物理化學(xué)習(xí)題及答案.doc

第一章 熱力學(xué)第一定律選擇題熱力學(xué)第一定律U=Q+W 只適用于（ ）(A) 單純狀態(tài)變化 (B) 相變化 (C) 化學(xué)變化 (D) 封閉物系的任何變化 答案：D2關(guān)于熱和功, 下面的說(shuō)法中, 不正確的是(A) 功和熱只出現(xiàn)于系統(tǒng)狀態(tài)變化的過(guò)程中, 只存在于系統(tǒng)和環(huán)境間的界面上(B) 只有在封閉系統(tǒng)發(fā)生的過(guò)程中, 功和熱才有明確的意義(C) 功和熱不是能量, 而是能量傳遞的兩種形式, 可稱(chēng)之為被交換的能量(D) 在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的過(guò)程中, 如果內(nèi)能不變, 則功和熱對(duì)系統(tǒng)的影響必互相抵消 答案：B關(guān)于焓的性質(zhì), 下列說(shuō)法中正確的是（ ）(A) 焓是系統(tǒng)內(nèi)含的熱能, 所以常稱(chēng)它為熱焓 (B) 焓是能量, 它遵守?zé)崃W(xué)第一定律(C) 系統(tǒng)的焓值等于內(nèi)能加體積功 (D) 焓的增量只與系統(tǒng)的始末態(tài)有關(guān) 答案：D。因焓是狀態(tài)函數(shù)。涉及焓的下列說(shuō)法中正確的是（ ）(A) 單質(zhì)的焓值均等于零 (B) 在等溫過(guò)程中焓變?yōu)榱?(C) 在絕熱可逆過(guò)程中焓變?yōu)榱?(D) 化學(xué)反應(yīng)中系統(tǒng)的焓變不一定大于內(nèi)能變化 答案：D。因?yàn)殪首僅=U+(pV)，可以看出若(pV)0則HU。下列哪個(gè)封閉體系的內(nèi)能和焓僅是溫度的函數(shù)（ ）(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有氣體 (D) 理想氣體 答案：D與物質(zhì)的生成熱有關(guān)的下列表述中不正確的是（ ）(A) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單質(zhì)的生成熱都規(guī)定為零 (B) 化合物的生成熱一定不為零 (C) 很多物質(zhì)的生成熱都不能用實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量(D) 通常所使用的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱數(shù)據(jù)實(shí)際上都是相對(duì)值 答案：A。按規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下最穩(wěn)定單質(zhì)的生成熱為零。dU=CvdT及dUm=Cv,mdT適用的條件完整地說(shuō)應(yīng)當(dāng)是（ ）(A) 等容過(guò)程 (B)無(wú)化學(xué)反應(yīng)和相變的等容過(guò)程 (C) 組成不變的均相系統(tǒng)的等容過(guò)程(D) 無(wú)化學(xué)反應(yīng)和相變且不做非體積功的任何等容過(guò)程及無(wú)反應(yīng)和相變而且系統(tǒng)內(nèi)能只與溫度有關(guān)的非等容過(guò)程 答案：D下列過(guò)程中, 系統(tǒng)內(nèi)能變化不為零的是（ ）(A) 不可逆循環(huán)過(guò)程 (B) 可逆循環(huán)過(guò)程 (C) 兩種理想氣體的混合過(guò)程 (D) 純液體的真空蒸發(fā)過(guò)程答案：D。因液體分子與氣體分子之間的相互作用力是不同的故內(nèi)能不同。另外，向真空蒸發(fā)是不做功的，W0，故由熱力學(xué)第一定律UQW得UQ，蒸發(fā)過(guò)程需吸熱Q0，故U0。第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不能制造成功的原因是（ ）(A) 能量不能創(chuàng)造也不能消滅 (B) 實(shí)際過(guò)程中功的損失無(wú)法避免 (C) 能量傳遞的形式只有熱和功 (D) 熱不能全部轉(zhuǎn)換成功答案：A蓋斯定律包含了兩個(gè)重要問(wèn)題, 即（ ）(A) 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第三定律 (B) 熱力學(xué)第一定律及熱的基本性質(zhì)(C) 熱力學(xué)第三定律及熱的基本性質(zhì) (D) 熱力學(xué)第一定律及狀態(tài)函數(shù)的基本特征 答案：D當(dāng)某化學(xué)反應(yīng)rCp,m0,則該過(guò)程的隨溫度升高而（ ）(A) 下降 (B) 升高 (C) 不變 (D) 無(wú)規(guī)律 答案：A。根據(jù)Kirchhoff公式可以看出。在下面涉及蓋斯定律的表述中, 不正確的是（ ）(A) 對(duì)在等溫等壓且不做非體積功的條件下, 發(fā)生的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程和相變過(guò)程, 可使用蓋斯定律(B) 對(duì)在等溫等容且不做功的條件下, 發(fā)生的各個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程, 可使用蓋斯定律(C) 同一物質(zhì)在蓋斯定律涉及的幾個(gè)反應(yīng)中都出現(xiàn)時(shí), 只要無(wú)溶解等現(xiàn)象, 相態(tài)不同也可加減(D) 利用蓋斯定律求某個(gè)反應(yīng)的熱效應(yīng)時(shí)可引入一些別的反應(yīng),設(shè)想一些中間步驟, 無(wú)論實(shí)際反應(yīng)是否按這些中間步驟進(jìn)行都可以答案：C下面的說(shuō)法符合熱力學(xué)第一定律的是（ ）(A) 在一完全絕熱且邊界為剛性的密閉容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),其內(nèi)能一定變化(B) 在無(wú)功過(guò)程中, 內(nèi)能變化等于過(guò)程熱, 這表明內(nèi)能增量不一定與熱力學(xué)過(guò)程無(wú)關(guān)(C) 封閉系統(tǒng)在指定的兩個(gè)平衡態(tài)之間經(jīng)歷絕熱變化時(shí), 系統(tǒng)所做的功與途徑無(wú)關(guān)(D) 氣體在絕熱膨脹或絕熱壓縮過(guò)程中, 其內(nèi)能的變化值與過(guò)程完成的方式無(wú)關(guān)答案：C。因絕熱時(shí)UQWW。（A）中無(wú)熱交換、無(wú)體積功故UQW0。（B）在無(wú)功過(guò)程中UQ，說(shuō)明始末態(tài)相同熱有定值，并不說(shuō)明內(nèi)能的變化與過(guò)程有關(guān)。（D）中若氣體絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹所做的功顯然是不同的，故U亦是不同的。這與內(nèi)能為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)并不矛盾，因從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱可逆膨脹與絕熱不可逆膨脹不可能到達(dá)同一終態(tài)。關(guān)于熱平衡, 下列說(shuō)法中正確的是（ ）(A) 系統(tǒng)處于熱平衡時(shí), 系統(tǒng)的溫度一定等于環(huán)境的溫度 (B)并不是所有熱力學(xué)平衡系統(tǒng)都必須滿(mǎn)足熱平衡的條件(C) 若系統(tǒng)A與B成熱平衡, B與C成熱平衡, 則A與C直接接觸時(shí)也一定成熱平衡(D) 在等溫過(guò)程中系統(tǒng)始終處于熱平衡答案：C。（A）中系統(tǒng)處于熱平衡時(shí)，若為絕熱系統(tǒng)則系統(tǒng)的溫度與環(huán)境無(wú)關(guān)，故不一定等于環(huán)境溫度。（D）等溫過(guò)程中，系統(tǒng)不一定處于熱平衡中。例如，A的溫度大于B，A向B傳熱，而B(niǎo)向外散熱。若傳入B的熱與從B散去的熱相等，則B的溫度不變，為一等溫過(guò)程，但A與B之間卻并沒(méi)有達(dá)到熱平衡。關(guān)于節(jié)流膨脹, 下列說(shuō)法正確的是(A)節(jié)流膨脹是絕熱可逆過(guò)程(B)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的內(nèi)能變化(C)節(jié)流膨脹中系統(tǒng)的焓值改變(D)節(jié)流過(guò)程中多孔塞兩邊的壓力不斷變化 答案：B在一個(gè)循環(huán)過(guò)程中，物系經(jīng)歷了i步變化，則(A) Qi=0 (B) QiWi=0 (C) Wi=0 (D) QiWi=0 答案：D。因?yàn)閁QiWi，循環(huán)過(guò)程U0。與物質(zhì)的燃燒熱有關(guān)的下列表述中不正確的是(A) 可燃性物質(zhì)的燃燒熱都不為零 (B) 物質(zhì)的燃燒熱都可測(cè)定，所以物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓不是相對(duì)值(C) 同一可燃性物質(zhì)處于不同狀態(tài)時(shí),其燃燒熱不同 (D) 同一可燃性物質(zhì)處于不同溫度下,其燃燒熱之值不同 答案：B。關(guān)于基爾霍夫定律適用的條件,確切地說(shuō)是(A) 等容條件下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程 (B) 等壓條件下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程 (C) 等壓或等容且不做非體積功的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程(D) 純物質(zhì)在不同溫度下的可逆相變過(guò)程和等壓反應(yīng)過(guò)程 答案：C關(guān)于熱力學(xué)可逆過(guò)程,下面的說(shuō)法中不正確的是(A) 可逆過(guò)程不一定是循環(huán)過(guò)程 (B) 在等溫可逆過(guò)程中,系統(tǒng)做功時(shí),系統(tǒng)損失的能量最小(C) 在等溫可逆過(guò)程中,環(huán)境做功時(shí),系統(tǒng)得到的功最小 (D) 可逆過(guò)程中的任何一個(gè)中間態(tài)都可從正逆兩個(gè)方向到達(dá)答案：B。因可逆過(guò)程系統(tǒng)做最大功，故系統(tǒng)損失的能量最大。理想氣體自由膨脹與范德華氣體絕熱自由膨脹的區(qū)別在于范德華氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后(A) H0 (B) W=0 (C) U0 (D) Q=0 答案：A。上述兩過(guò)程因絕熱和不做功故W與Q均為零。于是U亦均為零。理想氣體自由膨脹的焓未變，但范德華氣體絕熱自由膨脹的焓卻不等于零。因?yàn)檎鎸?shí)氣體的焓不僅是溫度的函數(shù)也是壓力或體積的函數(shù)。如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時(shí)間，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，今以電阻絲為體系有： (A) W =0， Q <0， DU <0 (B). W0， Q <0， DU >0(C) W <0， Q <0， DU >0 (D). W <0， Q =0， DU >0答案：B。電阻絲得到電功，故W0；電功全部轉(zhuǎn)化為熱并部分傳給水，故Q0；電阻絲仍有部分熱沒(méi)有傳給水，故DU0。如圖，用隔板將剛性絕熱壁容器分成兩半，兩邊充入壓力不等的空氣(視為理想氣體)，已知p右> p左，將隔板抽去后: （A） Q 0, W 0, DU 0 （B） Q0, W <0, DU >0 （C）. Q >0, W <0, DU >0 （D） DU 0, QW ¹0答案：A。因系統(tǒng)為恒容絕熱，QW0，故DU0。對(duì)于理想氣體，下列關(guān)系中哪個(gè)是不正確的： 答案：A。理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)。凡是在孤立體系中進(jìn)行的變化，其DU 和DH 的值一定是：（A）DU >0, DH >0 （B）DU 0, DH 0 （C） DU <0, DH <0 （D）DU 0，DH 大于、小于或等于零不能確定。 答案：D。在實(shí)際氣體的節(jié)流膨脹過(guò)程中，哪一組描述是正確的:（A）Q >0, DH 0, Dp < 0 （B）Q 0, DH <0, Dp >0 （C）Q 0, DH 0, Dp <0 （D）Q <0, DH 0, Dp <0 答案：C。節(jié)流膨脹過(guò)程恒焓絕熱且壓力降低。DH Qp此式適用于哪一個(gè)過(guò)程:（A）理想氣體從101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨脹到10132.5Pa （B）在0、101325Pa下，冰融化成水（C）電解CuSO4的水溶液 （D）氣體從(298K，101325Pa)可逆變化到(373K，10132.5Pa ) 答案：B。DH Qp成立的條件是恒壓、W0。一定量的理想氣體，從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V1、V2。（A） V1 < V2 （B） V1 = V2 （C） V1 > V2 （D） 無(wú)法確定 答案：C（因絕熱過(guò)程無(wú)法從環(huán)境吸熱，則同樣溫度下壓力較低，體積較小。） 某化學(xué)反應(yīng)在恒壓、絕熱和只作體積功的條件下進(jìn)行，體系溫度由T1升高到T2，則此過(guò)程的焓變DH:（A小于零 （B）大于零（C）等于零（D）不能確定 答案：C。因恒壓、不做其它功，DHQp，又因絕熱故DH0。下圖為某氣體的pV 圖。圖中AB為恒溫可逆變化，AC為絕熱可逆變化，AD為多方不可逆變化。B, C, D態(tài)的體積相等。問(wèn)下述關(guān)系中哪一個(gè)錯(cuò)誤？（A） TB > TC （B）TC > TD （C）TB > TD （D）TD > TC 答案：B在體系溫度恒定的變化過(guò)程中，體系與環(huán)境之間：（A）一定產(chǎn)生熱交換 （B）一定不產(chǎn)生熱交換（C）不一定產(chǎn)生熱交換 （D）溫度恒定與熱交換無(wú)關(guān) 答案：C。例如，理想氣體自由膨脹為恒溫過(guò)程，W0，Q0。 某絕熱封閉體系在接受了環(huán)境所做的功后，其溫度：（A）一定升高 （B）一定降低 （C）一定不變 （D）不一定改變 答案：A體系的狀態(tài)改變了，其內(nèi)能值：（A）必定改變 (B) 必定不變 (C) 不一定改變 (D) 狀態(tài)與內(nèi)能無(wú)關(guān) 答案：C。例如，理想氣體恒溫下體積發(fā)生變化其內(nèi)能不變。在一定T、p下，氣化焓DvapH ,熔化焓DfusH 和升華焓DsubH 的關(guān)系：(A) DsubH > DvapH (B) DsubH > DfusH (C) DsubH = DvapH +DfusH(D) DvapH > DsubH 答案：D一可逆熱機(jī)與一不可逆熱機(jī)在其它條件都相同時(shí), 燃燒等量的燃料, 則可逆熱機(jī)牽引的列車(chē)行走的距離:(A) 較長(zhǎng) (B) 較短 (C) 一樣 (D) 不一定 答案：A封閉體系中，有一個(gè)狀態(tài)函數(shù)保持恒定的變化途徑是什么途徑？(A)一定是可逆途徑 (B)一定是不可逆途徑 (C)不一定是可逆途徑 (D)體系沒(méi)有產(chǎn)生變化 答案：C某體系在非等壓過(guò)程中加熱，吸熱Q，使溫度從T1升到T2，則此過(guò)程的焓增量DH :(A)DH = Q (B)DH = 0 (C)DH = DU +D(pV) (D)DH 等于別的值。 答案：C非理想氣體進(jìn)行絕熱自由膨脹時(shí)，下述答案中哪一個(gè)錯(cuò)誤：(A)Q = 0 (B)W = 0 (C)DU = 0 (D)DH = 0 答案：D下述哪一種說(shuō)法正確：（A）理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)不一定為零 （B）非理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)一定不為零（C）理想氣體不能用作電冰箱的工作介質(zhì) （D）使非理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)為零的p, T值只有一組答案：C。因理想氣體的焦耳湯姆遜系數(shù)等于零，膨脹后不能致冷，故不能用作冰箱的工作介質(zhì)。欲測(cè)定有機(jī)物的燃燒熱Qp ,一般使反應(yīng)在氧彈中進(jìn)行，實(shí)測(cè)得熱效為QV。由公式得：Qp = QV + nRT = QV + pV,式中p應(yīng)為何值？(A)氧彈中氧氣壓力 (B)鋼瓶中氧氣壓力 (C) p$ (D) 實(shí)驗(yàn)室大氣壓力 答案：D下述說(shuō)法何者正確：(A)水的生成熱即是氧氣的燃燒熱 (B)水蒸汽的生成熱即是氧氣的燃燒熱 (C)水的生成熱即是氫氣的燃燒熱 (D)水蒸汽的生成熱即是氫氣的燃燒熱 答案：C一恒壓反應(yīng)體系，若產(chǎn)物與反應(yīng)物的Cp >0,則此反應(yīng):(A)吸熱 (B)放熱 (C)無(wú)熱效應(yīng) (D)吸放熱不能肯定答案：D;問(wèn)答題對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō)UT0，是否說(shuō)明若水蒸氣為理想氣體則在25下將水蒸發(fā)成水蒸氣時(shí)UT0？答：溫度不變內(nèi)能則不變的說(shuō)法只是對(duì)理想氣體才適用。水蒸發(fā)變?yōu)樗魵獠环洗藯l件，故不成立。實(shí)際上水蒸發(fā)過(guò)程需吸收熱量q=UW，可見(jiàn)所吸之熱一部分對(duì)外做功，一部分使內(nèi)能增加。說(shuō)明下列有關(guān)功的計(jì)算公式的使用條件。（1）Wp(外)V （2）WnRTlnV2/V1（3）WpV=nRT（4）WCvT（5） Cp/Cv答：由體積功計(jì)算的一般公式可知：（1）外壓恒定過(guò)程。則Wp(外)V。 （2）理想氣體恒溫可逆過(guò)程。此時(shí)p(外)p(內(nèi))，pV=nRT，（3）液體在恒溫恒壓p（外）p（內(nèi)）下蒸發(fā)成氣體，此蒸氣為理想氣體，且液體體積與氣體體積相比較可以略去。（4）理想氣體絕熱過(guò)程。UWCvT（5）理想氣體絕熱可逆過(guò)程。，代入功的積分式可得。從同一始態(tài)膨脹至體積相同的終態(tài)時(shí)，為什么理想氣體的恒溫膨脹功總大于絕熱可逆膨脹功？答：兩過(guò)程中壓力下降程度不同，理想氣體恒溫可逆膨脹過(guò)程中從環(huán)境吸熱因此壓力下降較小，而理想氣體絕熱可逆膨脹過(guò)程中無(wú)法從環(huán)境吸熱故壓力下降較大，因此理想氣體恒溫可逆膨脹過(guò)程所做的功總是大于絕熱可逆膨脹過(guò)程所做的功。為什么膨脹功和壓縮功均使用相同的公式？答：熱力學(xué)中功是以環(huán)境為基礎(chǔ)，即以環(huán)境所留下的變化來(lái)衡量的。膨脹時(shí)，系統(tǒng)抵抗外壓對(duì)環(huán)境做功，環(huán)境得到功，相當(dāng)于將一重物升高。因此。當(dāng)外壓大于系統(tǒng)壓力時(shí)，系統(tǒng)被壓縮，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功，相當(dāng)于重物高度下降，環(huán)境損失掉做功的能力，本身做功的能力就減小。因此壓縮過(guò)程中，起作用的壓力不是內(nèi)壓而是外壓，外壓決定了系統(tǒng)做功的大小，故其體積功的表達(dá)式仍為。理想氣體恒溫條件下反抗恒外壓膨脹，則（1）HU（pV），U0，（pV）0，故H0 （2）HUpV，U0，pV0，故H0上面兩個(gè)考慮問(wèn)題的方法哪個(gè)是正確的？答：方法（1）是正確的。理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，因恒溫故U0，理想氣體恒溫下pV=nRT為常數(shù)，故(pV)0。方法（2）的錯(cuò)誤在于HUpV中的p 是指系統(tǒng)的壓力。在反抗恒外壓膨脹過(guò)程中，系統(tǒng)的壓力既不是常數(shù)亦不等于外壓，因此不能認(rèn)為(pV)pV。系統(tǒng)經(jīng)一個(gè)循環(huán)后，H、U、Q、W是否皆等于零？答：否。其中H和U為狀態(tài)函數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)至原態(tài)后其值復(fù)原，即H0、U0。而熱與功是與途徑有關(guān)的函數(shù)，一般不會(huì)正好抵消而復(fù)原，除非在特定條件下，例如可逆絕熱膨脹后又可逆絕熱壓縮回至原態(tài)，或可逆恒溫膨脹后又可逆恒溫壓縮回至原態(tài)等。理想氣體從p1絕熱膨脹至p2時(shí)，WU，絕熱膨脹時(shí)若外壓為零則W0，U0；若外壓不為零則U0。以上兩U不相等與U為狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì)是否矛盾？答：不矛盾。在本例中，從同一始態(tài)出發(fā)進(jìn)行絕熱膨脹，若外壓不同則終態(tài)是不可能相同的。因此U亦不會(huì)相同。若外壓不等于零時(shí)，系統(tǒng)的內(nèi)能要消耗一部分用以轉(zhuǎn)化為功，同時(shí)系統(tǒng)的溫度要下降；當(dāng)外壓等于零時(shí)，系統(tǒng)不對(duì)外做功，不消耗內(nèi)能故U0，同時(shí)系統(tǒng)的溫度也不變。 25101.325Kpa下Cu-Zn電池放電做功時(shí)放熱4561J。問(wèn)些反應(yīng)的H是否就是4561J?答：否。QpH的條件是恒壓、只做體積功。此電池放電時(shí)做出電功，不符合上述條件，故HQp。25100KPa下液態(tài)氮的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱為零嗎？答：否。因?yàn)榘匆?guī)定只有25100Kpa下最穩(wěn)定的單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱才為零。液態(tài)氮雖為單質(zhì)，但在25100Kpa下不能穩(wěn)定存在，故其不等于零。只有氣態(tài)氮的才為零。下面的說(shuō)法是否正確，并說(shuō)明理由？(1）系統(tǒng)的焓等于等壓熱。 (2) 系統(tǒng)的焓改變值H等于等壓熱。 (3)系統(tǒng)的焓等于系統(tǒng)的熱量。答：(1）不正確。系統(tǒng)的焓HUpV。焓具有能量的單位，但其絕對(duì)值是不知道的，焓并沒(méi)有明確的物理意義。因此系統(tǒng)的焓不等于等壓熱。(2) 不正確。HQp的條件是等壓且不做其它功。符合上述條件時(shí)H才等于等壓熱。(3) 不正確。焓為狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)一定焓有確定值。而熱是與過(guò)程有關(guān)的函數(shù)。只有H（而不是H）在等壓和不做其它功的條件下才等于過(guò)程的熱。對(duì)于一定量的理想氣體，溫度一定時(shí)，內(nèi)能與焓是否一定？是否對(duì)所有氣體來(lái)說(shuō)溫度一定，內(nèi)能與焓都一定呢？答：對(duì)理想氣體來(lái)說(shuō)，其內(nèi)能與焓只是溫度的函數(shù)。故溫度一定內(nèi)能與焓就一定。其它氣體內(nèi)能與焓不僅是溫度的函數(shù)而且是壓力或體積的函數(shù)，故溫度一定還要指定壓力或體積內(nèi)能與焓才有確定值。1mol理想氣體從0恒容加熱至100和從0恒壓加熱至100,U是否相同？Q是否相同？W是否相同？答：理想氣體內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，故U是相同的。因熱和功是與過(guò)程有關(guān)的，故Q和W是不相同的。恒容加熱不對(duì)外做功，而恒壓加熱系統(tǒng)對(duì)外做體積功。一個(gè)絕熱氣缸有一理想絕熱活塞（無(wú)磨擦、無(wú)重量），其中含有理想氣體，內(nèi)壁繞有電阻絲，當(dāng)通電時(shí)氣體就慢慢膨脹。因?yàn)槭且坏葔哼^(guò)程，QpH，又因?yàn)槭墙^熱系統(tǒng)，Qp0，所以H0。這結(jié)論對(duì)嗎？答：不對(duì)。此過(guò)程因環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做了電功，故QpH。下列兩個(gè)過(guò)程是否都是循環(huán)過(guò)程？(1)由H2與O2合成水，然后再電解成H2與O2；(2)金屬銅在試管中氧化成氧化銅，然后再通入氫氣，使氧化銅還原為銅(以銅為體系與以銅和氧為體系有何不同)。答：（1）為循環(huán)過(guò)程。（2）若以銅為系統(tǒng)，是循環(huán)過(guò)程；若以銅和氧為系統(tǒng)，則不是循環(huán)系統(tǒng)。因?yàn)槿粲脷錃膺€原，氧生成水而未能還原成氧。;是非題（ ）恒容下，一定量的理想氣體在溫度升高時(shí)，其內(nèi)能將增加。（ ）理想氣體反從10反抗恒定外壓膨脹到過(guò)程中H=QP（ ）對(duì)于封閉體系來(lái)說(shuō)，當(dāng)過(guò)程的始態(tài)與終態(tài)確定后，QW或W（當(dāng)Q=0時(shí)）就有確定值。（ ）相變過(guò)程一定是恒溫恒壓過(guò)程。（ ）從始終態(tài)的角度看，對(duì)于狀態(tài)函數(shù)，凝華可以看作冷凝和凝固的加和。（ ）一般來(lái)說(shuō)，相變時(shí)，體系內(nèi)能不會(huì)發(fā)生變化。（ ）在絕熱、密閉、堅(jiān)固的容器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，U一定為零，H不一定為零。（ ）一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓也是同溫下石墨的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓。（ ）單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。（ ）等溫等壓下液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣，如把水蒸氣看成理想氣體，因溫度不變，故過(guò)程的U=0；H=0 。（ ）穩(wěn)定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。（ ）一般來(lái)說(shuō)，相變時(shí)，體系內(nèi)能不會(huì)發(fā)生變化。;填空題已知反應(yīng) A(g) + B(g) C(g)+H2O(l) 在298.15K時(shí)的恒容摩爾反應(yīng)熱為100kJ·mol-1 ，則在同溫下該反應(yīng)的恒壓反應(yīng)熱Qp=_ QV+SvBRT_(計(jì)算式)=_100kJ·mol-1+(-1)×8.3145×10-3kJ·K-1·mol-1×298.15K=102.5kJ·mol-1_。(2分)節(jié)流膨脹過(guò)程又稱(chēng)為 _恒焓_ 過(guò)程，多數(shù)氣體經(jīng)此過(guò)程后引起溫度_下降_. (2分)25 下, 1 mol N(可視為理想氣體)由 1 dm3膨脹到 5 dm3,吸熱 2 kJ, 則對(duì)外作功 W = 2 kJ (按系統(tǒng)得功為正的規(guī)定) .1 mol H2(可看作理想氣體)等溫可逆地由 100 kPa、20 dm3壓縮至 200 kPa， 終態(tài)體積 V 10 dm3。化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)變換公式 QP QV= nRT 的適用條件是封閉系統(tǒng),非體積功為零, 反應(yīng)組分中的氣體為理想氣體。;計(jì)算題在 298.15K 時(shí)，使 5.27 克的甲醇(摩爾質(zhì)量為32克) 在彈式量熱計(jì)中恒容燃燒，放出 119.50kJ 的熱量。忽略壓力對(duì)焓的影響。 (1) 計(jì)算甲醇的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓 cHmq。 (2) 已知298.15K時(shí) H2O(l) 和CO2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓分別為285.83 kJ·mol1 、393.51 kJ·mol1，計(jì)算CH3OH(l)的fHmq 。(3) 如果甲醇的標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)焓為 35.27kJ·mol1，計(jì)算CH3OH(g) 的 fHmq（10分）解：（1） 甲醇燃燒反應(yīng)：CH3OH(l) + O2(g)   CO2(g) + 2H2O(l)            cU mq = 119.50 kJ/(5.27/32)mol = 725.62 kJ·mol1cH mq =  cU mq+  = (725.62 0.5×8.3145×298.15×103)kJ·.mol1       =  =-725.6-0.5*8.314*0.29815 # "0.0" 726.86 kJ·mol 1    （2）cH mq =  fH mq (CO2) + 2fH mq(H2O ) fH mq CH3OH(l)fH mqCH3OH (l)=  fH mq (CO2) + 2fH mq(H2O ) cH mq                 =  393.51+2×(285.83) (726.86) kJ·mol1                 =   =-393.51-2*285.83+726.8 238.31 kJ·mol 1   （3）CH3OH (l) CH3OH (g) ，vapH mq = 35.27 kJ·.mol 1 fH mqCH3OH (g)= fH mq CH3OH (l) + vapH mq  = (238.31+35.27)kJ·.mol 1                  = 203.04 kJ·mol1在一定壓力p和溫度298.2 K的條件下，1molC2H5OH(l)完全燃燒時(shí)所做的功是多少？設(shè)體系中氣體服從理想氣體行為。（1分）解：反應(yīng)方程這是等溫、等壓下的化學(xué)反應(yīng)：（2分）（1分）（2分）第二章 熱力學(xué)第二定律選擇題G=0 的過(guò)程應(yīng)滿(mǎn)足的條件是(A) 等溫等壓且非體積功為零的可逆過(guò)程 (B) 等溫等壓且非體積功為零的過(guò)程 (C) 等溫等容且非體積功為零的過(guò)程(D) 可逆絕熱過(guò)程 答案：A在一定溫度下，發(fā)生變化的孤立體系，其總熵（A）不變 (B)可能增大或減小(C)總是減小(D)總是增大答案：D。因孤立系發(fā)生的變化必為自發(fā)過(guò)程，根據(jù)熵增原理其熵必增加。對(duì)任一過(guò)程，與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)的是(A) 體系的內(nèi)能變化 (B) 體系對(duì)外作的功 (C) 體系得到的功 (D) 體系吸收的熱答案：A。只有內(nèi)能為狀態(tài)函數(shù)與途徑無(wú)關(guān)，僅取決于始態(tài)和終態(tài)。下列各式哪個(gè)表示了偏摩爾量：(A) (B) (C) (D) 答案：A。首先根據(jù)偏摩爾量的定義，偏導(dǎo)數(shù)的下標(biāo)應(yīng)為恒溫、恒壓、恒組成。只有A和D符合此條件。但D中的不是容量函數(shù)，故只有A是偏摩爾量。氮?dú)膺M(jìn)行絕熱可逆膨脹 (B) (C) A (D) 答案：B。絕熱系統(tǒng)的可逆過(guò)程熵變?yōu)榱?。關(guān)于吉布斯函數(shù)G, 下面的說(shuō)法中不正確的是(A)GW'在做非體積功的各種熱力學(xué)過(guò)程中都成立 (B)在等溫等壓且不做非體積功的條件下, 對(duì)于各種可能的變動(dòng), 系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉氏函數(shù)最小(C)在等溫等壓且不做非體積功時(shí), 吉氏函數(shù)增加的過(guò)程不可能發(fā)生(D)在等溫等壓下,一個(gè)系統(tǒng)的吉氏函數(shù)減少值大于非體積功的過(guò)程不可能發(fā)生。答案：A。因只有在恒溫恒壓過(guò)程中GW'才成立。關(guān)于熱力學(xué)第二定律下列哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的(A)熱不能自動(dòng)從低溫流向高溫(B)不可能從單一熱源吸熱做功而無(wú)其它變化(C)第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是造不成的(D熱不可能全部轉(zhuǎn)化為功答案：D。正確的說(shuō)法應(yīng)該是，熱不可能全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其它變化關(guān)于克勞修斯-克拉佩龍方程下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A) 該方程僅適用于液-氣平衡 (B) 該方程既適用于液-氣平衡又適用于固-氣平衡(C) 該方程假定氣體的體積遠(yuǎn)大于液體或固體的體積(D) 該方程假定與固相或液相平衡的氣體為理想氣體 答案：A關(guān)于熵的說(shuō)法正確的是(A) 每單位溫度的改變所交換的熱為熵 (B) 可逆過(guò)程熵變?yōu)榱?(C) 不可逆過(guò)程熵將增加 (D) 熵與系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)有關(guān)答案：D。（A）熵變的定義其中的熱應(yīng)為可逆熱；（B）與（C）均在絕熱系統(tǒng)中才成立。在絕熱條件下，迅速推動(dòng)活塞壓縮氣筒內(nèi)空氣，此過(guò)程的熵變(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 無(wú)法確定 答案：A。絕熱不可逆過(guò)程熵要增加。氫氣進(jìn)行不可逆循環(huán) (B) (C) (D) 答案：B。循環(huán)過(guò)程狀態(tài)函數(shù)不變。氫氣和氧氣在絕熱鋼瓶中生成水（A） (B) (C) H (D) 答案：D。絕熱鋼瓶中進(jìn)行的反應(yīng)無(wú)熱交換、無(wú)體積功，即QW0，故U0。此過(guò)程為絕熱不可逆過(guò)程故S0。此過(guò)程恒容HU（pV）Vp，因p不等于零故H亦不為零。恒溫、恒壓不做其它的可逆過(guò)程G0，上述過(guò)程并非此過(guò)程。 下述過(guò)程，體系的何者為零？(A) 理想氣體的等溫膨脹 (B) 孤立體系的任意過(guò)程 (C) 在100,101325Pa下1mol水蒸發(fā)成水汽 (D) 絕熱可逆過(guò)程答案：C。可逆相變?yōu)榱?。關(guān)于熵的性質(zhì),下面的說(shuō)法中不正確的是(A) 環(huán)境的熵變與過(guò)程有關(guān) (B) 某些自發(fā)過(guò)程中可以為系統(tǒng)創(chuàng)造出熵 (C) 熵變等于過(guò)程的熱溫商(D) 系統(tǒng)的熵等于系統(tǒng)內(nèi)各部分熵之和 答案：C。正確的說(shuō)法應(yīng)為熵變等于過(guò)程的可逆熱溫商。關(guān)于亥姆霍茲函數(shù)A, 下面的說(shuō)法中不正確的是(A) A的值與物質(zhì)的量成正比 (B)雖然A具有能量的量綱, 但它不是能量 (C)A是守恒的參量 (D)A的絕對(duì)值不能確定 答案：C關(guān)于熱力學(xué)基本方程dU=TdS-pdV, 下面的說(shuō)法中準(zhǔn)確的是(A) TdS是過(guò)程熱 (B)pdV是體積功(C) TdS是可逆熱 (D)在可逆過(guò)程中, pdV等于體積功, TdS即為過(guò)程熱 答案：D理想氣體在自由膨脹過(guò)程中, 其值都不為零的一組熱力學(xué)函數(shù)變化是(A) U、H、S、V (B)S、A、V、G (C) T、G、S、V (D)U、A、H、V答案：B。理想氣體自由膨脹過(guò)程中不做功亦不放熱，故U0，T0。在一絕熱恒容箱中, 將NO(g)和O2(g)混合,假定氣體都是理想的, 達(dá)到平衡后肯定都不為零的量是(A) Q, W, U (B) Q, U, H (C) H, S, G (D) S, U, W答案：C。此條件下Q、W和U都為零。由HU（pV）可見(jiàn)反應(yīng)前后壓力有變化故H不為零，微觀狀態(tài)數(shù)有變化故S不為零，GH（TS）亦不為零。在下列過(guò)程中, GA的是(A) 液體等溫蒸發(fā) (B) 氣體絕熱可逆膨脹 (C) 理想氣體在等溫下混合 (D) 等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)答案：C。由GA（pV）可知若（pV）0則GA。一卡諾熱機(jī)在兩個(gè)不同溫度之間的熱源之間運(yùn)轉(zhuǎn), 當(dāng)工作物質(zhì)為氣體時(shí), 熱機(jī)效率為42%, 若改用液體工作物質(zhì), 則其效率應(yīng)當(dāng)(A) 減少 (B) 增加 (C) 不變 (D) 無(wú)法判斷 答案：C理想氣體絕熱向真空膨脹，則(A) dS = 0，dW = 0 (B) dH = 0，dU = 0(C) dG = 0，dH = 0 (D) dU =0，dG =0 答案：B 對(duì)于孤立體系中發(fā)生的實(shí)際過(guò)程，下式中不正確的是(A) W = 0(B) Q = 0(C) dS > 0(D) dH = 0 答案：D理想氣體經(jīng)可逆與不可逆兩種絕熱過(guò)程,則 (A) 可以從同一始態(tài)出發(fā)達(dá)到同一終態(tài)。 (B) 不可以達(dá)到同一終態(tài)。 (C) 不能確定以上A、B中哪一種正確。(D) 可以達(dá)到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定。 答案：B 求任一不可逆絕熱過(guò)程的熵變dS，可以通過(guò)以下哪個(gè)途徑求得？(A)始終態(tài)相同的可逆絕熱過(guò)程。(B)始終態(tài)相同的可逆恒溫過(guò)程。(C)始終態(tài)相同的可逆非絕熱過(guò)程。(D) B 和C 均可。答案：C在絕熱恒容的系統(tǒng)中，H2和Cl2反應(yīng)化合成HCl。在此過(guò)程中下列各狀態(tài)函數(shù)的變化值哪個(gè)為零？(A) rHm (B) rUm (C) rSm (D) rGm 答案：B。因Q0，W0。 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加熱到303.2K。已知在該溫度區(qū)間內(nèi)Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1則其熵變?yōu)椋?A)2.531J·K-1 (B) 5.622J·K-1 (C) 25.31J·K-1 (D) 56.22J·K-1答案：A。理想氣體經(jīng)歷等溫可逆過(guò)程，其熵變的計(jì)算公式是：(A) S =nRTln(p1/p2) (B) S =nRTln(V2/V1) (C) S =nRln(p2/p1) (D) S =nRln(V2/V1) 答案：D 在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，90的液態(tài)水氣化為90的水蒸汽，體系的熵變?yōu)椋?A)S體0 (B)S體0 (C)S體0 (D)難以確定 答案：A。液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)，混亂度增加，故熵增加。在101.325kPa下，385K的水變?yōu)橥瑴叵碌乃羝?。?duì)于該變化過(guò)程，下列各式中哪個(gè)正確：(A) S體+S環(huán) > 0 (B) S體+S環(huán) < 0 (C) S體+S環(huán) = 0 (D) S體+S環(huán)的值無(wú)法確定答案：A。因該變化為自發(fā)過(guò)程。 在標(biāo)準(zhǔn)壓力p$和268.15K時(shí)，冰變?yōu)樗?，體系的熵變S 體應(yīng)：(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 無(wú)法確定 答案：A。因固體變液體混亂度增加。.1mol理想氣體從p1,V1,T1分別經(jīng)：(1) 絕熱可逆膨脹到p2,V2,T2；(2) 絕熱恒外壓下膨脹到p2,V2,T2，若p2 = p2 則： (A)T2= T2, V2= V2, S2= S2 (B)T2> T2, V2< V2, S2< S2(C)T2> T2, V2> V2, S2> S2 (D)T2< T2, V2< V2, S2< S2答案：C。恒外壓膨脹較可逆膨脹做出的功要少，且絕熱，故過(guò)程（2）內(nèi)能的減少要小一些，所以T2> T2。終態(tài)壓力相同因此V2> V2。又根據(jù)熵增原理，可判定S2> S2。理想氣體在恒溫條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至某一壓力，此變化中體系的熵變S體及環(huán)境的熵變S環(huán)應(yīng)為：(A) S體 > 0, S環(huán) < 0 (B) S體 < 0, S環(huán) > 0 (C) S體 > 0, S環(huán) = 0 (D) S體 < 0, S環(huán) = 0答案：B。理想氣體恒溫壓縮混亂度減小，故熵減??；而理想氣體恒溫壓縮時(shí)內(nèi)能不變，得到的功要以熱的形式釋放給環(huán)境，故環(huán)境得到熱S環(huán) > 0。理想氣體在絕熱條件下，經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)態(tài)，此變化中的體系熵變S體及環(huán)境熵S環(huán)應(yīng)為：(A) S體 > 0, S環(huán) < 0 (B) S體 < 0, S環(huán) > 0 (C) S體 > 0, S環(huán) = 0 (D) S體 < 0, S環(huán) = 0答案：C。該過(guò)程為絕熱不可逆過(guò)程，故S體 > 0；又因絕熱過(guò)程，故S環(huán) = 0。在101.3kPa下，110的水變?yōu)?10水蒸氣，吸熱Qp，在該相變過(guò)程中下列哪個(gè)關(guān)系式不成立？(A) S體 > 0 (B) S環(huán)不確定 (C) S體+S環(huán) > 0 (D) G體 < 0 答案：B。環(huán)境的熵變是確定的,可由S環(huán)QpT來(lái)求算。 一個(gè)由氣相變?yōu)槟巯嗟幕瘜W(xué)反應(yīng)在恒溫恒容下自發(fā)進(jìn)行，問(wèn)下列各組答案中哪一個(gè)是正確的：(A) S體 > 0, S環(huán) < 0 (B) S體 < 0, S環(huán) > 0 (C) S體 < 0, S環(huán) = 0 (D) S體 > 0, S環(huán) = 0答案：B。反應(yīng)由氣相變?yōu)槟巯囔販p少，S體 < 0；自發(fā)過(guò)程的總熵變應(yīng)增加，故S環(huán) > 0。263K的過(guò)冷水凝結(jié)成263K的冰，則：(A)S < 0 (B)S > 0 (C) S = 0 (D) 無(wú)法確定 答案：A。恒溫下液體變固體熵減少。理想氣體由同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)（1）絕熱可逆膨脹；（2）多方過(guò)程膨脹,達(dá)到同一體積V2，則過(guò)程(1)的熵變S(1)和過(guò)程(2)的熵變S(2)之間的關(guān)系是：(A)S(1) > S(2) (B)S(1) < S(2) (C)S(1) = S(2) (D)兩者無(wú)確定關(guān)系答案：B。絕熱可逆過(guò)程S0，多方過(guò)程體積膨脹S0。從多孔硅膠的強(qiáng)烈吸水性能說(shuō)明在多孔硅膠吸水過(guò)程中，自由水分子與吸附在硅膠表面的水分子比較，兩者化學(xué)勢(shì)的高低如何？ (A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比較答案：A。化學(xué)勢(shì)決定物質(zhì)流動(dòng)的方向，物質(zhì)由化學(xué)勢(shì)高的流向低的，自由水分子在多孔硅膠表面的強(qiáng)烈吸附表明自由水分子的化學(xué)勢(shì)高。理想氣體從狀態(tài)I經(jīng)自由膨脹到狀態(tài)II，可用哪個(gè)熱力學(xué)判據(jù)來(lái)判斷該過(guò)程的自發(fā)性？(A)H (B) G (C)S隔離 (D) U 答案：C。理想氣體自由膨脹不做功，亦不換熱，故為隔離系統(tǒng)。理想氣體從狀態(tài)p1,V1,T 等溫膨脹到p2,V2,T，此過(guò)程的A 與G 的關(guān)系為(A)A>DG (B)A<G (C)A=G (D)無(wú)確定關(guān)系 答案：C。因GHTS，AUTS，GApV，GAnRT0。在標(biāo)準(zhǔn)壓力pº下，383.15K的水變?yōu)橥瑴叵碌恼羝鼰酫p 。對(duì)于該相變過(guò)程，以下哪個(gè)關(guān)系式不能成立？(A) G<0 (B)H=Qp (C)S隔離<0 (D)S隔離>0 答案：C。隔離系統(tǒng)的熵不可能減少。 對(duì)臨界點(diǎn)性質(zhì)的下列描述中，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的:(A)液相摩爾體積與氣相摩爾體積相等 (B)液相與氣相的界面消失 (C)氣化熱為零 (D)固，液，氣三相共存 答案：D下述說(shuō)法中哪一個(gè)正確？當(dāng)溫度恒定時(shí):(A)增加壓力有利于液體變?yōu)楣腆w (B)增加壓力不利于液體變?yōu)楣腆w(C)增加壓力不一定有利于液體變?yōu)楣腆w (D)增加壓力與液體變?yōu)楣腆w無(wú)關(guān) 答案：C對(duì)于平衡態(tài)的凝聚相體系，壓力p表示什么含義？(A) 101.3kPa (B) 外壓(C)分子間引力總和 (D)分子運(yùn)動(dòng)動(dòng)量改變的統(tǒng)計(jì)平均值 答案：B 在，兩相中均含有A和B兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，下列種哪情況是正確的： 答案：B 在273.15K,2p°時(shí)，水的化學(xué)勢(shì)與冰的化學(xué)勢(shì)之間的關(guān)系如何：(A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比較 答案：B單一組分的過(guò)冷液體的化學(xué)勢(shì)比其固體的化學(xué)勢(shì)：(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比較 答案：A已知水的下列5種狀態(tài)：(1) 373.15K, p$, 液態(tài) (2) 373.15K, 2 p$, 液態(tài) (3) 373.15K, 2 p$, 氣態(tài)(4) 374.15K, p$, 液態(tài) (5) 374.15K, p$, 氣態(tài)下列4組化學(xué)勢(shì)的比較中，哪個(gè)不正確？(A)2 >1 (B)5 >4 (C)3 >5 (D)3 >1 答案：B 等溫等壓下，在A和B組成的均相體系中，若A的偏摩爾體積隨濃度的改變而增加，則B的偏摩爾體積將：(A) 增加 (B) 減小 (C) 不變 (D) 不一定 答案：B（根據(jù)吉布斯杜亥姆方程判斷） 恒溫時(shí)B溶解于A形成溶液。若純B的摩爾體積大于溶液中B的偏摩爾體積，則增加壓力將使B在A中的溶解度：(A) 增加 (B)減小 (C) 不變 (D) 不確定答案：A（可知增加壓力，純B的化學(xué)勢(shì)增加的更多，則純B的化學(xué)勢(shì)將大于溶液中B的化學(xué)勢(shì)，因此B的溶解度增大）熱力學(xué)第三定律可以表示為：(A)在0K時(shí)，任何晶體的熵等于零 (B)在0K時(shí)，任何完整晶體的熵等于零(C)在0時(shí)，任何晶體的熵等于零 (D)在0時(shí)，任何完整晶體的熵等于零 答案：B 問(wèn)答題理想氣體恒溫膨脹做功時(shí)U0，故QW，即所吸之熱全部轉(zhuǎn)化為功。此與Kelvin說(shuō)法有否矛盾？答：不矛盾。Kelvin的說(shuō)法是：“不可能從單一熱源吸熱使之全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其它變化”。本例中，雖然熱全部轉(zhuǎn)化為功但卻引起了系統(tǒng)的體積的變化。孤立系統(tǒng)從始態(tài)不可逆進(jìn)行到終態(tài)S0，若從同一始態(tài)可逆進(jìn)行至同一終態(tài)時(shí)S0。這一說(shuō)法是否正確？答：不正確。熵是狀態(tài)函數(shù)與變化的途徑無(wú)關(guān)，故只要始態(tài)與終態(tài)一定S必有定值。孤立體系中的不可逆過(guò)程S0而可逆過(guò)程S0是勿庸置疑的。問(wèn)題是孤立體系的可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程若從同一始態(tài)出發(fā)是不可能達(dá)到相同終態(tài)。有人認(rèn)為理想氣體向真空膨脹是等熵過(guò)程。因?yàn)槔硐霘怏w向真空膨脹時(shí)溫度不變，故dU0；對(duì)外不做功，故pdV0。所以由dUTdS-pdV可得TdS0。因T0，故dS0。這樣的分析正確嗎？答：不正確。因?yàn)樵赿UTdS-pdV中p指系統(tǒng)自身的壓力，而膨脹功等于零是指p(外)dV0。本例中p(外)p，所以pdV0，因此dS0。上述過(guò)程不是等熵過(guò)程。理想氣體向真空膨脹是恒溫過(guò)程，它的S可通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)在相同的始態(tài)和終態(tài)下的恒溫可逆過(guò)程來(lái)計(jì)算。理想氣體向真空膨脹又是絕熱過(guò)程，那么它的S是否也可通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)在相同的始態(tài)和終態(tài)下的絕熱可逆過(guò)程來(lái)計(jì)算呢？答：不可以。因?yàn)槔硐霘怏w向真空膨脹是絕熱不可逆過(guò)程，它與絕熱可逆膨脹不可能達(dá)到同一終態(tài)。這是因?yàn)槔硐霘怏w向真空膨脹時(shí)溫度不變，而絕熱可逆膨脹時(shí)對(duì)外做功消耗內(nèi)能從而溫度下降。dUTdS-pdV得來(lái)時(shí)假定過(guò)程是可逆的，為什么也能用于不可逆的pVT變化過(guò)程？答：因?yàn)樵诤?jiǎn)單的pVT變化過(guò)程中，系統(tǒng)的狀態(tài)只取決于兩個(gè)獨(dú)立的強(qiáng)度變量。當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1變化至狀態(tài)2時(shí)，狀態(tài)函數(shù)U、S、V的改變就是定值。dGSdT+Vdp那么是否101.325kPa、5的水變?yōu)楸鶗r(shí)，因dT0、dp0，故dG0？冰在273K下轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，熵值增大，則S（QT）0。但又知在273K時(shí)冰與水處于平衡狀態(tài)，平衡條件是dS=0。上面的說(shuō)法有些矛盾，如何解釋?zhuān)看穑汗铝⑾到y(tǒng)的平衡條件是dS0。上述過(guò)程非孤立系統(tǒng)，故熵值理應(yīng)增大。下列求熵變的公式，哪些是正確的，哪些是錯(cuò)誤的？(1) 理想氣體向真空膨脹 (2) 水在298K，101325Pa下蒸發(fā)S（HG）T(3) 在恒溫、恒壓條件下，不可逆相變答：（1）正確。因熵為狀態(tài)函數(shù)，其熵變的計(jì)算與恒溫可逆膨脹相同。（2）正確。由GHTS知，若恒溫則S（HG）T。（3）正確。此式為Gibbs-Helmhotz方程。使用條件是恒壓，化學(xué)反應(yīng)或相變都可用。進(jìn)行下述過(guò)程時(shí)，系統(tǒng)的U、H、S和G何者為零？（1）非理想氣體的卡諾循環(huán) （2）隔離系統(tǒng)的任意過(guò)程 （3）在100,101325Pa下1mol水蒸發(fā)成水蒸氣 （4）絕熱可逆過(guò)程答：（1）循環(huán)過(guò)程所有狀態(tài)函數(shù)均不變，其增量都為零。 （2）U0。 （3）可逆相變G0。 （4）S0改正下列錯(cuò)誤（1）在一可逆過(guò)程中熵值不變； （2）在一過(guò)程中熵變是； （3）亥姆赫茲函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；（4）吉布斯函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量； （5）焓是系統(tǒng)以熱的方式交換的能量。答：（1）在絕熱可逆過(guò)程中熵值不變。（2）在一過(guò)程中熵變是； （3）在恒溫恒容條件下，亥姆赫茲函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；（4）在恒溫恒壓條件下，吉布斯函數(shù)是系統(tǒng)能做非體積功的能量；（5）焓沒(méi)有明確的物理意義。在恒壓且不做非體積功的情況下，焓的增量等于恒壓熱，即HQp。在標(biāo)準(zhǔn)壓力下，將室溫下的水向真空蒸發(fā)為同溫同壓的氣，如何設(shè)計(jì)可逆過(guò)程？答：這可以有兩種設(shè)計(jì)途徑，一種是等壓可逆過(guò)程變溫到水的沸點(diǎn)，再恒溫恒壓可逆相變?yōu)闅?，此氣再可逆降溫至室溫；另一條是先等溫可逆變壓至室溫下水的飽和蒸氣壓，然后可逆相變?yōu)闅狻?36.請(qǐng)說(shuō)明下列公式的使用條件  (3分)   （1） dS = dQ/dT  （2）H = nCp,m(T2-T1) （3）G =H - TS答：（1）dS = dQ/dT  ：可逆過(guò)程 （2）H = nCp,m(T2-T1)  ：恒壓且熱容與溫度無(wú)關(guān)  （3）G =H TS   ：恒溫是非題（