第一章 气体的pVT性质-含答案

一、填空题1．温度为400K ，体积为2m 3的容器中装有2mol 的理想气体A 和8mol 的理想气体B ，则该混合气体中B 的分压力p B =（ ）KPa 。

13.3022．在300K ，100KPa 下，某理想气体的密度ρ=80.8275×10-3kg ·m -3。

则该气体的摩尔质量M=（ ）。

3．恒温100°C 下，在一带有活塞的气缸中装有3.5mol 的水蒸气H 2O （g ），当缓慢地压缩到压力p=（ ）KPa 是才可能有水滴H 2O （l ）出现。

4．恒温下的理想气体，其摩尔体积随压力的变化率Tmp V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ =（ ）。

5，一定的范德华气体，在恒容条件下，其压力随温度的变化率()=∂∂V T /p .6．理想气体的微观特征是：（ ）7. 在临界状态下，任何真实气体的宏观特征为：（ ）8. 在n,T 在一定的条件下，任何种类的气体当压力趋近于零时均满足：()=→pV p lim 0（ ）.9.实际气体的压缩因子定义为Z=（ ）。

当实际气体的Z>1时，说明该气体比理想气体（ ）三、问答题理想气体模型的基本假设是什么？什么情况下真实气体和理想气体性质接近？增加压力真实气体就可以液化，这种说法对吗，为什么？第二章 热力学第一定律――附答案一、填空题1. 理想气体向真空膨胀过程 , 下列变量中等于零的有 : 。

2. 双原子理想气体经加热内能变化为 ，则其焓变为 。

3. 在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程 。

4. 绝热刚壁容器内发生CH 4+2O 2=CO 2+2H 2O 的燃烧反应,系统的 Q ___ 0 ; W ___ 0 ;∆U ___ 0;∆H ___ 05. 某循环过程 Q = 5 kJ, 则 ∆U + 2W + 3 ∆(pV) = __________.6. 298K 时, S 的标准燃烧焓为－296.8 kJ ⋅mol －1, 298K 时反应的标准摩尔反应焓 ∆r H m = ________ kJ ⋅mol －1 .7. 已知 的 , 则 的 。

8. 某均相化学反应 在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由 升高到 则此过程的 ；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件下进行，则 。

9. 25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热则反应的。

10．系统的宏观性质可以分为（ ），凡与系统物质的量成正比的物理量皆称为（ ）。

11．在300K 的常压下，2mol 的某固体物质完全升华过程的体积功W=( )12．某化学反应：A(l)+0.5B(g)-- C(g) 在500K 恒容条件下进行，反应进度为1mol 时放热10KJ,若反应在同样温度恒压条件下进行，反应进度为1mol 时放热（ ）。

13. 已知水在100 o C 的摩尔蒸发焓 l mol kJ H m 1vap 668.40-⋅=∆，1mol 水蒸气在100C o、101、325kPa 条件下凝结为液体水，此过程的Q=（ ）；W= ( ); U ∆= ( ); H ∆= ( )。

14. 一定量单原子理想气体经历某过程的()kJ 20=∆pV ，则此过程的=∆U （ ）；=∆H （ ）。

15. 一定量理想气体，恒压下体积功随温度的变化率 P T W ⎪⎭⎫⎝⎛δδ =（ ）。

16. 在一个体积恒定为2m 3， ，W =0的绝热反应器中，发生某化学反应使系统温度升高12000C ，压力增加300kPa,此过程的 U ∆=（ ）； H ∆=（ ）。

三、问答题1. 恒压与恒外压的关系是2．试写出4个不同类型的等焓过程。

3．系统的状态改变是否状态函数全要改变？为什么？如何理解“状态函数是状态的单值函数”？5．从同一始态膨胀至体积相同的终态时，为什么理想气体的恒温膨胀功总大于绝热可逆膨胀功？6．系统经一个循环后，ΔH 、ΔU 、Q 、W 是否皆等于零？7．理想气体绝热膨胀时并不恒容，为什么仍可使用公式δW ＝CvdT?8．25℃100KPa 下液态氮的标准摩尔生成热(298)f m H K ∆$为零吗？9．1mol 理想气体从0℃恒容加热至100℃和从0℃恒压加热至100℃,ΔU 是否相同？Q 是否相同？W 是否相同？ 答：理想气体内能只是温度的函数，故ΔU 是相同的。

因热和功是与过程有关的，故Q 和W 是不相同的。

恒容加热不对外做功，而恒压加热系统对外做体积功。

10．一个绝热气缸有一理想绝热活塞（无磨擦、无重量），其中含有理想气体，内壁绕有电阻丝，当通电时气体就慢慢膨胀。

因为是一等压过程，H Q p ∆=，又因为是绝热系统，0=p Q ，所以0=∆H 。

这结论对吗？四、计算题1. 1mol 单原子理想气体，始态为2026501=p Pa ，K 2731=T ，沿可逆途径K V p =/（K是常数）至终态，压力增加一倍。

⑴计算1V 、2V 、Q 、W 、U ∆、H ∆；⑵计算该气体沿此途径的热容C 。

2. 容器中放有100g N 2，温度与压力分别为25℃和3039.75kPa ， 若该气体反抗1013.25 kPa 压力等外压绝热膨胀，试计算系统的最终温度T 和过程的U ∆、H ∆。

假定N 2 是理想气体，且1-1-m ,K mol J 71.20⋅⋅=V C 。

第三章 热力学第二定律填空题1．某热机循环一周，从高温热源吸收200kJ ，向低温热源放热100kJ ，则 =∆-)(pV W （ ）2．在高热源T 1和低温热源T 2之间的卡诺循环，其热温熵之和2211T Q T Q + =（ ）。

循环过程的热机效率η=（ ）。

3． 100℃、1大气压下的水，恒温恒压下蒸发成100℃、1大气压的水蒸气，则∆S （ ）0，∆G （ ）0。

4．一定量理想气体与300K 大热源接触做等温膨胀，吸热Q=600KJ ，对外所做功为可逆功的40%，则系统的熵变ΔS=（ ）。

5．1mol 单原子理想气体从p 1、V 1、T 1等容冷却到p 2、V 1、T 2，则该过程∆U （ ）0，∆S （ ）0，W （ ）0（填> , < , =）。

6．乙醇液体在常压、正常沸点温度下蒸发为乙醇蒸汽，过程的S H ∆∆与的关系是（ ）；Q 与H ∆的关系是（ ），计算H ∆所需要的热力学基础数据：（ ）或者（ ）和（ ）。

7．某一系统在与环境300K 大热源接触下经历一不可逆循环过程，系统从环境得到10KJ 的功，则系统与环境交换的热Q=（ ）；ΔS sys =（ ）；ΔS amb =( )。

8．298K 气相反应CO （g ）+ 1/2 O （g ）= CO 2（g ），该反应的∆G ∆A∆U ∆H （填> , < , =）。

9．下列过程中，系统的∆U 、∆S 、∆G 何者为零：（1）理想气体向真空恒温自由膨胀 （2）某一循环过程 （3）可逆相变过程10. 克拉佩龙方程的应用条件是克劳修斯-克拉佩龙方程的应用条件是11.液态2SO 的蒸汽压与温度的关系为442.10K 7.1427-Pa lg 2SO +=*T p RT H T A 303.2K 14257vap *∆-=-，则其正常的沸点为（ ）K ，*∆m vap H （ ）1-mol kJ ⋅.12. 1mol 单原子理想气体从同一始态体积的1V 开始，经历下列过程后变至110V ，计算：（a ）若经恒温自由膨胀，则S ∆（ ）1-K J ⋅； （b ）若经恒温可逆膨胀，则S ∆（ ）1-K J ⋅； （c ）若经绝热自由膨胀，则S ∆（ ）1-K J ⋅； （d ）若经绝热可逆膨胀，则S ∆（ ）1-K J ⋅。

三 简答题1. 系统经一绝热不可逆过程由A 态变到B 态，其熵变为∆S 1（如图），能否经绝热可逆过程使系统由B 态再回到A 态？为什么？不可逆∆S 12．一反应在等温等压下自发进行，其m r H ∆< 0 ，则反应的∆S 也小于零。

正确与否，解释之。

3. 指出下列公式适用范围:（1）12121221ln ln ln ln T T C V V nR T T C p p nR S V p +=+=∆（2） dU = TdS - pdV （3） ∆G = ⎰Vdp （4） S p H ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ = T p G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂（5） 2ln RT H dT p d m Vap ∆=4. 请画出卡诺循环在下列坐标上的示意图：T T SO P O S O VU TO S O H四．判断题——判断下列各题说法是否正确，并简要说明原因.（1）不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。

（2）凡熵增加过程都是自发过程。

（3）不可逆过程的熵永不减少。

（4）系统达平衡时熵值最大，自由能最小。

（5）某系统当内能、体积恒定时，∆S < 0的过程则不能发生。

（6）某系统从始态经一绝热不可逆过程到达终态，为了计算某些热力学函数的变量，可以设计一个绝热可逆过程，从同一始态出发到达同一终态。

（7）在绝热系统中，发生一个不可逆过程从状态I → II ，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了。

（8）绝热循环过程一定是个可逆循环过程。

第四章二、填空题1. 在恒温、恒压下，理想溶液混合过程的∆mix V 、∆mix H 、∆mix S 、∆mix G 物理量的变化是大于、等于、还是小于零？∆mix V _____ 0、 ∆mix H ______ 0、 ∆mix S ______ 0、 ∆mix G ______02.有1molNaCl 固体溶于20dm 3水中形成稀溶液，在温度T 下，试比较该溶液的蒸气压p (H 2O)与p *(H 2O)x (H 2O)大小. p (H 2O)______ p *(H 2O)x (H 2O)3.在溶质为挥发性的理想溶液中，在温度为T 的气液平衡相中，溶剂A 在气相中的组成y A = 0.89，在液相中x A = 0.85，该温度时纯A 的蒸气压50kPa 。

则溶质B 的亨利系数为 。

4. 已知二组分溶液中溶剂A 的摩尔质量为M A ,溶剂B 的质量摩尔浓度为b B ,则B 的摩尔分数x B =( )。

5. 恒温恒压下的一切变化必然朝着化学势（ ）的方向自动进行6.在25℃时，A 与B 两种气体均能溶于水形成稀溶液，且不解离、不缔合。

若它们在水中溶解的亨利系数k c,A =2k c,B ,且测得两种气体同时在水中溶解达平衡时两者的平衡压满足B A p p 2=。

则A 与B 在水中的浓度C A 与C B 之间的关系为C A /C B =( )。