物化习题答案
物化实验习题与答案

实验一燃烧热的测定1.根据热化学的定义,关于燃烧热的定义下列说法正确的是(C)(A)物质氧化时的反应热(B)物质完全氧化时的反应热(C)1mol物质完全氧化时的反应热(D)1mol物质完全还原时的反应热2.氧弹式量热计的基本原理是(A)(A)能量守恒定律(B)质量作用定律(C)基希基希霍夫定律(D)以上定律都适用3.氧弹式量热计是一种(D)(A)绝热式量热计(B)热导式量热计(C)热流式量热计(D)环境恒温式量热计4.在用氧弹式量热计测定苯甲酸燃烧热的实验中不正确的操作是(D)(A)在氧弹充入氧气后必须检查气密性(B)量热桶内的水要迅速搅拌,以加速传热(C)测水当量和有机物燃烧热时,一切条件应完全一样(D)时间安排要紧凑,主期时间越短越好,以减少体系与周围介质发生的热交换5.在测定萘的燃烧热实验中,先用苯甲酸对氧弹量热计进行标定,其目的是(A)(A)确定量热计的水当量(B)测定苯甲酸的燃烧热(C)减少萘燃烧时与环境的热交换(D)确定萘燃烧时温度的增加值6.用氧弹式量热计测定萘的燃烧热,实验直接测量结果符号表示为(C)(A)Q(B)Q P(C)Q V(D)△H7.燃烧热测定实验中,温差的修正可用哪种方法进行(B)(A)溶解度曲线(B)奔特公式(C)吸热——放热曲线(D)标准曲线8.给氧弹充氧气时,正确的操作方法是减压阀出口压力指示表指针应指在(B)(A)小于(B)—2 MPa(C)3Mpa—4MPa(D) 5 MPa9.氧弹量热计中用水作为物质燃烧时燃烧热的传热介质,将水装在容器内正确的操作是(A)(A)3升水装在内筒(B)3升水装在外筒(C)3升水装在内筒但不放在外筒内(D)2升水装在内筒,1升水装在外筒10.固体样品压成片状,目的是(B)(A)便于将试样装入坩锅(B)防止轻、细试样飞溅(C)便于燃烧完全(D)便于连接燃烧丝11.对氧弹装样品时,连接燃烧丝正确的操作方法是(D)(A)燃烧丝与坩埚壁和两电极接触(B)烧丝只与坩埚壁接触(C)燃烧丝与两电极接触并悬空不与试样接触(D)燃烧丝与两电极连接导通并与试样接触12.实验操作过程中,向内筒准确加入3000ml水,如果将部分水撒在外筒,其结果是(C)(A)对水当量无影响(B)对燃烧热无影响(C)对水当量或燃烧热有影响(D)对水当量或燃烧热无影响13.氧弹量热实验中,对于测量温度下列说法正确的是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用14.实验开始前,如果内筒里面的水没有檫干净就装水,对实验的影响下列正确的说法是(A)(A)有影响(B)无影响(C)会腐蚀氧弹量热计(D)不确定15.实验过程中,点火一分钟后,实验数据没有上升,正确的操作方法是(A)(A)停止实验,检查原因(B)重新点火进行实验(C)继续实验(D)将氧弹取出检查是否短路,如果没有短路再将氧弹放入内筒重新实验16.在安装氧弹量热计外筒内的搅拌桨时,如果搅拌桨与容器产生摩擦,对实验的影响错误的说法是(D)(A)△T误差增大(B)Q V误差增大(C)Q P误差增大(D)不考虑调节搅拌浆,摩擦不影响结果实验二溶解热的测定1.溶解热测定实验中,温差的修正可在哪种曲线上进行(A)(A)雷诺曲线(B)溶解度曲线(C)标准曲线(D)吸热——放热曲线2.溶解热实验中所用KNO3样品的粒度对实验结果(A)(A)有影响(B)无影响(C)无影响,但损坏搅拌器(D)不能肯定3.溶解热测定装置的基本原理是(A)(A)能量守恒定律(B)质量作用定律(C)基希霍夫定律(D)以上定律都实用4.积分溶解热对于物质的量的要求是(B)(A)(B)1mol(C)2mol(D)任意量5.本实验对量热计进行水当量标定采用的方法是(C)(A)标准物质法(B)`电位滴定法(C)电加热法(D)酸碱滴定法6.实验中将KNO3与水加入量热计内的摩尔数比为(B)(A)1:100(B)1:200(C)2:100(D)2:2007.向杜瓦瓶中加入水和加KNO3时,不小心撒出少部分,对于实验结果(B)(A)无影响(B)有影响(C)可对温度进行校正消除影响(D)无影响,仅对反应器外面有腐蚀8.用容量瓶准确量取多少蒸馏水倒入反应器(C)(A)100ml(B)300ml(C)500ml(D)1000ml9.将加样管插入加样口中加样时,加样操作要求(B)(A)匀速(B)迅速(C)缓慢(D)加一半,另一半留用10.电加热校正水当量时,△T温度变化值(C)(A)越大越好(B)越小越好(C)20C左右(D)不受限制11.积分溶解热的计算公式为Q=W×ΔT,式中的ΔT的正确说法是(B)(A)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化(B)物质溶解热测量中经过热交换校正的量热计的温度变化(C)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的实际温度值(D)物质溶解热测量中经过热交换的量热计的温度变化需要的时间12.测定积分溶解热的实验中常选用的测温技术正确的说法是(D)(A)只能用热电堆(B)只能用贝克曼温度计(C)只能用热敏元件(D)三种都可以使用13.本实验采用的是绝热式量热计,而反应器是杜瓦瓶,量热计与环境之间存在(B)(A)物质交换(B)热交换(C)气流交换(D)不能确定实验五二元液系相图1.根据测定的环己烷—乙醇体系的沸点—组成图,可以确定( A )(A)恒沸温度及恒沸组成;(B)恒压温度及恒压组成;(C)恒容温度及恒容组成;(D)大气压下体系的熔点。
物化练习题及答案

物化练习题及答案一、选择题1. 物质的量浓度(C)与摩尔浓度(c)之间的关系是:A. C = cB. C = 1000cC. C = 1/cD. C = 1000ρc/M2. 根据理想气体状态方程 PV = nRT,下列哪个选项是正确的?A. 温度不变时,压力与体积成反比B. 体积不变时,温度与压力成正比C. 压力不变时,温度与体积成反比D. 以上都是3. 以下哪个不是热力学第一定律的表达式?A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q + ΔUC. ΔS = Q/TD. ΔG = ΔH - TΔS4. 一个化学反应的熵变(ΔS)为正值,这意味着:A. 反应是放热的B. 反应是吸热的C. 反应的混乱度增加D. 反应的混乱度减少5. 根据拉乌尔定律,当两种液体混合时,混合物的蒸汽压等于各组分蒸汽压的:A. 质量分数之和B. 摩尔分数之和C. 体积分数之和D. 质量分数乘以摩尔分数答案:1.D 2.D 3.B 4.C 5.C二、填空题1. 摩尔质量在数值上等于物质的______,单位是______。
答案:相对分子质量;g/mol2. 理想气体的内能只与______有关。
答案:温度3. 根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸热使之完全转化为______而不产生其他效果。
答案:功4. 物质的量浓度与摩尔浓度的关系是 C = ______c。
答案:1000ρ/M5. 热力学第三定律表明,当温度趋近于绝对零度时,完美晶体的熵趋近于______。
答案:零三、简答题1. 什么是阿伏伽德罗定律?请简述其内容。
答案:阿伏伽德罗定律指的是在相同的温度和压力下,等体积的不同气体含有相同数量的分子。
这个定律是理想气体行为的描述,它表明了气体分子的数目与其体积成正比。
2. 什么是热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述?答案:热力学第二定律的克劳修斯表述是:不可能实现一个循环过程,其唯一结果就是从一个热源吸热并将这热量完全转化为功。
物理化学题库及详解答案

物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科,它通过物理原理来解释化学现象,是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一:理想气体状态方程的应用题目内容:某理想气体在标准状态下的体积为22.4L,压力为1atm,求该气体在3atm压力下,体积变为多少?详解答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中P是压力,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。
在标准状态下,P1 = 1atm,V1 = 22.4L,T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变,仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程,得到:\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数,且T1 = T2(温度不变),我们可以简化方程为:\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值:\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以,在3atm的压力下,该气体的体积约为7.47L。
题目二:热力学第一定律的应用题目内容:1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量,如果该过程的效率为40%,求该过程中气体对外做的功。
详解答案:热力学第一定律表明能量守恒,即ΔU = Q - W,其中ΔU是内能的变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
对于单原子理想气体,内能仅与温度有关,且ΔU = nCvΔT,其中Cv 是摩尔定容热容,对于单原子理想气体,Cv = 3R/2(R是理想气体常数)。
由于效率η = W/Q,我们有:\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的,我们可以利用盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's law)PV = nRT,由于n和R是常数,我们可以简化为PΔV = ΔT。
物理化学试题及答案

物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据热力学第一定律,下列哪种情况下系统与外界无能量交换?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无功交换D. 系统与外界无热交换2. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,下列哪个变量与气体的体积成反比?A. 温度B. 压力C. 气体的摩尔数D. 气体的常数R3. 根据玻尔理论,氢原子的能级跃迁时,会伴随哪种现象?A. 电子的轨道半径变化B. 电子的自旋方向变化C. 电子的质子数变化D. 电子的轨道周期变化4. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 自然界中的热能自发地从低温物体传递到高温物体B. 气体自发膨胀C. 热机的效率达到100%D. 热机的效率小于100%5. 在化学动力学中,反应速率常数与下列哪个因素无关?A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 温度D. 催化剂6. 根据分子间作用力理论,下列哪种分子间作用力最强?A. 范德华力B. 氢键C. 离子键D. 共价键7. 在电解质溶液中,离子的迁移率与下列哪个因素有关?A. 离子的电荷数B. 离子的半径C. 离子的浓度D. 离子的摩尔质量8. 根据吉布斯自由能变化(ΔG)的定义,下列哪种情况下反应是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG 无法确定9. 在相变过程中,下列哪种相变是不可逆的?A. 固体到液体B. 液体到气体C. 气体到固体D. 固体到气体10. 根据勒夏特列原理,下列哪种情况可以增加反应的平衡常数?A. 增加反应物的浓度B. 降低反应物的浓度C. 升高反应体系的温度D. 降低反应体系的温度答案:1-5 DBBCC;6-10 DBBBD二、填空题(每空1分,共10分)1. 根据热力学第一定律,能量守恒可以表示为ΔU = ____ + W。
2. 理想气体的内能只与____有关。
3. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = - ____ / n^2。
物化作业课后答案

第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中,为什么要用环境的压力e P ?在什么情况下可用体系的压力体P ? 答:在体系发生定压变化过程时,气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中,可用体系的压力体P 代替e P 。
1-2 298K 时,5mol 的理想气体,在(1)定温可逆膨胀为原体积的 2 倍; ( 2 )定压下加热到373K ;(3)定容下加热到373K 。
已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。
计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。
解 (1) △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S (2) kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = - 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P (3) kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体,n=2mol , P=10P θ,T=300K 。
求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3,做功多少? (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ,做了多少功?(3)膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时,气体做多少功?dVp dl A p dl f W ⋅=⋅⋅=⋅=外外外δ解:(1)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且Pa P e 510=J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- (2)此变化过程为恒外压的膨胀过程,且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθθθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= (3) Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θθ1-4 1mol 理想气体在300K 下,1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3,求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。
物化1_7章答案

第一章习题解答1.1物质的体膨胀系数αV与等温压缩率κT的定义如下:试导出理想气体的、与压力、温度的关系解:对于理想气体:PV=nRT , V= nRT/P求偏导:1.2 气柜储存有121.6kPa,27℃的氯乙烯(C2H3Cl)气体300m3,若以每小时90kg的流量输往使用车间,试问储存的气体能用多少小时?解:将氯乙烯(M w=62.5g/mol)看成理想气体:PV=nRT , n= PV/RTn=121600⨯300/8.314⨯300.13 (mol)=14618.6molm=14618.6⨯62.5/1000(kg)=913.66 kgt=972.138/90(hr)=10.15hr1.3 0℃,101.325kPa的条件常称为气体的标准状况,试求甲烷在标准状况下的密度?解:将甲烷(M w=16g/mol)看成理想气体:PV=nRT , PV =mRT/ M w甲烷在标准状况下的密度为=m/V= PM w/RT=101.325⨯16/8.314⨯273.15(kg/m3)=0.714 kg/m31.4 一抽成真空的球形容器,质量为25.0000g。
充以4℃水之后,总质量为125.0000g。
若改充以25℃,13.33kPa的某碳氢化合物气体,则总质量为25.0163g。
试估算该气体的摩尔质量。
水的密度按1 g.cm-3计算。
解:球形容器的体积为V=(125-25)g/1 g.cm-3=100 cm3将某碳氢化合物看成理想气体:PV=nRT , PV =mRT/ M wM w= mRT/ PV=(25.0163-25.0000)⨯8.314⨯300.15/(13330⨯100⨯10-6)M w =30.51(g/mol)1.5 两个容器均为V的玻璃球之间用细管连接,泡密封着标准状况下的空气。
若将其中一个球加热到100℃,另一个球则维持0℃,忽略连接细管中的气体体积,试求该容器空气的压力。
物化练习题及答案

物化练习题及答案一、选择题(每题4分,共40分)1. 锌可以和下列哪种物质发生反应?A. 铜B. 铝C. 钢铁D. 铂答案:A2. 以下哪个元素是地球上最常见的金属元素?A. 铁B. 铝C. 铜D. 锌答案:B3. 哪种燃料的能量密度最高?A. 木材B. 天然气D. 汽油答案:D4. 以下哪种物质在常温下为液体?A. 铁B. 铝C. 汞D. 铂答案:C5. 温度为摄氏零下273.15度时,气体的体积为零,这一温度点被称为:A. 绝对零度B. 熔点C. 沸点D. 环境温度答案:A6. 水在常温下的存在形态是:A. 液体C. 固体D. 上述都是答案:D7. 以下哪个元素是地球上最常见的非金属元素?A. 氧B. 氮C. 碳D. 硅答案:A8. 化学式H2O表示的物质是:A. 水B. 氧气C. 化学反应D. 碳酸答案:A9. 哪种金属在常温下属于液体?B. 铝C. 汞D. 铜答案:C10. 化学名称Fe表示的元素是:A. 铝B. 铁C. 铅D. 锡答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 短程有色金属成本较低,适合制造耐腐蚀、散热等需要。
答案:铝2. 电子元器件中常使用的金属材料是导体。
答案:铜3. 在自然界中,最多的元素是氢。
答案:氢4. 所有物质由不可再分割的最小粒子组成,称为原子。
答案:原子三、简答题(每题10分,共40分)1. 解释物质的三态是什么?并举例说明。
答案:物质的三态分别是固态、液态和气态。
在固态下,物质的分子密集排列,不易流动,例如冰。
在液态下,物质的分子较为稀疏,可以流动,例如水。
在气态下,物质的分子排列较为松散,具有较高的热运动能量,例如水蒸气。
2. 什么是化学反应?举例说明。
答案:化学反应是指物质在化学变化过程中,原有的物质经过分子之间的构建、断裂和重新组合,形成新的物质的过程。
例如,当铁与氧气反应形成铁锈时,化学反应发生。
3. 解释燃烧现象的化学原理。
答案:燃烧是一种快速氧化反应,它需要燃料、氧气和可燃物质达到着火点的温度。
物理化学习题库(含答案)

《物理化学》复习思考题热力学一、判断题: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、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。
()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。
( )4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。
( )5、系统处于热力学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间而变。
()6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变,则该系统一定处于平衡态。
()7、隔离系统的热力学能是守恒的。
()8、隔离系统的熵是守恒的。
()9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()10、绝热过程都是定熵过程。
()11、一个系统从始态到终态,只有进行可逆过程才有熵变。
()12、系统从同一始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则一定达不到此终态。
()13、热力学第二定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到高温物体是不可能的。
()14、系统经历一个不可逆循环过程,其熵变> 0。
()15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,非体积功W’<0,且有W’> G和 G<0,则此状态变化一定能发生。
()16、绝热不可逆膨胀过程中 S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中 S <0。
()17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。
( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。
( )19、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。
( )20、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。
( )21、焓的增加量∆H等于该过程中体系从环境吸收的热量。
( )22、一个绝热过程Q = 0,但体系的∆T不一定为零。
( )23、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。
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21.B; 22.D; 23.B; 24.D; 25.C; 26.D; 27.B; 28.B; 31.D; 32.A; 33.D; 34.B; 35.B; 36.C; 37.A; 38.A; 三、多选题答案: 1. CD ; 2. BC ; 3. BC ; 4. CE ; 5. CD ; 6. CD ; 7. DE ; 8. AD ; 9. AD ; 10. DE ; 11. D ; 12. D 。 四、主观题答案: 1.证明:将 dU 代入第 一定律表达式中: 因, ∴ 又∵ (1) ≠ (2) ,所以 δQ 不具有全微分,Q不是状态函数。 2.证明:U = f(T,p) ,∴ 又 ∵ dU = TdS-pdV ,∴ 在等温下: dT = 0 , ∴ 等温下两边同除以 dp : 又∵ ,∴ 3.证明:等压下,,∴。 ∴, 由麦克斯韦关系式: ,则 代入,得: 。 4.证明:(1) 由于内能是状态函数,所以: ΔU3 = ΔU1 + ΔU2 ∵ΔU = Q + W, ∴ Q3 + W3 = (Q1 + W1) + (Q2 + W2), 即 Q3-(Q1 + Q2) = (W1 + W2)-W3 由图上可知:(W1 + W2)-W3 = W1-W3 = ΔABC的面积 ≠ 0 ∴ Q3-( Q1 + Q2) ≠ 0,Q3 ≠ Q1 + Q2 (2) 由公式: 设 C 点温度为 T', (在等压下),(在恒容下) ∴ ΔS3 = ΔS1 + ΔS2 5.证明: ∵ ,∴ 则 6.解:(1)等温过程:ΔU = ΔH = 0,
第一章
热力学第一定律练习题答案
一、判断题解答: 1.错。对实际气体不适应。 2.错。数量不同,温度可能不同。 3.错。没有与环境交换,无热可言;不是相同概念,天气热是指温度 高。 4.错。恒外压过程不一定是恒压过程。 5.错。可能引起内容的变化。 6.错。理想气体绝热压缩,升温不吸热;理想气体恒温膨胀,吸热不 升温。 7.第一句话对,第二句话错,如理想气体的等温过程ΔU = 0,ΔH = 0。 8.错,均相系统的V才与总物质的量成正比。 9.错,两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统 才成立。 10.错,理想气体的U = f(T),U与T不是独立变量。 11.错,绝热压缩温度升高;理想气体恒温可逆膨胀,吸热。 12.第一个结论正确,第二个结论错。 13.错,QV、Qp是状态变化的量、不是由状态决定的量。 14.错,(1)未说明该过程的W'是否为零(2)若W' = 0,该过程的热也 只等于系统的焓变。 15.对。 16.错,这不是理想气体的单纯 pVT 变化。 17.错,该过程的p环 = 0,不是恒压过程。 18.错,在升温过程 中有相变化。 19.错,H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。 20.错,Δ(pV)是状态函数的增量,与途径无关,也不等于功。 21.错,环境并没有复原。 22.错,无限小过程不是可逆过程的 充分条件。 23.错,若有外摩擦力(广义)存在,则不可逆。 24.对。 25.对,。 26.错,一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。 27.错,该条件对服从pVm = RT + bp的气体也成立。 28.错,(∂U/∂V)p≠(∂U/∂V)T 。 29.错,U = H - pV。 30.错,标准生成焓没有规定温度的值。 31.错,该过程不是可 逆过程。 32.错,理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。
第二章
一、判断题答案: 1.对。
热力学第二定律练习题答案
2.错,如绝热不可逆压缩过程。 3.错,理想气体的等温可逆膨胀ΔS > 0。 4.第1,2个结论正确,第3个结论错。 5.错,系统由同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到 达相同的终态。 6.错,环境的熵变应加在一起考虑。 7.错,要在隔离系统中平衡态的熵才最大。 8.错。 9.不矛盾,因气体的状态变化了。 10.错,如过冷水结冰。 11.错,必须可逆相变才能用此公式。 12.错,系统的熵除热熵外,还有构型熵。当非理想气体混合时就可 能有少许热放出。 13.对。 14.错。未计算环境的熵变; 15.错,如过冷水结冰,ΔS < 0,混乱度减小, 16.错,必须在等温、等压,W’ = 0的条件下才有此结论。 17.错,若有非体积功存在,则可能进行,如电解水。 18.错,此说法的条件不完善,如在等温条件下。 19.错,不满足均相系统这一条件。 20.错,不可逆过程中δW ≠ -pdV 。 21.是非题:(1)对;(2)不对;(3)不能; (4)有,如NH4Cl溶于水,或气体绝热不可逆膨胀; (5)可以。 22.ΔS = ΔH/T,ΔS(环) = -ΔU/T ; 23.1mol理想气体,等温过程,V1 V2过程 ; 24.(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。 25.ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG均为0 ; 26.ΔU = 0,ΔS > 0,ΔH > 0,ΔA < 0,ΔG无法确定 ; 27.W、Q、ΔU、ΔH = 0,ΔS > 0。V1 = RT/10 ,V2 = RT V = ½(V1+V2) = 11RT/22 , ΔS1 = Rln(V/V1) = Rln(11/2) ΔS2 = Rln(V/V2) = Rln(11/20) , ΔS = ΔS1+ΔS2 = Rln(121/40) > 0 。 二、单选题答案: 1. D; 2. B; 3. C; 4. C; 5. D; 6. B; 7.C; 8. C; 9. A; 10.B; 11.C; 12.D; 13.C; 14.B; 15.B; 16.B; 17.D; 18.C;
10.解:
ΔH = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3 = (75.4 × 10) - 6032 - (37.7 × 10) = -5648.4 J ΔS = ΔS1 + ΔS2 + ΔS3 = 75.4 × - + 37.7 × = -20.66 J·K-1 ΔG = ΔH-TΔS = - 5648.4 + 263 × (-20.66) = -214.82 J ΔG≈ΔG2 = - RT × = = = 0.09824, = 1.1032 11.解: 用公式 ΔS = -R∑nilnxi = - 8.314 × (0.2 × ln0.2 + 0.5 × ln0.5 + 0.3 × ln0.3) = 8.561 J·K-1 12.解:
6. 解: (1) 以 n mol 空气(体积 V )与箱内空间 V0 共同组成体系, 始态: T0 = 298, V + V0, p, pV = nRT0 终态: T = ? , V0 , p, pV0 = nRT 绝热, Q = 0,ΔU = Wห้องสมุดไป่ตู้ 体积功: (2) 7.解: (1) 绝热可逆过程, (2) W2=梯形面积 = 循环过程: 8.解:先求 b,,代入 ,即 ,所以 9.解:(1) 如右图。 (2) 因为 A→B是恒温可逆过程,所以 因为B→C是等容过程,所以 又因为C→A是绝热可逆过程: 常数 则: 于是 (3) 因为 A→B是恒温可逆过程,所以对理想气体: 又因为 B→C是恒容过程,所以 或 因为C→A是绝热可逆过程,所以 (4) 对此循环的 对同样高低温热源的卡诺循环: 所以 从本题中得知对卡诺循环来说,其热机的效率只与两个热源的温度 有关,而与工作物 质的本性无关。在同样的两个高低温热源之间工作的卡诺热机和任 何其它热机比较, 以卡诺热机的效率最大。
(2)ΔU=ΔH= 0, (3) (4) 7.解:
∵ p = 0, ∴ W = 0,设计如图,按1,2途经计算: Q1 = ΔH1 = 40670 J ,Q2 = - W2 = = 2149.5 J W1 = -p(Vg-Vl) = -pVg = -RT = -3101 J, W2 = -2149.5 J Q' = Q1 + Q2 = 40670 + 2149.5 = 42819.5 J,W' = W1 + W2 = -31012149.5 = -5250.5 J ΔU = Q'-W' = 42819.5-5250.5 = 37569 J ΔH2 = 0,ΔH = ΔH1 = 40670 J,向真空膨胀:W = 0,Q = ΔU = 37569 J ΔS = ΔS1 + ΔS2 = = 109.03 + 5.76 = 114.8 J·K-1 ΔG = ΔH - TΔS = 40670 - 373 × 114.8 = -2150.4 J ΔA = ΔU + TΔS = 37569 - 373 × 114.8 = -5251.4 J 8.解:Pb + Cu(Ac)2 Pb(Ac)2 + Cu ,液相反应,p、T、V均不 变。 W' = -91838.8J,Q = 213635.0 J,W(体积功) = 0,W = W' ΔU = Q + W = 213635-91838.8 = 121796.2 J ΔH = ΔU + Δ(pV) = ΔU = 121796.2 J ΔS = = 213635/298 = 716.9 J·K-1 ΔA = ΔU - TΔS = -91838.8 J,ΔG = -91838.8 J 9.解:确定初始和终了的状态 初态: 终态:关键是求终态温度,绝热,刚性,ΔU = 0 即: 2 × 1.5R × (T2-283.2) = 1 × 2.5R × (293.2-T2) , ∴ T2 = 287.7 K V2 = = 0.04649 + 0.02406 = 0.07055 m3 He (0.04649 m3,283.2 K ) → ( 0.07055 m3,287.7 K ) H2 (0.02406 m3,293.2 K ) → ( 0.07055 m3,287.7 K ) 所以: 同理: ∴ΔS = + = 7.328 + 8.550 = 15.88 J·K