2010 2008 物理化学期中考试答案
2008学年第二学期期中考试高二物理试卷及答案.doc

光明中学2008学年度第二学期期中考试高二年级物理试卷(会考要求)考生注意:1.本卷考试时间 60 分钟。
满分100分。
共4页,23道试题。
2.第21、22、23题为计算题,要求写出必要的文字说明和解答过程,只有答案的不给分。
g 取210/m s 。
3.答案必须做在答题纸上,做在本卷上的无效。
一.填空题:(每空2分,共28分)1.丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了________的磁效应,揭示了_______与磁的内在联系。
2.万有引力定律是_________发现的;电磁感应现象是______________发现的。
3.放射性元素镭228,其核符号是22888Ra ,它含有________个中子、________个质子。
4.要想在电路中产生感应电流,必须要使穿过____________电路的____________发生变化。
5.重核裂变时放出的______________引起其他核的裂变,可以使裂变不断进行下去, 这就是链式反应。
产生链式反应的条件是_______________________________。
6.右图是英国物理学家卡文迪什发明的实验装置,叫做 卡文迪什__________,卡文迪什通过如图所示的实验 较准确地测量出了______________的数值。
验证了万 有引力定律7.天文学家把所有的空间及其中的万物定义为____________;太阳系所在的星系叫银河系,银河系以外的星系统称为____________星系。
二.单选题(每小题3,共24分)8.关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是: ( ) (A )只要闭合电路在磁场中运动,闭合电路中就一定有感应电流; (B )只要闭合电路中有磁通量,闭合电路中就有感应电流; (C )只要导体做切割磁感线运动,就有感应电流产生; (D )把条形磁铁从闭合线圈中抽出时。
9.关于电磁场和电磁波的下列说法中正确的是: ( ) (A )电场和磁场总是相互联系的,统称为电磁场; (B )电磁波和机械波一样依赖于介质传播; (C )电磁波的传播速度是不变的;(D )电磁波只有在真空中传播时的速度才是8310/m s 。
物理化学 -2010级期中考试卷(参考答案)

福建师范大学 化学与材料 学院2011—2012学年第二学期期中考试《物理化学》(参考答案)考 生 信 息 栏______学院______系______ 专业 ______年级 姓名______ 学号___装 订线专 业:应用化学专业 年 级: 2010级 课程名称: 物理化学 任课教师:吕玮 试卷类别: 闭卷 考试用时: 120 分钟 考试时间: 年 月 日 午 点 分题号一二三四五总得分评卷人得分题号 六七八九十得分考生考试诚信承诺书在我填写考生信息之后,表示我已阅读和理解《福建师范大学关于学生考试违纪处理的规定》(闽师[2003]教42号)和《福建师范大学学生考试违纪作弊认定办法》(师大教[2004]19号)以及《福建师范大学学生纪律处分条例》等有关规定,承诺在考试中自觉遵规守纪,如有违反将接受处理;我保证在本科目考试中,本人所提供的个人信息是真实、准确的。
考生签名:考 生 信 息 栏______学院______系______ 专业 ______年级 姓名______ 学号_____装 订 线考 生 信 息 栏______学院______系______ 专业 ______年级 姓名______ 学号_____装 订 线24、(10分)已知298 K时,甲酸甲酯(HCOOCH3 , l)的标准摩尔燃烧焓为−979.5 kJ⋅mol−1。
甲酸(HCOOH , l), 甲醇(CH3 OH ), 水(H 2O, l)和二氧化碳(CO2 , g)的标准生成焓分别为−424.27 kJ⋅mol−1,−238.66 kJ⋅mol−1,−285.83 kJ⋅mol−1和−393.509 kJ⋅mol−1。
求下列反应在298 K时标准摩尔反应焓HCOOH( l) + CH3 OH( l) == HCOOCH 3 ( l) + H2 O ( l )解:甲酸甲酯的标准摩尔生成焓△f Hθm = 2×( - 285.83)+2×(-393.509)-(-979.5) = -379.178 kJ·mol-1对于反应HCOOH( l) + CH3 OH( l) == HCOOCH 3 ( l) + H2 O ( l )△rHθm =( - 379.178)+(-285.83)-(-424.27)-(-238.66)= -2.078 kJ·mol-125、(15分) 已知298K时,Ag2O(s)的Δf H mθ= -30.59 kJ/mol,Ag2O(s)、Ag(s)和O2(g)在298K时的S mθ分别为21.71、42.69和205.14 J·mol-1·K-1。
物化期中试题及答案

2010 ~2011年秋季学期物理化学A(二)期中考试试卷一、填空题。
在题中“____”处填上答案。
(本题20分,每空2分)1、25℃,0.01 mol kg-1的HNO3水溶液在通电时t-____0.5。
(填>,<,=)。
2、在一定温度和稀溶液的范围内,增大NaOH溶液的浓度,则溶液的电导率κ⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽,摩尔电导Λm⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
(填增大、减少或不变)3、已测出MgCl2溶液中Mg2+的迁移数为0.44,则Cl-的迁移数为_____。
4、0.1 mol·kg-1的MgCl2溶液的离子强度I等于⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
5、某系统的平动能级(n x2+n y2+n z2) = 45,该能级的简并度是_____。
6、标态下氖气分子的转动配分函数为_____。
7、CO分子的转动对称数σ为_____。
8、电解时,阴极上极化电极电位____的先进行电极反应。
(填高或低)9、25℃时将饱和甘汞电极作负极测出某Cu电极的电极电势为0.1111伏,已知饱和甘汞电极的电势与温度的关系式为:E/V = 0.2410 - 7.6 × 10-4 (t/℃ -25), 则该Cu电极电势为_____伏。
二、选择题。
在题中“____”处填上答案。
(本题10分,每空2分)1、热力学函数与粒子配分函数间的关系其中定域子和离域子具有相同的计算公式的是:A U;B S;C A;D G 。
2、已知电池Ag(s), AgCl(s) |ZnCl2(b = 0.555 mol·kg-1)| Zn(s)的电动势为负值,则表示此电池的电池反应⎽⎽⎽⎽⎽A 正向进行;B 逆向进行;C 不可能发生;D 无法判断。
3、N2的振动能为εV=(v + 1/2)hν,第一激发态与基态的能差显然为hν,已知普朗克常数h=6.626×10-34 J·s,玻耳兹曼常数k = 1.381×10-23 J·K-1,T = 2491 K时其振动频率ν=6.99×1013 s-1。
物理化学期中考试

2010-2011年第二学期--- 轻化工程--- 物理化学期中试卷答案一、说明题(6×8分)1.为什么第一定律数学表示式dU=δQ-δW 中内能前面用微分号d,而热量和功的前面用δ符号?答:因为内能是状态函数,具有全微分性质。
而热量和功不是状态函数,其微小改变值用δ表示。
2.“功、热与内能均是能量,所以它们的性质相同”这句话正确否?答:不正确。
虽然功、热与内能都有能量的量纲,但在性质上不同,内能是体系的本身性质,是状态函数。
而热与功是体系与环境间交换的能量,是与热力学过程相联系的过程量。
功与热是被“交换”或“传递”中的能量,不是体系本身的性质,不是状态函数,与内能性质不同。
热与功也有区别,热是微粒无序运动而传递的能量,功是微粒有序运动而传递的能量。
3.“因ΔH=Q p,所以只有等压过程才有ΔH。
”这句话是否正确?答:不正确。
H是状态函数,H=U+pV,凡是体系状态发生变化,不管经过什么过程,体系的焓值都可能变化,即ΔH 有可能不等于零。
4.什么是稀溶液的依数性?稀溶液的依数性都有哪些?答:溶液的一些性质仅与一定量溶液中溶质的质点数有关,而与溶质的本性无关,这些性质称为稀溶液的依数性。
溶剂蒸气压的下降,凝固点降低,沸点升高,渗透压的存在。
5.下列两种说法是否正确,说明原因。
(1)不可逆过程一定是自发过程。
(2)自发过程一定是不可逆过程。
答(1)不对,如:气体的不可逆压缩过程是非自发过程。
(2)对。
6.263K 的过冷水结成263K 的冰,ΔS<0,与熵增加原理相矛盾吗?为什么?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。
7.夏天将室内电冰箱门打开,接通电源,紧闭门窗(设墙壁、门窗均不传热),问能否使室内温度降低?请说明理由。
答:不能使室内温度降低。
因为该情况相当于在一个绝热恒容体系内作电功。
2009~2010学年第一学期物理化学期中试卷答案

化学与材料学院应化、材料专业《物理化学》期中试卷答案1、273.15K,pө下,1dm3水中能溶解49molO2或23.5molN2,在标准情况下,1dm3水中能溶解空气的物质的量为:(B)(A)25.5mol (B)28.6mol (C)96mol (D)72.5mol2、两种理想气体在等温下混合,则:(D)(A)ΔU=0,ΔH=0,ΔS=0,ΔG=0 (B)ΔU=0,ΔH=0,ΔS>0,ΔG=0 (C)ΔU>0,ΔH<0,ΔS>0,ΔG<0 (D)ΔU=0,ΔH=0,ΔS>0,ΔG<0 3、1mol理想气体从p1,V1,T1分别经:(1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2,(2) 绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′,若V2= V2′,则:(C)(A)T2′=T2,p2′=p2,S2′=S2(B)T2′>T2,p2′<p2,S2′<S2(C)T2′>T2,p2′>p2,S2′>S2(D)T2′<T2,p2′<p2,S2′<S24、598.15 K时,与汞的摩尔分数为0.497 的汞齐呈平衡的气相中,汞的蒸气压为纯汞在该温度下饱和蒸气压的43.3%,汞在该汞齐的活度系数γHg为:(B)(A)1.15 (B)0.87 (C)0.50 (D)0.435、一密封钟罩内放一杯纯水A和一杯糖水B,静置足够长时间后发现:(B)(A)A杯水减少,B杯水满后不再变化(B)A杯水减少至空杯,B杯水满后溢出(C)B杯水减少,A杯水满后不再变化(D )B 杯水减少至空杯,A 杯水满后溢出6、设373 K 时,液体A 的饱和蒸气压为133.3 kPa ,液体B 为66.66 kPa ,则: 若 A 和 B 形成理想液体混合物,当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时,在气相中的摩尔分数为: (A ) (A )2/3 (B )1/2 (C )1/3 (D )17、有四杯含不同溶质相同质量摩尔浓度(m=1mol·kg -1)的水溶液,分别测定其沸点,沸点升高最多的是: (A ) (A )Al 2(SO 4)3 (B )MgSO 4 (C )K 2SO 4 (D )C 6H 5SO 3H8、下列过程均为等温、等压过程,根据公式dG = -SdT +Vdp 计算得ΔG =0。
2008学年第二学期期中考试高二物理(加一)试卷及答案

光明中学2008学年度第二学期期中考试高二年级物理试卷(加一)考生注意:1、 答卷前,请考生务必将班级、姓名、准考证号等填写清楚;2、 本试卷共4页,满分100分,考试时间为90分钟;3、 考生应用蓝色或黑色钢笔或圆珠笔将答案写在答题纸上,计算题请写出过程;4、 本试卷中g 取10m/s 2。
一、单项选择题:(每题3分,共18分)1.用中子轰击氧原子核的核反应方程式为O 168+n 10→N a7+X 0b.对式中X 、a 、b 的判断正确的是( )A.X 代表中子,a=17,b=1B.X 代表电子,a =17,b =-1C.X 代表正电子,a =17,b =1D.X 代表质子,a =17,b =12.火车在平直轨道上以平均速度v 从A 地到达B 地,历时t ,现火车以速度v /由A 匀速出发,中途刹车停止后又立即起动;加速到v /再匀速到达B ,刹车和加速过程均为匀变速运动,刹车和加速的时间共为t /,若火车仍要用同样时间到达B 地,速度v /大小为 ( ) A 、()/t t vt - B 、()/t t vt + C 、()/22t t vt - D 、()/22t t vt+ 3.一闭合金属线框的两边接有电阻R 1.R 2,框上垂直搁置一根金属棒,棒与框接触良好,整个装置放在匀强磁场中(如图所示),当用外力使ab 棒右移时,作出的下列判断中正确的是( )A .其穿线框的磁通量不变,框内没有感应电流B .框内有感应电流,电流方向沿顺时针方向绕行C .框内有感应电流,电流方向沿逆时针方向绕行D .框内有感应电流,左半边逆时针方向绕行,右半边顺时针方向绕行 4. 如图所示是发现中子的实验过程,关于“不可见射线”的性质和从石蜡中“打出的粒子”的名称,下述说法中正确的是 ( )A.这种“不可见射线”是质子流,从石蜡中“打出的粒子”是中子. B.这种“不可见射线”是中子流,从石蜡中“打出的粒子”是质子. C.这种“不可见射线”是γ射线,从石蜡中“打出的粒子”是中子.D.这种“不可见射线”是β射线,从石蜡中“打出的粒子”是质子5电流的正方向,如图1所示,磁场向上为正.当磁感应强度 B 随时间 按图2( )-I /s-I /s -I /s -/s -/s6.两个行星的质量分别为m 1和m 2,绕太阳运行的轨道半径分别为r 1和r 2,若它们只受太阳引力的作用,那么这两个行星的向心加速度之比为( )A. 2122r rB.2112r m r mC.212221r m r m D. 1 二、多项选择题:(每小题给出的四个答案中,至少有一个正确的,全部选对的得4分,选对但不全的,得2分,选错或不选的得0分,共16分)7.下列关于一些物理学史的说法中,正确的是 ( )A.卢瑟福首先提出了原子的核式结构学说B.汤姆孙在α粒子散射实验中发现了电子C.查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子D.爱因斯坦为解释光电效应现象提出了光子说 8.宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上,用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g ’表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度,N 表示人对秤的压力,下面一些关系式正确的是( )A . g ’=22r R gB . g ’=0C . N = m 22rR g D .N =09.小球从空中由静止开始下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度— 时间图象如图,已知g=10m/s 2,由图可知( )A 、小球下落的加速度为10m/s2B 、小球初始位置距地面的高度为1mC 、小球能弹起的最大高度为0.375mD 、小球在弹起过程中的加速度大小为10m/s210.三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动,如图所示,已知M A =M B <M C ,则对于三颗卫星,正确的是( ) A. 运行线速度关系为 C B A υυυ=> B. 运行周期关系为 T A >T B =T C C. 向心力大小关系为 F A = F B < F C D. 半径与周期关系为232323CC BB AA T R T R T R ==三、填空题:(每格2分,共26分)11.电磁波有:A .可见光 B .红外线 C .紫外线 D .无线电波 E .γ射线 F .伦琴射线 (1)按频率由小到大的顺序排列是: 。
北京市海淀区2008年4月份高三年级第二学期期中理综化学练习(附答案)

北京市海淀区2008年4月份高三年级第二学期期中理综化学练习2008.45.磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性,可用于潜水艇 推进器等。
制备某种磁流体时,将等物质的量的硫酸亚铁溶液和硫酸铁溶液混合,滴稍过量的氢氧化钠溶液,随后加入油酸钠溶液,所得磁流体的黑色粒子直径在5.5 nm ~36 nm 之间。
下列说法正确的是 A .所得磁流体属于纯净物B .油酸钠既含有亲水基又含有憎水基C .油酸钠化学式为C 17H 35COONaD .所得磁流体的黑色粒子为氧化亚铁 6.下列药品和装置合理,能完成相应实验的是7.下列说法正确的是A .二氧化碳分子中存在共价键和分子间作用力B .甲烷、氨和水都是由极性键结合而成的极性分子C .同主族不同元素的最高价氧化物,一定具有相同的晶体结构D .氟化氢的沸点高于氯化氢的沸点,正丁烷的沸点高于异丁烷的沸点8.亚氯酸钠(NaClO 2)可用作漂白剂,在酸性溶液中生成HClO 2而发生分解,分解的化学方程式为222542,HClO ClO HCl H O =↑++2ClO 是广谱型消毒剂。
下列说法正确的是 A .HClO 2是有机酸B .上述反应中,ClO 2是还原产物C .上述反应中,1 mol HClO 2分解转移2 mol 电子D .上述反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比1∶4 910.下列说法正确的是A .15 g 乙烷含极性共价键的数目为3×6.02×lO 23B .标准状况下,11.2 L 臭氧中含氧原子数为6.02×1023C .常温下,100mL O.1mol /L 醋酸溶液中含醋酸分子为0.01×6.02×1023D .一定条件下2 mol 二氧化硫和1 mol 氧气混合,反应时转移的电子数为4×6.02×1023 11.下列说法正确的是A .pH=3的HX 与pH=11的YOH 等体积混合,所得溶液的pH 一定为7B .在0.1 mol /L(NH 4)2Fe(SO 4)2溶液中()()()()()2244c c c c c NH SO Fe OH H +-+-+++=+C .向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,所得酸性溶液中()()()()3c c c c C H C O ON a O H O H -+-->>> D .0.4 mol /L HCl 与0.1 mol /L NaAlO 2等体积混合,所得溶液中()()()()()3c c c c c C l N a A lO H H -++-+>>>>12.图3装置(Ⅰ)是一种可充电电池的示意图,装置(Ⅱ)为电解池的示意图。
《物理化学》期中试卷答案

考生考试诚信承诺书在我填写考生信息后,表示我已阅读和理解《龙岩学院考试4. 在一定的温度和压力下,已知反应A→2B 反应的标准摩尔焓变为∆r H ,1(T )及反应2A→C 的标准摩尔焓变为∆r H ,2(T )则反应C→4B 的∆r H ,3(T )是:(D )。
A. 2△r H ,1(T ) +△r H , 2(T )B. △r H, 2(T )-2r △H,1(T )C. △r H, 2(T ) +△r H,1(T )D. 2△r H ,1(T )-△r H, 2(T )5. 理想气体节流膨胀时,[()]∂∂pV p H= 0。
(选填:>,=,<) 6. 25℃时有反应 C 6H 6(l) + 712O 2(g)−→−3H 2O(l) + 6CO 2(g) 若反应中各气体物质均可视为理想气体,则其反应的标准摩尔焓变△r H与反应的标准摩尔热力学能变∆r U 之差约为:(1)。
A. -3.7 kJ·mol -1B. 1.2 kJ·mol -1C. -1.2 kJ·mol -1D. 3.7 kJ·mol -1 7. 1 mol 理想气体从相同的始态(p 1,V 1,T 1)分别经绝热可逆膨胀到达终态(p 2,V 2,T 2),经绝热不可逆膨胀到达(,,)p V T 222'',则T 2'> T 2, V 2'> V 2,S 2'> S 2。
(选填:>, =, <) 8. 范德华气体经绝热自由膨胀后,气体的温度:(2)。
A. 上升B. 下降C. 不变。
9. 某坚固容器容积100 dm 3,于25℃,101.3 kPa 下发生剧烈化学反应,容器内压力、温度分别升至5066 kPa 和1000℃。
数日后,温度、压力降至初态(25℃和101.3 kPa ),正确的为:(D )。
A. 该过程△U = 0,△H = 0B. 该过程△H = 0,W ≠0C. 该过程△U = 0,Q ≠0D. 该过程W = 0,Q ≠010、H 2和O 2以2:1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H 2O ,在该过程中( D)是正确的。
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河南大学民生学院08级2009~2010 学年第二学期期中考试《物理化学》试卷一、填空题(15分)1.指出下列公式的适用条件:(1)H=U+pV (封闭系统)(2)ΔU=Q V ,ΔH=Q p (封闭系统,w'=0的恒容或恒压过程)(3)12ln V V nRT W -=(封闭系统,w'=0,理想气体的恒温可逆过程)(4)W =-p ΔV (封闭系统,w'=0的恒压过程)(5)⎰=21,T T m V dT nC W (封闭系统,理想气体的绝热过程) (6)pV γ=常数(封闭系统,w'=0,理想气体的绝热可逆过程)(7)mm V T H dT dp ∆∆=(纯物质两相平衡体系) 2.指出下列过程中Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 何者为零:(1)理想气体不可逆恒温压缩过程;(ΔU 、ΔH )(2)实际气体可逆绝热膨胀过程;(Q )(3)实际气体不可逆循环过程;(ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG )(4)实际流体节流膨胀过程;(Q 、ΔH )(5)理想气体恒温恒容混合过程;(ΔU 、W 、Q )(6)在p amb =0下液体挥发为同温同压下的饱和蒸气过程;(W 、ΔG )(7)绝热恒容无非体积功时的化学反应;(Q 、W 、ΔU )(8)绝热恒压无非体积功的化学反应。
(Q 、ΔH )一 、单项选择题(将答案前的字母写在题前的括号内。
每小题3分,共30分):D 1.孤立系统与环境之间A .既有物质又有能量传递B .没有物质而只有能量传递C .有物质但没有能量传递D .既无物质又无能量传递A2.理想气体的内能UA .仅与温度有关B .不仅与温度有关,且与压力有关C .与温度无关D .不仅与温度有关,且与体积有关B3.某理想气体的恒压摩尔热容与温度T(K)的关系为:C p,m =29.700+1×10-3T(J ⋅K -1⋅mol -1),在300K 时,该气体的恒容摩尔热容(单位:J ⋅K -1⋅mol -1)为A .28.013B .21.686C .25.816D .29.918B4.若家用冰箱在室内打开冷藏柜门工作,则A .可以降低室温B .会使室温增高C .不会改变室温D .不需耗电B5.某卡诺热机的工作效率为40%,当其从高温热源吸取热量,并对外作功4184 kJ 时,传给低温热源的热为A .8276 kJB .6276 kJC .4276 kJD .2276 kJA6.对于一定量的纯物质体系,当非体积功W '=0时,(∂G/∂p)T 值一定:A .> 0B .< 0C .= 0D .无定值C7.已知某反应的(∂Δr H m /∂T)p =0,则反应温度升高时,其Δr S m :A .减少B .增加C .不变D .不能确定( C )4.下面的T -S图中,能代表卡诺循环的是:(B )5.在85℃及101325Pa 压力下,过冷的H 2O(g)变为H 2O(l)时,应该是:A .ΔS 系统<0,ΔH >0,ΔG <0 B .ΔS 系统=0,ΔF >0,ΔS环境>0C .ΔU >0,ΔG >0,ΔF <0 D .ΔG <0,ΔU <0,ΔH <0( B )6.理想气体等温膨胀:A .∆H=0,∆S=0B .∆H=0,∆U=0C .∆U=0,∆F=0D .∆H=0,∆G=0 ( B )7.对于一定量的纯物质体系,当非体积功W '=0时,(∂G/∂T)p 值一定:A .> 0B .< 0C .= 0D .无定值( C )8.下面的T -S 图中,能代表卡诺循环的是:( D )9.在85℃及101325Pa 压力下,过冷的H 2O(g)变为H 2O(l)时,应该是:A .ΔS 系统<0,ΔH >0,ΔG <0B .ΔS 系统=0,ΔF >0,ΔS 环境>0C .ΔU >0,ΔG >0,ΔF <0D .ΔG <0,ΔU <0,ΔH <0(B )10.对于一定量的纯物质体系,当非体积功W '=0时,(∂G/∂T)p 值一定:A .> 0B .< 0C .= 0D .无定值二、判断题:(在正确说法的题号前画“√”;在错误说法的题号前画“×”。
每小题1分,共15分)F1.一定量的气体反抗一定的压力进行绝热膨胀时,其内能总是减少的。
F2.等温过程的特征是系统与环境间无热传递。
F3.可逆过程一定是循环过程。
F4.根据热力学第一定律,因为能量不能无中生有,所以一个系统若要对外做功,必须从外A .B .C .D .A .S B .S C .S D .界吸收热量。
F5.一定量理想气体的熵只是温度的函数。
R6.由同一始态出发,系统经历一个绝热可逆过程和一个绝热不可逆过程,无论如何达不到相同的终态。
F7.凡是熵增加的过程一定是自发过程。
F8.理想气体自由膨胀过程,因为ΔT=0,Q=0,所以可导出ΔS=Q/T=0。
F9.绝热不可逆过程的熵变可以设计一个绝热可逆过程来求算。
F10.不可逆循环过程的熵变不等于零。
四、证明题(20分)(1)证明:p p p T V p C T U )()(∂∂-=∂∂,并证明对于理想气体有0)(,0)(=∂∂=∂∂T V T V C V H 。
(2)证明T p V S U =∂∂)(,并由此式证明对于理想气体T p V S T =∂∂)(。
1、解题思路:首先把C p 还原,p p T H C )(∂∂=。
原式实际上要证明p p p TV p T H T U )()()(∂∂-∂∂=∂∂。
观察此式,偏微商下标及自变量相同,分析其他内容U=H-pV ,这是焓的定义式,因此从焓的定义入手。
解:U=H-pV ,将方程两边在恒p 下对T 求偏导得:p p p p p T V p C T V p T H T U )()()()(∂∂-=∂∂-∂∂=∂∂ T T T T VpV V U V pV U V H ])([)(])([)(∂∂+∂∂=∂+∂=∂∂ 对于理想气体U=U (T ),0)(=∂∂T V U ;pV=nRT ,0])([])([=∂∂=∂∂T T V nRT V pV 所以000)(=+=∂∂T V H , 0)0(])([])([](=∂∂=∂∂∂∂=∂∂∂∂=∂∂V V T T V T V TV U T T U V V C 。
2、解题思路:由于偏微分涉及变量S 、V 、U ,因此可从第一个热力学基本方程入手进行证明。
证明:p V S T pdVTdS dU U-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∴-=0移项整理得:Tp V S U =∂∂)(对于理想气体,由于热力学能U 只是温度的函数,所以恒U 过程就是恒T 过程,因此Tp V S V S T U =∂∂=∂∂)()( 联想理想气体恒温过程12ln ,212121V V nR dV V nR dV T p dV V S S S V V V V TV V T T ===⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆∆⎰⎰⎰ 该式与理想气体万能公式结论一致。
四、计算题(25分)1、1mol 理想气体由1013.25kPa,5d 3m 、609.4K 恒外压101.325 kPa 膨胀至40 d 3m ,压力等于外压。
求此过程的W 、Q 、△U 、△H 、△S 、△A 、△G 。
已知11,.5.12--⋅=K mol J C m v ,始态熵值11.200-=K J S (15分) 解题思路:W 和Q 为途径函数,必须依实际途径进行计算。
△U 、△H 、△S 、△A 和△G 为状态函数的增量,与途径无关,可以撇开实际途径直接进行计算。
在计算以上各量时,应当明确始终态的p ,V ,T 。
解:对于理想气体,222111T V p T V p =,所以K mPa K m Pa V p T V p T 5.48710510132504.60910401013253333111222=⨯⨯⨯⨯⨯==-- kJ m Pa V V p dV p W am b V V am b 546.310)540(101325)(331221-=⨯-⨯-=--==-⎰ 本题虽为恒外压过程,但不是恒压过程,因此Q 无法直接进行计算。
为此先计算过程的△U ,然后利用热力学第一定律,由W 和△U 求得Q 。
kJ K K mol J mol T T nC U m v 524.1)4.6095.487(.5.121)(1112,-=-⨯⨯=-=∆--kJkJ W U Q 2022.2)]546.3(524.1[=---=-∆=kJK K mol J mol T T R C n T T nC H m v m v 537.2)4.6095.487(.)314.85.12(1))(()(1112,12,-=-⨯⋅+⨯=-+=-=∆--111111212,.5.141013*********ln.314.814.6095.487ln .)314.85.12(1ln ln -----=⨯⋅⨯+⨯⋅+⨯=+=∆K J K m ol J m ol K m ol J m ol p p nR T T nC S m p )])([)()(11121122S T S S T U S T S T U TS U A -∆+-∆=--∆=∆-∆=∆ kJ K J K K J K kJ 79.15].2004.609.)5.14200(5.487[10524.1113=⨯-+⨯-⨯-=-- )])([)()(11121122S T S S T H S T S T H TS H G -∆+-∆=--∆=∆-∆=∆kJ K J K K J K kJ 77.14].2004.609.)5.14200(5.487[10537.2113=⨯-+⨯-⨯-=--注意:以上在计算△A 和△G 时,不能简单地套用公式S T U A ∆-∆=∆和S T H G ∆-∆=∆,因为这些是恒温过程的计算公式。
2.(本题满分10分)有1mol 过冷水,从始态263K 、101kPa 变成同温同压的冰,求该过程的熵变。
已知水和冰在该温度范围内的平均摩尔定压热容分别为:C pm (H 2O,l)=75.3J ⋅K -1⋅mol -1,C pm (H 2O,s)=37.7J ⋅K -1⋅mol -1;在273K 、101kPa 时水的摩尔凝固热为-5.90kJ ⋅mol -1。
3.ΔG=0 (2分)Q=1×40.67=40.67(kJ) (2分)ΔH=Q=40.67kJ (2分)ΔS=Q/T=40670/373.15=109.0(J/K) (2分)W= -pV g = -nRT= -1×8.314×373.15= -3102(J) (2分)。