新版物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案课件 doc - 图文

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?U、?H、?S、?G 和?A。巳知水在 100℃、 p 时的摩尔气化热为 40670 J ·mol

下,若使 1mol 铅与醋酸铜溶液在可逆情况下作用,得电功 8.在 25℃、p

0

91838.8 J,同

时吸热 213635.0 J,计算过程的 ?U、?H、?S、?A、?G 。 9. 如图所示的刚性绝热体系,求抽去隔板达平衡后体系熵变

?S。

精品文摘

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10.计算 - 10℃、p

下,1mol 过冷水凝结成冰时, 过冷水与冰的饱和蒸气压之比: p l ps 。

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巳知 Cp,m(水) = 75.40 J·K ·mol ,Cp,m( 冰) = 37.70 J·K ·mol ,冰的熔化热 ?Hm = 6032

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J·mol

1mol 的混合物,

11.将处于标准状态下的纯氢气,氮气和氨气混合,在标准状态下形成

其组成为: 20% N 2、50% H2、30% NH 3。计算混合过程的 ?S 。

12. 在甲醇脱氢生产甲醛中,发现银催化剂的活性逐渐消失,此现象是否是由于有

o

Ag2O

生成所致?巳知反应在

f

550℃、p

下进行,有关数据如下:

f

G (Ag 2O,298K) = - 10836.6 J m·ol- 1 ;

m

- 1

- 1

H m (Ag 2O,298K) = - 30585 J m·ol- 1

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- 1

- 1

- 1

Cp ,m(Ag) = 26.78 J K ··mol ;Cp,m(Ag 2O) = 65.69 J K· ·mol ;Cp ,m(O2) = 31.38 J K ··mol

0

0

0

13.1mol 水在 p 、100℃时,先从液态变成 的蒸气。计算此过程的 ?G。

5 R

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p 、100℃的蒸气,然后再变成

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0.5 p 、200℃

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- 1

-

S 1,

m

蒸气为理想气体, 巳知水蒸气的 Cp,m = 33.58 J K··mol

- 1

(298K) = 188.7 J K ·

·mol

o

0

14.10mol H2(理想气体 ),CV, m = 2

J·K ·mol ,在 298K、p 时绝热可逆地压缩到

10p

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计算该过程的 Q、W、?U、?H、?S、?A 和?G 。巳知 Sm (298K) = 130.59 J K ·

- 1

·mol

p

a V

2

RT

V

15. 计算符合状态方程 的 1mol 气体从 (p1,V1)恒温可逆膨胀到 (p2,V2)

时的 W、Q、?U、?H、?S、?A 和?G。(用 V1、V2 来表示 ) 。

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。

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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。

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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; 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;

(5) ΔG = 0 ;

(2) ΔH = 0 ; (3) ΔS = 0 ; (4) ΔU = 0 ;

(6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG 都为 0。

(5) 可以。

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 = ?( 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; 19.D; 20.B; 21.B; 22.D; 23.B; 24.D; 25.C; 26.D ; 27.B; 28.B; 29.B; 30.B; 31.D; 32.A; 33.D; 34.B; 35.B; 36.C; 37.A; 38.A ; 39.B; 40.C。 三、多选题答案: 1. CD ; 7. DE ;

2. BC ; 8. AD ;

3. BC ; 9. AD ;

4. CE ; 10. DE ;

5. CD ; 11. D ;

6. CD ; 12. D 。

四、主观题答案:

1. 证明:将 dU 代入第 一定律表达式中:

U

Q

T

V

U

dT

V

T

U

dV

pdV

T

V

U

dT

V

T

p dV

S

p T V p

因 dU

T dS U

V

pdV

V T ,

S T

V

T

T

p T

T

V

p

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