热力学习题及答案

P1=101.3kPa
P2=405.3kPa
P3
P4= P3
解: 1
T2
T1
p2 p1
1.41
300 4 1.4 K 445.8K
p4
p3
p2
T3 T2
405.3 500 445.8
Pa
454.6kPa
ΔS(环境)>0, ΔS(环境)>0,
ΔΔSS((总总))<>00；；Δ则S:(Δ系S统(环)<境0);>0;
8.在等温等压下发生不可逆电池反应，其计算公式为：
1）S H / T; 3）S Q实 / T
2） S （G H）/ T; 4）以上三种都不是
（2）
9．一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A→B
3.1mol 纯液体在其正常沸点时完全气化,该过程增大的量 是： c
a.蒸气压； b.气化热； c.熵； d.吉布斯函数。
4.液态水在100℃及101kPa下气化，则该过程 d
a. ΔH=0； b. ΔS=0; c. ΔA=0; d. ΔG=0. P126
5. 1mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则 c
(A) ∆U = T∆S； （B） ∆S =(∆H - ∆G)/T ；(C) ∆H = T∆S + V∆p； (D) ∆GT,p = 0。
（B）
13、 △ S = △H/T适合于下列过程中的哪一个？
(A) 恒压过程 ； (B) 绝热过程 ； (C) 恒温过程 ； (D) 可逆相变过程 。（D）
二.填空 1. 1×10-3kg水在373K，101325Pa的条件下汽化为水蒸气，
a.绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程＿＿ΔU＿＿＿ b.某物质的恒温、恒压可逆相变过程＿＿＿Δ＿G ＿＿＿
c.系统所经历的任一不可逆循环过程＿＿＿＿＿全＿部＿
三、简答
1. 关于公式ΔGT，p＝WR'的下列说法是否正确？为什么？
(1) “体系从 A 态到 B 态不论进行什么过程 ΔG 值
为定值且一定等于W＇”； (2) “等温等压下只有体系对外做非体积功时G才降低”；
d.100%
7. 在-20 ℃和下101kPa下，过冷水结成冰，则系统、环境
及总熵变为 d
过冷水结冰是自发
a. ΔS(系统)<0, ΔS(环境)<0, ΔS(总)<0；过程则:ΔS(总)>0;
b. ΔS(系统)>0, ΔS(环境)>0, ΔS(总)>0；有序性增加则:
c. d.
ΔS(系统)<0, ΔS(系统)<0,
一选择题
1. 1mol 单原子分子理想气体，经过一个循环过程W为
－100J，则Q为： ∵ΔU=0 ∴Q=-W
b
a. 0; b. 100J; c. -100J; d.求不出(因不知过程可逆与否)
2.理想气体在可逆绝热膨胀过程中 ∵dS=δQr/T
b
a. U 增加； b. S 不变； c. S 增大； d. T 不变。
有ΔU1,ΔH1和ΔG1；现把1×10-3 kg的H2O（温度、压 力同上）放在真空箱中，控制体积，使终态蒸气压也 为101325Pa，这时热力学函数变量为ΔU2，ΔH2和 ΔG2。问这两组热力学函数的关系为_______
ΔU1=ΔU2,ΔH1=ΔH2,ΔG1=ΔG2
2.封闭系统，W’=0时，下列过程中ΔU、 ΔH、 ΔS、 ΔA、 ΔG何者必为零。
⑶ 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；
⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；
⑸ 0℃、p时，水结成冰的相变过程；
⑹ 理想气体卡诺循环。
(1) ΔU = ΔH = 0；(2) ΔH = 0；(3) ΔS = 0； (4) ΔU = 0； (5) ΔG = 0；
(6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0。
为等温过程，B→C等压过程，C→A为绝热过程，那么
曲边梯形ACca的面积表示的功等于：（C） (A) B→C的内能变化 ； (B) A→B的内能变化 ； (C) C→A的内能变化 (D) C→B的内能变化
10.常压下 —10℃ H2O(l)变成—10℃的冰，该过程中 Gibbs自由能和焓的变化是：
1) G0, H0;
答：并不矛盾，熵增加原理适用条件是孤立体 系或绝热体系，而上述过程并不具备这个特定 条件，体系与环境间有热交换，不是孤立体系 或绝热体系，ΔS 可以小于零。而总熵会大于 零的。
3．指出下列各过程中，物系的∆U、∆H、∆S、∆A、∆G
中何者为零？ ⑴ 理想气体自由膨胀过程； ⑵ 实际气体节流膨胀过程；
a. ΔG> ΔA; b. ΔG< ΔA; c. ΔG= ΔA; d.二者无法比较。 ΔA=ΔU-TΔS= -TΔS ΔG=ΔH-TΔS= -TΔS
6. 工作在100℃和25 ℃两个热源之间的卡诺热机的热机效
率是 a
T1 T2 75 20%
a. 20% ; b. 25%; T1 c. 73753%;
答：(1)不对,只有在 T,p 一定的可逆过程中,体系的
ΔGT
，
才等
p
于
WR＇
;在
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
其它
条件
下
,
不可
逆过
程中
ΔGT,p不等于WR＇。
(2) 不对,体系的吉布斯自由能是状态函数,假如GB
＜GA，则由A至B的等温等压过程是自发的,但不
论在实际过程中体系是否对外作非体积功,体系自
由能都是降低的。
2. 263K 的过冷水结成 263K 的冰，ΔS＜0，与熵 增加原理相矛盾吗？为什么？
2） G0, H 0
3）G 0, H 0;
4）G0, H 0
（4）
11．下列计算熵变公式中，哪个是错误的： （D）
(A)水在25℃、可逆蒸发为水蒸气：△ S = △ H/T ；
(B)任意可逆过程：dS = (δQ/dT)R ； (C)环境的熵变： dSSur =- Qsys/T； (D)在等温等压下，可逆电池反应： △ S = △ H/T 12．在 -10℃、101.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程 中，下列哪个公式可以适用：
四.计算题 1. 1mol 理想气体(CV,m=2.5R)在300K,101kPa下恒熵压缩
到4×101kPa，再恒容升温到500K，最后恒压降温至 400K,求整个过程的W、ΔS、ΔA及 ΔG。 已知Sm(300K)=20J·K-1mol-1
T1=300K ΔS1=0 T2
ΔV=0 T3=500K Δp=0 T4=400K