远程物理化学离线作业及答案

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1、浙江大学远程教育学院第一章热力学第一定律一、填空题1.系统的性质分为广度性质和___强度性质__________。2.热力学第一定律的数学表达式是△U=Q+W。3.ΔU=Qv的适用条件是封闭系统中非体积功为零的等容过程。4.O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零（填“小于”、“大于”或“等于”）。二、简答题1.什么是系统？什么是环境？答：将一部分物质从其它部分划分出来作为研究对象，这部分物质称为系统。与系统密切相关的物质和空间称为环境。2.什么是等压过程？什么是可逆过程？答：等压过程：环境压力恒定，系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。可逆过程：系统经过某一过程后，如果能使系统和环境都完

2、全复原，则该过程称为可逆过程。3.什么是热力学第一定律？答：自然界的一切物质都具有能量，能量有多种不同的形式，能量可以从一种形式转化为另一种形式，能量的总量在转化过程中保持不变。4.什么是标准摩尔生成焓？什么是标准摩尔燃烧焓？答：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成1mol物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。在标准压力和指定温度下，1mol物质完全燃烧的焓变，称为该物质的标准摩尔燃烧焓。三、计算题1.1mol单原子理想气体在298K时，在恒定外压为终态压力下从15.00dm3等温膨胀到40.00dm3，求该过程的Q、W、ΔU和ΔH。解：ΔU＝ΔH＝０Ｐ＝nRT/V=(1*8.3

3、1*298)/(40/1000)=61.94KPaW=-61.94*(40-15)=-1548.5JQ=-W=1548.5J2.1mol水在100℃、101.3kPa下蒸发为水蒸气，吸热40.7kJ，求该过程的Q、W、△U和△H。解：Q＝40.7KjW=-3.10kJ△U=37.6Kj△H=40.7kJ3.已知298.2K时，NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4(s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3kJ·mol-1，求下列反应的和2NaCl(s)+H2SO4(l)=Na2SO4(s)+2HCl(g)解：=(∑H)产物－(∑H)反

4、应物＝（－1383－92.3*２）-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol4.已知298.2K时，C（石墨）、H2（g）和C2H6（g）的标准摩尔燃烧焓分别为-393.5kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1和-1559.8kJ·mol-1。计算下列反应的和：2C（石墨）+3H2（g）→C2H6（g）解：＝－84.6kJ/mol=－79.6kJ/mol第二章热力学第二定律一、填空题1.理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和绝热可逆压缩所组成。2.工作在高温热源373K与低温热源298K之间的卡诺热机的效率为0.2。3.1mol100℃，100k

5、Pa液态水的吉布斯能大于1mol100℃，100kPa气态水的吉布斯能（填“小于”、“大于”或“等于”）4.吉布斯能判据的适用条件是封闭系统等温等压和非体积功为零的过程。二、简答题1.什么是自发过程？什么是热力学第二定律？答:自发过程是指一定条件下，不需任何外力介入就能自动发生的过程。热力学第二定律是指热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化，是不可能的2.空调可以把热从低温热源传递到高温热源，这是否与热力学第二定律矛盾？为什么？答：不矛盾。热力学第二定律指出不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化，而空调在制冷时，环境作了电功,同时得到了热，所以环境发生了变化3.熵的物理意

6、义是什么？如何用熵判据判断过程的方向？答:熵是系统混乱程度的度量，孤立系统的熵值永远不会减少，孤立系统杜绝了一切人为控制则可用熵增原理来判别过程的自发方向。孤立系统中使熵值增大的过程是自发过程也是不可逆过程；使系统的熵值保持不变的过程是可逆过程，系统处于平衡状态，孤立系统中不可能发生使熵值变小的任何过程4.什么是热力学第三定律？什么是标准摩尔熵？答：热力学第三定律是在绝对零度，任何纯物质完整结晶的熵等于零。根据热力学第三定律得到的一摩尔物质在标准压力，指定温度时的熵。三、计算题1.1mol300.2K、200kPa的理想气体在恒定外压100kPa下等温膨胀到100kPa。求该过程的△S、

7、△F和△G。解：△S＝5.76J/K△F=-1730J△G=-1730J2.0.50kg343K的水与0.10kg303K的水混合，已知水的Cp,m=75.29J/(mol·K)，求系统的熵变和环境的熵变。解：0.5*75.29*（343－T）＝0.1*75.29*（T－303）T＝336.33△S=Cp,m(T/T0)+Cp,m(T/T1)=2.091J·K-1△S环＝03.在298K和标准状态下，已知金刚石的标准摩尔生成焓为1.