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物理化学习题汇总

一、填空题

1.一定量的某理想气体，经过节流膨胀，此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.（填>，<，=0或无法确定）

热力学第三定律可表示为:在绝对0K，任何物质完美晶体的熵值为零。

2.理想气体状态方程的适用条件：理想气体；高温低压下的真实气体。

3.可逆膨胀，体系对环境做最大功；可逆压缩。环境对体系做最小功。

4.可逆相变满足的条件：恒温，恒压，两相平衡。

5.可逆循环的热温商之和等于零，可逆过程的热温商 = dS.

6.自发过程都有做功的能力，反自发过程需环境对系统做功，自发过程的终点是平衡态。

10.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。

(理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境的熵减少。）11.在50℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压的3倍，A和B两液体形成理想液态混合物，达气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则气相中B的摩尔分数yB为______。

0.25yB=PB／P=PB*xB／(PA*xA+PB*xB）

13.道尔顿定理的内容：混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度体积条件下所产生压力的总和。

14.热力学第二定理表达式 ds ≧ &Q / T 。

15.熵增原理的适用条件绝热条件或隔离系统。

16.353.15K时苯和甲苯的蒸气压分别为100KPa和38.7KPa二者形成混合物，其平衡气相的组成Y苯为0.30，则液相的组成X苯为 0.142 。

17.在室温下，一定量的苯和甲苯混合，这一过程所对应的DH大约为 0 。

18.反应能否自发进行的判据。

答案：dS条件是绝热体系或隔离系统，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。

20.节流膨胀的的定义。

答案：在绝热条件下气体的的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。

21.吉布斯-杜亥姆方程描述了的相互变化关系。

答案：各组分偏摩尔量的变化。

22.绝热可逆过程;Q= 0;W= rU =nRTlnv1/v2; rH =nCpmrT;rS=0;rG= nCpmrT; rA= nRTlnv1/v2.

答：绝热过程的Q=O,并且根据可逆功的计算公式便可得出一系列值。

23.当产生制冷效应是，节流膨胀系数Uj-t=﹤0 。

答：节流膨胀dp﹤0,制冷dt＞0,异号，所以小于零。

24.两个不同温度的热源之间工作的所有热机，以可逆热机效率最大。

答：在卡诺循环中，两个绝热可逆过程做功相同，符号相反。两个恒温可逆过程，因可逆过程功最大。因此两个恒温可逆过程功加和最大，所以卡诺循环效率最大。

25.可逆相变的条件是：恒温，恒压，两相平衡。可逆相变过程熵变计算：rβαS=nrβαHm/T.

26.对于纯物质，其化学势就等于它的摩尔吉布斯函数；对于混合物或溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数GB定义为B的化学势。

27.理想气体在微观上具有那两个特征：分子间无相互作用力，分子本身不占体积。

28.节流膨胀为恒焓过程。

29.在绝热条件下，系统发生不可逆过程其熵增加。

30.在理想气体的单纯PVT变化过程中，不论过程与否，系统的热力学能量增量ΔU均可由Cv,m借助来计算。

注：因为恒容，W=0，Q=ΔU，而不恒容时，Q≠ΔU。

答案：恒容ΔU= nCv,mΔT

O，g）在100℃，101.325 kPa下全部凝结成液态水。求过程31.1mol水蒸气（H

2

的功W= 。

注：W=﹣Pamb﹙V1－V2﹚≈Pamb Vg﹙液态的水体积很小，可以不计﹚=P﹙nRT ／P﹚=RT。

答案：3.102kJ

32.一定量理想气体经节流膨胀过程，μj-t= ；ΔH= ; Δ

U ;W= ;气体的ΔS= ;ΔG= ;ΔA= 。

注：因为是绝热的，所以ΔT=0，ΔQ=0，ΔV=0，所以W=ΔU=0，ΔH=0，所以由ΔQ／T得ΔS，ΔG、ΔA有定义式得出答案。

答案：0,0,0,0,0,0,0。

答案：92.87℃。

35.计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。

答：(1) nARln(V/VA) + nBRln(V/VB) = 0 (2) nRln(2V/2V) = 0

39.气体氦自初态273.2K,1013.25kPa,10dm3经绝热可逆过程膨胀至101.325KPa。分别求出该过程的终态体积、温度及过程的Q=--------、W=--------、ΔU=--------- 和ΔH=--------。

解析γ＝5/3

n＝PV/RT＝1013250×10×10－3/8.314×273.2＝4.461mol

∵ p

1V

1

γ＝p

2

V

2

γ

V

2＝39.81dm3 ; T

2

＝P

2

V

2

/nR＝108.76K

Q＝0 ; W＝△U＝nCv,m（T

2－T

1

）＝-9148.3J

△H＝nCp,m（T

2－T

1

）＝-15247.2J

40.等温可逆过程中：du=---------，Q=---------，△H=--------.△A=----------,△G=----------,△S=----------.

解析：du=0,Q=-W=nRTIn(V终/V始),△H=0，,△A=△G=-T△S=nRTIn(V始/V终), △S=Q/T=nRTIn(V终/V始)

41.在绝热条件下，气体的始末态压力分别保持恒定不变的膨胀过程称为节流膨胀。

42. 1mol理想气体在等温下通过可逆膨胀至体积增加到10倍,其熵ΔS=-----------。

等温可逆膨胀