物理化学重庆大学版练习1答案

练习1答案

1．指出下列各过程中，物系的∆U 、∆H 、∆S 、∆A 、∆G 中何者为零？

⑴ 理想气体自由膨胀过程；

⑵ 实际气体节流膨胀过程；

⑶ 理想气体由(p 1,T 1)状态绝热可逆变化到(p 2,T 2)状态；

⑷ H 2和Cl 2在刚性绝热的容器中反应生成HCl ；

⑸ 0℃、θp 时，水结成冰的相变过程；

⑹ 理想气体卡诺循环。

(1) ΔU = ΔH = 0； (2) ΔH = 0； (3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0；

(5) ΔG = 0； (6) ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 都为 0。

2．a mol A 与b mol B 的理想气体，分别处于(T ,V ,p A )与(T ,V ,p B )的状态，等温等容混合为(T ,V ,p )状态，那么∆U 、∆H 、∆S 、∆A 、∆G 何者大于零，小于零，等于零？

ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 均为0 ；

3．一个刚性密闭绝热箱中，装有H 2与Cl 2混合气体，温度为298K ，今用光引

发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知)HCl (θm f H ∆=

-94.56kJ·mol -1，试判断该过程中∆U 、∆H 、∆S 、∆A 、∆G 是大于零，小于零，还是等于零？ΔU = 0，ΔS > 0，ΔH > 0，ΔA < 0，ΔG 无法确定 ；

4．在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N 2，其状态分别为298K 、θp 与298K 、10θp ，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 中，哪些为零？

W 、Q 、ΔU 、ΔH = 0，ΔS > 0。V 1 = RT /10 ，V 2 = RT

判断和改错

5. P 1V 1γ= P 2V 2γ的关系式只能用于绝热可逆过程。×;只能用于理想气体的绝热可逆过程.

6. 因为Q,W 不是系统的性质，而与过程有关,所以热力学过程中(Q －W)的值也应由具体过程决定。6.×; ∵Q －W = ΔU 是状态函数的改变值 ∴(Q －W)只由始终态所决定而与过程无关.

7. 熵差ΔS 就是过程的热温商。7. ×; 熵差ΔS 是可逆过程的热温商.

8. 在孤立系统中发生的任何过程都是自发过程。√

9. 可逆绝热过程必定是等熵过程。√

10. 同一物质，当温度升高时，熵值增大。√

11. 自发过程一定是不可逆过程。√

12. 熵增加的放热反应是自发反应。√

13. 孤立系统中的熵值总是有增无减。√

14. 系统的混乱度越大，则其熵值越大。√

15. 在标准压力及指定温度下，任何稳定单质的焓值为零。√

16. 在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。√

17. 当理想气体反抗一定外压，作绝热膨胀时，内能总是减小。√

18. 在绝热过程中，系统所作的功只由系统的始末态决定。√

19. 内能是状态的单质函数，所以两个状态相同时，其内能值必然相同。√

20. 卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关而与工作物质无关。√

21. 不可逆过程一定是自发过程。×不可逆过程也有非自发过程。

22. 热力学第一定律与热力学第二定律是人们经验的总结，它不能从逻辑上或用其它理论方法来加以证明。√

23. 利用弹式量热容器测量萘的燃烧热，这个实验过程是绝热定容过程。√

24. 101325Pa,100℃1mol液态水经定温蒸发成水蒸气(若水蒸气可视为理想气体),因温度不变，所以ΔU = 0,ΔH = 0 。×这是可逆相变过程，系统ΔU＞0,ΔH＞0.

25. n mol理想气体从同一始态出发，分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程，其终态温度必定不同。×终态温度相同

26. 水可以在定温定压条件下电解形成氧气和氢气，此过程中ΔH =Q P。×此过程消耗了电功W'≠0,∴ΔH ≠Q P .

27. 当热量由系统传给环境时，系统的内能必定减少。×;不一定，要看系统与环境间功的传递多少.

28. 一定量的气体，从始态A变化到终态B,系统吸收100 J的热量，对外作功200 J,这不符合热力学第一定律。×ΔU= Q - W ,这时系统内能降低100 J.

29. 在标准压力及指定温度下，金刚石是单质，所以其焓值为零。×金刚石不是稳定单质.

30. 公式dH = nC P dT 只适用于理想气体的定压变温过程。×;一切固、液、气态物质的定压变温过程皆可用.