第一章化学热力学基础
1.4 练习题
1.4.1 判断题
1． 可逆的化学反应就是可逆过程。
2．Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。
3．焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。
4．焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。
5．一个绝热过程Q = 0,但体系的 DT不一定为零。
6．对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。
7．某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、DU苯的化学性质与DH是相等的。
8．任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
9．功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。
10．不可逆过程的熵变是不可求的。
11．某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。
12．在孤立体系中,一自发过程由A→B,但体系永远回不到原来状态。
13．绝热过程Q = 0,即,所以dS = 0。
14．可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
15．绝热过程Q = 0,而由于DH = Q,因而DH 等于零。
16．按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。
17．在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气 <以水和水蒸气为体系>,该过程W＞0,DU＞0。
18．体系经过一不可逆循环过程,其DS体＞0。
19．对于气态物质,Cp－CV = nR。
20．在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q = 0,所以DS=0。
1.4.2 选择题
1．273K, pq 时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有.
A．W ＜0 B. DH = QP C. DH ＜0 D. DU＜0
2．体系接受环境作功为160J,热力学能增加了200J,则体系.
A．吸收热量40J B．吸收热量360J
C．放出热量40J D．放出热量360J
3.在一绝热箱,一电阻丝浸入水中,通以电流。若以水和电阻丝为体系,其余为环
境,则.
A．Q ＞ 0,W = 0,DU ＞ 0 B．Q =0,W = 0,DU ＞ 0
C．Q = 0,W ＞ 0,DU ＞ 0 D．Q ＜ 0,W = 0,DU ＜ 0
4．任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是.
A．DG B．DS C．DU D．Q
5．对一理想气体,下列哪个关系式不正确.
A． B．
C． D．
6．当热力学第一定律写成dU = δQ – pdV时,它适用于.
A．理想气体的可逆过程 B．封闭体系的任一过程
C．封闭体系只做体积功过程 D．封闭体系的定压过程
7．在一绝热钢壁体系,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则.
A．Q ＞0,W ＞0,DU ＞ 0 B．Q = 0,W ＜0,DU ＜0
C．Q = 0,W ＞0,DU ＞0 D．Q = 0,W = 0,DU = 0
8．理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是.
A．DS ＞0 B．DH =0 C．DG = 0 D． DU = 0
9.任意的可逆循环过程,体系的熵变.
A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数
10．一封闭体系,从A→B变化时,经历可逆〔R〕和不可逆<IR>途径,则.
A．QR = QIR B． C．WR = WIR D．
11．理想气体自由膨胀过程中.
A．W = 0,Q＞0,DU＞0,DH=0 B．W＞0,Q=0,DU＞0,DH＞0
C．W＜0,Q＞0,DU=0,DH=0 D．W = 0,Q=0,DU=0,DH=0
12．H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则.
A．Q=0,DH＞0,DS孤 = 0 B．Q＞0,W = 0,DU＞0
C．Q＞0,DU＞0,DS孤＞0 D． Q=0,W = 0,DS孤＞0
13．理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有.
A． DS体= 0 B． DU=0 C．Q＜0 D． DH=0
14．当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时,则.
A. 焓总是不变的 B．热力学能总是不变的
C．焓总是增加的 D．热力学能总是减小的
15．环境的熵变等于.
A． B． C． D．
1.4.3 填空题
1．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。
2．利用熵变判断某一过程的自发性,适用于。
3．某一理想气体的,则。。
4．可逆热机的效率最,若用其牵引汽车,则速率最.
〔以下空填 >0, <0 或 =0〕
5．一绝热气缸,有一无质量,无摩擦的活塞,装理想气体和电阻丝,通以一定的电流,恒定外压,〔1〕以气体为体系,则Q,W；〔2〕以电阻丝为体系,则Q,W。
6．理想气体定温可逆膨胀过程中,W,Q,DUDH。
7．某体系进行一不可逆循环时,则DS体,环境的DS环。
8．非理想气体的卡诺循环,DH,DU,DS。
9．理想气体定压膨胀,W,Q,DUDH。
1.4.4 计算题
练1-1 1mol理想气体,其Cv,m=21J·K－1·mol－1,从300K开始经历下列可逆过程,由状态I加热至原温度的2倍,到状态II,〔1〕定容过程；〔2〕定压过程。求这两个过程的∆U。
练1-2 298K时,1molCO<g>放在10molO2中充分燃烧,求〔1〕在298K时的∆rHm ；〔2〕该反应在398K时的∆rHm 。已知,CO2和CO的∆fHm 分别为－393.509kJ·mol－1和－110.525kJ·mol－1,CO、CO2和O2的Cp,m 分别是29.142 J·K－1·mol－1、37.11 J·K－1·mol－1和29.355 J·K－1·mol－1。
练1-3 过冷CO2<l>在-59℃,其蒸汽压为465.8kPa,同温度固体CO2<s>的蒸汽压为439.2kPa,求1mol过冷CO2<l>在该温度固化过程的DS。已知,该过程中放热189.5 J·g－1.
练1-4 1mol O2〔理想气体〕Cp,m=29.355 J·K－1·mol－1,处于293K,
采用不同途径升温至586K,求过程的Q、DH、W、DU。〔1〕定容过程；
〔2〕定压过程；〔3〕绝热过程。
练1-5 计算20℃,101.325kPa,1mol液态水蒸发为水蒸汽的汽化热。〔已知,100℃,101.325kPa时,水的DrHm =4067 kJ·mol－1,水的Cp,m=75.3
J·K－1·mol－1,水蒸汽的Cp,m=33.2 J·K－1·mol－1〕
五．练习题答案
1.5.1 判断题
1.错 2. 错 3.错 4.错 5．对 6．对 7．错 8错 9．错 10．错
11.错 12对 13.错 14.对 15.错 16.错 17.错 18.错 19.错 20.错
1.5.2选择题
1．B 2．A 3．C 4．D 5．A 6. C 7. D 8. C
9. A 10..B 11．D 12．D 13．A 14．D 15．B
1.5.3填空题
1．最大,最小 2．孤立体系 3． 4．最高 最慢
5．〔1〕＞0 ＜0 〔2〕＜ 0,＞0 6．＜0,＞0, =0, =0
7．= 0,＞0 8．= 0,= 0,= 0 9．＜0,＞0,＞0,＞0。
1.5.4 计算题
练1-1 〔1〕DU1=6300 J〔2〕DU2= 6300 J
练1-2． 〔1〕 DrHm = －565.96 kJ·mol－1
〔2〕DrHm 〔398K〕= －567.3 kJ·mol－1
练1-3． 略
练1-4．〔1〕W = 0； DU1=6165 J；
DH1 = 8601 J ； Qv = DU1 = 6165 J
〔2〕dp = 0, DU2 = DU1 = 6165 J；
DH2 = DH1 = 8601 J；Qp = DH2 = 8601 J； W2= －2436 J
〔3〕绝热过程：Q = 0； DU3 = DU2 = DU1 = 6165 J；
DH3= DH2 = DH1 = 8601 J； W3 = DU3 = 6165 J
练1-5DrHm 〔293〕= 41.5 kJ·mol－1
第二章自由能 化学势 溶液
2.4 练习题
2.4.1 判断题
1． 公式 dG = －SdT + Vdp只适用于可逆过程。
2． 某一体系达平衡时,熵最大,自由能最小。
3．封闭体系中,由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W/＜0,且有W/＞DG和DG＜0,则此变化过程一定能发生。
4．根据热力学第二定律,能得出,从而得到。
5．只有可逆过程的DG才可以直接计算。
6．凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。
7．只做体积功的封闭体系,的值一定大于零。
8．偏摩尔量就是化学势。
9．在一个多组分溶液中,只有溶质才有偏摩尔量。
10．两组分混合成溶液时,没有热效应产生,此时形成的溶液为理想溶液。
11．拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液,也适合于稀溶液。
12．偏摩尔量因为与浓度有关,因此它不是一个强度性质。
13．化学势判据就是Gibbs自由能判据。
14．自由能G是一状态函数,从始态I到终态II,不管经历何途径,DG总是一定的。
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