武科大物理化学第三章习题答案

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1、3.1热力学第二定律1.选择题（1）c;（2）d2.不一定，如电解水过程。3.3熵与克劳修斯不等式1.判断下列过程熵的变化情况1）熵增;2）熵减;3）熵增;4）熵减;（5）熵增。2.选择题（1）b3.简答题（1）绝热可逆过程的熵变等于零，绝热不可逆膨胀过程的熵变大于零，绝热不可逆压缩过程的熵变大于零。（2）不能，因为绝热不可逆过程熵变大于零，绝热可逆过程熵变等于零。3.4熵变的计算1.简答题在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1molN2，其状态分别为298K、p与298K、10p，若以全部气体为体系，抽

2、去隔板后，则Q、W、ΔU、ΔH、ΔS中，哪些为零？2.(天大教材p145，习题3.15)5mol单原子理想气体，从始态300K，50kPa先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却至体积为85dm3的末态。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。3.（天大教材p144，习题3.10）1mol理想气体在T=300K下，从始态100KPa到下列各过程，求Q、S及Siso。（1）   可逆膨胀到压力50Kpa；（2）   反抗恒定外压50Kpa，不可逆膨胀至平衡态；（3）   向真空自由膨胀至原体积的2倍。4.（天大教材p146，

3、习题3.21）绝热恒容容器中有一绝热耐压隔板，隔板一侧为2mol的200K，50dm3的单原子理想气体A，另一侧为3mol的400K，100dm3的双原子理想气体B。今将容器中的绝热隔板撤去，气体A与气体B混合达到平衡态，求过程的S。∵绝热恒容混合过程，Q=0,W=0∴△U=0T2=342.86K5.（天大教材p145，习题3.19）  常压下将100g，27℃的水与200g，72℃的水在绝热容器中混合，求最终水温t及过程的熵变。已知水的比定压热容Cp=4.184Jg-1K-1。6.常压下冰的熔点为0℃，比熔化焓fu

4、sh=333.3Jg-1，水的比定压热容Cp=4.184Jg-1K-1。在一绝热容器中有1kg，25℃的水，现向容器中加入0.5kg，0℃的冰。求系统达到平衡后，过程的S。解：将过程看作恒压绝热过程3.5热力学第三定律和化学变化过程熵变的计算3.6亥姆赫兹函数和吉布斯函数1.简答题（1）（a）(b)(c)(d)(e)2.选择题（1）A;(2)B3.10mol双原子理想气体，在298K、1atm时绝热可逆压缩到10atm，计算该过程的Q、W、U、H、S、A和G。已知Sm，l（298K）=130.59JK-1

5、mol-1。解：双原子分子=7/54.（天大教材p148，习题3.36） 已知在101.325kPa下，水的沸点为100°C，其比蒸发焓vaph=2257.4kJkg-1。已知液态水和水蒸气在100~120°C范围内的平均比定压热容分别Cp(H2O,l)=4.224kJkg-1K-1为及Cp(H2O,g)=2.033kJkg-1K-1。今有101.325kPa下120°C的1kg过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径，并按可逆途径分别求过程的S及G。5.（天大教材p148，习题3.40）已知化学

6、反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)：1）利用附录中各物质的数据，求上述反应在25°C时的；2）利用附录中各物质的标准摩尔生成吉布斯函数数据，计算上述反应在25°C时的标准摩尔反应吉布斯函数变的数据；解：3.8热力学基本方程式及麦克斯韦关系式1.选择题（1）b（2）c2.简答题（1）不是dG=SdT+VdP只适用于W’=0的可逆过程，或者W’=0的单相恒组成封闭系统。3.（天大教材p149，习题3.42）求证：(2)对理想气体3.9热力学第二定律在单组分系统相平衡中的应用1.简答题（1）水（2）2.（

7、天大教材p150，习题3.43）已知水在77℃时的饱和蒸气压为41.891kPa。水在101.325kPa下的正常沸点为100℃。求 ：（a）下面表示水的蒸气压与温度关系的方程式中的A和B值。（b）在此温度范围内水的摩尔蒸发焓。（c）在多大压力下水的沸点为105℃。解：（1）将两个点代入方程得（2）根据克-克方程（3）