C． D．

68．当热力学第一定律写成dU = δQ – pdV时，它适用于 .

A．理想气体的可逆过程 B．封闭体系的任一过程 C．封闭体系只做体积功过程 D．封闭体系的定压过程

69．在一绝热钢壁体系内，发生一化学反应，温度从T1→T2，压力由p1→p2，则 .

A．Q ＞0，W ＞0，?U ＞ 0 B．Q = 0，W ＜0，?U ＜0 C．Q = 0，W ＞0，?U ＞0 D．Q = 0，W = 0，?U = 0

70．理想气体混合过程中，下列体系的性质，不正确的是 .

A．?S ＞0 B．?H =0 C．?G = 0 D． ?U = 0

71.任意的可逆循环过程，体系的熵变 .

A．一定为零 B．一定大于零 C．一定为负 D．是温度的函数

72．一封闭体系，从A→B变化时，经历可逆（R）和不可逆(IR)途径，则 . A．Q R = Q IR B． C．W R = W IR D．

73．理想气体自由膨胀过程中 .

A．W = 0，Q＞0，?U＞0，?H=0 B．W＞0，Q=0，?U＞0，?H＞0 C．W＜0，Q＞0，?U=0，?H=0 D．W = 0，Q=0，?U=0，?H=0

74．H2和O2在绝热定容的体系中生成水，则 .

A．Q=0，?H＞0，?S孤 = 0 B．Q＞0，W = 0，?U＞0 C．Q＞0，?U＞0，?S孤＞0 D． Q=0，W = 0，?S孤＞0

75．理想气体可逆定温压缩过程中，错误的有 .

A． ?S 体= 0 B． ?U=0 C．Q＜0 D． ?H=0

76．当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时，则 .

A. 焓总是不变的 B．热力学能总是不变的

C．焓总是增加的 D．热力学能总是减小的

77．环境的熵变等于 .

A．

B．

C．

D．

四、计算题：

1．试求1mol理想气体从1000kPa,300K等温可逆膨胀至100kPa过程中的ΔU、ΔH、ΔS、Q、W、ΔG和ΔF。

00

2．mol理想气体从298.15K,2P经下列两条途径到达压力为1 P的终态：(1)等温可逆膨胀；(2)自由膨胀，试求这两过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF.

56

3． 试求1mol理想气体从10Pa,300K等温可逆压缩至10Pa过程中的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、

65

ΔG和ΔF.理想气体从273.15K, 10Pa下等温反抗恒外压10Pa膨胀至体积为原体积的10倍，试求这两过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF.

5

4． 2mol,300K,1.013×10Pa下的单原子理想气体，在等外压下等温膨胀至内外压相等后使其等

4

容升温至1000K压力为6.678×10Pa，计算过程的ΔU、ΔH、Q、W、ΔS、ΔG和ΔF.

－1－1

5、1mol理想气体，其Cv,m=21J·K·mol，从300K开始经历下列可逆过程，由状态I加 热至原温度的2倍，到状态II，（1）定容过程；（2）定压过程。求这两个过程的?U 。 6、 298K时，1molCO(g)放在10molO2中充分燃烧，求（1）在298K时的?rHm；（2）该反

－1

应在398K时的?rHm。已知，CO2和CO的?fHm分别为－393.509kJ·mol和－110.525kJ·mol－1－1－1－1－1

，CO、CO2和O2的Cp,m 分别是29.142 J·K·mol、37.11 J·K·mol和29.355 J·K－1－1

·mol。

7、 过冷CO2(l)在?59℃，其蒸汽压为465.8kPa，同温度固体CO2(s)的蒸汽压为439.2kPa，

－1

求1mol过冷CO2(l)在该温度固化过程的?S。已知，该过程中放热189.5 J·g.

11

8、 1mol O2（理想气体）Cp,m=29.355 J·K·mol,处于293K， 采用不同途径升温至586K，求过程的Q、?H、W、?U。（1）定容过程； （2）定压过程；（3）绝热过程。 9、计算20℃，101.325kPa，1mol液态水蒸发为水蒸汽的汽化热。（已知，100℃，101.325kPa

－1

时，水的?rHm=4067 kJ·mol，水的Cp,m=75.3

－1－1－1－1

J·K·mol，水蒸汽的Cp,m=33.2 J·K·mol）

－1－1

答案：

一、1、错，2、 错，3、 对，4、 对，5、对，6、错，7、对，8、错，9、错，10、错， 11、错，12、对，13、错，14、错，15、 对，16、 错， 17、对，18、 错，19、 错， 20.错，21.错，22．对，23．对，24．错，25错，26．错，27．错，28.错， 29对 ， 30.错，31.对，32.错，33.错，34.错，35.错， 36.错， 37.错

二、1、答： >。 2、答：-128.0kJ/mol ； -120.6kJ/mol。 3、答: 52.25kJ/mol 。 4、答：????T?? ， 低于。 5、答: = = >。 6、答: S*(0 K, 完美晶体)=0。 ???p?H7、答： = ；<。 8、答： 13.38J/K。 9、答：绝热可逆过程；循环过程。 10、答：>0 ；=0 ；>0 ；<0 。 11、答：理想气体。 12、答：0 。13、答： p。 14、答: 绝热可逆压缩。15．最大，最小 16．孤立体系 17．

18．最高 最慢，19．（1）＞0 ＜0 （2）＜ 0，＞0 20．＜0， ＞0， =0， =0 21．= 0，＞0 22． = 0，= 0，= 0 23．＜0，＞0，＞0，＞0。

三、1.B 2.B 3.D 4.C 5.D 6.D 7.A 8.A 9.D 10.D 11.A 12.B 13.A 14.B 15.D 16.C 17.C 18.B 19.D 20.A 21.C 22.C 23.C 24.C，25.D 26.C 27.D 28.B 29.C 30.B 31.B 32.B 33.D 34.D 35.A 36.C 37.A 38.A 39.D 40. C 41.B 42.C 43.C 44.D 45.B 46.C 47.C 48.C 49.B 50、D 51、B 52、B 53、A，54、C，55、D 56、 C 57、 B58、 B 59、B 60、D

61、C 62、D 63．B 64．A 65．C 66．D 67．A 68. C 69. D 70. C 71. A 72..B 73．D 74．D 75．A 76．D 77．B

12

多组分系统热力学

一、判断题：

1 克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。（ ） 2 克—克方程比克拉佩龙方程的精确度高。( )

3 一定温度下的乙醇水溶液，可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。（ ）

4 将克—克方程的微分式用于纯物质的液气两相平衡，因为vapHm>0，所以随着温度的升高，液体的饱和蒸气压总是升高的。（ ）

5 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。（ ） 6 理想混合气体中任意组分B的逸度就等于其分压力pB。（ ） 7 因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。（ ） 8 溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。（ ） 9 理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律，溶质遵从拉乌尔定律（ ）

10 理想液态混合物与其蒸气成气、液两相平衡时，气相总压力p与液相组成xB呈线性关系。（ ）

11 如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。（ ） 12 一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。（ ） 13 化学势是一广度量。（ ） 14 只有广度性质才有偏摩尔量。（ ） 15 稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。（ ）

16 单组分系统的熔点随压力的变化可用克劳休斯-克拉佩龙方程解释。（ ） 17． 公式 dG = －SdT + Vdp只适用于可逆过程。（ ） 18． 某一体系达平衡时，熵最大，自由能最小。（ ）

//

19．封闭体系中，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，则此变化过程一定能发生。（ ）

13

20．根据热力学第二定律 ，能得出 （ ）

21．只有可逆过程的?G才可以直接计算。（ ）

22．凡是自由能降低的过程一定都是自发过程。（ ）

，从而得到 。

23．只做体积功的封闭体系， 的值一定大于零。（ ）

24．偏摩尔量就是化学势。（ ）

25．在一个多组分溶液中，只有溶质才有偏摩尔量。（ ）

26．两组分混合成溶液时，没有热效应产生，此时形成的溶液为理想溶液。（ ） 27．拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。（ ） 28．偏摩尔量因为与浓度有关，因此它不是一个强度性质。（ ） 29．化学势判据就是Gibbs自由能判据。（ ）

30．自由能G是一状态函数，从始态I到终态II，不管经历何途径，?G总是一定的。（ ）

/

31．定温、定压及W=0时,化学反应达平衡,反应物的化学势之和等于产物的化学势之和。（ ）

二、填空题：

1、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是(i) ；(ii) ；(iii) 。

2、贮罐中贮有20℃,40kPa的正丁烷,并且罐内温度、压力长期不变。已知正丁烷的标准沸点是272.7K,根据 ，可以推测出,贮罐内的正丁烷的聚集态是 态。

－１

3、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别是7.20×107Pa·kg·mol和133×

－１

108Pa·kg·mol,由亨利定律系数可知,在相同条件下, 在水中的溶解度大于 在水中的溶解度。

4、28.15℃时，摩尔分数x(丙酮)=0.287的 氯仿丙酮混合物的蒸气压为29400Pa，饱和蒸气中氯仿的摩尔分数y（氯仿）=0.181。已知纯氯仿在该温度下的蒸气压为29. 57kPa。以同温度下纯氯仿为标准态，氯仿在该真实液态混合物中的活度因子为 ；活度为 。 5、在温度T时某纯液体A的蒸气压为11.73kPa，当非挥发性组分B溶于A中，形成xA=0.800的液态混合物时，液态混合物中A的蒸气压为5.33kPa，以纯液体A为 标准态，则组分A的活度为 ，活度因子为 。

Θ

6、某理想稀溶液的温度为T，压力为p，溶剂A的摩尔分数为xA，则组分A的化学势表达式为：?A=_____________________________________。

7、50℃时，液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍，A和B构成理想液态混合物。气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则在气相中B的摩尔分数为 。

8、写出理想液态混合物任意组分B的化学势表达式： ??????????????????。

-23

9、0℃，101.325kPa压力下，O2(g)在水中的溶解度为4.49×10dm/kg，则0℃时O2(g)在水中的亨利系数为kx(O2)= Pa。

10、在一定的温度和压力下某物质液气两相达到平衡，则两相的化学势?B（l）与?B（g）??????；若维持压力一定，升高温度，则?B（l）与?B（g）都随之??????；但?B（l）比?B（g）???????，这是因为?????????????。

11、某均相系统由组分A和B组成，则其偏摩尔体积的吉布斯-杜安方程是 。

14

12、克-克方程的适用条件为 。 13、偏摩尔熵的定义式为 。

14、甲醇-乙醇、乙醇-水、水-盐酸三组混合物或溶液中，可看成理想液态混合物的是 。

15、 对于理想稀溶液，在一定温度下溶质B的质量摩尔浓度为bB，则B的化学势表达式为 。

16 、在300K和平衡状态下，某组成为xB=0.72 混合物上方B的蒸气压是纯B的饱和蒸气 压的60%，那么：(i)B的活度是 ；(ii)B的活度因子是 ；(iii)同温度下从此溶液中取出1mol的纯B（组成可视为不变）则系统G的变化是 。 17、一般而言，溶剂的凝固点降低系数kf与 。

18、 某非挥发性溶质的溶液通过半透膜与纯溶剂达渗透平衡，则此时溶液的蒸气压一定 纯溶剂的蒸气压。

19 、均相多组分系统中，组分B的偏摩尔体积定义VB为 。

20、理想气体混合物中任意组分B的化学势表达式为 。

21．在绝热定容的容器中，两种同温度的理想气体混合，?G ，?S ，?H 。 22．理想溶液混合时，?mixV , ?mixS , ?mixG , ?mixH 。 23．在孤立体系中（体积不变），发生剧烈化学反应，使系统的温度及压力明显升高，则该系统的?S____、?U____、?H____ 、?F____。

24．比较水的化学势的大小（此处p=101.325kPa）：（填 >、< 或 =）

①μ(l,100℃, p) ____μ(g,100℃, p) ②μ(l,100℃, p) ____μ(l,100℃,2p) ③μ(g,100℃, p) ____μ(g,100℃,2p) ④μ(l,100℃,2p) ____μ(g,100℃,2p) ⑤μ(l,101℃, p) ____μ(g,101℃, p)

25．非理想溶液溶质的化学势表示式____，其标准态为____。 26．利用?G≤0判断自发过程的条件是__________________。 27．在一定的温度及压力下，某物质液汽两相达平衡，则两相的化学势μB(l)与μB(g)______；若维持压力不变，升高温度，则μB(l)和μB(g)都______；但μB(l)比μB(g)______。 28．理想溶液中任意组分B的化学势：μB=_______________。

29． 298K、101.325kPa，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为2升，溶有0.5mol萘，第二瓶为1升，溶有0.25mol萘，若以μ1和μ2表示两瓶中萘的化学势，则它们的关系为__________。

三、选择题：

1. 将克拉佩龙方程用于H2Ｏ的液固两相平衡，因为Vm（H2Ｏ，1）＜Vm(H2Ｏ，s），所以随着压力的增大,则H2Ｏ（1）的凝固点将：( )

(A)上升 (B)下降 (C)不变 2. 克-克方程式可用于（ )

(A) 固-气及液-气两相平衡 (B) 固-液两相平衡 (C) 固-固两相平衡

3. 液体在其T, p满足克-克方程的条件下进行汽化的过程,以下各量中不变的是：( )

(A)摩尔热力学能 (B)摩尔体积 (C)摩尔吉布斯函数 (D)摩尔熵

15