一
1. 封闭体系,W f = 0 时,下列过程中体系的△U、△S、△G
何者必为零?
(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程;
(2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程。
(3) 某物质经一循环恢复原状态。
2. 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格。
实际气体绝热自由膨胀△U0,△S0。
3. 理想气体向真空膨胀,体积由 V1变到 V2,其△U,△S_ 。
4. 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格。
理想气体恒温可逆压缩△S0,△G0。
5. 在横线上填上>、<、=或?(?代表不能确定)水
在和 101325 Pa 下通过强烈搅拌而蒸发,则 (A) △S
Q/T Q 为该过程体系吸热
(B) △F-W
(C) △F-W f(忽略体积变化)
(D) △G-W f
6. 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格。
100℃、×P的水蒸气变成 100℃、P的液体水,△S 0,△G 0
⊖⊖
7. 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格。
若反应 C(s) + O2(g) = CO2(g) 在恒温、恒压条件下发生,其△r H m< 0,若在恒容绝热反应中发生,则△r U m 0,△r S m 0。
4
8. 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格。
理想气体经节
流膨胀△S
_0,△G_0。
9. 理想气体等温 (T = 300K) 膨胀过程中从热源吸热 600J,做的功仅是变到相同终态最大功的 1/10,
则体系的熵变△S =J·K-1。
10. CO 晶体的标准摩尔残余熵是由于而产生的,其 S 0) = 。
m(
11. 一绝热容器分成两部分,分别盛温度、压力相同的 2mol O2,3mol N2(均为理想气体),抽去隔板,
使两气体混合达平衡,请计算终态与始态热力学概率之比Ω 2 / Ω 1 = 。
12. 一单组分、均相、封闭体系,在不做非体积功情况下进行变化,当熵和压力恢复到原来数值时,△G
= 。
13. 单原子理想气体的 C V,m = (3/2)R, [(T/S)P] /
[(T/S)V] 等于。
14. 对 1mol 范德华气体(S/V)T = 。
15. 有个学生对理想气体的某个公式记得不太真切了,他只模糊地记得是(S/X)y= -nR/p,按你的看法,
这个公式的正确表达式中,X 应为。
y 应为。
16. 25℃水的恒容摩尔热容 C V,m = J·K -1·mol-1,定压膨胀系数= ×10-4K -1,等温压缩系数
=
×10-10 m2·N-1,则水的恒压摩尔热容 C V,m 为。
17. 某气体服从状态方程 PV m= RT + P (> 0 的常数),若该气体经恒温可逆膨胀,其内能变化
△U m= J。
18. B 物质的化学位B与温度的关系可表示为,它与压力的关系可表示为。
19. 一定 T、P 下,Gibbs - Dnhem 公式告诉我们,一个溶液中各组分的偏摩尔量的变化之间的关系式
是:。
20. 对于封闭体系W f = 0 的化学反应和相变化,若用∑B d n B ≤ 0 公式判断过程的方向和限度,其适用
条件是,或,,。
21. NaCl 水溶液总体积随 NaCl 浓度变化关系表示为
V/m3 = [ + (m2/mol kg-1) + (m2/mol kg-1)2+ (m2/mol kg-1)3 ]×10-6
则在 m2 = mol kg-1 时,NaCl的偏摩尔体积 V NaCl,m = m3mol-1。
22. 对于多组分体系
(1) (B/T)P,n =
(2) (S B,m/P)T,n + (V B,m/T)P,n =
式中 S B,n、V B,n是组分 B 的偏摩尔熵,偏摩尔体积。
1. (1) △U = 0 (2) △G = 0 (3) △U = 0 , △S = 0 , △G = 0
2. = , >
3. = 0, = nR Ln(V2/V1)
△G = nRT ln(P2/P1) > 0
4. < , >∵△S = nR ln(V2/V1) <
5. (A) > (B) < (C) < (D) <
6. < <
7. = >
8. > , < ∵理气经节流膨胀后温度不变,而压力降低,体积增大
∴△S = nR Ln(V2/V1) > 0;△G = nRT Ln(P2/P1) < 0
∴△S = Q R /T = 6000J/300K = 20 J K -1
9. 20∵W R = Q R = 600 J×10 = 6000
J
10. 0K 时微观状态数 W0 ≠ 1 Rln2 = J K -1mol-1
11. exp×1024)。
因为:△S = -R∑n i LnX = J K -1
因为:△S= S2- S1= kLn(Ω2/Ω1)
∴log(Ω2/Ω1) = △S/ = ×1023
1
∴Ω2/Ω1 = exp×1024)
12. 零。
因为这是双变量体系,S、p 恢复原值,体系便复原。
13. 。
因为 [(T/S)P]/[( T/S)V] = C V/C P= C V,m/C P,m=
14. (S/V)T = (P/T)V = R/(V m- b)
∵(S/P)T = -(V/T)P= - nR/P
15. P ,
T
16. C P,m = C V,m + 2TV m/=
17. 零。
dU = TdS - pdV
(U/V)T = T(S/V)T - p = T(p/T)V - p
∴△U = 0
= T×R/(V-) - RT/(V-)
= 0
18. (B/T)P,m = -S B,m (B/p)T,m = V B,m
19. ∑ n B d Z B,m= 0
20. 恒温恒压恒温恒容恒熵恒容恒熵恒压
21. 以 1kg 溶剂为基准 V NaCl,m = (V/m)T,P,n1 = = ×10-8m3mol-1
22. (1) -S n,m (2) 0 [∵(S/P)T = -(V/T)P]
二
1、(本小题1分)
公式的适用条件是,。
2、(本小题1分)
理想气体节流膨胀时, 0。
(选填 >,=,<)
3、(本小题2分)
按系统与环境之间物质及能量的传递情况,系统可分为444系统、444系统、444系统。
4、(本小题2分)
已知f H(FeO , s , 298 K) =-226 5 kJ·mol-1;
f H (CO 2 ,
g , 298 K) =-39351 kJ ·mol -1;
f H (Fe 2O 3 , s , 298 K) =-82132 kJ ·mol -1
;
f H (CO ,
g , 298 K) =-11054 kJ ·mol -1
;
则 Fe 2O 3(s) + CO(g) == 2FeO(s) + CO 2(g)反应的r H (298 K) = 。
5、(本小题2分)
某气体的C p ,m = J ·K -1·mol -1,1 mol 该气体在等压下,温度由20℃变为10℃,则其熵变S = 。
6、(本小题2分)
绝热不可逆膨胀过程系统的S 0,绝热不可逆压缩过程系统的S 0。
(选填 >,< 或 = )
7、(本小题5分)
5 mol 某理想气体由27℃,10 kPa 恒温可逆压缩到100 kPa ,则该过程的U = ,H = ,Q = ,S = 。
8、(本小题2分)
公式A=W’的适用条件是 , 。
9、(本小题2分)
1 mol 理想气体在绝热条件下向真空膨胀至体积变为原体积的10倍,则此过程的S = 。
1、(本小题1分)
解: 封闭系统 等温等压可逆过程 (1分) 2、(本小题1分)
解: = (1分) 3、(本小题2分)
解: 敞开 (1分) 封闭 (2分) 隔离 (3分) 4、(本小题2分)
解: 8535 kJ ·mol -1 (3分) 5、(本小题2分)
解: J ·K -1 (2分) 6、(本小题2分)
解: > (1分) > (2分) 7. ( 本 大 题5分 )
解: 0 (1分) 0 (2分) - kJ (4分)
- J ·K -1
(5分) 8、(本小题2分)
解: 封闭系统 等温等容可逆过程 (1分) 9、(本小题2分)
解: J ·K -1
= T×R/(V-) - RT/(V-) = 0。