热力学第二定律(8)—习题
物理化学 第二章 热力学第二定律 练习题
热力学第二定律
解决的问题
物理变化和化学变化
过程中方向和限度问题
基本要求及主要公式 自发过程的共同特征—不可逆性，由此 引出第二定律的经验表述 一.第二定律的经验表述 1．克劳修斯说法：不能把热从低温物体传到 高温物体而不引起任何变化。 2．开尔文说法：不能从单一热源取热使之全 部变为功而不引起任何变化。或第二类永 动机是根本造不成的。
4．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可在始
末态间设计一条绝热可逆途径来计算。 (×) 5．平衡态熵最大。 (× )
6．冰在0℃，101.325kPa下，转化为液态水， 其熵变△S=△H/T＞0，所以该过程为自发 过程。 (× )
7．在等温等压下，吉布斯函数的改变量大于
零化学变化都不能进行。 (× )
p1 p2
若理想气体上式为△G=nRT㏑p2/p1
四、热力学函数的数学表达式 封闭体系，非体积功为零，可逆过程 dU=TdS-pdV
dH=TdS+Vdp
dA=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp
练 习 题
一、判断题 以下说法对吗？ 1．自发过程一定是不可逆过程 (√)
2．熵增加过程一定是自发过程。 (×) 3．绝热可逆过程的△S=0，绝热不可逆过程 的△S＞0。 (√)
（3）熵 （4）吉布斯函数 (3)
4．1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则 （1）△G＞△A （2）△G＜△A （3）△G=△A （4）无法比较 (3)
A U T S等Biblioteka 过程: G H T S
U 0
H 0
在相同的始终态之间:△S相等
G A
5．熵变的计算 （1）封闭体系简单状态变化 a、等温可逆 △S=QR/T b、等容过程 c、等压过程
第08章(热力学第二定律)习题答案
思 考 题8-1 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的.(A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体.(B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功.(C) 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩.(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，反之则不行. [ C ]8-2 有人说： “不可逆过程就是不能往反方向进行的过程” 对吗？为什么？［不可逆过程并不是一定不能往反方向进行的过程,而是往反方向进行的过程中用任何 方法都不能使系统和外界同时复原］8-3 有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ，向 300 K 的低温热源放热 800 J．同时对外作功 1000 J，这样的设计是(A) 可以的，符合热力学第一定律．(B) 可以的，符合热力学第二定律．(C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量．(D) 不行的，这个热机的效率超过理论值． ［ D ］［卡诺热机效率最大: % 25 1 12 = - = T T h ］ 8-4 某人设想一台可逆卡诺热机， 循环一次可以从400K 的高温热源吸热1800J， 向300K 的低温热源放热 800J， 同时对外作功 1000J. 试分析这一设想是否合理？为什么？[ 违背熵 增原理 ]8-5 下列过程是否可逆，为什么？(1) 通过活塞(它与器壁无摩擦)，极其缓慢地压缩绝热容器中的空气；(2) 用旋转的叶片使绝热容器中的水温上升(焦耳热功当量实验)．解:(1)是可逆过程。
此过程是无损耗的准静态过程，当活塞(它与器壁无摩擦)，极其缓慢地 绝热膨胀时，系统和外界都可复原，故是可逆过程。
（2）是不可逆过程。
功可完全转化为热，但在无外界影响下，热能却不能完全转化为 机械能。
8-6 关于可逆过程和不可逆过程的判断：(A) 可逆热力学过程一定是准静态过程．(B) 准静态过程一定是可逆过程．(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(D) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．以上四种判断，其中正确的是哪些？ [ A，D ]8-7 在所给出的四个图象中，哪个图象能够描述一定质量的理想气体，在可逆绝热过 程中，密度随压强的变化？ [ D ]88 从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个怎样的状态转变过程？一切实际 过程都向着什么方向进行？ [ 从几率较小的状态到几率较大的状态；状态的几率增大 (或 熵值增加) ]89 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔 板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度及熵如何变化？ [ 温度不变； 熵增加 ]810 在一个孤立系统内， 一切实际过程都向着什么方向进行？这就是热力学第二定律 的统计意义． 从宏观上说， 一切与热现象有关的实际过程都是可逆的吗？ [ 状态几率增大； 都是不可逆的 ]811 所谓第二类永动机，从功能量转换角度来讲，是一种什么形式的机器？它不可能 制成是因为违背了热学中的哪条定律？ [ 从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热 机；热力学第二定律 ]812 熵是什么的定量量度？若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程， 它的熵将如 何变化？ [ 大量微观粒子热运动所引起的无序性(或热力学系统的无序性) ；增加] 思考题 8-7图。
08热力学第二定律习题解答
第八章热力学第二定律一选择题1. 下列说法中，哪些是正确的？( )（1）可逆过程一定是平衡过程；（2）平衡过程一定是可逆的；（3）不可逆过程一定是非平衡过程；（4）非平衡过程一定是不可逆的。
A. (1)、(4)B. (2)、(3)C. (1)、(3)D. (1)、(2)、(3)、(4)解：答案选A。
2. 关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是( )(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程；(2) 准静态过程一定是可逆过程；(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；(4) 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。
A. (1)、(2) 、(3)B. (1)、(2)、(4)C. (1)、(4)D. (2)、(4)解：答案选C。
3. 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的？( )A．功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功；B．热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；C．气体能够自由膨胀，但不能自动收缩；D．有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量。
解：答案选C。
4 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后：( )A. 温度不变，熵增加；B. 温度升高，熵增加；C. 温度降低，熵增加；D. 温度不变，熵不变。
解：绝热自由膨胀过程气体不做功，也无热量交换，故内能不变，所以温度不变。
因过程是不可逆的，所以熵增加。
故答案选A 。
5. 设有以下一些过程，在这些过程中使系统的熵增加的过程是( )(1) 两种不同气体在等温下互相混合；(2) 理想气体在等体下降温；(3) 液体在等温下汽化；(4) 理想气体在等温下压缩；(5) 理想气体绝热自由膨胀。
A. (1)、(2)、(3)B. (2)、(3)、(4)C. (3)、(4)、(5)D. (1)、(3)、(5) 解：答案选D 。
二 填空题1．在一个孤立系统内，一切实际过程都向着 的方向进行。
热力学第二定律(习题)
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例题
将1mol、298K 的O2(g) 放在一恒压容器中，由 容器外的 13.96K 的液态 H2作冷却剂，使体系 冷却为 90.19K 的 O2 (l)。已知 O2在 90.19K 时 的摩尔气化热为 6.820 kJ·mol-1，试计算该冷却 过程中的体系熵变、环境熵变和总熵变。
−1
∴∆G = ∆H − ∆(TS ) = ∆H − (T2 S2 − T1S1 ) = −29488 J
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例题
(C ) ∵ ∆S = nCv ,m ln(T2 T1 ) = 1.5 R ln 2 = 8.644 J ⋅ K −1 ∴ S 2 = S1 + ∆S = 108.6 J ⋅ K
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例题
1mol He(视为理想气体) 其始态为V1＝22.4 dm3， T1＝273K，经由一任意变化到达终态，P2＝202.65 kPa，T2＝303K。试计算体系的熵变。
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例题
解: 终态的体积为 V2= nRT2/P2=8.314×303/202.65 = 12.43 dm3 该过程中体系的熵变为: ∆S = nCV, m ln(T2/ T1)+nRln(V2/ V1) = n3/2 Rln(T2/ T1)+nRln(V2/ V1) =1×8.314×[3/2ln(303/273)+ln(12.43/22.4)] =-3.60 J·K-1
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例题
298.15K 时，液态乙醇的摩尔标准熵为 160.7J· K -1 ·mol -1，在此温度下蒸气压是 7.866kPa， 蒸发热为 42.635 kJ·mol-1。 计算标准压力PӨ下，298.15K 时乙醇蒸气的摩尔标 准熵。假定乙醇蒸气为理想气体。
热力学第二定律复习题及解答
第三章 热力学第二定律一、思考题1. 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。
这说法对吗？答： 前半句是对的，后半句却错了。
因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程。
2. 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗，这是否与第二定律矛盾呢？答： 不矛盾。
Claususe 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。
而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热。
热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。
3. 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs 自由能最小？答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大。
等温、等压、不作非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。
4. 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。
为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算？答：不可能。
若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。
反之，若有相同的终态，两个过程绝不会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的其他可逆过程，才能有相同的始、终态。
5. 对处于绝热瓶中的气体进行不可逆压缩，过程的熵变一定大于零，这种说法对吗？ 答： 说法正确。
根据Claususe 不等式TQS d d ≥，绝热钢瓶发生不可逆压缩过程，则0d >S 。
6. 相变过程的熵变可以用公式H ST∆∆=来计算，这种说法对吗？答：说法不正确，只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件，相变过程的熵变可以用公式THS ∆=∆来计算。
7. 是否,m p C 恒大于 ,m V C ?答：对气体和绝大部分物质是如此。
但有例外，4摄氏度时的水，它的,m p C 等于,m V C 。
8. 将压力为101.3 kPa ，温度为268.2 K 的过冷液体苯，凝固成同温、同压的固体苯。
已知苯的凝固点温度为278.7 K ，如何设计可逆过程？答：可以将苯等压可逆变温到苯的凝固点278.7 K ：9. 下列过程中，Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG 和ΔA 的数值哪些为零？哪些的绝对值相等？（1）理想气体真空膨胀； （2）实际气体绝热可逆膨胀； （3）水在冰点结成冰；（4）理想气体等温可逆膨胀；（5）H 2（g ）和O 2（g ）在绝热钢瓶中生成水；（6）等温等压且不做非膨胀功的条件下，下列化学反应达到平衡：H 2（g ）+ Cl 2（g ）（g ）答： （1）0Q WU H ==∆=∆=（2）0, R Q S U W =∆=∆= （3）e 0, , P G H Q A W ∆=∆=∆= （4）e 0, =, U H Q W G A ∆=∆=-∆=∆ （5）e = 0V U Q W ∆==（6）0=W，H U Q ∆=∆=，0=∆=∆G A10. 298 K 时，一个箱子的一边是1 mol N 2 (100 kPa)，另一边是2 mol N 2 (200 kPa )，中间用隔板分开。
热力学第二定律_A+B_
1第三章 热力学第二定律练习题（A ）一．选择题1．封闭系统中W’＝0时的等温等压化学反应，可用_______式来计算系统的熵变。
A ．ΔS ＝Q TB ．ΔS ＝HTΔ C ．ΔS ＝H GTΔ−Δ D ．ΔS ＝21ln V nR V2．一定量的理想气体经一恒温不可逆压缩过程，则有_____ A ．ΔG ＞ΔA B ．ΔG ＝ΔA C ．ΔG ＜ΔA D ．不能确定 3．在一定的温度下，任何系统的吉布斯函数之值均随压力增加而 _____。
A ．增大B ．不变C ．减小D ．增减不定4．某非缔合液体在正常沸点时其摩尔气化熵为88J ·mol －1·K －1，其气化热为 22kJ ·mol －1，则其正常沸点最接近于_____。
A ．773KB ．500KC ．250KD ．373K5．下列各关系式中 _____是不正确的。
A ．()pGS T ∂∂=− B ．()TGV p ∂∂= C ．2()[]V A U T T T ∂∂=− D ．([]p GH T T T∂∂=−二．填空题1．在 的条件下，才可使用ΔG ≤0来判断一个过程是否可逆? 2．系统经可逆循环后，ΔS ____0；经不可逆循环后，ΔS ____ 0。
(填＜、＞或＝) 3． ______系统中，平衡状态的熵值一定是最大值。
4． 一定量的理想气体在300K 由A 态等温变化到B 态，此过程系统吸热1000J ，ΔS ＝10J ·K －1，据此可判断此过程为_______过程。
5．下列过程中ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 或ΔG 何者为零。
(1) 理想气体自由膨胀过程_______。
(2) H 2(g )和Cl 2(g )在绝热的刚性容器中反应生成HCl (g )的过程_______。
(3) 在0℃、101.325kPa 时，水结成冰的相变过程_______。
三．计算题1．初始状态为25℃、100 kPa 、1dm 3的O 2(g )，在外压恒定为10 kPa 的条件下，膨胀到体积为原来的10倍，试计算终态的温度及此过程的ΔH 和ΔS 。
物理化学热二律练习题
热力学第二定律练习题1．关于热力学第二定律，下列说法不正确的是：A. 第二类永动机是不可能制造出来的B. 把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化 是不可能的C. 一切实际过程都是热力学不可逆过程D. 功可以全部转化为热，但热一定不能全部转化为功2．应用克劳修斯不等式 Q dS T δ≥环判断，下列不正确的是： A.QdS T δ=环必为可逆过程或处于平衡状态 B.Q dS T δ>环必为不可逆过程 C.Q dS T δ>环必为自发过程 D.QdS T δ<环违反卡诺定理和第二定律，过程不可能发生3．下列计算熵变公式中，错误的是：A. 水在25℃、p ө下蒸发为水蒸气：T G H S Δ−Δ=Δ B. 任意可逆过程： RT Q δdS ⎟⎠⎞⎜⎝⎛= C. 环境的熵变：环体系环境T Q S −=ΔD. 在等温等压下，可逆电池反应：T H S Δ=Δ4．一理想气体与温度为T 的热源接触，分别做 等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一终态， 已知 ，下列式子中不正确的是：Ir R 2W W =A.B ．Ir R S S Δ>ΔIr R S S Δ=ΔC. T Q S Ir R 2=Δ D. (等温可逆)总S Δ0=Δ+Δ=环体S S 总S Δ(等温不可逆)0>Δ+Δ=环体S S5．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化：A ．不变 B. 可能增大或减小C ．总是增大 D. 总是减小6．某系统经历一个不可逆循环后，下列正确的是A. ΔS体＞0，ΔS环＞0B. ΔS体＝0，ΔS环＝0C. ΔS体＞0，ΔS环＝0D. ΔS体＝0，ΔS环＞07．一定量理想气体经绝热恒外压压缩至终态，这时系统和环境的熵变应为A. ΔS体＞0，ΔS环＞0B. ΔS体＜0，ΔS环＜0C. ΔS体＞0，ΔS环＝0D. ΔS体＜0，ΔS环＝08．实际气体CO2经节流膨胀后温度下降，则：A. ∆S(体) > 0，∆S(环) > 0B. ∆S(体) < 0，∆S(环) > 0C. ∆S(体) > 0，∆S(环) = 0D. ∆S(体) < 0，∆S(环) = 09．实际气体进行绝热自由膨胀，ΔU和ΔS的变化为A. ΔU＝0，ΔS＞0B. ΔU＜0，ΔS＜0C. ΔU＝0，ΔS＝0D. ΔU＞0，ΔS＞010．1mol理想气体从p1、V1、T1分别经：(a) 绝热可逆膨胀到p2、V2、T2；(b) 绝热恒外压膨胀到p3、V3、T3，若p2 = p3，则A. T3＝T2，V3＝V2，S3＝S2B. T3＞T2，V3＜V2，S3＜S2C. T3＞T2，V3＞V2，S3＞S2D. T3＜T2，V3＞V2，S3＜S211．n mol某气体的恒容下由T1加热到T2，其熵变为ΔS1，相同量的气体在恒压下由T1加热到T2，其熵变为ΔS2，则ΔS1与ΔS2的关系为A. ΔS1 >ΔS2B. ΔS1 =ΔS2C. ΔS1 <ΔS2D. ΔS1 =ΔS2 = 012．当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变∆S = l0 J·K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10，该变化中从热源吸热：A. 5000JB. 500JC. 50JD. 100J13．由1mol理想气体A[C V，m(A)＝2.5R]与1mol理想气体B[C V，m(B)＝3.5R]组成理想气体混合物。
热力学第二定律练习题
30．系统经吸热过程后的熵必然增加。 31．系统经放热过程后的熵必然减少。 32．系统经可逆放热过程后的熵必然减少。 33．理想气体绝热自由膨胀，由于系统与外界没有热量和功的
交换，所以其熵变为0。
34．熵变小于０的过程不可能自发进行。 35．可逆绝热过程的熵变必然为０。 36.满足 U 0 的气体一定是理想气体。
∆G何者大于零，小于零，等于零？(
)
3. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格 实际气体绝热自由膨胀 △U _____ 0，△S _____ 0。
4. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格 理想气体恒温可逆压缩 △S _____ 0，△G _____ 0。
5. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格 若反应 C(s) + O2(g) = CO2(g) 在恒温、恒压条件下发生， 其 △rHm< 0，若在恒容绝热反应中发生，则 △rUm _____ 0， △rSm _____ 0。
26．理想气体等温自由膨胀时，∆G = ∆F = 0。 27．在100℃、pθ时，1 mol水与100℃的大热源接触，使其向真 空容器中蒸发成100℃、pθ的水蒸气，此过程的∆S = ∆S(环)。
28．系统经过不可逆循环后的熵变大于可逆循环的熵变。 29．系统从始态Ａ到达终态Ｂ经过不可逆过程后的熵变大于经
V T
二、简答题
1.下列说法对吗？为什么？ (1)为了计算不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条可 逆途径来计算。但绝热过程例外。
(2)绝热可逆过程 ΔS =0，因此，熵达最大值。 (3)体系经历一循环过程后，ΔS =0 ，因此，该循环一定是可
逆循环。
(4)过冷水凝结成冰是一自发过程，因此，ΔS >0 。
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等压，dG=-SdT
无法直接求ΔG
LOGO
ΔG =
G=H-TS
ΔG=ΔH-Δ(TS)=ΔH -（T2S2 –T1S1） S373.15K S273.15K 由289K等压变温到273.15K ΔS’= nCp,mln(273.15/289)
S273.15 –S289= nCp,mln(273.15/289)
ΔG 5
G1 Vl dp
p
pl*
ΔG 1
G5 * Vs dp
ps
p
268K，p*水 H2O(l)，1mol ΔG2=0
ΔG 2
ΔG 3
268K，p*冰 H2O(s)，1mol
ΔG4
ΔG4=0
268K，p*水 H2O(g)，1mol
268K，p*冰 H2O(g)，1mol
ΔG3= n R T ln (p*冰/p*水)
= 1×8.314×268 ln (401/ p*水) = - 108.13 J p*水 = 420.9Pa
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P64-练习题3 4 mol理想气体从300K， pө 下等压加热
到600K，求此过程的ΔU，ΔH，ΔS，ΔA，ΔG。已知
此理想气体的Smө (300K)=150.0J K-1 mol-1 ， Cp,m=
H H1 H2 H3
nCp,m (l )(T2 T1 ) nHm nCp,m (s)(T1 T2 ) 5820.5 J
ΔG=ΔH-TΔS= - 108.13 J
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(2) 求过冷水在-5°C时的蒸气压
268K，pθ H2O(l)，1mol ΔG 268K，pθ H2O(s)，1mol
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P63-1(3)
(3) 298K时，将1mol NH3(视为理想气体)从压力为
pӨ、含NH3 10.00%(摩尔分数)的混合气体中分离成
压力为pӨ的纯NH3(g)过程。 解： 分离是混合的逆过程
mixG RT nB ln xB
分离氨气的G RT (nNH3 ln xNH3 )
ΔG 4 ΔG 3
G5 * Vs dp
ps
p
ΔG4=0
270.2K，p*水 H2O(g)，1mol
270.2K，p*冰 H2O(g)，1mol
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ΔG=ΔG1+ΔG2+ΔG3+ΔG4+ΔG5
G1 Vl dp
P
pl*
G5 * Vs dp
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第二章
热力学第二定律 习题课(2) 主讲：刘辉
练习： P63-64 1、2、4 练习题：P64-65 3、5、6、8 、9、10 习题课上准备讲： P64 练习 3，
练习5，
P64 练习题4
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P63-1(3)
(3) 298K时，将1mol NH3(视为理想气体)从压力为
RT (1 ln 0.1)
5.70 kJ
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p63-2. 苯在正常沸点353K时的
H 30.75kJ mol
g l
1
，今将353K、100kPa的
1mol的液态苯向真空等温汽化为同温、同压下的苯蒸
气（视为理想气体）。(1)求此过程的Q、W、ΔU、 ΔH、 ΔS、 ΔA 和 ΔG。(2)应用有关原理判断此过程 是否为不可逆过程。 353K， 苯 (l) pθ ，1mol 向真空蒸发 353K， 苯(g) pθ ，1mol
Δ S1 ΔH1
ΔS3 ΔS2 ΔH2
ΔH3
273K，pθ H2O(l)，1mol
273K，pθ H2O(s)，1mol
ΔG=ΔH-TΔS ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3
ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
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268K，pθ H2O(l)，1mol
Δ S1 ΔH1
LOGO
353K， 苯 (l) pθ ，1mol
1向真空蒸发 353K， 苯(g) pθ ，1mol
W1 0
2等温等压可逆蒸发
Q2 H2 nlg H 30.75kJ
W2 p(Vg Vl ) pVg nRT
U2 Q2 W2
ps
P
ΔG1＋ΔG5≈0 ΔG≈ΔG3=nRTln(p2/p1)
ΔG2=ΔG4=0
= 1×8.314×270.15ln(0.4753/0.4931)= -82.58 J ΔGT,p＜0，所以该过程为自发过程 又因W’=0,ΔGT,p＜ W’，所以该过程为不可逆过程
等温等压不可逆相变 268K，pθ H2O(l)，1mol 268K，pθ 等压变 温过程
ΔG
ΔG1
H2O(s)，1mol
dG SdT
ΔG3
273K，pθ H2O(l)，1mol ΔG2
273K，pθ H2O(s)，1mol
LOGO
P64-5
等温等压不可逆相变 ΔS Δ H 268K，pθ 268K，pθ H2O(l)，1mol H2O(s)，1mol ΔG
ΔS ΔH ΔG
268K，pθ H2O(s)，1mol
Δ S3 ΔH3
273K，pθ H2O(l)，1mol
ΔS2 ΔH2
273K，pθ H2O(s)，1mol
S S1 S2 S3
T2 nH m T1 nC p ,m (l ) ln nC p ,m ( s) ln 21.3J / K T1 T2 T2
解： (1)依Dalton分压定律 p乙醚=n乙醚RT/V总= 25.6 kpa (2)混合气体中N2的pVT没有变化，ΔH，ΔS，ΔG均为零。
乙醚
氮 气 氮气+乙醚气
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(3) 乙醚发生的是相变过程 乙醚（l），pθ 0.1mol ，35℃ ΔH1 可逆相变 乙醚（g），pθ 0.1mol ，35℃ 乙醚（g）， p乙醚= 25.6kPa 0.1mol ，35℃ ΔH2 等温变压
ΔH
ΔH= ΔH1 + ΔH2= nΔlgHm+0= 2.51kJ ΔS= ΔS1 + ΔS2= nΔlgHm/T+nRln pθ /p乙醚= 9.29J/K ΔG= ΔG1 + ΔG2= 0+nRTln p乙醚 /p θ = 9.29J/K
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P64-5 某一单位化学反应在等温(298.15K)、等压(pө)下直接进 行，放热40kJ，若放在可逆电池中进行则吸热4kJ。(1)计算该 反应的ΔrSm；(2)计算直接反应以及在可逆电池中反应的熵产生 ΔiS ；(3)计算反应的ΔrHm；(4)计算系统对外可能作的最大电功。
解：该相变是一个等温等压下的不可逆相变过程。 270.2K，pθ 270.2K，pθ H2O(l)，1mol ΔG H2O(s)，1mol
pl* p
G1 Vl dp
ΔG 1
ΔG 5
270.2K，p*水 H2O(l)，1mol ΔG2=0
ΔG 2
270.2K，p*冰 H2O(s),1mol
30.00 J K-1 mol-1 解：
300K，pθ 理气，4mol 等压变温 600K，pθ 理气，4mol
U nCVm (T2 T1 ) n(Cpm R)(T2 T1 ) 26.02kJ
H nCpm (T2 T1 ) 36.0kJ T2 S nC pm ln 83.18 J K 1 T1
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p64-3. 计算1mol O2 （视为理想气体）在pθ下，从 273.15K加热到373.15K的Q、W、ΔU、ΔS、ΔG。已 知 Cp,m(O2) = 29.36 J K-1 mol-1，Sm(O2，289K) = 205.03 J K-1 mol-1。
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P64-5 已知水在0℃、100kPa下的 ls Hm 6.009 kJ· mol-1； 水和冰的平均热容分别为75.3 和37.6 J· K-1· mol-1；冰在 -5℃时的蒸气压为401Pa。试计算： (1) H2O(l -5℃,100kPa)→H2O(s，-5℃,100kPa)的ΔG； (2) 过冷水在-5℃时的蒸气压。
p64-4 将装有0.1mol乙醚液体的微小玻璃泡放入35℃、 pθ、 10dm3 的恒温瓶中，其中已充满 N2(g) ，将小玻璃 泡打碎后，乙醚全部气化，形成的混合气体可视为理 想气体。已知乙醚在 101325pa 时的沸点为 35℃ ，其 ΔlgHm ＝25.10 kJ· mol－1 。计算：(1) 混合气体中乙醚 的分压； (2) 氮气的ΔH，ΔS，ΔG； (3) 乙醚的ΔH， ΔS，ΔG。
pӨ、含NH3 10.00%(摩尔分数)的混合气体中分离成
压力为pӨ的纯NH3(g)过程，求ΔG。 解： 理想气体 1mol NH3，0.1pӨ ΔG=nRTln(p2/p1) =1×8.314×298.15×ln(pӨ/0.1pӨ) 等温过程 1mol NH3，pӨ
= 5.70 kJ
解： 273.15K， O2 (g) pθ ，1mol 等压变温
373.15K， O2 (g) pθ ，1mol
Q=ΔH=nCp,m(T2- T1)=2.936 kJ ΔU=nCv,m(T2- T1)=2.10 kJ
W=ΔU- Q= -836J
ΔS= nCp,mln(T2/T1)=9.16 J K-1
G1 G2 0
W1 0
Q1 U1 W1 U1
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353K， 苯 (l) pθ ，1mol
1向真空蒸发 353K， 苯(g) pθ ，1mol
(2)判断过程是否可逆，需要求熵产生 ΔS=87.11 J· K-1 ΔeS=Q1/T=27.82×103/353=78.81 J· K-1 ΔiS= ΔS-ΔeS= 8.3 J· K-1 >0 过程是为不可逆过程