物理化学试题集_简答题

有人认为“理想气体等温膨胀过程⊿U=0，热全部变成了功，与热力学第二定律的开尔文说法不符”请指出错误所在。答：开氏说法为不可能从单一热源取出热使之变为功而不留下其它变化。关键是不留下其它变化，理想气体等温膨胀时热全部变成了功，体积增大了，环境体积缩小了，留下了变化，故原说法并不违反开氏说法。

有人认为“冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源，这与克劳修斯表述不符”请指出错误所在。

答：克氏说法为不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。冷冻机从低温热源吸热放给高温热源时环境失去了功，得到了热留下了变化，故并不违反克氏说法。

有人认为“被压瘪了的乒乓球在热水中能复原，这是个从单一热源吸热对外作功的过程，与开尔文说法不符”请指出错误所在。

答：开尔文说法必须在孤立系统中才成立。

有人认为“理想气体等温膨胀过程⊿U=0，热全部变成了功，与热力学第二定律的开尔文说法不符”请指出错误所在。

水自发地从高处往低处流，请从此例子中说明自发过程的特

征有哪些？

答：有方向的单一性和限度；具有不可逆性；具有可作功的能力。

简要说明卡诺热机的工作循环和卡诺热机的热机效率极限答：过程1：等温可逆膨胀；过程2：绝热可逆膨胀；过程3：等温可逆压缩；过程4：绝热可逆压缩；形成循环，最后气体回复原状。η＝1－T1/T2，T1＞0，可逆热机效率的极限：η＜1

为什么表面活性剂能大大地降低水的表面张力。

答：因为表面活性剂分子是由亲水的极性基团（如－COOH，－CONH2，－OSO3, －OH等）和憎水的非极性基团（如碳氢基团）组成的有机化合物，极性基团与水分子有较大的吸引力，它的存在有利于其在水中的均匀分布；非极性基团与水分子的吸引力远小于水分子之间的吸引力，故它的存在有利于表面活性剂分子聚集在溶液表面或水－油两相界面，因此当表面活性剂溶于水时将会吸附在水的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团指向空气（或油相）的表面定向，这种定向排列使水和另一相的接触面减小，从而引起水的表面张力显著降低。

用热力学原理说明，自同一始态出发，绝热可逆过程与绝热不可逆过程不可能到达同一个终态。

答：绝热可逆过程熵不变，而绝热不可逆过程熵增加，因而这两个过程终态的熵值不同，即这两个终态不可能是同一状态。

“体系达平衡时熵值最大，吉布斯自由能最小”是否正确？请指出原因。

答：不正确。绝热系统或孤立系统达平衡时熵最大；等温等压不作非体积功时，体系达平衡时吉布斯自由能最小。

用相同的滴管，分别滴放相同体积的蒸馏水和添加了表面活性剂的蒸馏水，那个滴放的溶液滴数最多？为什么？

答：添加了表面活性剂的蒸馏水；因为表面活性剂可以降低溶液的表面张力，形成的液滴半径小，滴数也就多。

检查玻璃器皿是否已清晰干净的一常用方法为：倒置玻璃器皿，观察器壁上是否挂有水珠，其原理是什么?

答：不干净，就有颗粒，不平整，接触角改变

请问系统达到热力学平衡态时，系统将有哪些平衡，此时系统的性质与时间关系如何？

答：热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡；系统的性质不随时间变化。

工作在高温热源T2与低温热源T1之间的卡诺热机是由哪几个过程构成，此理想热机的工作效率为何？

答：等温可逆膨胀，绝热可逆膨胀，等温可逆压缩，绝热可逆压缩；η＝1－T1/T2

一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)＋dD(g)到达平衡，已知(a＋b)＞(c＋d),若增加反应系统的压力，反应的Kθ、Kx 以及反应的平衡将如何变化？

答：Kθ不变，Kx增大

已知100Kpa下，某非极性液体的正常沸点约为127℃，根据特鲁顿经验规则，液体的气化焓⊿vapHm约为多少？

答：根据特鲁顿经验规则：⊿vapHm/Tb＝88J·K－1·mol－1，⊿vapHm＝88×Tb＝88×400＝35200 J·mol－1

请问系统达到热力学平衡态时，系统将有哪些平衡？

答：热平衡，力平衡，相平衡，化学平衡。

工作在高温热源T2与低温热源T1之间的卡诺热机是由哪几

个过程构成，此理想热机的工作效率为何？

答：等温可逆膨胀，绝热可逆膨胀，等温可逆压缩，绝热可逆压缩，η＝1－T1/T2

已知100Kpa下，某非极性液体的正常沸点约为127℃，根据特鲁顿经验规则，液体的气化焓⊿vapHm约为多少？

答：⊿vapHm＝300×88＝26400 (J·mol－1)

请根据下图分析完全互溶二组分

气液平衡系统，通过减低压力使物

系点从1～5点变化，系统状态如

何变化

答：（1）系统全部是液体

（2）系统准备有气体出现

（3）系统分为气液两相

（4）系统刚好全部转化为气相

（5）系统全部为气相