浙大远程物理化学习题集(离线选做)
- 格式:doc
- 大小:230.50 KB
- 文档页数:17
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做)姓名:学 号:年级:2014春药学学习中心:杭州学习中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. △U=Q+W 适用于 宏观上静止且无外力场存在的封闭 系统。
2. △H=Q P 的适用条件是 封闭系统在非体积功为0且等压 。
3. 系统的性质分为广度性质和 强度性质 。
4. 水(101325Pa ,273.15K )在等温等压下凝结成冰(101325Pa ,273.15K )过程 的W 小于 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
二、简答题1. 什么是系统?什么是环境?答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究的对象,这一部分物质就称为系统; 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律?答:将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 1 mol 单原子理想气体在298K 时,分别按下列三种方式从15.00dm 3膨胀到40.00 dm 3: (1)自由膨胀; (2)等温可逆膨胀;(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
答:(1)自由膨胀;0)(0)(1212e ===V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以:ΔU =ΔH =f (T )=0 (2)等温可逆膨胀;因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 已知298.2K 时,NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1,求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
浙大远程物理化学习题第一章热力学第一定律五、计算题1. 1 mol 理想气体在等压下升高1℃,求系统所做的功。
解:p 1V 1=nRT 1p 2V 2=nRT 2 等压过程W=PdV=nR(T 2-T 1)=1×R×1=8.314J2. 1 mol 单原子理想气体在298K 时,分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00 dm3:(1)自由膨胀;(2)等温可逆膨胀;(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的 Q 、W 、ΔU 和ΔH 。
解:(1)自由膨胀过程,0)(0)(1212e ===V V V V p W -?--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以:ΔU =ΔH =f (T )=0 0=-?=W U Q (2)等温可逆膨胀;解:因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J3. 1 mol 水在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气,吸热40.7kJ ,求该过程的 Q 、W 、△U 和△H 。
解:因为在正常相变温度、压力下的相变为可逆相变过程,所以:ΔH= Q p =Q=40.7KJ W=-Pe(V g -V l )=-PV g =-NRT=-1*8.314*373=-3.101KJ(因为V g >>V l ) ΔU=Q+W=40.7-3.101=37.56KJ4. 已知 298.2K 时,NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4 (s)和 HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383 和-92.3 kJ·mol-1,求下列反应2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g) 在 298.2K 时的△r H m ?。
浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(选做)姓名:孔小柯 学 号: 714200222069 年级: 14秋 学习中心: 华家池医学中心 —————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、判断题1. 状态函数改变后,状态一定改变。
2. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
3. O 2(g )的标准摩尔燃烧焓等于零。
4. H 2O (l )的标准摩尔燃烧焓等于零。
5. H 2和O 2在绝热钢瓶中发生反应的△U 等于零。
二、单选题1. 是状态函数。
A .GB .△UC .WD .Q2. 具有广度性质。
A .TB 、UC .PD .ρ(密度)3. 具有强度性质。
A .SB .VC .GD .η(粘度)4. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰,该过程的 。
A .Q>0B .△U =0C .△H>0D .△H<05. 理想气体向真空膨胀,其体积从V 1增大到V 2,则系统做功为 。
A .W=0B .W>0C .W<0D .12ln V V nRT W =三、填空题1.最稳定单质的标准摩尔生成焓零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
2.完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
3.在充满氧气的定容绝热反应器中,石墨剧烈燃烧。
若以反应器以及其中所有物质为系统,则该过程的△H 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
4.称为该物质的标准摩尔燃烧焓。
5.C(石墨)的标准摩尔燃烧焓CO(g)的标准摩尔生成焓(填“小于”、“大于”或“等于” )。
6.H2(g)的标准摩尔燃烧焓H2O(g)的标准摩尔生成焓(填“小于”、“大于”或“等于” )。
四、简答题1.什么是状态函数?2.什么是等压过程?3.什么是热力学能?4.什么是体积功?5.可逆过程有哪些特点?6.什么是理想气体?7. 什么是标准摩尔生成焓?8. 夏天为了降温,采取将室内电冰箱门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁门窗均不传热)。
浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(选做)姓名:学 号: 年级: 学习中心:—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、判断题1. 状态函数改变后,状态一定改变。
( √ )2. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
(×)3. O 2(g )的标准摩尔燃烧焓等于零。
(√)4. H 2O (l )的标准摩尔燃烧焓等于零。
(√)5. H 2和O 2在绝热钢瓶中发生反应的△U 等于零。
(√)二、单选题1. A 是状态函数。
A .GB .△UC .WD .Q2. B 具有广度性质。
A .TB 、UC .PD .ρ(密度)3. D 具有强度性质。
A .SB .VC .GD .η(粘度)4. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰,该过程的 D 。
A .Q>0B .△U =0C .△H>0D .△H<05. 理想气体向真空膨胀,其体积从V 1增大到V 2,则系统做功为 A 。
A .W=0B .W>0C .W<0D .12ln V V nRT W =三、填空题1.最稳定单质的标准摩尔生成焓等于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
2.完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓等于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
3.在充满氧气的定容绝热反应器中,石墨剧烈燃烧。
若以反应器以及其中所有物质为系统,则该过程的△H 大于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
4.规定在标准压力p(100kpa)和指定温度T时,1摩尔的物质完全燃烧的等压热效应称为该物质的标准摩尔燃烧焓。
5.C(石墨)的标准摩尔燃烧焓大于CO(g)的标准摩尔生成焓(填“小于”、“大于”或“等于” )。
6.H2(g)的标准摩尔燃烧焓小于H2O(g)的标准摩尔生成焓(填“小于”、“大于”或“等于” )。
四、简答题1.什么是状态函数?由系统状态确定的系统的各种热力学性质,称为系统的状态函数。
浙大远程物理化学习题第一章热力学第一定律五、计算题1.1mol理想气体在等温下增高1℃,谋系统所搞的功。
求解:p1v1=nrt1p2v2=nrt2等压过程w=pdv=nr(t2-t1)=1×r×1=8.314j2.1mol单原子理想气体在298k时,分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00dm3:(1)自由膨胀;(2)等温可逆膨胀;(3)在恒定外压为终态压力下等温收缩。
分别谋上述三种过程的q、w、δu和δh。
解:(1)自由膨胀过程,w=?pe(v2?v1)=0?(v2?v1)=0因为理想气体的热力学能够和焓都只是温度的函数,而理想气体民主自由收缩过程温度维持不变,所以:δu=δh=f(t)=0q??u?w?0(2)等温对称收缩;解:因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程δu=δh=0w=-nrtln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430jq=-w=2430j(3)在恒定外压为终态压力下等温收缩。
δu=δh=0p=nrt/v=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94kpaw=-61.94×(40-15)=-1548.5jq=-w=1548.5j3.1mol水在100℃、101.325kpa下蒸发为水蒸气,吸热40.7kj,求该过程的q、w、△u和△h。
解:因为在正常相变温度、压力下的相变为可逆相变过程,所以:δh=qp=q=40.7kjw=-pe(vg-vl)=-pvg=-nrt=-1*8.314*373=-3.101kj(因为vg>>vl)δu=q+w=40.7-3.101=37.56kj4.已知298.2k时,nacl(s)、h2so4(l)、na2so4(s)和hcl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3kjmol-1,求下列反应2nacl(s)+h2so4(l)=na2so4(s)+2hcl(g)在298.2k时的△rhm。
浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(必做)(2016)第一章热力学第一定律一、填空题1、系统的性质分为广度性质与_____强度性质________。
2、热力学第一定律的数学表达式就是Δq=u+W 。
3、ΔU=Q v的适用条件就是封闭系统中等容非体积功为零。
4、O2(g)的的标准摩尔燃烧焓等于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
二、简答题1、什么就是系统?什么就是环境?答:将一部分物质从其她部分中划分出来,作为研究对象,这一部分物质就称为系统;系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2、什么就是等压过程?什么就是可逆过程?答: 等压过程就是在环境压力恒定下,系统始,终态压力相同且等于环境压力的过程。
某系统经过一过程由状态1变为状态2之后,如果能使系统与环境都完全复原,则该过程称为可逆过程。
3、什么就是热力学第一定律?答:自然界的一切物质都具有能量,能量有多咱不同的形式,能量可以从一种形式转化为另一种形式,能量的总量在转化过程中保持不变。
4、什么就是标准摩尔生成焓?什么就是标准摩尔燃烧焓?答:自然界的一切物质都具有能量,能量有多咱不同的形式,能量可以从一种形式转化为另一种形式,能量的总量在转化过程中保持不变。
三、计算题1、1 mol单原子理想气体在298K时,在恒定外压为终态压力下从15、00 dm3等温膨胀到40、00 dm3,求该过程的Q、W、ΔU与ΔH。
ΔU=ΔH=0答:P=nRT/V=(1*8、31*298)/(40/1000)=61、94KPaW=-61、94*(40-15)=-1548、5JQ=-W=1548、5J2、1 mol 水在100℃、101、3kPa 下蒸发为水蒸气,吸热40、7kJ,求该过程的Q、W、△U与△H 。
答:Q =40、7KjW=-3、10kJ △U=37、6Kj △H=40、7kJ3、 已知298、2K 时,NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)与HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811、3、-1383与-92、3 kJ·mol -1,求下列反应的θm r H ∆与θm r U ∆2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)答:2NaCl(s)+H2SO4(1)=Na2SO4(s)+2HCl(g)△rHme=(∑H)产物-(∑H)反应物 =(-1383-92、3*2)-(-411*2-811、3) =65、7KJ/mol4、 已知298、2K 时,C(石墨)、H 2(g)与C 2H 6(g)的标准摩尔燃烧焓分别为-393、5 kJ·mol -1、-285、8 kJ·mol -1与-1559、8 kJ·mol -1。
浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(必做)姓名:孔小柯学号:714200222069年级:14秋学习中心:华家池医学中心—————————————————————————————第一章热力学第一定律一、填空题1.△U=Q+W适用于系统。
2.△H=Q P的适用条件是。
3.系统的性质分为广度性质和_____________。
4.水(101325Pa,273.15K)在等温等压下凝结成冰(101325Pa,273.15K)过程的W 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
二、简答题1.什么是系统?什么是环境?2.什么是热力学第一定律?三、计算题1. 1 mol单原子理想气体在298K时,分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00 dm3:(1)自由膨胀;(2)等温可逆膨胀;(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
分别求上述三种过程的Q、W、ΔU和ΔH。
2. 已知298.2K 时,NaCl(s)、H 2SO 4(l)、Na 2SO 4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJ·mol -1,求下列反应2NaCl(s) + H 2SO 4(l) = Na 2SO 4(s) + 2HCl(g)在298.2K 时的△r H m ө。
第二章 热力学第二定律一、单选题1. 反应 NH 4Cl (s) = NH 3(g) + HCl (g)的△r S m ө。
A .大于零B .小于零C .等于零D .不确定二、填空题1. 热力学第二定律主要是解决了 问题。
2. 水和乙醇混合过程的ΔS 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
3. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和 所组成。
4. 吉布斯能判据的适用条件是 。
5. 合成氨反应的ΔS 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
三、简答题1. 什么是热力学第二定律?2. 如何用熵判据判断过程的方向?3. 如何用吉布斯能判据判断过程的方向?4. 一般情况下,温度升高,固体溶解度增大,气体溶解度减小,请用热力学原理解释之。
浙大作业物理化学习题集答案浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(必做)姓名:张倩倩学号:714007222005年级:2014年秋学习中心:温州—————————————————————————————第一章热力学第一定律一、填空题1.宏观上静止且无外力场存在的封闭2.封闭系统在非体积功为0且等压3.强度性质4.小于二、简答题1.什么是系统?什么是环境?答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究的对象,这一部分物质就称为系统;系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2.什么是热力学第一定律?答:将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 答:(1)自由膨胀;)(0)(1212e ===V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以: ΔU =ΔH =f (T )=0 (2)等温可逆膨胀;因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程 ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430J Q=-w=2430J(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPaW=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 答:2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)△r H m ө=(∑H )产物-(∑H )反应物=(-1383-92.3*2)-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol第二章热力学第二定律一、单选题1.反应NH 4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的△r S mөA 。
A.大于零B.小于零C.等于零D.不确定二、填空题1.过程方向限度2.大于3.绝热可逆压缩4.封闭系统等温等压和非体积功为零5.小于三、简答题1.什么是热力学第二定律?答:热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化,是不可能的。
您旳本次作业分数为: 100分1.【第01章】Q=ΔH旳合用条件是()。
2.【第01章】()旳原则摩尔生成焓等于零。
3.【第01章】()具有强度性质。
4.【第01章】()旳原则摩尔燃烧焓等于零。
5.【第01章】()是状态函数。
6.【第01章】()下列论述中不属于状态函数特性旳是。
7.【第01章】理想气体在绝热、恒定外压下膨胀旳()。
8.【第01章】H2和O2在绝热钢瓶中发生反应旳△H等于零。
()9.【第01章】理想气体节流膨胀过程旳△U = 0。
()11.【第01章】实际气体节流膨胀过程旳△H = 0。
()12.【第01章】C(石墨)旳原则摩尔燃烧焓等于零。
()13.【第01章】H2O(l)旳原则摩尔燃烧焓等于零。
()18.【第02章】下列说法错误旳是()。
19.【第02章】下列说法对旳旳是()。
21.【第02章】化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 旳()。
28.【第02章】理想气体等温过程旳△G等于零。
()32.【第02章】功不可以完全变为热而不发生其他变化。
()33.【第03章】()是化学势。
34.【第03章】()旳溶液称为稀溶液。
35.【第03章】100℃、100kPa旳液态水旳化学势()100℃、100kPa旳气态水旳化学势。
36.【第03章】0.1%(g/g)旳葡萄糖水溶液和0.1%(g/g)旳蔗糖水溶液。
它们旳溶剂蒸气压相似。
()46.【第05章】氯化钠、硫酸钠和水构成旳系统最多可以()相共存。
49.【第05章】杠杆规则合用于任何两相平衡区。
()50.【第05章】理想液态混合物不也许形成恒沸混合物。
()54.【第06章】公式Λm=K/C 合用于()。
55.【第06章】下列说法对旳旳是()。
56.【第06章】电池反应一定是氧化-还原反应。
()57.【第06章】摩尔电导率伴随电解质旳浓度下降而增大。
()60.【第06章】能斯特方程式可以计算可逆电池旳电动势。
()61.【第06章】原则氢电极旳电极电势等于零。
浙江大学远程教育学院 《物理化学》课程作业(必做)姓名: 张倩倩 学 号: 714007222005 年级:2014年秋学习中心:温州—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、填空题1. 宏观上静止且无外力场存在的封闭2. 封闭系统在非体积功为0且等压3. 强度性质4. 小于二、简答题1. 什么是系统?什么是环境?答:将一部分物质从其他部分中划分出来,作为研究的对象,这一部分物质就称为系统; 系统之外与系统密切相关的部分称为环境。
2. 什么是热力学第一定律?答:将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
三、计算题1. 答:(1)自由膨胀;0)(0)(1212e ===V V V V p W -⨯--因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,而理想气体自由膨胀过程温度不变,所以: ΔU =ΔH =f (T )=0 (2)等温可逆膨胀;因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数,所以等温过程 ΔU=ΔH=0W=-nRTln(v2/v1)=-1x8.314x298ln(40/15)=-2430JQ=-w=2430J(3)在恒定外压为终态压力下等温膨胀。
ΔU=ΔH=0P=nRT/V=(1×8.314×298)/(40/1000)=61.94KPa W=-61.94 × (40-15) =-1548.5J Q=-w=1548.5J2. 答:2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)△r H m ө=(∑H )产物-(∑H )反应物=(-1383-92.3*2)-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol第二章 热力学第二定律一、单选题1. 反应 NH 4Cl (s) = NH 3(g) + HCl (g)的△r S m өA 。
A .大于零B .小于零C .等于零D .不确定二、填空题1. 过程方向限度2. 大于3. 绝热可逆压缩4. 封闭系统等温等压和非体积功为零5.小于三、简答题1. 什么是热力学第二定律?答:热量由低温物体传给高温物体而不引起其他变化,是不可能的。
浙江大学远程教育学院《物理化学》课程作业(选做)姓名:黄薇 学 号: 713200222054 年级: 13秋药学 学习中心: 华家池医学中心—————————————————————————————第一章 热力学第一定律一、判断题1. 状态函数改变后,状态一定改变。
(√)2. 不做非体积功是指系统的始态和终态的体积相同。
(×)3. O 2(g )的标准摩尔燃烧焓等于零。
(√)4. H 2O (l )的标准摩尔燃烧焓等于零。
(√)5. H 2和O 2在绝热钢瓶中发生反应的△U 等于零。
(√)二、单选题1. 是状态函数。
AA .GB .△UC .WD .Q2. 具有广度性质。
BA .TB 、UC .PD .ρ(密度)3. 具有强度性质。
BA .SB .VC .GD .η(粘度)4. 101.325kPa 和273.15K 的水等温等压变为冰,该过程的 。
DA .Q>0B .△U =0C .△H>0D .△H<05. 理想气体向真空膨胀,其体积从V 1增大到V 2,则系统做功为 。
AA .W=0B .W>0C .W<0D .12ln V V nRT W =三、填空题1.最稳定单质的标准摩尔生成焓等于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
2.完全燃烧产物的标准摩尔燃烧焓等于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
3.在充满氧气的定容绝热反应器中,石墨剧烈燃烧。
若以反应器以及其中所有物质为系统,则该过程的△H 大于零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
4.规定在标准压力p(100kpa)和指定温度T时,1摩尔的物质完全燃烧的等压热效应称为该物质的标准摩尔燃烧焓。
5.C(石墨)的标准摩尔燃烧焓小于CO(g)的标准摩尔生成焓(填“小于”、“大于”或“等于” )。
6.H2(g)的标准摩尔燃烧焓小于H2O(g)的标准摩尔生成焓(填“小于”、“大于”或“等于” )。
四、简答题1.什么是状态函数?答:由系统状态确定的系统的各种热力学性质,称为系统的状态函数。
2.什么是等压过程?答:在环境压力恒定下,系统始、终态压力相同且等于环境压力的过程。
3.什么是热力学能?答:将能量守恒与转化定律应用于宏观的热力学系统即为热力学第一定律。
4.什么是体积功?答:因系统的体积变化而引起的系统与环境之间交换的功5.可逆过程有哪些特点?答:(1)可逆过程是以无限小的变化进行,系统始终无限接近于平衡态,即整个过程由一系列无限接近于平衡的状态所构成。
(2)系统在可逆过程中作最大功,环境在可逆过程中作最小功,即可逆过程效率最高。
(3)沿与过程原来途径相反方向进行,可是系统和环境完全恢复原态,而没有任何耗散效应。
6.什么是理想气体?答:分子本身不占有体积,分子之间没有作用力,实际不存在的假想气体。
当温度不是很低或很高,压力不是很低或很高,或没有其他特殊条件时,一般气体均视为理想气体。
7.什么是标准摩尔生成焓?答:规定在标准压力p(100kpa)和指定温度T时,由最稳定单质生成标准状态下1摩尔化合物的焓变称为该化合物在此温度下的标准摩尔生成焓。
8. 夏天为了降温,采取将室内电冰箱门打开,接通电源并紧闭门窗(设墙壁门窗均不传热)。
该方法能否使室内温度下降?为什么?答:不能。
该情况相当于一个绝热系统中作电功,电机发热只能使室温升高。
五、计算题1. 1 mol 理想气体在等压下升高1℃,求系统所做的功。
解:p 1V 1=nRT 1p 2V 2=nRT 2等压过程W=PdV=nR(T 2-T 1)=1×R×1=8.314J2. 1 mol 水在100℃、101.325kPa 下蒸发为水蒸气,吸热40.7kJ ,求该过程的Q 、W 、△U和△H 。
解:因为在正常相变温度、压力下的相变为可逆相变过程,所以:ΔH= Q p =Q=40.7KJW=-Pe(V g -V l )=-PV g =-NRT=-1*8.314*373=-3.101KJ(因为V g >>V l )ΔU=Q+W=40.7-3.101=37.56KJ3. 已知在298.2K 时的△r H m ө。
Zn (s) + ½O 2 (g) = ZnO (s) △r H m ө = 351.5 kJ·mol -1Hg (s) + ½O 2 (g) = HgO (s) △r H m ө = 90.8 kJ·mol -1求 Zn (s) + HgO (s)= ZnO (s) + Hg (s) 的△r H m ө解:2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)△r H m ө=(∑H )产物-(∑H )反应物=(-1383-92.3*2)-(-411*2-811.3)=65.7KJ/mol 第二章 热力学第二定律一、判断题1. 功可以完全变为热而不发生其它变化。
(√)2. 非理想气体经过绝热可逆过程,熵保持不变。
(√)3. 金刚石的标准摩尔生成吉布斯能等于零。
(×)4. 某电解反应在等温等压下自发进行,该反应的△G 一定小于零。
(×)5. 理想气体绝热可逆膨胀过程的△G 等于零。
(×)二、单选题1. 1 mol 90℃、101.325kPa 的过冷水蒸气在等温等压下变为水,该过程的D 。
A .△G>0,△S>0B .△G>0,△S<0C .△G<0,△S>0D .△G<0,△S<02. 化学反应CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g) 的 A 。
A .△H>0,△S>0B .△H>0,△S<0C .△H<0,△S>0D .△H<0,△S<03. 当温度升高时,反应 NH 4Cl (s) = NH 3(g) + HCl (g)的△r G m өC 。
A .增大B .不变C .减小D .不确定4. 下列说法正确的是 C 。
A .绝热过程的ΔS=0B .绝热可逆过程的ΔS=0C .绝热过程的ΔS>0D .绝热可逆过程的ΔS>05. 若N 2(g) 和O 2 (g) 都视为理想气体,等温等压下,1 molN 2 (g) 和1 molO 2 (g) 混合后,不发生变化的一组热力学性质是 A 。
A .U 、H 、VB .U 、H 、GC .S 、F 、GD .V 、F 、S 三、填空题1. 自发过程的共同特征是 具有方向的单一和限度,不可逆,做功的能力。
2. 苯和甲苯混合过程的ΔG 大于 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
3. △G=△H-T △S 的适用条件是 等温过程 。
4. 合成氨反应的ΔS 小于 零(填“小于”、“大于”或“等于” )。
5. 亥姆霍兹能判据的适用条件是 等温等容和非体积功为零 。
四、简答题1. 什么是卡诺循环?答:工作物质从高温热源(T2)吸取热量Q2,一部分做功W ,一部分放热Q1给低温热源(T1),这个由处于不同温度的两等温步骤和两绝热步骤所组成的可逆循环即为卡诺循环。
2. 熵的物理意义是什么?答:熵是系统混乱程度的度量。
3. 如何用亥姆霍兹能判据判断过程的方向?答:孤立系统的熵值永远不会减少,(熵增原理),孤立系统杜绝了一切人为控制则可用熵增原理来判别过程的自发方向。
孤立系统中使熵值增大的过程是自发过程也是不可逆过程;使系统的熵值保持不变的过程是可逆过程,系统处于平衡态;孤立系统中不可能发生使熵值变小的任何过程。
4. 空调可以把热从低温热源传递到高温热源,这是否与热力学第二定律矛盾?为什么? 答:不矛盾,克劳斯说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化”,而冷冻机系列环境作了电功却得到了热,热变为功是不可逆过程,所以环境发生了变化。
5. 什么是热力学第三定律?答:在绝对零度,任何纯物质完整晶体的熵等于零。
6. 什么是标准摩尔熵?答:1摩尔物质处于温度T 时在标准状态下的规定熵又称该物质在温度T 时的标准摩尔熵。
五、计算题1. 1 mol 甲苯在其沸点383.2K 时蒸发为气,已知该温度下甲苯的汽化热为362 kJ·kg -1,求该过程的Q 、W 、△U 、△H 、△S 、△F 和△G 。
解:Q=362*0.092=33.304KJW=-P(Vg-VI)=-PVg=-RT=-8.314*383.2=-3185.9248J△H=Q=33.304KJ△G=02. 在298K 的室内有一冰箱,冰箱内温度为273K 。
使1 kg 水结成冰,至少需耗电多少?已知冰的熔化热为334.7 J/kg 。
解:因为β=Q 1/W=T 1/(T 2-T 1),所以W= Q 1*【(T 2-T 1)/ T 1】=1*334.7*【(298-273)/273】=30.7KJ3. 计算下列等温(25℃)反应的熵变:2C (石墨) + 3H 2(g )→ C 2H 6(g )已知25℃时C (石墨)、H 2(g )和C 2H 6(g )的标准摩尔熵分别为:5.74 J·mol -1·K -1、130.6 J·mol -1·K -1和229.5 J·mol -1·K -1。
解:Δr S m θ=S m θ,C2H6,g -3 S m θ,H2,g -2 S m θ,C,s=229.5-3*130.6-2*5.74=-173.78 J ·mol -1·K -14. 在25℃和标准状态下,已知CaCO 3(s)、CaO(s)和CO 2(g) 的标准摩尔生成焓分别为-1206.92 kJ·mol -1、-635.09kJ·mol -1和-393.51 kJ·mol -1,标准摩尔熵分别为92.9 J·mol -1·K -1、39.75 J·mol -1·K -1和213.74J·mol -1·K -1,求:CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)的θm r G Δ。
解:ΔrH θ=-635.09+(-393.51)-(-1206.92)=178.32 kJ ·mol -1Δr S m θ=213.74+39.75-92.9=160.59 J ·mol -1·K -1ΔrG θm =ΔrH θ-T Δr S m θ=178.32*1000-(273+25)*160.59=130464 J ·mol -1=130.46 kJ ·mol -1第四章 化学平衡一、判断题1. 对于合成氨反应 3H 2(g )+N 2(g )=2NH 3(g ),提高压力可以增大平衡常数,从而提高产率。