物理化学期中复习1.

物理化学(0696)理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( )(A) 可以从同一始态出发达到同一终态(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态(C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定[答] (B)因为 绝热可逆ΔS = 0 ，绝热不可逆∆S > 0。

所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。

(0976)在凝固点，液体凝结为固体（设液体密度小于固体密度）,在定压下升高温度时，该过程的Δl sG 值将： ( )(A) 增大 (B) 减小(C) 不变 (D) 不能确定[答] (A)因 (∂∆l sG /∂T )p = -∆l sS > 0(0459)石墨(C)和金刚石(C)在 25℃, 101 325 Pa 下的标准燃烧焓分别为-393.4kJ·mol -1和-395.3 kJ·mol -1，则金刚石的标准生成焓Δf H m $(金刚石, 298 K)为：( )(A) -393.4 kJ·mol -1 (B) -395.3 kJ·mol -1(C) -1.9 kJ·mol -1 (D) 1.9 kJ·mol -1[答] (D) 燃烧热 C + O2 = CO2 (g)(3) ↑↑ (2)生成焓C(石墨) → C(金刚石)(1)(1) = (3) – (2) = -393.4 –(-395.3) = 1.9(1091)1 mol某气体的状态方程为pV m= RT + bp，b 为不等于零的常数，则下列结论正确的是：( )(A) 其焓H只是温度T的函数(B) 其内能U只是温度T的函数(C) 其内能和焓都只是温度T的函数(D) 其内能和焓不仅与温度T有关，还与气体的体积V m或压力p有关[答] (B)dU = -TdS - pdV(∂U/∂V m)T =-T(∂S/∂V m)T - p = T(∂p/∂T)V,m - p(∂U/∂V m)T =T(∂p/∂T)V,m- p= RT/(V m- b) - p = p - p = 0(∂U/∂p)T = -T(∂V m/∂T)p- p(∂V m /∂p)T = - RT/p + RT/p = 0U(T)又H =U+pV (∂H/∂V m)T = (∂U/∂V m)T + [∂(RT+bp)/∂V]T= 0 + b(∂p/∂V)T = b[∂{RT/(V-b)}/∂V)T≠ 0H(T, V)这表明该气体的内能只是温度T的函数，与V m无关，所以(B)正确。

(0241)理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )[答] (B)绝热过程=等熵过程等温过程=等内能过程卡诺循环1 等温过程= 等内能过程高温2 绝热膨胀过程= 等熵过程高温—> 低温低内能—>高内能3 等温过程= 等内能过程低温4 绝热过程压缩= 等熵过程低温—> 高温低内能—>内能在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭体系中,恒压只做膨胀功的条件下, 吉布斯自由能值随温度升高如何变化? ( )(A) (∂G/∂T)p> 0(B) (∂G/∂T)p< 0(C) (∂G/∂T)p= 0(D) 视具体体系而定[答] (B)(∂G/∂T)p= - S < 0(1126)在理想气体的S-T图上,任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比,在恒温时所代表的含义是：( )(A) (∂S/∂T)V/(∂S/∂T)p=0(B) (∂S/∂T)V/(∂S/∂T)p=∞(C) (∂S/∂T)V/(∂S/∂T)p=C p/C V(D) (∂S/∂T)V/(∂S/∂T)p=C V/C p[答](D)dS=(1/T)( dU + pdV ) (∂S/∂T)V= (1/T) (∂U/∂T)V= C V / TdS=(1/T)( dH - Vdp ) (∂S/∂T)p=(1/T) (∂H/∂T)p = C p / T封闭体系从A 态变为B 态，可以沿两条等温途径：甲）可逆途径；乙）不可逆途径, 则下列关系式：(1) ΔU可逆> ΔU不可逆(2) W可逆> W不可逆(3) Q可逆> Q不可逆(4) ( Q可逆+ W可逆) < ( Q不可逆+ W不可逆)正确的是：( )[答] (2)(0243)1mol单原子分子理想气体，从273 K，202.65 kPa, 经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体的ΔU为：( )(A) 1702 J (B) -406.8 J(C) 406.8 J (D) -1702 J[答] (D)p1T1=p2T2 273*202.65 = T2*405.3ΔU=Qv=Cv(T2-T1)=(3/2)R(T2-T1)(1030)在物质的量恒定的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别为(∂S/∂T)V=X和(∂S/∂T)p= Y，则在该点两曲线的斜率关系是( )(A) X < Y(B) X = Y(C) X >Y(D) 无定值[答] (A)因为(∂S/∂T)V = C V/T(∂S/∂T)p= C p/T通常情况下C p,m > C V,m ，X < Y(0694)有三个大热源,其温度T3>T2>T1，现有一热机在下面两种不同情况下工作：(1) 从T3热源吸取Q热量循环一周对外作功W1，放给T1热源热量为(Q-W1)(2) T3热源先将Q热量传给T2热源，热机从T2热源吸取Q热量循环一周, 对外作功W2，放给T1热源(Q-W2) 的热量则上述两过程中功的大小为：( )(A) W1> W2(B) W1= W2(C) W1< W2(D) W1≥W2[答] (A)因为η1= W1/Q = (T3-T1)/T3 , W1= Q(1-T1/T3)η2= W2/Q = (T2-T1)/T2 , W2= Q(1-T1/T2)所以W1> W2(0805)2 mol H2和 2 mol Cl2在绝热钢筒内反应生成HCl 气体，起始时为常温常压。

则：( )(A) Δr U = 0，Δr H = 0，Δr S > 0，Δr G < 0(B) Δr U < 0，Δr H < 0，Δr S > 0，Δr G < 0(C) Δr U = 0，Δr H > 0，Δr S > 0，Δr G < 0(D) Δr U > 0，Δr H > 0，Δr S = 0，Δr G > 0[答] (C ?)Qp=Qv-nRT H2 + Cl2 = 2HCl n=0Qv=0 ? Qv < 0 放热Δr S > 0Δr G =Δr H-TΔr S <0[答] (B)(0067)1 mol 373 K，p∃下的水经下列两个不同过程变成373 K，p∃下的水气(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发这两个过程中功和热的关系为：( )(A) W1> W2Q1> Q2(B) W1< W2Q1< Q2(C) W1= W2Q1= Q2(D) W1> W2Q1< Q2[答] (A)W (可逆)最大(A, D)ΔH = Qp=Qv+nRT，(2) {p0, 373K, liq } —a—> {p, 373, gas }—b—> { p0, 373 K, gas }a W=0, Δ U=Q2=Qv=Op-nRT, Q2<Q1b, ΔH,ΔU=0 id gas(0911)从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系____________的一种量度。

熵值小的状态相对于____________的状态。

在隔离体系中,自____________的状态向____________的状态变化,是自发变化的方向,这就是热力学第二定律的本质。

[答] 微观状态数比较有秩序比较有秩序比较无秩序(1034)单原子理想气体的C V,m= (3/2)R, [(∂T/∂S)p] / [(∂T/∂S)V] 等于_________ 。

[答] 等于0.6因为[(∂T/∂S)p]/[(∂T/∂S)V] = C V/C p= C V,m /C p,m = 0.6(C V,m = (3/2)R,C p,m = (5/2)R)2 分(1043)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______ 。

[答] p , T因(∂S/∂p)T = -(∂V/∂T)p= - nR/pdU = TdS - pdV dS=(dU + pdV)/T(∂S/∂p)T = [(∂U/∂p)T -p(∂V/∂p)T]/TdH = TdS + Vdp dS=(dH-Vdp)/T(∂S /∂p )T = [(∂H/∂p)T -V]/T=0-nR/p(0759)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 ＝ 。

[答] 因为 W R = Q R = 600 J ×10 = 6.000 kJ所以 ΔS = Q R /T = 6000 J/300 K = 20 J·K -11042）对1mol Van der waals 气体，T )V /S (∂∂＝ 。

[答] (∂S /∂V )T = (∂p /∂T )V = R /(V m - b)9111公式－∆F ＝W R 的意义是，在 体系下，等温情况下，体系所能做的 等于其亥姆霍兹自由能的减少。

[答] 封闭 最大功(0253)1 mol 单原子分子理想气体，始态为p 1=202 650 Pa ，T 1=273 K ，沿可逆途径p/TV=a(常数)至终态，压力增加一倍，计算V1,V2,T2,ΔU,ΔH, Q, W及该气体沿此途径的热容C。

[答]ΔU=0, ΔT=0，W=nRT ln(V2/V1)=1718 kJQ=W=1718 J，ΔH=0(0493)(1) 已知下列物质的燃烧热值为：$(298 K)[H2(g)]=-241.8 kJ·mol-1Δc Hm$(298 K)[C6H6(g)]=-3168 kJ·mol-1Δc Hm$(298 K)[C6H12(g)]=-3689 kJ·mol-1Δc Hm$(298 K)。

计算反应：C6H6(g)+3H2(g)=C6H12(g)的Δr Hm(2) 已知各物质的摩尔热容为：C p[C6H6(g)]=[11.7+0.247(T/K)] J·K-1·mol-1，C p[C6H12(g)]=[10.9+0.401(T/K)] J·K-1·mol-1C p[H2(g)]=28.9 J·K-1·mol-1$。