物理化学热力学单元检测含答案
物理化学各章复习题 附答案
第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 判断题1．可逆的化学反应就是可逆过程。
2．Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。
3．焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。
4．焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。
5．一个绝热过程Q = 0，但体系的DT不一定为零。
6．对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。
7．某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。
8．任何物质的熵值是不可能为负值和零的。
9．功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。
10．不可逆过程的熵变是不可求的。
11．某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。
12．在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。
13．绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。
14．可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。
15．绝热过程Q = 0，而由于DH = Q，因而DH等于零。
16．按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。
17．在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，DU＞0。
18．体系经过一不可逆循环过程，其DS体＞0。
19．对于气态物质，C p－C V = n R。
20．在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q= 0，所以DS=0。
1.4.2 选择题1．273K, p q时，冰融化为水的过程中，下列关系式正确的有 .A．W＜0 B. DH = Q P C. DH＜0 D. DU＜02．体系接受环境作功为160J，热力学能增加了200J，则体系 .A．吸收热量40J B．吸收热量360JC．放出热量40J D．放出热量360J3.在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。
若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则 .A．Q＞ 0，W = 0，DU ＞ 0 B．Q =0，W = 0，DU ＞ 0C．Q = 0，W＞ 0，DU ＞ 0 D．Q＜ 0，W = 0，DU ＜ 04．任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是 .A．DG B．DS C．DU D．Q5．对一理想气体，下列哪个关系式不正确 .A． B．C． D．6．当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时，它适用于 .A．理想气体的可逆过程 B．封闭体系的任一过程C．封闭体系只做体积功过程 D．封闭体系的定压过程7．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则 .A．Q＞0，W＞0，DU ＞ 0 B．Q = 0，W＜0，DU ＜0C．Q = 0，W＞0，DU ＞0 D．Q = 0，W = 0，DU = 08．理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 .A．DS＞0 B．DH =0 C．DG = 0 D． DU = 09.任意的可逆循环过程，体系的熵变 .A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数10．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 .A．Q R = Q IR B． C．W R = W IR D．11．理想气体自由膨胀过程中 .A．W = 0，Q＞0，DU＞0，DH=0 B．W＞0，Q=0，DU＞0，DH＞0C．W＜0，Q＞0，DU=0，DH=0 D．W = 0，Q=0，DU=0，DH=012．H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则 .A．Q=0，DH＞0，DS孤 = 0 B．Q＞0，W = 0，DU＞0C．Q＞0，DU＞0，DS孤＞0 D． Q=0，W = 0，DS孤＞013．理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 .A． DS体= 0 B． DU=0 C．Q＜0 D． DH=014．当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时，则 .A. 焓总是不变的 B．热力学能总是不变的C．焓总是增加的 D．热力学能总是减小的15．环境的熵变等于 .A． B． C． D．1.4.3 填空题1．理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最，定温可逆压缩过程环境做的功最。
物理化学课后答案第三章热力学第二定律
物理化学课后答案第三章热⼒学第⼆定律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3.5⾼温热源温度，低温热源。
今有120 kJ的热直接从⾼温热源传给低温热源，龟此过程的。
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 ?C的⽔经下列三种不同过程加热成100 ?C的⽔，求过程的。
（1）系统与100 ?C的热源接触。
（2）系统先与55 ?C的热源接触⾄热平衡，再与100 ?C的热源接触。
（3）系统先与40 ?C，70 ?C的热源接触⾄热平衡，再与100 ?C的热源接触。
解：熵为状态函数，在三种情况下系统的熵变相同在过程中系统所得到的热为热源所放出的热，因此3.8已知氮（N2, g）的摩尔定压热容与温度的函数关系为将始态为300 K，100 kPa下1 mol的N2(g)臵于1000 K的热源中，求下列过程（1）经恒压过程；（2）经恒容过程达到平衡态时的。
解：在恒压的情况下在恒容情况下，将氮（N2, g）看作理想⽓体将代替上⾯各式中的，即可求得所需各量3.9始态为，的某双原⼦理想⽓体1 mol，经下列不同途径变化到，的末态。
求各步骤及途径的。
（1）恒温可逆膨胀；（2）先恒容冷却⾄使压⼒降⾄100 kPa，再恒压加热⾄；（3）先绝热可逆膨胀到使压⼒降⾄100 kPa，再恒压加热⾄。
解：（1）对理想⽓体恒温可逆膨胀， U = 0，因此（2）先计算恒容冷却⾄使压⼒降⾄100 kPa，系统的温度T:（3）同理，先绝热可逆膨胀到使压⼒降⾄100 kPa时系统的温度T: 根据理想⽓体绝热过程状态⽅程，各热⼒学量计算如下2.12 2 mol双原⼦理想⽓体从始态300 K，50 dm3，先恒容加热⾄400 K，再恒压加热⾄体积增⼤到100 dm3，求整个过程的。
大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案
热力学第一定律课后习题一、是非题下列各题中的叙述是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错误的画“⨯”。
1.在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。
( )2. d U = nC V,m d T这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。
( )3. 一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。
( )4. 25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。
( )5. 稳定态单质的∆f H(800 K) = 0。
( )二、选择题选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：1. 理想气体定温自由膨胀过程为：（）。
（A）Q > 0；（B）∆U < 0；（C）W <0；（D）∆H = 0。
2. 对封闭系统来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中没有确定的值的是：( )。
( A ) Q；( B ) Q＋W；(C ) W( Q = 0 )；( D ) Q( W = 0 )。
3. pVγ = 常数(γ = C p,m/C V,m)适用的条件是：( )(A)绝热过程；( B)理想气体绝热过程；( C )理想气体绝热可逆过程；(D)绝热可逆过程。
4. 在隔离系统内：( )。
( A ) 热力学能守恒，焓守恒；( B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒；(C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒；( D) 热力学能、焓均不一定守恒。
5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。
( A )可以到达同一终态；( B )不可能到达同一终态；( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。
6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。
( A )焓总是不变；(B )热力学能总是增加；( C )焓总是增加；(D )热力学能总是减少。
7. 已知反应H2(g) +12O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为∆r H(T)，下列说法中不正确的是：（）。
物理化学热力学章节测试练习答案-2010
物理化学热力学章节测试练习（2010.4）答案一、选择题1、下列过程ΔH≠0的是:(A) 理想气体恒温膨胀过程；(B) 恒压、恒熵和不做非体积功的可逆过程；(C) 真实气体的节流膨胀过程；(D)任一个绝热且不做非体积功的过程。
D2、下列说法正确的是：(A) 物体的温度越高，其热量越多；(B) 物体的温度越高，其热力学能越大；(C) 体系的焓等于恒压热；(D)体系的焓就是体系所含的热量。
B3、封闭体系在不可逆循环中，热温商之和Σ( Q/T)：(A) 大于零 (B) 等于零(C) 小于零 (D) 不可能小于零C4、对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是：(A) W = 0 (B) Q = 0(C) ΔS > 0 (D) ΔH = 0D5、恒压下纯物质体系，当温度升高时其吉布斯自由能:(A) 上升 (B) 下降(C) 不变 (D) 无法确定B6、体系的状态改变了，其内能值（A）必定改变（B）必定不变（C）不一定改变（D）状态与内能无关C7、体系进行一次循环过程（A）W=0 （B）|Q|=|W|（C）Q=0 （D）U=0 B8、理想气体绝热向真空膨胀，则(A) ΔS = 0，W = 0 (B) ΔH = 0，ΔU = 0(C) ΔG = 0，ΔH = 0 (D) ΔU = 0，ΔG = 0B9、下述说法哪一个错误?(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 C10、下述说法中哪一个错误?(A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等(D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 B11、A,B,C 三种物质组成的溶液，物质 C 的偏摩尔量为 (A)()ABC ,,,T p n n n μ∂∂ (B)()ABC ,,,T p nn G n ∂∂ (C)()ABA ,,,T p n n A n ∂∂ (D)CAn np T B n H ,,,)/(∂∂B12、下列各式中哪个是化学势？ (a) C B ,,T S n H n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (b) C B ,,T p n A n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (c) C B ,,T V n G n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (d) CB ,,S V n U n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ D13、饱和理想溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为 （A ）μμ=* （B ）μμ>* （C ）μμ<* （D ）不能确定 A14、在一定温度压力下，对于只有体积功的任一化学反应，能用于判断其反应方向的是：（A ）r m G ∆（B ）K （C ） m r G ∆ （D ） m r H ∆C15、实际气体在节流过程中：(B)(A) ΔH=0，ΔA=0 (B) Q=0，ΔH=0 (C) ΔU=0，ΔG=0 (D) ΔH=0，ΔS=0 二、计算题1、.一个绝热容器原处于真空状态，用针在容器上刺一微孔，使298.2K ，p的空气缓慢进入，直至压力达平衡。
物理化学复习题目(含答案)
物 理 化 学 总 复 习第一章 热力学第一定律1． 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于：答案：D（A ）单纯状态变化 （B ）相变化（C ）化学变化 （D ）封闭体系的任何变化2． 1mol 单原子理想气体，在300K 时绝热压缩到500K ，则其焓变H ∆约为： 4157J3． 关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B（A ）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上（B ）只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义（C ）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量（D ）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消4． 涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D（A ）单质的焓值均为零 （B ）在等温过程中焓变为零（C ）在绝热可逆过程中焓变为零 （D ）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5． 下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D（A ）不可逆循环过程 （B ）可逆循环过程（C ）两种理想气体的混合过程 （D ）纯液体的真空蒸发过程6． 对于理想气体，下列关系中那个是不正确的答案：A（A ）0)TU (V =∂∂ （B ） 0)V U (T =∂∂ （C ） 0)P U (T =∂∂ （D ） 0)P H (T =∂∂7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的答案：A（A ） Q = 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （B ） Q = 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆> 0（C ） Q > 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （D ） Q < 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆< 08． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
物理化学《化学热力学基础》习题及答案
物理化学《化学热力学基础》习题及答案1-2 选择题1、273K ，θp 时，冰融化为水的过程中，下列关系是正确的有（B ）A.0<WB.p Q H =∆C.0<∆HD.0<∆U2、体系接受环境做功为160J ，热力学能增加了200J ，则体系（A ）A.吸收热量40JB.吸收热量360JC.放出热量40JD.放出热量360J3、在一绝热箱内，一电阻丝浸入水中，通以电流。
若以水和电阻丝为体系，其余为环境，则（C ）A.0,0,0>∆=>U W QB.0,0,0>∆==U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0<∆=<U W Q4、任一体系经一循环过程回到始态，则不一定为零的是（D ）A.G ∆B.S ∆C.U ∆D.Q5、对一理想气体，下列关系式不正确的是（A ）A.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p T UB.0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V H C.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p H D.0=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T p U 6、当热力学第一定律写成pdV Q dU -=δ时，它适用于（C ）A.理想气体的可逆过程B.封闭体系的任一过程C.封闭体系只做体积功过程D.封闭体系的定压过程7、在一绝热刚壁体系内，发生一化学反应，温度从21T T →，压力由21p p →，则（D ）A.0,0,0>∆>>U W QB.0,0,0<∆<=U W QC.0,0,0>∆>=U W QD.0,0,0=∆==U W Q 8、理想气体定温定压混合过程中，下列体系的性质不正确的是（C ）A.0>∆SB.0=∆HC.0=∆GD.0=∆U9、任意的可逆循环过程，体系的熵变（A ）A.一定为零B.一定大于零C.一定为负D.是温度的函数10、一封闭体系从B A →变化时，经历可逆R 和不可逆IR 途径，则（B ）A.IR R Q Q =B.T Q dS IRδ> C.IR R W W = D.TQ T Q IR R =11、理想气体自由膨胀过程中（D ）A.0,0,0,0=∆>∆>=H U Q WB.0,0,0,0>∆>∆=>H U Q WC.0,0,0,0=∆=∆><H U Q WD.0,0,0,0=∆=∆==H U Q W12、2H 和2O 在绝热定容的体系中生成水，则（D ）A.0,0,0=∆>∆=孤S H QB.0,0,0>∆=>U W QC.0,0,0>∆>∆>孤S U QD.0,0,0>∆==孤S W Q13、理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有（A ）A.0=∆体SB.0=∆UC.0<QD.0=∆H14、当理想气体反抗一定外压做绝热膨胀时，则（D ）A.焓总是不变的B.热力学能总是不变的C.焓总是增加的D.热力学能总是减小的15、环境的熵变等于（B 、C ） A.环体T Q δ B.环体T Q δ- C.环环T Q δ D.环环T Q δ-16、在孤立体系中进行的变化，其U ∆和H ∆的值一定是（D ）A.0,0<∆>∆H UB.0,0=∆=∆H UC.0,0<∆<∆H UD.不能确定H U ∆=∆,017、某体系经过不可逆循环后，错误的答案是（A ）A.0=QB.0=∆SC.0=∆UD.0=∆H18、C 6H 6(l)在刚性绝热容器中燃烧，则（D ）A.0,0,0=<∆=∆Q H UB.0,0,0=>∆=∆W H UC.0,0,0==∆≠∆Q H UD.0,0,0=≠∆=∆W H U19 、下列化学势是偏摩尔量的是（ B ） A.Zn V T B n F ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B.Z n p T B n G ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C.Z n V S B n U ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D.Z n p S B n H ,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 20、在℃10-，θp ，1mol 过冷的水结成冰时，下述表示正确的是（ C ）A.00,0,0>∆>∆>∆<∆孤环体，S S S GB.00,0,0<∆<∆<∆>∆孤环体，S S S GC.00,0,0>∆>∆<∆<∆孤环体，S S S GD.00,0,0<∆<∆>∆>∆孤环体，S S S G21、下述化学势的公式中，不正确的是（ D ） A.B B Z n p T n Gμ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, B.m B pS T ,-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ C.m B TV p ,=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ D.Z n p T B n U ,,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 22、在373.15K ，101.325Pa ，)(2l O H μ与)(2g O H μ的关系是（ B ）A.)()(22g O H l O H μμ>B.)()(22g O H l O H μμ=C.)()(22g O H l O H μμ<D.无法确定23、制作膨胀功的封闭体系，pT G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂的值（ B ） A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.无法确定24、某一过程0=∆G ，应满足的条件是（ D ）A.任意的可逆过程B.定温定压且只做体积中的过程C.定温定容且只做体积功的可逆过程D.定温定压且只做体积功的可逆过程25、1mol 理想气体经一定温可逆膨胀过程，则（ A ）A.F G ∆=∆B.F G ∆>∆C.F G ∆<∆D.无法确定26、纯液体在正常相变点凝固，则下列量减少的是（ A ）A.SB.GC.蒸汽压D.凝固热27、右图中哪一点是稀溶液溶质的标准态的点（ B ）A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点28、在θp 下，当过冷水蒸气凝结为同温度的水，在该过程中正、负号无法确定的是（ D ）A.G ∆B.S ∆C.H ∆D.U ∆29、实际气体的化学势表达式为θθμμp f RT T ln)(+=，其中标准态 化学势为（ A ）A.逸度θp f =的实际气体的化学势B.压力θp p =的实际气体的化学势C.压力θp p =的理想气体的化学势D.逸度θp f =的理想气体的化学势30、理想气体的不可逆循环，G ∆( B )A.0<B.0=C.0>D.无法确定31、在βα,两相中含A 、B 两种物质，当达平衡时，正确的是（ B ）A.ααμμB A =B.ααμμA A =C.βαμμB A =D.ββμμB A =32、多组分体系中，物质B 的化学势随压力的变化率，即)(,B Z B Z n T p ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ的值（ A ） A.0> B.0< C.0= D.无法确定33、℃10-、标准压力下，1mol 过冷水蒸汽凝集成冰，则体系、环境及总的熵变为（ B ）A.0,0,0<∆<∆<∆univ sur sys S S SB.0,0,0>∆>∆<∆univ sur sys S S SC.0,0,0>∆>∆>∆univ sur sys S S SD.0,0,0<∆>∆<∆univ sur sys S S S34、p-V 图上，1mol 单原子理想气体，由状态A 变到状态B ，错误的是（ B ）A.Q U =∆B.Q H =∆C.0<∆SD.0<∆U35、体系经不可逆过程，下列物理量一定大于零的是（ C ）A.U ∆B.H ∆C.总S ∆D.G ∆36、一个很大的恒温箱放着一段电阻丝，短时通电后，电阻丝的熵变（ D ）A.0>B.0<C.0=D.无法确定37、热力学的基本方程Vdp SdT dG +-=可使用与下列哪一过程（ B ）A.298K ，标准压力的水蒸发的过程B.理想气体向真空膨胀C.电解水制备氢气D.合成氨反应未达平衡38、温度为T 时，纯液体A 的饱和蒸汽压为*A p ，化学势为*A μ，在1θp 时，凝固点为0f T ，向A 溶液中加入少量溶质形成稀溶液，该溶质是不挥发的，则A p 、A μ、f T 的关系是（ D ）A.f f A A A A T T p p <<<0,**,μμB.f f A A A A T T p p <<>0,**,μμC.f f A A A A T T p p ><>0,**,μμD.f f A A A A T T p p >>>0,**,μμ39下列性质不符合理想溶液通性的是： ( D )A. ∆mix V ＝0B. ∆mix S >0C. ∆mix G <0D. ∆mix G >040、从A 态到B 态经不可逆过程ΔS 体是： ( D )A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定41、常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰，在此过程中，体系的ΔG 与ΔH 如何变化： ( D )A. ΔG<0，ΔH>0B. ΔG>0，ΔH>0C. ΔG=0，ΔH=0D. ΔG<0，ΔH<042、某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后，其温度:( A )A.一定升高B.一定降低C.一定不变D.不一定改变43、对于纯物质的标准态的规定，下列说法中不正确的是： (C)A. 气体的标准态就是温度为T ，压力为100kPa 下具有理想气体性质的纯气体状态。
第五版物理化学第三章习题答案
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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。
物理化学热力学章节测试练习答案-2009
物理化学热力学章节测试练习（2009.4）答案姓名： 学号： 班级：1、.一个绝热容器原处于真空状态，用针在容器上刺一微孔，使298.2K ，p 的空气缓慢进入，直至压力达平衡。
求此时容器内空气的温度。
（设空气为理想的双原子分子）。
解：首选要选好系统，此题为计算容器内空气的温度，可以选容器内终态空气为系统。
因环境的压力不为零，故在空气进入容器时环境对系统作体积功。
而容器为绝热容器,故0Q =，则U W ∆=。
将热力学能和功的表达式联立可以求出容器内空气的温度。
设终态时绝热容器内所含的空气为系统，始终态与环境间有一设想的界面，始终态如下图8所示在绝热相上刺一小孔后， mol n 空气进入箱内，在此过程中环境对系统做功为1p V 。
系统对真空箱内做功为0。
系统做的净功为1p V ，绝热过程0Q = 11U W p V nRT ∆=== ，又理想气体任何过程：21()V U C T T ∆=-联立上式得121()V nRT C T T =-，对于双原子理想气体(5/2)V C n R =⨯ 则 7215417.5K T T== 讨论：这种两式联立求解终态温度的方法在热力学过程计算中是经常使用的，尤其在计算绝热过程的终态温度经常用到此方法。
4 1.0mol 理想气体由500K 、1.0MPa ，反抗恒外压绝热膨胀到0.1MPa 达平衡，然后恒容升温至500K ，求整个过程的W 、Q 、U ∆和H ∆。
已知11,m =20.786J K mol V C --⋅⋅。
（华南理工大学2005）4.解：系统状态变化 12232(500K,1.0MPa,)(,0.1MPa,) (500K,,)V T V p V →→ 对恒外压绝热过程：221221121==-(-)= -+0.1=-+0.1U W p V V p V pV nRT nRT ∆,m 2121=(-) =-+0.1 V U n C T T n R T n R T ∆ 所以 21,m ,m = (+0.1) /( +)V V T T C R C R=500K (20.786+0.18.315)/(20.786+8.315)=371.4K ⨯⨯整个过程, 0T ∆=，0U ∆=, 0H ∆=,m 21=-= (-)=[120.786(371.4-500)]J=-2673J V W Q nC T T ⨯⨯例1.液态水在100 ℃、101325 Pa 下的汽化热为41kJ·mol －1。
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热力学单元检测一、单项选择题（每题2分，共35题，共计70分）（1）1mol 单原子分子理想气体，从始态p 1=202650Pa ，T 1=273K 沿着p /V =常数的途径可逆变化到终态为p 2=405300Pa 则ΔH 为（ ）(A) 17.02kJ (B) -10.21kJ (C) -17.02kJ (D) 10.21kJ（2）封闭体系中，有一个状态函数保持恒定的变化途径是什么途径？（ ）(A) 一定是可逆途径 (B) 一定是不可逆途径 (C) 不一定是可逆途径 (D) 体系没有产生变化（3）当体系将热量传递给环境之后，体系的焓：（ ）(A) 必定减少 （B ） 必定增加 (C) 必定不变 （D ） 不一定改变（4）下列关系式中哪个不需要理想气体的假设？（ ）(A) C p -C v =nR (B) (dln p )/d T =ΔH /(RT 2) (C) 对恒压过程，ΔH =ΔU+p ΔV (D) 对绝热可逆过程，pV γ=常数。
（5）对于孤立体系中发生的实际过程，下列关系中不正确的是（ ）。
A ．W =0B ．Q =0C ．ΔU =0D ．ΔH =0 （6）如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高， 今以电阻丝为体系有（ ）。
A ．W =0，Q <0，ΔU <0B ．W >0，Q <0，ΔU >0C ．W <0，Q <0，ΔU >0D ．W <0，Q =0，ΔU >0（7）某物质B 的标准摩尔燃烧焓为1(298.15K)200kJ mol c m H -∆=-⋅，则该物质B 在298.15K 时燃烧反应的标准摩尔焓变r m H ∆为（ ）。
A ．1200kJ mol --⋅ B ．10kJ mol -⋅ C ．1200kJ mol-⋅ D ．140kJ mol -⋅（8）在实际气体的节流膨胀过程中，哪一组描述是正确的（ ）。
A ．Q >0，ΔH =0，Δp <0B ．Q =0，ΔH <0，Δp>0C．Q=0，ΔH=0，Δp<0 D．Q<0，ΔH=0，Δp<0（9）一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动的列车运行的速度（）。
A．较快 B．较慢C．一样 D．不一定（10）某非理想气体服从状态方程pV =nRT +b p（b为大于零的常数），1mol该气体经历等温过程体积从V1变成V2，则熵变ΔS m等于（）。
A．R ln(V2-b)/ (V1-b) B．R ln(V1-b)/ (V2-b)C．R ln(V2/ V1) D．R ln(V1/ V2)（11）1mol理想气体经过一个恒温不可逆压缩过程，则该过程（）。
A．ΔG>ΔA B．ΔG=ΔAC．ΔG<ΔA D．无法比较（12）恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零？（）。
A．ΔU B．ΔHC．ΔS D．ΔG（13）对实际气体绝热自由膨胀过程，下列描述不正确的是（）。
A．一定是温度降低的过程 B．不一定是温度降低的过程C．一定是热力学能不变的过程 D．一定是体积增大的过程(14) ∆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。
(15) 对于克劳修斯不等式 dS ≥δQ/T，判断不正确的是：( )环必为可逆过程或处于平衡状态；(A) dS =δQ/T环(B) dS ＞δQ/T必为不可逆过程；环必为自发过程；(C) dS ＞δQ/T环(D) dS ＜δQ/T违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。
环(16) 下列计算熵变公式中，哪个是错误的：( )(A) 水在25℃、p下蒸发为水蒸气：∆S = (∆H - ∆G)/T ；(B) 任意可逆过程： dS = (δQ/dT)r ；/T ；(C) 环境的熵变：∆S = - Q体(D) 在等温等压下，可逆电池反应：∆S=∆H/T。
(17) 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多少？( )(A) 5000 J ；(B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。
(18) 理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：( )(A) ∆S(体) > 0，∆S(环) > 0 ；(B) ∆S(体) < 0，∆S(环) < 0 ；(C) ∆S(体) > 0，∆S(环) = 0 ；(D) ∆S(体) > 0，∆S(环) <0 。
(19) 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 Vr =2 Wir ，下列式子中不正确的是：( ) (A) ∆S r > ∆S ir； (B) ∆S r = ∆S ir； (C) ∆S r = 2Qir/T；(D) ∆S (等温可逆)= ∆S体 + ∆S环=0，∆S(不等温可逆)= ∆S体 + ∆S >0。
环(20) 计算熵变的公式∆S= ∫(dU + pdV)/T 适用于下列：( )(A) 理想气体的简单状态变化；(B) 无体积功的封闭体系简单状态变化过程；(C) 理想气体的任意变化过程； (D) 封闭体系的任意变化过程；经节流膨胀后，温度下降，那么：( )(21) 实际气体CO2(A) ∆S(体) > 0，∆S(环) > 0 ；(B) ∆S(体) < 0，∆S(环) > 0(C) ∆S(体) > 0，∆S(环) = 0 ；(D) ∆S(体) < 0，∆S(环) =0 。
(22) 如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：( )(A) 图⑴；(B) 图⑵；(C) 图⑶；(D) 图⑷。
(23) 某体系等压过程A→B的焓变∆H与温度T无关，则该过程的：( )(A) ∆U与温度无关； (B) ∆S与温度无关；(C) ∆F与温度无关； (D) ∆G与温度无关。
(24) 等温下，一个反应a A + b B = d D + e E的∆r C p = 0，那么：( )(A) ∆H与T无关，∆S与T无关，∆G与T无关；(B) ∆H与T无关，∆S与T无关，∆G与T有关；(C) ∆H与T无关，∆S与T有关，∆G与T有关；(D) ∆H与T无关，∆S与T有关，∆G与T无关。
(25) 下列过程中∆S为负值的是哪一个：( )(A) 液态溴蒸发成气态溴；(B) SnO2(s) + 2H2(g) =Sn(s) + 2H2O(l) ；(C) 电解水生成H2和O2；(D) 公路上撤盐使冰融化。
(26) 熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是：( )(A) 同一种物质的 S(g)>S(l)>S(s) ；(B) 同种物质温度越高熵值越大；(C) 分子含原子数越多熵值越大；(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零。
(27) 有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，这反应是：( )(A) ∆S > 0，∆H > 0 ；(B) ∆S > 0，∆H < 0 ；(C) ∆S < 0，∆H > 0 ；(D) ∆S < 0，∆H < 0 。
(28) ∆G = ∆A的过程是：( )(A) H2O(l,373K,p)→H2O(g,373K,p) ；(B) N2(g,400K,1000kPa)→N2(g,400K,100kPa) ；(C) 等温等压下，N2(g) + 3H2(g) → NH3(g) ；(D) Ar(g,T,p) →Ar(g,T+100,p) 。
(29) 等温等压下进行的化学反应，其方向由∆r Hm和∆rSm共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式：( )(A) ∆r S m = ∆r H m/T；(B) ∆r S m > ∆r H m/T ；(C) ∆r Sm≥∆rHm/T；(D) ∆r S m≤∆r H m/T。
(30) 一个已充电的蓄电池以1.8 V输出电压放电后，用2.2 V电压充电使其回复原状，则总的过程热力学量变化：( ) (A) Q < 0，W > 0，∆S > 0，∆G < 0 ； (B) Q < 0，W < 0，∆S < 0，∆G < 0 ；(C) Q > 0，W > 0，∆S = 0，∆G = 0 ； (D) Q < 0，W > 0，∆S = 0，∆G = 0 。
(31) 下列过程满足∆S > 0, Q /T 环 =0 的是：( )(A) 恒温恒压(273 K ，101325 Pa)下，1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ； (B) 氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ； (C) 理想气体自由膨胀； (D) 绝热条件下化学反应 。
(32) 吉布斯自由能的含义应该是：( )(A) 是体系能对外做非体积功的能量 ；(B) 是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ； (C) 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ； (D) 按定义理解 G = H - TS 。
(33) 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：( )(A) ∆U = T ∆S ； （B ） ∆S = (∆H - ∆G )/T ； (C) ∆H = T ∆S + V ∆p ； (D) ∆G T,p = 0。
(34) 对于封闭体系的热力学，下列各组状态函数之间的关系中正确的是：( )(A) A > U ； (B) A < U ； (C) G < U ； (D) H < A 。
(35) 热力学基本方程 d G = -S d T + V d p ，可适应用下列哪个过程：( ) (A) 298K 、标准压力下，水气化成蒸汽 ； (B) 理想气体向真空膨胀 ；(C) 电解水制取氢气 ； (D) N 2 + 3H 2=2NH 3未达到平衡。
二、计算题（每题10分，共3题，共计30分）1. 300.15K 时1mol 理想气体，压力从P θ经等温可逆压缩到10P θ，求Q ，W ，mU ∆，m H ∆，m S ∆，m F ∆和m G ∆。
2. 298K，1molO从100KPa绝热可逆压缩到600KPa，求Q、W、△H、2△U、△G、△S。