體向真空恒溫自由膨脹_ (2)某一循環(huán)過程 _(3)可逆相變過程_下列過程中，系統(tǒng)的.U、厶 S、AG 何者為零：(1)：U = 0 ( 2)-：U = 0、厶 S = 0

4、、G = 0 ( 3).G = 010. 克拉佩龍方程的應(yīng)用條件是 _克勞修斯-克拉佩龍方程的應(yīng)用條件是 _純物質(zhì)的任意兩相平衡，純物質(zhì)的氣-液或氣-固兩相平衡11.液態(tài)SO2的蒸汽壓與溫度的關(guān)系為PS。？1427.7K“ c14257KapHAlg-10.442，則其正常的沸點為()PaTT2.303RTK,也Hvap1m()kJ mol-1.262;27.30(a)若經(jīng)恒溫自由膨脹，則S()J K-1；12. 1mol 單原子理想氣體從同一始態(tài)體積的V開始，經(jīng)歷下列過程后變至10V1，計算:(b)若經(jīng)恒溫可逆膨脹，則S()J K-1；(c)若經(jīng)絕熱自由膨脹，則.S()J K；(d)若經(jīng)絕熱

5、可逆膨脹，則S()J K-1。n = 1mol，單原子理想氣體，V- * V2=10V1,CV,m=1.5R(a) 恒溫自由膨脹nRInV2/y =8.314J K-1ln10=19.14J K-1(b) 恒溫可逆膨脹 -ASa(c) 絕熱自由膨脹Q =0,W =.U=0，T不變，故=S = -:Sa(d) 絕熱可逆膨脹2：S二、Qr/T=0或T2/T1/V2R/CV,m所以iS =nCV,ml門山/久)+ nRlnfV?/%)=0二、選擇題1 若在兩個不同溫度的熱源(T1, T2)間，用理想氣體進行卡諾循環(huán)，其熱機效率為A.減少B.不變C.增加答案：B2.氣體在節(jié)流膨脹過程中其熵值(A.增加

6、B.減少答案：A3一氣體經(jīng)不可逆循環(huán)后，系統(tǒng)和環(huán)境的熵變是什么()A . S（體） 0,S（環(huán)）=0B. S（體）=0,S（環(huán)） 0C. S(體)=0,：S(環(huán)) 0,S(環(huán)) 0答案：B4.在 383K , p下，1mol 過熱水蒸氣凝聚成水，則系統(tǒng)、環(huán)境及總的熵變?yōu)?50%,當(dāng)改用非理想氣體進行循環(huán)時，其熱機效率如何變化?(設(shè)均為可逆)(D.等于零).C.不變D.難以確定A. S系 0 , S環(huán) 0 , S總 0; B. S系 0 , S總 0答案：A A C BC.S系 0, S環(huán) 0, .：S總 0; D. .：S系 0, S總0B.=0C.0 D.無法確定此過程狀態(tài)函數(shù)改變量與水在1

7、00C,101.325kPa 下的蒸發(fā)過程狀態(tài)函數(shù)改變量完全相同。10. 1 克-10C的水凝固成-10C的冰，其 S 為多少（）A .-80/273 + （ 0.49-1.00） ln263/273;B. 80/263C. 80/273 + (0.49-1.00) In263/273;D.-80/263答案：A11.25C時將始態(tài)為 a 的 N2和 101.325kPa 的出分別放在體積相等、被隔板隔開的兩個室內(nèi)，當(dāng)拿開隔板，使兩種氣體等溫混合時其吉布斯自由能G 如何變化（A.增大 B.不變 C.減小 D.不確定答案：C12.在 101.325kPa, 101C下水變?yōu)樗魵?，系統(tǒng)的（）A.

8、 . G = 0B. :G 0 D. ,：S = Qp/374.15KE. Qp=可逆相變熱F.：H=QpG. S(總) 0H.S(總) 0B.0B.=0C.0B. =0C. 0D. 無法確定答案：B； A22.對于理想氣體，下列偏微分中，數(shù)值小于零的是（）答案：D蘭空0：P T汀p23.加壓的液態(tài)氨 NH3U）通過節(jié)流閥而迅速蒸發(fā)為氣態(tài)氨NH3（g）,則此過程的U（）;H （）； AS （）。A. 0B.=0C.0 D.無法確定答案：C; B; AU =：H -：pV - -：pV一-p2VgpM：0;節(jié)流膨脹過程匚H =0；Q=0；A 豈cSP.b.出cP/ cGc.即:S：PLS 0。三

9、簡答題1.系統(tǒng)經(jīng)一絕熱不可逆過程由A 態(tài)變到 B 態(tài)，其熵變?yōu)椋ㄈ鐖D），能否經(jīng)絕熱可逆過程使系統(tǒng)由B 態(tài)再回到 A 態(tài)？為什么？經(jīng)一絕熱不可逆過程由 A 態(tài)變到 B 態(tài)，.Si0,即ASBSA，若經(jīng)絕熱可逆過程使系統(tǒng)由B態(tài)再回到 A，則必須.：S2=0，即 SB=SA,.不能進行2反應(yīng)在等溫等壓下自發(fā)進行，其厶rHm：0，則反應(yīng)的也小于零。正確與否，解釋之。.：rGm: 0,而：G = . H - T.：S : 0,：S ：H / T 即可，不一定.：S必須小于零。3.指出下列公式適用范圍等溫等壓下自發(fā)進行，則(I)S二nRInC|P2(2)dU =TdS -pdV(3).G =Vdp(4).

10、:p=衛(wèi)ST(5)d lnpVapHmdT-RT2In $ = nRlnCVln互TiViTi(1)理想氣體從始態(tài) pi、Vi、Ti經(jīng)歷任何過程到達終態(tài)P2、V2、T2。(2)封閉系統(tǒng)平衡態(tài)，不作非體積功的一切過程。(3)封閉系統(tǒng)平衡態(tài)，不作非體積功,且恒溫過程（4）封閉系統(tǒng)平衡態(tài)，不作非體積功（5）蒸發(fā)過程，氣體為理想氣體p4.請畫出卡諾循環(huán)在下列坐標(biāo)上的示意圖:U143O*S四判斷題一一判斷下列各題說法是否正確，并簡要說明原因（1） 不可逆過程- -定是 自發(fā)的，而自發(fā)過程一定是不可逆的。（2） 凡熵增加過程都是自發(fā)過程。（3） 不可逆過程的熵永不減少。（4） 系統(tǒng)達平衡時熵值最大，自由能

11、最小。（5） 某系統(tǒng)當(dāng)內(nèi)能、體積恒定時， 飛：的過程則不能發(fā)生。（6）某系統(tǒng)從始態(tài)經(jīng)一絕熱不可逆過程到達終態(tài)，為了計算某些熱力學(xué)函數(shù)的變量，可 以設(shè)計一個絕熱可逆過程，從同一始態(tài)出發(fā)到達同一終態(tài)。（7）在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個不可逆過程從狀態(tài)III ,不論用什么方法，系統(tǒng)再也回-O- HP OOTOS不到原來狀態(tài)了。（8）絕熱循環(huán)過程一定是個可逆循環(huán)過程。（1）不可逆過程一定是自發(fā)的（錯， 如不可逆壓縮并非自發(fā)過程），而自發(fā)過程一定是不可逆的（對）（2）錯，必須是在孤立系統(tǒng)中凡熵增加的過程都是自發(fā)過程（3）錯，必須是在孤立系統(tǒng)中才成立（4 ）錯，缺少前提條件，絕熱系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)中達平衡時熵值最大，恒溫恒壓不作非膨脹功的前提下，系統(tǒng)達達平衡時自由能最小。（5）錯，由公式 dU=TdS-pdV，當(dāng) U、V 恒定時，dS=0，S ： 的過程則不能發(fā)生。但上述公式必須在組成不變的封閉系統(tǒng)，W=0的條件下才能適用。（6）錯，因為根據(jù)熵增原理，絕熱不可逆過程：S i.，而絕熱可逆過程的