物化第三章20131111-含答案
物化第三章课后习题答案
物化第三章课后习题答案
《物化第三章课后习题答案》
物化是一门关于物质和能量变化的科学，它涉及到化学和物理两个领域。
在学习物化的过程中，课后习题是非常重要的一部分，它能够帮助我们巩固所学的知识，并且检验我们对知识的掌握程度。
下面我将针对物化第三章课后习题的答案进行解析和讨论。
1. 问题：化学方程式中的反应物和生成物有什么作用？
答案：化学方程式中的反应物是参与化学反应的原始物质，生成物是化学反应后形成的新物质。
它们的作用是描述化学反应的过程和结果，帮助我们理解反应中的物质变化。
2. 问题：化学方程式中的平衡系数是什么意思？
答案：化学方程式中的平衡系数是用来平衡反应物和生成物的数量关系的数字，它表示了反应物和生成物之间的摩尔比。
通过平衡系数，我们可以确定反应物和生成物之间的化学计量关系。
3. 问题：化学反应中的能量变化有哪些形式？
答案：化学反应中的能量变化可以表现为放热反应和吸热反应。
放热反应是指在化学反应中释放出能量，使周围温度升高；吸热反应是指在化学反应中吸收能量，使周围温度降低。
4. 问题：化学反应速率受哪些因素影响？
答案：化学反应速率受温度、浓度、催化剂等因素的影响。
温度越高，反应速率越快；浓度越高，反应速率越快；催化剂能够降低反应的活化能，从而加快反应速率。
通过对以上课后习题答案的解析，我们可以更加深入地理解物化第三章的知识点，同时也能够加深对化学反应及其原理的理解。
希望大家在学习物化的过程中能够多多练习课后习题，加深对知识的掌握，提高学习效果。
第五版物理化学第三章习题答案-图文
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第三章热力学第二定律3.1卡诺热机在（1）热机效率；（2）当向环境作功。
解：卡诺热机的效率为时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热的高温热源和的低温热源间工作。
求根据定义3．2卡诺热机在（1）热机效率；（2）当从高温热源吸热解：(1)由卡诺循环的热机效率得出时，系统对环境作的功的高温热源和的低温热源间工作，求：及向低温热源放出的热（2）3．3卡诺热机在（1）热机效率；（2）当向低温热源放热解：（1）时，系统从高温热源吸热及对环境所作的功。
的高温热源和的低温热源间工作，求1(2)3．4试说明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时，若令卡诺热机得到的功wr等于不可逆热机作出的功－w。
假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率证：（反证法）设ηir>ηr不可逆热机从高温热源吸热则，向低温热源放热，对环境作功，其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源，而违反势热力学第二定律的克劳修斯说法。
逆向卡诺热机从环境得功则从低温热源吸热向高温热源放热若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热不可逆热机从高温热源吸收的热相等，即总的结果是：得自单一低温热源的热，变成了环境作功，违背了热力学第二定律的开尔文说法，同样也就违背了克劳修斯说法。
23．5高温热源温度低温热源，求此过程。
，低温热源温度，今有120KJ的热直接从高温热源传给解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程3.6不同的热机中作于情况下，当热机从高温热源吸热（1）可逆热机效率（2）不可逆热机效率（3）不可逆热机效率解：设热机向低温热源放热。
物理化学第三章 习题
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2013-7-28
物理化学复习课
（8）某一化学反应的热效应除以反应温度T，即得此反应 得rSm。 解：不正确。化学反应的热效应rHm=QpQr。而rSm= Qr/T。所以rSmrHm/T。如果该反应的(rGm)T,p=0，则该 式成立。平衡时可逆。 T2 （9）在恒压下用酒精灯 S C p dT / T 加热某物质，该物质的熵变 T1 解：不正确。如该物质在加热过程中无相变化则该式成 立。否则不能成立。 （10）对于绝热系统，可用S0判断过程的方向和限度。
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A 九、证明题 试用热力学第二定律证明两条等温可逆线不会相交。 M
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2013-7-28
物理化学复习课
十、判断题 × 1、恒温过程的Q一定是零。 × 2、所有绝热过程的Q为零，sysS也必为零。 3、不可逆过程就是过程发生后，系统不能再复原的过 × 程 4、当热由系统传给环境时，系统的焓必减少。 5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温度下石墨的标 × 准摩尔燃烧焓。 6、实际气体绝热可逆过程的S一定为零，G不一定为 零。
）。
T , p ,nC
G D. n B
2、在298K.100kPa下将3mol O2(g),与4mol Ar(g)在一刚 性密闭容器内恒温混合，则此过程的（ C ） A . W < 0 B. Δ U < 0 C. Δ S >0 D. Δ G > 0 3、 在一定温度范围内，某化学反应的⊿rHm与温度无关 ，那么该反应的⊿rSm随温度的升高而（C ）。
解：不正确。若加上环境不对系统作功则设法成立。否则不能成立
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第3章 物理化学习题答案(科学出版社)
第三章 化学平衡思考题1．为什么有凝聚相参加的反应其平衡常数中都不出现凝聚相？答 ：有凝聚相参加的反应的平衡常数中不出现凝聚相，是由于纯凝聚相的活度为1的缘故。
2．当选取不同的标准态时，反应的标准吉布斯能变化会改变。
按θr m r m InQ a G G RT ∆=∆+算出的r m G ∆值是否也会变？答：当选取不同的标准态时，化学势并不受影响。
只要反应的始、末态确定，各物质的化学势并不会因为标准态的选择不同而有所改变，因而按等温方程式算出的r m G ∆值仍然是一定的，不受标准态选择的影响。
在r m r m lnQ a G G RT θ∆=∆+式中，r m G θ∆与a Q 都因为标准态的选择不同而有所改变，但这两项之和却是一定的，r m G ∆值不会改变。
3．试从公式θr m ln ln G RT K RT Q ∆=-+解释r m G ∆的意义何在？答：θr m ln ln G RT K RT Q ∆=-+是化学反应等温方程式，可用它判断化学反应进行的方向。
在计算r m G ∆时，假定系统的起始浓度不变，这就要求反应系统是无限大量的，在其中进行了一个单位的化学反应之后，整个系统的状态（如各物质的浓度或分压及其化学势）保持不变。
对于有限量的系统，r m G ∆的含义只是从系统始态中计算得来的，可以判断系统处于起始态时的反应趋势，并不代表反应真正进行时的始态和终态之间吉布斯自由能的变化，因为随着反应的进行，反应物及产物的浓度和化学势不断变化，r m G ∆的数值也不断改变，直至反应达平衡时r m 0G ∆=。
4．222NO(g)+O (g)2NO (g)，其r m 0H ∆<反应达平衡时，问在下列几种情况下，平衡是否破坏？反应向何方移动？（1）增加压力；（2）减少2NO 的压力；（3）增加2O 的压力；（4）升高温度；（5）加入催化剂。
答：此气相反应的0ν∆<，即反应后体积减小，并且r m 0H ∆<，为放热反应。
物理化学 答案 第三章_习题解答
Ο 在 298.15K 的 Δ r H m = −9.20kJ ⋅ mol −1 ，C2H5OH （1） 的标准摩尔燃烧焓为-1366.8kJ·mol 1， CH3COOH （1）
-
Ο 的为-874.54kJ·mol 1。试求 CH3COOC2H5（1）的标准摩尔生成焓 Δ f H m （298.15K） 。
-
解：根据题给数据，可设计下列过程：
Δr H m CH 2COOH (1) + C2 H 5OH (1) + 5O2 ( g ) ⎯⎯⎯ → CH 3COOC2 H 5 (1) + H 2O (1) + 5O2
Ο
Δ c H1
恒温 25℃ 4CO2（g）+5H2O(1)
Δc H 2
Ο Δ c H 2 = Δ c H1 − Δ r H m (298.15K ) Ο Ο Δ c H1 = Δ c H m (CH 3 COOH ,1, 298.15 K ) + Δ c H m (C2 HOH ,1, 298.15K )
(3) Δ r Η m = Δ f Η m (CH 3 OH ) − Δ f Η m (CH 4 ) −
Θ
Θ
Θ
1 Δ f ΗΘ m (O2 ) 2
= −238.7 − (−74.81) = −163.89 KJ ⋅ mol −1
Θ Θ Θ Δr Sm = Sm (CH 3 OH ) − S m (CH 4 ) −
= −393.51 − 74.81 − (−484.5) = −16.18 KJ ⋅ mol −1
Δ r C p ,m = C p ,m (CO2 ) + C p , m (CH 4 ) − C p ,m (CH 3COOH ) = 31.4 + 37.7 − 52.3 = 16.8 J ⋅ mol −1
物理化学第三章课后答案完整版
第三章热力学第二定律3.1 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。
求（1）热机效率；（2）当向环境作功时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热。
解：卡诺热机的效率为根据定义3．2 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求：（1）热机效率；（2）当从高温热源吸热时，系统对环境作的功及向低温热源放出的热解：(1) 由卡诺循环的热机效率得出（2）3．3 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作，求（1）热机效率；（2）当向低温热源放热时，系统从高温热源吸热及对环境所作的功。
解： （1）(2)3．4 试说明：在高温热源和低温热源间工作的不可逆热机与卡诺机联合操作时，若令卡诺热机得到的功r W 等于不可逆热机作出的功－W 。
假设不可逆热机的热机效率大于卡诺热机效率，其结果必然是有热量从低温热源流向高温热源，而违反势热力学第二定律的克劳修斯说法。
证： （反证法） 设 r ir ηη>不可逆热机从高温热源吸热，向低温热源放热，对环境作功则逆向卡诺热机从环境得功从低温热源吸热向高温热源放热则若使逆向卡诺热机向高温热源放出的热不可逆热机从高温热源吸收的热相等，即总的结果是：得自单一低温热源的热，变成了环境作功，违背了热力学第二定律的开尔文说法，同样也就违背了克劳修斯说法。
3．5 高温热源温度，低温热源温度，今有120KJ的热直接从高温热源传给低温热源，求此过程。
解：将热源看作无限大，因此，传热过程对热源来说是可逆过程3.6 不同的热机中作于的高温热源及的低温热源之间。
求下列三种情况下，当热机从高温热源吸热时，两热源的总熵变。
（1）可逆热机效率。
（2）不可逆热机效率。
（3）不可逆热机效率。
解：设热机向低温热源放热，根据热机效率的定义因此，上面三种过程的总熵变分别为。
3.7 已知水的比定压热容。
今有1 kg，10℃的水经下列三种不同过程加热成100 ℃的水，求过程的。
（1）系统与100℃的热源接触。
（2）系统先与55℃的热源接触至热平衡，再与100℃的热源接触。
物化第三章习题
（3）系统先后与 40℃、70℃的热源接触至热平衡，再与 100℃热源接触。
解：（1）系统与 100℃的热源接触，过程表示为
m=1000g
H2O(l) T1=283.15K
H2O(l) T2=373.15K
cp=4.184Jg-1K-1
S sys
mc p
ln T2 T1
1000 4.184 ln
Q2=-0.55Q1= -165kJ Siso=[Q1/T1]+[Q2/T2]=[-300000J/600K]+[165000J/300K]=50JK-1 （3）不可逆热机的效率 =1+Q2/Q1=0.40
Q1=300kJ
Q2=-0.60Q1= -180kJ Siso=[Q1/T1]+[Q2/T2]=[-300000J/600K]+[180000J/300K]=100JK-1 注意：在=[Q1+Q2]/Q1 式中的热是对工作介质而言。在两热源总熵变计算中的 Q 是 对热源而言，故符号相反。
所以
-Q2 =Q1-0.5Q1=Q1(1-0.5)=200kJ×0.5=100 kJ
3.2 某地热水的温度为 65℃，大气温度为 20℃。若分别利用一可逆热机和不可逆
热机从地热水中取出 1000J 的热量。
（1）分别计算两热机对外所作功。已知不可逆热机效率是可逆热机效率的 80%；
（2）分别计算两热机向大气放出的热。
3002
22.883 4.3582 0.4104 26.829 kJ
Samb=-Qsys/Tamb=-15828.8J/1000K=-15.8288 JK-1 Siso=Ssys+Samb=[26.829-15.8288]JK-1=11 JK-1
物理化学课后习题第三章答案
3.31. 02（g ）的摩尔定压热容与温度的函数关系为—=（28.17 + $297 x 1『（T/K ）- 0.7494 x 1沪 g 酹卜 mol _l K'1已知25 C 下O 2（g ）的标准摩尔爛匸•f 匚‘。
求02（g ）在 100C, 50 kPa 下的摩尔规定熵值 — 解：由公式T p严叫气门风=瞪+ 二呵—肪爼J 盹 15K T100=205,138+ 28.17hi+ 6.297xW 3 x75298 15 曲廿*卄壯巴2 100 = 217.6751 mol -1 K -13.33. 已知25C 时液态水的标准摩尔生成吉布斯函 I 八:三匸」=:「勺 匚二…|，水在25C 时的饱和蒸气压/■ " ■' lfl ； '「」。
求25C 时水蒸气的标准 摩尔生成吉布斯函数。
解:AG ；AG =厲笙 邑O.g) -亠盅(比00 = AG 1 + AG 2 + AG 3恒温下dG = -pd^f =AO对凝聚相恒温过程A。
佟0 , 可逆相变AG3= 0因此2：（H a O,g）= g（HQJ）- J；\松=3：（HQJ）- RTh旦' Pi=-237.129XW3- 298.152?In 丄竺100=-228.57 lkJ mol3.36已知在101.325 kPa下，水的沸点为100C，其比蒸发焓一--几已知液态水和水蒸气在100〜120C范围内的平均比定压热容分别为：■..J-.',' - ■ ■■-及」丁…：。
今有101.325 kPa下120°C的1 kg过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。
设计可逆途径，并按可逆途径分别求过程的丄J及」」。
解：设计可逆途径如下A J¥=A//]+A//2 +A禺=叫0比- £) +沁Q +咖越)低-驾)=廉后)-讥血一爲)+沁卅= lx(2 033-4,224)X20+1X 2257.4= 2213.6kJ十』)ln J泌小+心九爲d卅373.15 1x2257.4 “ ° 心“ 393.15= 1x4.224In ---------- F ------------- +1x2.0331n ----------393.15 373.15 373.15=5.935 kJ K-1AG = AH-7hS= 2213.6 - 393.15 x 5.935= -119 77 kJ3.40化学反应如下：CH』g) + CO 血卜=2CO(g)+H2(g)(1)利用附录中各物质的S°m, △ f G °m数据，求上述反应在25 C时的△r S°m,△ r G m ；(2)利用附录中各物质的Af G em数据，计算上述反应在25C时的':'-L ;(3)25C，若始态CH4(g)和H2(g)的分压均为150 kPa，末态CO(g)和H2(g)的分压均为50 kPa,求反应的人r丄一解(1) 25 Q时题给反应的、瓷=S^H^B) = 2A f H^(C0J g)-^(044,8)^^(002^) B=|2x( - 110.525)- (-74.81)-(-393.509)}kJ-moP l= 247.269 kJ-mol-1irS® = S V B S S(B^)=2 S®(C0.g) + 2 S®(H3>g) - S软CH^g)-熏(COzQ=(2 X (197-674+130.684)-186.264 - 213.741 J*n»r u K_1= 256.712 J^mor^K-1=(247 ・ 269 - 298 ・ 15 x 256 ・ 712 x KT?)町・ mol -1 = 170.730 kJ ・moL所以 AS =AS(N 2) + ^S(H 2O) = (15.237+335.479 )J-K^ = 350.716 J-K^1TAS = 373.15 Kx350.716 J ・KT = 130.87 kJ dA = AU-TZ\S = (112.696-130.8刀 kJ=-18.174 kJAG - AZZ - TAS = (122.004 - 130.87)kJ - -8.866 kJ (2) 25t 时，=为"QG^(B,p )B= 2A f G2(CO,g)-A f G®(CH 4,g)-A f G®(CQ 2,g) =-(2 x 137.168 - 50.72 - 394.359)kJ • mol'1 =170.743 kJ-moP 1(3)由于参加反应的各物质皆不处于标准状态，所以，需要设计岀一条途 径，利用标准状态下反应的热力学函数变，计算在指定条件下的有关的函数变。
物理化学-第三章课后练习题答案-冶金工业出版社
理化学-第三章课后练习题答案-冶金工业出版社第三章 化学平衡（Chemical Equilibrium ）*2．在457K ，100kPa 时，二氧化氮按下式离解5％：2222NO NO O =+求此温度下反应的K p 和K c 。
解：此反应为恒温恒压反应：2222NONO O =+设2NO 起始时的物质的量为2NO n ，则0.052NO n 分解生成的NO和2O 的物质的量分别为20.05 NO NO n n =，220.025O NO nn =，平衡时体系的物质总量为1.0252NO n各组分的分压分别为：20.950.9271.025NO p p p θθ==，0.050.04881.025NOpp p θθ==，2(10.9270.0488)0.0242O p p p θθ=--=故25320.04880.0242 6.70610101.310 6.794()0.927i v p K p Pa -⨯∑==⨯⨯⨯=，56.70610x K -=⨯，3316(10) 6.794(108.314457) 1.78810(/)iv c P K K RT mol L ---∑==⨯⨯⨯=⨯3..由甲烷制氢的反应为：()()2243ggCH H O CO H +=+已知1000K 时K=25.56。
若总压为400kPa ，反应前体系存在甲烷和水蒸气，其摩尔比为1：1，求甲烷的转化率。
解：设反应前甲烷的摩尔数为4CH n ，转化率为α。
则反应前体系总摩尔数42CH nn =前，反应后体系的总摩尔数为444421321CH CH CH CH n n n n n αααα后＝（－）＋＋＝（＋）且4CH ，2H O ，CO ，2H 的物质的量分别为：4(1)CH nα-，4(1)CH nα-，4CH n α，43CH nα四种气体的摩尔分数分别为：412(1)CH x αα-=+，212(1)H Oxαα-=+，2(1)COxαα=+，232(1)H x αα=+选取体系压力平衡常数PK242324222274(1)CO Hp CH H Ox x p K p x x αα==-总又232)103.101(56.25)()(⨯⨯===ΘΘ∑ΘΘp K p K K i v p所以23322410400103.10179.2)1(⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=-αα220.51αα=- 解得0.577α=， 即转化率为57.7％4.将含有50％CO ，25％CO 2，25%H 2的混合气体通入900℃的炉子中，总压为200kPa 。
物化第三章自测题及答案
第三章自测题一、选择题1．理想气体与温度为T 的大热源接触做等温膨胀，吸热Q ，所做的功是变到相同终态的最大功的20%，，则系统的熵变为（ ）。
（a ）T Q（b ）0（c ）T Q 5 （d ）TQ-2．系统经历一个不可逆循环后（ ）。
（a ）系统的熵增加 （b ）系统吸热大于对外做功 （c ）环境的熵一定增加 （d ）环境热力学能减少 3．室温下对一定量的纯物而言，当W f =0时，VT A ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂值为（ ）。
（a ）>0 （b ）<0 （c ）0 （d ）无定值 4．BB n S n T p H p G ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂，该式使用条件为（ ）。
（a ）等温过程 （b ）等熵过程（c ）等温、等熵过程 （d ）任何热力学平衡系统5．某化学反应若在300K ，101325Pa 下在试管中进行时放热6⨯104 J ，若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6⨯103 J ，该化学反应的熵变∆S 系为（ ）。
（a ）-200J ·K -1 （b ）200J ·K -1 （c ）-20J ·K -1 （d ）20J ·K -16．题5中，反应在试管中进行时，其环境的∆S 环为（ ）。
（a ）200J ·K -1 （b ）-200J ·K -1 （c ）-180J ·K -1 （d ）180J ·K -17．在题5中，该反应系统可能做的最大非膨胀功为（ ）。
（a ）66000J （b ）-66000J （c ）54000J （d ）-54000J8．在383K ，101325Pa 下，1mol 过热水蒸气凝聚成水，则系统、环境及总的熵变为（ ）。
（a ）∆S 系 <0，∆S 环 <0，∆S 总 <0 （b ）∆S 系 <0，∆S 环 >0，∆S 总 >0 （c ）∆S 系 >0，∆S 环 >0，∆S 总 >0 （d ）∆S 系 <0，∆S 环 >0，∆S 总 <0 9．1mol van der waals 气体的TV S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂应等于（ ）。
物化第三章20131111含标准答案
第三章 热力学第二定律引用参考资料（1） 天津大学物理化学习题解答（第五版）；（2）江南大学课件附带习题中选择题和填空题部分；（3）2001－山东大学－物理化学中的术语概念及练习；一、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 （ ）-100kJ2．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=（ ）。
0，121T T T - 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。
∆S >0 、∆G = 04．一定量理想气体与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=（ ）。
1-K kJ 5⋅1-r r K kJ 5K3004.0kJ 600⋅=⨯=-==∆T W T Q S 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> , < , =）。
∆U < 0，∆S < 0，W = 06．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（ ）。
TH S ∆=∆；H Q ∆=；乙醇在正常沸点下的蒸发焓m vap H ∆；乙醇液体在正常沸点下的标准摩尔生成焓Θ∆m f H ；乙醇蒸气在正常沸点下的标准摩尔生成焓Θ∆m f H7．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 =( )。
-10kJ ；0；33.331-K J ⋅因为循环过程0=+=∆W Q U ；8．298K 气相反应CO （g ）+ 1/2 O （g ）= CO 2（g ），该反应的∆G ∆A∆U ∆H （填> , < , =）。
物理化学第三章 习题解答
第三章 习题解答1. 在298 K 和标准压力下，含甲醇(B)的摩尔分数x B 为0.458的水溶液的密度为0.89463kg dm -⋅，甲醇的偏摩尔体积313(CH OH)39.80 cm mol V -=⋅，试求该水溶液中水的偏摩尔体积2(H O)V 。
解：3322(CH OH)(CH OH)(H O)(H O)V n V n V =+3330.45832(10.458)18()dm 0.02729 dm 0.894610mV ρ⨯+-⨯===⨯ 3313120.027290.45839.8010(H O)() cm mol 16.72 cm mol 10.458V ----⨯⨯=⋅=⋅-2. 298 K 和标准压力下，有一甲醇物质的量分数为0.4的甲醇－水混合物。
如果往大量的此混合物中加入1 mol 水，混合物的体积增加17.35 cm 3；如果往大量的此混合物中加1 mol 甲醇，混合物的体积增加39.01 cm 3。
试计算将0.4 mol 的甲醇和0.6 mol 的水混合时，此混合物的体积为若干？此混合过程中体积的变化为若干？已知298 K 和标准压力下甲醇的密度为0.79113g cm -⋅，水的密度为0.99713g cm -⋅。
解：312(H O)17.35cm mol V -=⋅313(CH OH)39.01 cm mol V -=⋅33322(CH OH)(CH OH)(H O)(H O)26.01 cm V n V n V =+=混合前的体积为：33[(18/0.9971)0.6(32/0.7911)0.4] cm 27.01 cm ⨯+⨯=31.00 cm V ∆=3. 298 K 时，K 2SO 4在水溶液中的偏摩尔体积V B 与其质量摩尔浓度的关系式为：1/2B 32.28018.220.222V m m =++，巳知纯水的摩尔体积V A , m = 17.96 cm 3·mol -1，试求在该溶液中水的偏摩体积与K 2SO 4浓度m 的关系式。
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程的（ ）
A. U = 0 C. S = Q / 373.15K 答案：B
B. G = 0 D. H = Q
16．在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应，系统终态温度升高，压力增大，则此过程 U
（ ） H （ ） S ( ) S amb ( )
A. >0
B.=0
答案：B；A；A；B
C.<0
D.无法确定
答案：C
12． 在 101.325kPa, 101℃下水变为水蒸气, 系统的（ ）
A. G = 0
B. G < 0
C. G > 0 D. S = Qp/374.15K
E. Qp
= 可逆相变热
F. H = Qp
G. S(总) > 0
H. S(总) < 0
I. S(总) = 0 答案：BFG
13．系统经历一个不可逆循环后（ ）
第三章 热力学第二定律 引用参考资料 （1） 天津大学物理化学习题解答（第五版）；（2）江南大学课件附带习题中选择题和填空
题部分；（3）2001－山东大学－物理化学中的术语概念及练习；
一、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
W ( pV ) （
）
-100kJ
H与Q 的关系是（
），计算 H 所需要的热力学基础数据：（
）或者
（
）和（
）。
S
H T
；Q
H
；乙醇在正常沸点下的蒸发焓 vapH m
；乙醇液体在正常沸点下的标
准摩尔生成焓
f
H
m
；乙醇蒸气在正常沸点下的标准摩尔生成焓
f
H
m
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=（ ）；ΔSsys =（ ）；ΔSamb=( )。
（b）恒温可逆膨胀
S Sa
（c）绝热自由膨胀
Q 0,W U 0 ，T 不变，故 S Sa
（d）绝热可逆膨胀
2
S 1 Qr / T 0
或 T2
/ T1
V1
/ V R / CV ,m 2
所以 S
nCV ,mln T2
/ T1
nRln V2
/V1
0
二、选择题
1．若在两个不同温度的热源（T1，T2）间，用理想气体进行卡诺循环，其热机效率为 50％，
H Vp 0 ；根据熵增原理，绝热不可逆过程 S 0 。
17. 理想气体在绝热条件下经恒外压压缩至稳定, 系统和环境的熵变应为（
）
A. S(系) > 0, S(环) > 0 B. S(系) < 0, S(环) < 0
C. S(系) < 0, S(环) > 0 D. S(系) > 0, S(环) < 0
-10kJ；0；33.33 J K -1
因为循环过程 U Q W 0；
8．298K 气相反应 CO（g）+ 1/2 O（g）= CO2（g），该反应的G
A
U H （填 ）。
G A， U H
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
）。
A. >0
B. =0
C. <0
D. 无法确定
答案：B；A
22．对于理想气体，下列偏微分中，数值小于零的是（
）
A
H S
p .
b. H s
P
c.
G P
T
d.
S p
T
答案：D
S p
T
V T
p
0
23．加压的液态氨 NH3（l）通过节流阀而迅速蒸发为气态氨 NH3（g），则此过程的 U（ ）；
答案：C
6. 设氢气和氮气均为理想气体，在下列等温混合过程中，其熵变S 为多少（ ）
1molH2(10L)+1molN2(10L) (1molH2+1molN2)(20L)
A．S > 0 B. S < 0 C. S = 0 D. 无法计算
答案：A
7. 一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行, 在此过程中（ ）
的水蒸气，此过程的 H （ ）； S ( )； A( )； G ( ) 。
A. >0
B.=0 C.<0 D.无法确定
答案：A A C B
此过程状态函数改变量与水在 100℃,101.325kPa 下的蒸发过程状态函数改变量完全相同。
10．1 克-10℃的水凝固成-10℃的冰，其S 为多少（ ）
A． -80/273 +（0.49-1.00）ln263/273;
C. S 系 > 0 , S 环 > 0 , S 总 > 0; 答案：B
D. S 系 < 0 , S 环 > 0 , S 总 < 0
5. 若一化学反应的 Cp = 0, 则反应的（ ）
A. H, S, G 都不随温度而变
B. H 不随温度变, S, G 随温度变
C. H , S 不随温度变, G 随温度变 D. H, S, G 都随温度而变
（3）可逆相变过程
下列过程中，系统的U、S、G 何者为零：（1）U = 0 （2）U = 0、S = 0、G = 0 （3）
G = 0 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 纯物质的任意两相平衡，纯物质的气-液或气-固两相平衡
11. 液 态 SO 2 的 蒸 汽 压 与 温 度 的 关 系 为
A. 系统的熵增加
B. 系统吸热大于对外作功
C. 环境的熵一定增加
D. 环境内能减少
答案：C
14. 在 101.325 kPa 和 1℃时, 冰变为水, S(系)（ ）, S(环)（ ）, S(系) + S(环)（ ）,
G(系)（ ） .
A. > 0
B. < 0
C. = 0
D. 不定
答案：ABAB
15. 100℃, 101.325 kPa 的 H2O(l)在真空容器中蒸发为 100℃, 101.325 kPa 的 H2O(g), 该过
能否经绝热可逆过程使系统由 B 态再回到 A 态？为什么？ A
不可逆S1
B 经一绝热不可逆过程由 A 态变到 B 态， S10，即SBSA，若经绝热可逆过程使系统由 B
态再回到 A，则必须S2=0，即 SB=SA，不能进行
2．一反应在等温等压下自发进行，其 r H m 0 ，则反应的S 也小于零。 正确与否，解释之。
） J K -1 ；
（b）若经恒温可逆膨胀，则 S （
） J K -1 ；
（c）若经绝热自由膨胀，则 S （
） J K -1 ；
（d）若经绝热可逆膨胀，则 S （
） J K -1 。
n 1mol，单原子理想气体，V1 V2 10V1 ， CV ,m 1.5R
（a）恒温自由膨胀
S nRlnV2 /V1 8.314 J K-1ln10 19.14J K-1
A. >0
B.=0 C.<0 D.无法确定
答案：C；B；A；C
H Qp 0 ; G TS T2 S2 T1S1 0
20.对于双原子分子的理想气体， T / V S 应等于（
）
A． 5T
2T
B.
5V
C.
D. 7T
3V
5V
3T
5V
答案：B
21．在 25C 时， f Gm （石墨）（
）， f Gm （金刚石）（
E. S(系) > 0, S(环) = 0
F. S(系) = 0, S(环) > 0
答案：E
18．下列哪一种物质在 0K 的标准熵是 0 （
）
A． 理想溶液 B. 理想液体 C. 理想气体 D. 完美晶体
答案：D
19．在一带活塞的绝热气缸中发生某一化学反应，系统终态温度升高，体积增大，则此过程
W（ ） H （ ） S ( ) G ( )
lg
p SO 2
-1427 .7K
10.442
14257 K
vap
H
A
，则其正常的沸点为（
）
Pa
T
T
2.303 RT
K，
vapH
m
（
） kJ mol-1 .
262; 27.30
12. 1mol 单原子理想气体从同一始态体积的V1 开始，经历下列过程后变至10V1 ，计算：
（a）若经恒温自由膨胀，则 S （
B. 80/263
C. 80/273 +（0.49-1.00）ln263/273;
D.-80/263
答案：A
11. 25℃时将始态为 a 的 N2 和 101.325kPa 的 H2 分别放在体积相等、被隔板隔开的两个室
内，当拿开隔板，使两种气体等温混合时其吉布斯自由能 G 如何变化（ ）
A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定
H p
S
=
G p
T
（5）
d ln p Vap H m
dT
RT 2
（1）理想气体从始态 p1、V1、T1 经历任何过程到达终态 p2、V2、T2。
（2）封闭系统平衡态，不作非体积功的一切过程。（3）封闭系统平衡态，不作非体积功，
且恒温过程 （4） 封闭系统平衡态，不作非体积功（5） 蒸发过程，气体为理想气体
等温等压下自发进行，则 rGm 0，而G = H - TS 0，S H / T 即可，不一定S 必须小于零。