《物理化学(上)》课后习题1

一、选择题

1、纯物质单相系统的下列各量中不可能大于零的是 [ B ]

A (SH/)P B (TG/)P C (SU/)V D(PH/)S

2、1mol单原子理想气体，从初态273K、202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该过程的U是[ D ]

A 1702J B -406.8J C 406.8J D -1702J

3、下面的那些叙述是正确的？ [ D ]

A 发生热传导的两个物体温度差值越大，就对传热越有利；

B 任何系统的熵一定增加；

C 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变 为有规则运动的能量；

D 以上三种说法均不正确。

4、有10A电流通过一个质量为5g，Cp=0.8368 J·g-1K-1·，R=20的电阻1s，同时使水流经电阻，以维持原来温度10°C，则电阻的熵变是[ ]，若改用绝热线将电阻包住，电阻的熵变又是[ A ]。

A 0，4.1374 B 7.0634， 0 C 7.0634，4.1374 D 0，7.0634

5、甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于 1。乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于 100%的热机不可能制成。丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于1- T2/ T1 。丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机效率等于1- T2/ T1 。对于以上叙述，哪种评述是对的？[ D ]

A 甲、乙、丙、丁全对； B 甲、乙、丙、丁全错；

C 甲、乙、丁对，丙错； D 乙、丁对，甲、丙错。

6、在一个体积恒定的绝热箱中有一绝热隔板，其两侧放有n、T、p皆不同的N2(g)，N2(g)视为理想气体。今抽去隔板达到平衡，以N2(g)作为系统，此过程的[ A ]。

物理化学概念辨析题解

物理化学教研组

热力学第一定律

一、选择题

1. 在100 ℃，101325 Pa下，1mol水全部向真空容器气化为100 ℃，101325 Pa的蒸气，则该过程 ( )

(A) ΔG<0,不可逆 (B) ΔG=0,不可逆

(C) ΔG=0,可逆 (D) ΔG>0,不可逆

2. 如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是： ( )

(A) 绝热箱中所有物质 (B) 两个铜电极

(C) 蓄电池和铜电极 (D) CuSO4水溶液

3. 体系的下列各组物理量中都是状态函数的是： ( )

(A) T，p，V，Q (B) m，Vm，Cp，∆V

(C) T，p，V，n (D) T，p，U，W

4. 理想气体向真空膨胀，当一部分气体进入真空容器后，余下的气体继续膨胀所做的体积功： ( )

(A) W > 0 (B) W = 0

(C) W < 0 (D) 无法计算

5. 在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么：( )

(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0

(B) Q = 0，W = 0，∆U < 0

(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0

物理化学1—5章课后习题答案-傅献彩第五版

物理化学 1—5 章课后习题答案傅献彩第五版

在学习物理化学的过程中，课后习题是巩固知识、检验理解的重要环节。下面为大家详细解答傅献彩第五版物理化学 1—5 章的课后习题。

第一章主要涉及气体的相关知识。在习题中，常常会出现关于理想气体状态方程的应用问题。比如，给定一定量气体的压力、体积和温度，要求计算气体的物质的量。我们知道理想气体状态方程为 PV ＝

nRT，其中 P 是压力，V 是体积，n 是物质的量，R 是摩尔气体常数，T 是热力学温度。通过对这个方程的灵活运用，就能够轻松求解此类问题。

还有关于分压和分体积的计算。例如，已知混合气体中各组分气体的摩尔分数和总压力，要求计算各组分气体的分压。分压等于总压乘以该组分的摩尔分数。对于分体积，也是类似的思路，分体积等于总体积乘以该组分的摩尔分数。

第二章是热力学第一定律。这一章的习题重点在于理解和运用热力学能、热和功的概念。例如，计算一个封闭系统在特定过程中的热力学能变化。这需要考虑系统所吸收或放出的热以及所做的功。热和功的符号规定很关键，系统吸热为正，放热为负；系统对外做功为负，外界对系统做功为正。 在一些习题中，还会涉及到绝热过程。绝热过程中，系统与外界没有热交换，此时热力学能的变化就等于外界对系统所做的功。通过对这些概念和公式的准确把握，就能顺利解决此类问题。

第三章是热力学第二定律。这一章的习题常常围绕熵的概念和计算展开。比如，计算一个可逆过程或不可逆过程的熵变。对于可逆过程，熵变可以通过热温商来计算；对于不可逆过程，需要设计一个可逆过程来计算熵变。

此外，还会有关于热力学第二定律的应用问题。例如，判断一个过程是否自发进行，需要通过计算熵变、焓变以及吉布斯自由能变来综合判断。如果熵变大于零，且焓变小于零，或者吉布斯自由能变小于零，那么这个过程就是自发的。

第四章是多组分系统热力学。这部分的习题主要涉及溶液的相关计算。比如，计算理想稀溶液中溶质的化学势。需要根据拉乌尔定律和亨利定律来进行推导和计算。

作业题

1-1. 10mol理想气体由25℃，1.00MPa 。设过程为：（i）向真空膨胀；（ii）对抗外压0.100MPa膨胀。分别计算以上各过程的体积功。

解：

(i) Wv=0 (ii) Wv=-PS△V=- PS nRT(1／R2-1／R1)

=-nRT(PS／P2- PS／P1)

P2= PS

∴Wv=-PnRT(1- PS／P1)=-10mol×8.3145J·mol-1·k-1 ×298.15k×(1-0.100 MPa／1.00MPa)=-22.31kJ

体会：（i）真空膨胀不做体积功

（ii）膨胀功做负功，W=-P△V

运用W=-∫V1V2Pdv=-P(V2-V1)计算体积功。

1-3.473K，0.2MPa，1dm3 的双原子分子理想气体，连续经过下列变化：（Ⅰ）定温膨胀到3dm3；（Ⅱ）定容升温使温度升到0.2MPa；（Ⅲ）保持0.2 MPa降温到初始温度473K。（i）在p-V图上表示处该循环全过程；（ii）计算各步及整个循环过程的Wv、10mol理想气体

25℃

1.00MPa 10mol理想气体

25℃

0.100MPa Q、△U和△H。一直双原子分子理想气体Cp,m=7／2R。

解：

解：(Ⅰ).WⅠ=-QⅠ=-n RT㏑v2/v1=-8.3145*473*㏑3/1*n

n=pAvA/TAR=0.2*106*1*103/8.3145*473=0.0508mol

WⅠ=-219.5J QⅠ=219.5

△ u=△H=0

(Ⅱ).

△H =nCp.m(TC-TB)=0.0508*7/2*8.3145*(1419-473)

=1398J

H定容 Wv=0

QⅡ=△uⅡ=nCv,m(TC-TB)=0.0508*5/2*8.3145*(1419-473) 双原子分子理想气体