物理化学习题课(一).pdf

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1、假定气体为理想气体，计算下列过程的熵变：a)将1molN2(T,p)与0.5molN2(T,p)等温等压混合；b)将1molN2(T,V)与1molN2(T,V)等温等容混合(Vmix=V)；熵变与a)是否相同？物理化学习题课（一）c)将1molN2(T,p)与0.5molO2(T,p)等温等压混合，熵变与a)是否相同？热力学部分答：a）熵变为零；b）不相同，熵减小；何荣桓c）不相同，熵增大一定量的某物质从液态等温等压可逆蒸发成气态，判将一定量的某纯液体在常压下加热。讨论在加热过断该过程的ΔH、ΔU、ΔS、ΔA、

2、ΔG、Q、W的数程中体系性质U，H，S，G是否都升高，为什么？值大于零、等于零还是小于零（非体积功为零）。假设为封闭体系，且体系不做非体积功：ΔG=0ΔH>0ΔH>0Q>0，W<0Q>0ΔU=Q+W>0(吸收的热不可能全部作体积功)W<0dU=TdS−pdV>0,ΔS=Q/T>0ΔU=Q+W>0(吸收的热不可能全部作体积功)TdS>pdV,dV>0,thendS>0ΔA=Q+W-TΔS=W<0∂G()=−S,S>0(纯液体,无离子),dT>0,∴ΔG<0p∂T标准压力下，-5oC的液态水变成-5oC的冰，其焓变、

3、1.将101325Pa下的100g气态氨在正常沸点(-33.4℃)凝结为熵变和吉布斯自由能变是大于还是小于零？液体，计算Q、W、ΔU、ΔH。已知氨在正常沸点时的蒸发焓为13681J.g-1，依题意，系统等压且放热，故焓变<0;气态氨可作为理想气体，液体的体积可忽略不计。系统的温度和压力无改变，固体冰的熵值小于液体水的熵值，所以熵变<0;解：ΔH=Qp=-1368kJΔG=ΔH-TΔSW=1170kJ该过程为不可逆过程，TdS>Q(Q=dH)ΔU=Q+W=−125.1kJ故吉布斯自由能变小于零。12.某电冰箱内的温

4、度为0℃，室温为25℃，今欲使1000g3.一绝热容器被隔板分成体积相等的两部分，左边有温度为0℃的水变成冰，问最少需做功多少？1mol10℃的O2，右边有1mol20℃的H2。设两种已知0℃时冰的熔化焓为333.4J.g-1。气体均可当作理想气体，求两边温度相等时总的熵变。若将隔板抽去，求总的熵变。T−Thl解：W=Q=30.51kJTT=288.15Kh0.0063J/K11.54J/K10.将克拉佩龙方程用于HＯ的液固两相平衡，因为4.dU=nCv,mdT公式对一定量的理想气体的任何2V（HＯ，1）＜V(H

5、Ｏ，s），所以随着压力的增pVT过程都适用。(√)m2m2大,则HＯ（1）的凝固点将：()2(A)上升(B)下降(C)不变5.一定量理想气体的熵只是温度的函数。(X)dpΔH10答:B=∗dTTΔV6.绝热过程都是定熵过程。m(X)11.在α、β两相中都含有A和B两种物质，当达到相平7.热力学第二定律的克劳修斯说法是：衡时，下列三种情况正确的是：（）(X)αααβαβ热从低温物体传到高温物体是不可能的。(A)μ=μ(B)μ=μ(C)μ=μABAAAB8.系统经历一个不可逆循环过程，其熵变>0。(X)11答:B9.

6、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。(√)12.100℃，101325Pa的液态H2O(l)的化学势μl，100℃，15.理想液态混合物的混合性质是（）101325Pa的气态H2O(g)的化学势μg，二者的关系为（）(A)μl>μg(B)μl<μg(C)μl=μg(A)ΔmixV=0，ΔmixH=0，ΔmixS>0，ΔmixG<012答:C(B)ΔmixV<0，ΔmixH<0，ΔmixS<0，ΔmixG=013.由A及B双组分构成的α和β两相系统，则在一定T、p下，(C)ΔmixV>0，ΔmixH>0，Δmi

7、xS=0，ΔmixG=0物质A由α相自发向β相转移的条件为（）αβαβαβ13答:A(D)ΔmixV>0，ΔmixH>0，ΔmixS<0，ΔmixG>0(A)μ>μ(B)μ<μ(C)μ=μAAABAB15答:A14.某物质溶于互不相溶的两液相α和β中，该物质在α相16.稀溶液的凝固点Tf与纯溶剂Tf*的凝固点比较，Tf

8、2(C)析出的固相是纯溶剂(D)析出的固相是纯溶质αβ2A(α)⇔A(β)(C)2μ(A)=μ(A)22产物反应物16答:C14答:C　平衡时：　∑νiμi=∑νiμii=1i=1219.在一定压力下，纯物质A的沸点、蒸气压和化学势分17.若使CO在水中的溶解度为最大，应选择的条件是（）别为Tb*、pA*和μA*，加入少量不挥发性的溶质形成2溶液之后分别变成Tb、pA和μ