(物理化学)第二章 热力学基础概念题1

第二章 热力学基础概念题

一、填空题

1、一定量的N 2气在恒温下增大压力，则其吉布斯自由能变 。（填增大，不变，减小）

2、物理量,,,,,,Q W U H V T p 属于状态函数的有 ；属于途径函数的有 ；状态函数中属于强度性质的有 ；属于容量性质的有 。

3、对组成不变的均相封闭系统，T

S p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ；对理想气体T

S p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ 。 4、21

ln V W nRT V =的适用条件是 ； 1TV γ-=常数的适用条件是 ； p H Q ∆=的适用条件是 。 5、1摩尔理想气体经恒温膨胀，恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态，此过程吸热20.0kJ 。则U ∆＝ ，H ∆＝ ，W ＝ 。

6、体积功的通用计算公式是W ＝ ；在可逆过程中，上式成为W ＝ ；在等压过程中，上式成为W ＝ 。

7、给自行车打气时，把气筒内的空气作为体系，设气筒、橡皮管和轮胎均不导热，则该过程中Q 0，W 0 。

8、273.15K 、101.325kPa 下，固体冰融化为水，其Q 0，W 0， U ∆ 0，H ∆ 0 。

二、选择题

1、水在可逆相变过程中：

（1）0U ∆=，0H ∆=； （2）0T ∆=，0p ∆=；

（3）0U ∆=，0T ∆=； （3）以上均不对。

2、理想气体,p m C 与,V m C 的关系为：

（1）,p m C ＝,V m C ；（2）,p m C >,V m C ；（3）,p m C <,V m C ；（4）无法比较。

3、液态水在100℃及101.325Pa 下汽化成水蒸气，则该过程的：

（1） △H=0; (2) △S=0; (3) △A=0; (4) △G=0 。

4、理想气体从状态Ⅰ等温自由膨胀到状态Ⅱ，可用那个状态函数的变量来判断过程的自发性： （1）△G ； （2）△U; (3) △S; (4) △H 。

5、公式dG SdT Vdp =-+可适用下述那一过程：

（1）在298K, 101.325kP 下水蒸气凝结成水的过程； （2）理想气体膨胀过程；

（3）电解水制H 2(g)和O 2(g)的过程;

(4) 在一定温度压力下，由()()223N g H g +合成()3NH g 的过程。

6、对封闭的单组分均相系统，且'0W =时，T

G p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭的值应是：

（1）<0 ； (2) >0 ； （3）＝0 ； （4）前述三种情况无法判断。

7、理想气体等温自由膨胀过程为：

（1）0Q <； （2）0U ∆<； （3）0W >； （4）0H ∆=。

8、一封闭系统，当状态从A 到B 发生变化时，经历两条任意的不同途径，则下列四式中正确的是：

（1）12Q Q =； （2）12W W =； （3）1122Q W Q W +=+； （4）12U U ∆=∆。

9、反应热公式p r Q H =∆除应满足“封闭系统，不做非体积功”外，还应满足：

（1）21p p ==定值; (2) e p =定值; (3) 外p=p ; (4) 21e p p p ===定值。

三、是非题 （正确地打“√”，错误的打“×”）

1、 理想气体在恒定的外压下绝热膨胀到终态，因为是恒压，所以H Q ∆=，又 因为是绝热，0Q =，故0H ∆=，对吗？ （ ）

2、 气体经不可逆绝热膨胀后，因为Q ＝0，固其熵变等于零。是不是？（ ）

3、在－10℃，101.325kPa 下过冷的H 2O(l)凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。是不是？（ ）

4、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的。是不是？（ ）

5、绝热过程都是等熵过程。是不是？（ ）

6、理想气体的熵变公式22,,11ln ln p m V m V p S nC nC V p ⎛⎫⎛⎫∆=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

只适用于可逆过程。对不对？（ ）

7、在等温等压条件下，0G ∆>的过程一定不能进行。是不是？（ ）

8、绝热不可逆膨胀过程中0S ∆>，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中0S ∆<。是不是？（ ）

9、从始态到终态有一个绝热不可逆过程，可以设想出一个同样始终状态的绝热可逆过程来计算它的熵变。是不是？（ ）

10、

,V m dU nC dT =这个公式对一定量的理想气体的任何p,V,T 变化过程均适用，对吗？ （ ）

11、因为p H Q ∆=，V U Q ∆=，而焓和热力学能是状态函数，所以,p V Q Q 也是状态函数？（ ）

12、状态函数改变后，状态一定改变（ ）；状态改变后，状态函数一定改变。（ ）

四、问答题

1、按定义式Q dS T

δ≥

，则系统从A 到B 经可逆与不可逆两个不同途径时，dS(可逆) >dS （不可逆）。是不是？为什么？

2、系统进行某过程时，若dS=0即为可逆，dS>0即为自发。这个说法是否正确？为什么？

3、现在有人想利用海洋中不同深度的温度不同，设计一种循环操作的机器，使海水的热力学能转换成有用的机械功。这是不是违反热力学第二定律？为什么？

五、证明题：试证明封闭系统单相纯物质只有p,V ,T 变化过程的

T V U p T p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭； 理想气体的0T

U V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ 。

热力学基础概念题答案

一、填空题

1、 减小；

2、U 、H 、V 、T 、p ；Q 、W ；T 、p ；U 、H 、V ；

3、p

V T ∂⎛⎫- ⎪∂⎝⎭ ，