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热力学习题

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94 热力学基础 基 本 要 求 一、理解功和热量的概念以及准静态过程。 二、掌握热力学第一定律；能熟练地分析、计算理想气体各等值过程和绝热过程中的功、热量、内能改变量及卡诺循环等简单循环过程的效率。 三、理解摩尔热容量的定义，并会用它来计算等压、等容过程中的热量。 四、了解热力学第二定律及其统计意义。

内 容 提 要

一、准静态过程 平衡态 不受外界影响时，系统的宏观性质不随时间改变的状态。 准静态过程 由无数个平衡态组成的过程，即系统的每个中间态都是平衡态。 准静态过程是一个理想化的过程，是实际过程的近似。实际过程仅当进行得无限缓慢时才可看作是准静态过程 。

二、热力学第一定律

WEEQ12

对于一元过程：dWdEdQ 符号规定：Q > 0系统吸热；W > 0系统对外界做正功； E >0系统内能增加。 热力学第一定律适用于任何系统（固、液、气）的任何过程（非准静态过程亦成立）。

三、功、内能、热量的数学表达式和意义 功 通过做功可以改变系统的状态。功是过程量，是分子的有规则运动能量和分子的无规则运动能量的转化和传递。

21VVPdVW

内能 内能是状态的函数。对于一定质量的某种气体，内能一般是T、V或P的函数；对于刚性分子的理想气体，内能只是T的函数，即

TCRTiEVνν

2

)(12TTCEVν 热量 传热也可改变系统的状态，其条件是系统和外界的温度不同。 Q=νC (T2 –T1) 其中C为摩尔热容量。

四、气体的摩尔热容量 摩尔热容量 一摩尔物质温度升高一度所吸收的热量，即



dTdQC

ν

1

理想气体等容摩尔热容量 RiCV2 理想气体等压摩尔热容量 RCRRiCVP2 95

泊松比 12iiCCVP 对刚性理想气体单原子分子，i = 3， = 1.67； 对刚性理想气体双原子分子，i = 5， = 1.40； 对刚性理想气体多原子分子，i = 6， = 1.33。

五、等容过程 特点：V = 常数 过程方程: P/T=常数 能量转换关系: 吸热全部转换为系统内能的增加。 W = 0； QV =νCV (T2 - T1)； E = QV

六、等压过程 特点：P =常数 过程方程：V/T=常数 能量转换关系：吸热一部分用于对外做功，其余用于增加系统内能。

)(1221VVPPdVWVV

)(12TTCQPPν )(12TTCEVν 七、等温过程 特点：T =常数 过程方程：P·V =常数 能量转换关系：系统吸热全部用来对外做功。 E = 0， Q = W

)ln(12VVRTWν)ln(1211VVVP)ln(2111PPVP

八、绝热过程 特点： Q = 0 过程方程：PV =常数；TV  - 1 =常数；T -P - 1=常数 能量转换关系：绝热过程靠减少系统的内能来对外做功。 Q = 0； W = -∆E

E =νCV (T2 - T1)； 12211VPVPW

九、循环过程 一系统（或工作物质）经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程叫循环过程，简称循环。 特点：①在P—V图上过程曲线闭合；②E=0 ；③循环曲线所包围的面积等于循环中做功的大小。 循环效率：在一正循环中，系统从高温热源吸热Q1 ，向低温热源放热Q2，系统对外做功A = Q1 -Q2，循环效率为

1211QQQA 96

十、卡诺循环 在一循环中，若系统只和高温热源(温度T1)与低温热源(温度T2)交换热量，这样的循环称卡诺循环。卡诺循环过程是由两个等温过程和两个绝热过程构成的。

卡诺循环的效率:121211TTQQ

十一、热力学第二定律 克劳修斯叙述 热量不能自动地从低温物体传向高温物体。 开尔文叙述 不可能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸收热量，使之完全转变为有用的功，而其他物质不发生任何变化。 以上两种说法是完全等效的。

解题方法与例题分析 一、热力学第一定律在各等值过程中的应用 解题步骤：1.明确研究对象是哪些理想气体系统，气体的自由度、质量或摩尔数是多少；2.搞清系统经历哪些过程，这些过程的特征是什么？画出P—V图；3.根据各过程的方程和状态方程确定各状态的参量，由各过程的特点和热力学第一定律计算理想气体在各过程中的功和热量。 例1 0.02kg的氦气（视为理想气体），温度由17ºC升为27ºC，若在升温过程中，（1）体积保持不变；（2）压强保持不变；（3）不与外界交换热量。试分别求出气体内能的改变、吸收的热量、外界对气体做的功。 解 氦气为单原子分子气体，3i （1）等容过程：常量V，0W

由 WEQ

得 )(12TTCMmEQVJ623 （2）等压过程：常量P，E与（1）相同 )(12TTCMmQPJ1004.13

J417EQW （3）绝热过程：0Q，E与（1）相同 J623EW)(外界对系统做功

例2 温度为25°C、压强为1atm的1mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍。

（1）计算这个过程中气体对外的功； （2）假设气体经绝热过程体积膨胀至原来的3倍，那么气体对外做的功又是多少? 解 （1）等温过程气体对外做功为

003VVPdVW

003VVdV

V

RT3lnRT

1.09862988.31J102.723

（2）绝热过程气体对外做功 97

003VVPdVW

00300VVγdVVVP

001113VPγRTγ1311

J102023.

例3 一定质量的理想气体，由状态a经b到达c，如图7—1所示，abc为一直线。求此过程中： （1）气体对外做的功； （2）气体内能的增加； （3）气体吸收的热量。 解 （1）气体对外做的功为直线ac下部分的面积，即

))((21acacVVPPW J2.405

ccaaVPVP （2）由图可以看出，

所以 caTT 0E （3）由热力学第一定律 J2.405WEQ 例4 一定量的刚性双原子分子气体，开始时处于压强为P0 =1.0×105 Pa，体积为V0= 4×10-3 m3，温度为T0

=300 K的初态，后经等压膨胀过程温度上升到T1=450K，再经绝热过程温度将回到T2=300K，

求整个过程中对外做的功。

解 在等压过程中 1001TTVV

得 )(0101VVPWJ200 又由 000RTVPMm RCV25

得绝热过程做功 )(25)(21000212TTTVPTTCMmWVJ500 整个过程做功 J70021WWW 二、循环过程、卡诺循环 例5 双原子理想气体为工作物质的热机循环，如图7—2所示。图中ab为等容过程，bc为绝热过程，ca为等压过程。P１、P２、V１、V２为已知，求此循环的效率。 解 ab为等容过程，过程中吸收的热量为

1211)(25)(25)(VPPTTRMmTTCMmQababV ca为等压过程，过程中放出的热量为 )(27)(27)(1222VVPTTRMmTTCMmQacacp

cV

b1P

P

2Pa1V2V

图7—2

)atm(P321

321

o

ab

c

)(lV图7—1 98

所以循环过程的效率为 )(5)(71121112212PPVVVPQQ 例6 如图7—3所示，有一定量的理想气体，从初状态a（P1，V1）开始，经过一个等容过程达到压强为 P1/4的b态，再经过一个等压过程达到状态c，最后经等温过程而完成一个循环，求该循环过程中系统对外做的功W和净吸热量Q。 解 设状态c的体积为V2，则由a、c两状态的温度相同，有

42111VPVP 124VV

又循环过程 0E WQ

而在ab等容过程中做功 01W 在bc 等压过程中做功 12124

VVPW114

3VP

在 ca 等温过程中做功 111134lnPPVPW1139.1VP 在整个循环过程系统对外做的功和吸收的热量为 321WWWWQ

111139.1430VPVP1164.0VP

负号说明外界对系统做功、系统对外放热。 例7 1mol单原子分子理想气体的循环过程如T-V图7—4所示，其中c点的温度为Tc=600K 。试求： （1）ab、bc、ca各个过程系统吸收的热量； （2）经一循环系统所做作的净功； （3）循环的效率。 解 由从图可知，ab是等压过程，即

bbaaTVTV

又 K600caTT 所以 aabbTVVTK300 （1）单原子分子的自由度i=3。在ab等压过程中 cbPabTTCQ

cbTTR

2

5

放热J5.6232

在bc等容过程中 bcVbcTTCQ

bcTTR

2

3

吸热J5.3739

在ca等温过程中

o)(KT)m10(33Va

bc

12

图7—4

PO1P

1VVa

bc图7—3 4

1P

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(完整版)工程热力学习题集附答案

(完整版)工程热力学习题集附答案

工程热力学习题集一、填空题1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。

2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。

3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。

4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。

5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。

6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。

7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。

（填高、低和多、少）8．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为可逆循环。

9．熵流是由 引起的。

10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。

11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。

12．绝热系是与外界无 交换的热力系。

13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。

14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。

15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。

16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。

17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。

（填大、小）18．克劳修斯积分/Q T δ⎰ 为不可逆循环。

19．熵产是由 引起的。

20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。

21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。

22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。

23、热力平衡的充要条件是：（ ）。

24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。

25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。

26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。

31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。

热力学复习题77782

热力学复习题77782

热力学复习题1基本概念表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。

试判断下列叙述是否正确,说明理由。

1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。

2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。

3)由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。

4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。

5)任何可逆过程都是准静态过程。

6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。

这种说法对吗？5．铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是否处于平衡状态？6．知道两个参数就可以确定气体的状态，从而可决定其它参数，例如，已知压力和比容就可确定内能和焓，但理想气体的内能和焓只决定于温度，与压力、比容无关，前后是否矛盾，如何理解？理想气体的性质混合气体处于平衡状态时，各组成气体的温度是否相同，分压力是否相同。

将空气视为理想气体，若已知u ，h ，或u ，T ，能否确定它的状态？为什么？ 气体的比热与过程特征有关，为什么还称c p 、c v 为状态参数？是非题1．当某一过程完成后,如系统能沿原路线反向进行回复到初态,则上述过程称为可逆过程。

( )2．只有可逆过程才能在p-v 图上描述过程进行轨迹。

( )3．可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。

( )5．梅耶公式v p C C =R 也能适用于实际气体。

( )6．混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。

化学热力学习题

化学热力学习题

第四章化学热力学初步习题一．选择题下列各组符号所代表的性质均属状态函数的是( )A. B. C. D. 下列性质中不属于广度性质的是( )A. 内能B. 焓C. 温度D. 熵下列各项与变化途径有关的是( )A. 内能;B. 焓;C. 自由能;D. 功.环境对系统作10kJ的功，且系统又从环境获得5kJ的热量，问系统内能变化是多少( )A. -15kJB. -5kJC. +5kJD. +15kJ按通常规定，标准生成焓为零的物质为( )A. Cl2(l)B. Br2(g)C. N2(g) (g)下列反应中哪个是表示△H=△H(AgBr，s)的反应( )A. Ag(aq) + Br(aq) =AgBr(s)B. 2Ag(s) + Br2(g) =2AgBr(s)C. Ag(s) + Br2(l) =1/2 AgBr(s)D. Ag(s) + 1/2 Br2(g) =AgBr(s)已知反应 2H2(g) + 1O2(g) =2H2O(l) △H=mol则下列结论正确的是( )A. H(反应物)>H(生成物)B. H(反应物)<H(生成物)C. H(反应物)=H(生成物)D. 反应吸热E. 反应放热以下哪种物质的S值最高( )A. 金刚石B. Cl2(l)C. I2(g)D. Cu(s)热力学温度为零时，任何完美的晶体物质的熵为( )A. 零B. 1 J·mol-1·K-1C. 大于零D. 不确定关于熵，下列叙述中正确的是( )A. 0K时，纯物质的标准熵 S=0 ;B. 单质的S=0 ，单质的△H和△G均等于零;C. 在一个反应中，随着生成物的增加，熵增大;D. △S>0 的反应总是自发进行的.室温下，稳定状态的单质的标准熵为( )A. 零B. 1 J·mol-1·K-1C. 大于零D. 不确定已知△r H m(Al2O3)= -1676kJ·mol-1，则标准态时，108g的Al(s)完全燃烧生成Al2O3(s)时的热效应为( )A. 1676 kJB. -1676 kJC. 3352 kJD. -3352 kJ(原子量 Al:27 O:16 )热化学方程式 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △r H m(298)= kJ·mol-1表示( )A. 1molN2(g)和3molH2(g)反应可放出的热量;B. 在标况下，1molN2(g)和3molH2(g)完全作用后，生成2molNH3(g)可放出的热;C. 按上述计量关系进行时生成1molNH3(g)可放热;D. 它表明在任何条件下NH3的合成过程是一放热反应.H2(g)燃烧生成水蒸气的热化学方程式正确的是( )A. 2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H= -242 kJ·mol-1B. 2H2 + O2 =2H2O △H= -242 kJ·mol-1C. H2 + 1/2O2 = H2O △H= -242 kJ·mol-1D. 2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) △H= -242 kJ·mol-1下列反应方程式中哪个反应放出的热量最多( )A CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)B. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)D. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)热力学第一定律的数学表达式△U=Q+W 只适用于( )A. 理想气体B. 孤立体系C. 封闭体系D. 敞开体系已知反应B和A和反应B和C的标准自由能变分别为△G1和△G2，则反应A和C的标准自由能变△G为( )A. △G=△G1+△G2B. △G=△G1-△G2C. △G=△G2-△G1D. △G=2△G1-△G2对于盖斯定律，下列表述不正确的是( )A. 盖斯定律反应了体系从一个状态变化到另一状态的总能量变化;B. 盖斯定律反应了体系状态变化时其焓变只与体系的始态.终态有关，而与所经历的步骤和途径无关;C. 盖斯定律反应了体系状态变化时其熵变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关;D. 盖斯定律反应了体系状态变化时其自由能变只与体系的始终态有关，而与所经历的步骤和途径无关.已知:下: △H(kJ·mol-1) S(J·mol-1·K-1)石墨金刚石下列哪些叙述是正确的 ( )A. 根据焓和熵的观点，石墨比金刚石稳定;B. 根据焓和熵的观点，金刚石比石墨稳定;C. 根据熵的观点，石墨比金刚石稳定，但根据焓的观点，金刚石比石墨稳定;D. 根据焓的观点石墨比金刚石稳定，但根据熵的观点金刚石比石墨稳定;E. △G(金刚石)>△G(石墨).等温等压过程在高温不自发进行而在低温时可自发进行的条件是( )A. △H<0，△S<0B. △H>0，△S<0C. △H<0，△S>0D. △H>0，△S>0下列情况下，结论正确的是 ( )A. 当△H>0，△S<0时，反应自发;B. 当△H<0，△S>0时，反应自发;C. 当△H<0，△S<0时，低温非自发，高温自发;D. 当△H>0，△S>0时，低温非自发，高温自发;E. 当△H>0，△S>0时，任何温度下均不自发.已知反应 Cu2O(s)+O2(g)=2CuO(s) 在300K时，其△G= kJ·mol-1， 400K时，△G=·mol-1，则该反应的△H 和△S近似各为( )A. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1B. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1C. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1D. kJ·mol-1; kJ·mol-1·K-1已知 298K时NH3(g)的△H=·mol-1，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△S为-198J·mol-1·K-1，欲使此反应在标准状态时能自发进行，所需温度条件为 ( )A. <193KB. <466KC. >193KD. >466K已知298K时，CO2(g)的△H为·mol-1，H2O(l)的△H为·m ol-1，乙炔的燃烧热为 -1300kJ·mol-1，则乙炔的标准生成热为( )A. ·mol-1B. ·mol-1C. ·mol-1D. ·mol-1金属铝是一种强还原剂，它可将其它金属氧化物还原为金属单质，其本身被氧化为Al2O3，则298K时，1molFe2O3和1molCuO被Al还原的△G分别为( )A. ·mol-1B. ·mol-1C. ·mol-1D. ·mol-1E. -1192kJ·mol-1(已知: △G(Al2O3，s)=-1582kJ·mol-1△G(Fe2O3，s)=·mol-1△G(CuO，s)=-130kJ·mol-1298K时，反应SO2(g)+2NaOH(aq)Na2SO3(aq)+H2O(l)的△Hr是( )A. ·mol-1B. ·mol-1C. ·mol-1D. ·mol-1(已知△H(SO2，g)=·mol-1△H(H2O，l)=-286kJ·mol-1△H(SO3，aq)=·mol-1△H(OH，aq)=-230kJ·mol-1在732K时反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的△G为·mol-1，△H为154kJ·mol-1，则反应的△S为( )J·mol-1·K-1.A. 587B. -587C. 239D. -239已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=·mol-12Mg(s)+O2(g)=2MgO(s) △H=·mol-12Mg(s)+2C(s)+3O2(g)=2MgCO3(s)△H=-1113kJ·mol-1则 MgO(s)+CO2(g)=MgCO3(s)的△Hr为( )kJ·mol-1A. B. -58.85 C. D.已知 :4Fe(s) + 3O2 = 2Fe2O3(s); △G=-1480kJ·mol-14Fe2O3(s)+Fe(s)=3Fe3O (s); △G=-80kJ·mol-1则△G(Fe3O，s)的值是( )kJ·mol-1A. -1013B. -3040C. 3040D. 1013已知:NH3(g) NO(g) H2O(l)△G(KJ·mol-1)则反应 4NH3(g) + 5O2(g) = 4NO(g) + 6H2O(l)的△G在298时为( )kJ·mol-1A. B. -1009.9 C. D.化学反应在任何温度下都不能自发进行时，其 ( )A. 焓变和熵变两者都是负的;B. 焓变和熵变两者都是正的;C. 焓变是正的，熵变是负的;D. 焓变是负的，熵变是正的.某化学反应其△H为-122kJ·mol-1，△S为-231J·mol-1·K-1，则此反应在下列哪种情况下自发进行 ( )A. 在任何温度下自发进行;B. 在任何温度下都不自发进行;C. 仅在高温下自发进行;D. 仅在低温下自发进行.如果体系在状态Ⅰ时吸收500J的热量，对外作功100J达到状态Ⅱ，则体系的内能变化和环境的内能变化分别为( )A. -400J， 400JB. 400J， -400JC. 500J， -100JD. -100J， 500J对于封闭体系，体系与环境间( )A. 既有物质交换，又有能量交换;B. 没有物质交换，只有能量交换;C. 既没物质交换，又没能量交换;D. 没有能量交换，只有物质交换.二．填充题当体系的状态被改变时，状态函数的变化只决定于_________，而与___________无关.当体系发生变化时_____________叫做过程;________________叫做途径.对于一个封闭体系，从始态变到终态时内能的变化等于__________和__________________的差额.在热力学中用热和功的正负号表示以热或功的形式传递能量的方向，体系吸收热量q_______________，体系对环境做功w______________.298K时，水的蒸发热为·mol-1，则Q为_________________△U为___________________.已知 NaCl(s)熔化需吸热·mol-1，熵增·mol-1·K-1，则298K时NaCl(s)熔化的△G为_____________，NaCl 的熔点为____________K.三．计算题已知标准态下，H2(g)和N2(g)的离解能分别为·mol-1和·mol-1，NH3(g)的生成热为·mol-1.求: N(g) + 3H(g) = NH3(g)的反应热.煤中含有硫，燃烧时会产生有害的SO3，用便宜的生石灰消除炉中的SO3减少污染，其反应如下: CaO(s)+SO3(s)=CaSO4(s)时，△r H=，△r G=，此反应在室温下自发进行，问保持此反应自发进行的最高炉温是多少?在下，反应 2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)能否自发进行?若分解1克SO3(g)为SO2(g)和O2(g)，其△G是多少?(已知: △G(SO3，g)=-370kJ·mol-1△G(SO2，g)=-300kJ·mol-1△G(O2，g)=0 )已知在298K时Fe3O(s) + H2(g)——3Fe(s) + H2O(g)△H(kJ·mol-1) -1118 0 0 -242S(J·K-1·mol-1) 146 130 27 189则反应在298K时的△G是多少?已知298K时:① 2Al(s)+3/2O2(g)=Al2O3(s) △H=·mol-1② 2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=·mol-1求: ③ 2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)的△H.若上述反应产生1.00kg的Fe，能放出多少热量.已知298K时△H(kJ·mol-1) △G(kJ·mol-1)SO2(g)SO3(g)求1000K时反应 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的平衡常数K水煤气的反应为 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)，问各气体都处在×105Pa下，在多高温度时，此体系为平衡体系.已知 △H(H 2O ，g)=·mol -1△H(CO，g)=·mol -1△G(H 2O ，g)=·mol -1 △G(CO，g)=·mol -1反应 3O 2(g)=2O 3(g)在298K 时△rH=·mol -1，其平衡常数为10，计算反应的△r G 和△r S第四章 化学热力学初步习题答案一．选择题 C C D D C C C A A C D B D B C C A A C B A B C C A B C D BB二．填空题体系的始态和终态 变化途径体系变化的经过(或始态到终态的经过) 完成过程的具体步骤 1. 供给体系的能量 2. 体系对环境做功耗去的能量 q 为正，反之为负 w 为正，反之为负 ·mol ·mol kJ·mol三．计算题 解: 根据已知N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) △H=·mol N(g)N 2(g) △H =- 1 2 ×·mol 3H(g)H 2(g) △H=- 3 2×·mol以上3式相加得 N(g)+3H(g)==NH 3(g) △H =△H +△H +△H =·mol解: ∵△G=△H-T△S △S =(△H-△G )T=-298=·mol ·K△H .△S 随T 变化小，忽略，∴若使反应自发，则: △G<0 即 △H=-T△S<0 -T×<0T<2127 (K)反应自发进行的最高炉温是 <2127K.答: 因△G<0，是自发的，而△G>0是非自发的.△G=2△G(SO 2，g)-2△G(SO 3，g) =2×(-300)-2×(-370)=140kJ·mol>0所以在已知条件下反应是非自发的. 分解1克SO 3(g)的△G =1402×(32+48) =解: Fe 3O(s)+4H 2(g)=3Fe(s)+4H 2O(l)△H =4×(-242)-(-1118)=150kJ·mol△S =4×189+3×27-130×4-146=171J·mol ·K △G =△H -T△S =150-298×171×10=99kJ·mol解: ①-②式得:2Al(s)-2Fe(s)=Al 2O 3(s)-Fe 2O 3(s) 即 2Al(s)+Fe 2O 3(s)=2Fe(s)+Al 2O 3(s) △H =△H -△H =+=·mol即产生2molFe 时放热. 则产生1kgFe 时可放热Q=100056 ×错误!=-75678(KJ)解: 298K 时△H =×2-×2= (kJ·mol)△G =×2-×2=-140 (kJ·mol)△S =(+140)×1000)/298= (J·mol/K)1000K 时 △G 1000=△H 298-1000×1000 = (Kj/mol)K =错误!=错误!= K=解: C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g)△H ==(kJ·mol ) △G ==(kJ·mol)∴ △S =△H -△G ×1000298 =(J·mol ·K )忽略△H.△S 随T 变化，∵ △G=△H -T△S 平衡时，△G=0 ∴ T=△H△S =错误!=(K)即T=时体系处平衡状态. 解: ∵ △G=K=××29810=·mol△G=△H-T△S ∴△S =(△H-△G )T=错误! =·mol ·K。

热力学复习题1

热力学复习题1

1. 公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。

（ ）2. 孤立系统的熵与能量都是守恒的。

（ ）3. 焓h = u + p v ，对闭口系统，没有流动功，所以系统不存在焓这个参数。

（ ）4. 绝热节流前后其焓不变，所以温度也不变。

（ ）5. 在相同热源和在相同冷源之间的一切热机，无论采用什么工质，他们的热效率均相等。

（ ）6. 孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。

7. 凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。

（ ）8. δq = d u + δw 及δq = c v d T + P d v 两式均可适用于工质，任何过程。

（ ） 9. 系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。

（ ） 10. 当压力升高，饱和温度也升高了，故饱和蒸汽的比容将增大。

（ ） 11. 通用气体常数R 与工质的种类无关，气体常数Rg 与工质的种类和状态有关。

12. 在pv 图上定温线比定熵线更缓，TS 图上定容线比定压线更陡。

13. PV 图上定温线是等轴双曲线。

14. 可逆循环的熵变等于零，所以可逆循环的净热等于零。

15. 根据卡诺定理，任何可逆循环的热效率都相等，且都等于121T T -=η(其中，T2表示低温热源温度，T1表示高温热源温度) 16. 无论可逆与不可逆循环，均有TdS Q =δ。

、 17. 把热量全部变为功是不可能的。

18. 对气体加热其温度一定升高。

19. 蒸气推动汽轮机工作的过程可以看成绝热膨胀过程，其水蒸气的焓降转换为功输出。

20. 闭口绝热系是孤立系。

21. 理想气体绝热自由膨胀过程中温度和焓、熵都不变。

22. 透平机在空气中转动对其做功，若该过程进行的无限缓慢随时可以达到新的平衡则可以看成是可逆过程。

1、典型的不可逆过程2、平衡状态3、平衡是否意味着系统内各点的状态参数必须完全相同4、关于节流：不可逆，绝热节流前后焓不变理想气体不能用节流降温蒸气压缩式制冷可以5、理想气体哪些量是温度的单值函数6、定压过程的加热量全部转化为焓增；7、定容过程全部加热量转化为内能的增量8、关于熵的判断说法：例如任何过程，熵只增不减若从某一初态经可逆与不可逆两条路径到达同一终点，则不可逆途径的∆S必大于可逆过程的∆S可逆循环∆S为零，不可逆循环∆S大于零不可逆过程∆S永远大于可逆过程∆S若工质从同一初态，分别经可逆和不可逆过程，到达同一终态，已知两过程热源相同，问传热量是否相同？若工质从同一初态出发，从相同热源吸收相同热量，问末态熵可逆与不可逆谁大？若工质从同一初态出发，一个可逆绝热过程与一个不可逆绝热过程，能否达到相同终点？理想气体绝热自由膨胀，熵变？任何可逆过程的熵总是不变，任何不可逆过程工质的熵总是增加的熵增大的过程必是不可逆过程将热量全部变成功是不可能的9、卡诺效率的适用条件10、水蒸气凝结过程放热量Q，对应的饱和温度T，则该过程的熵变为多少？11、理想气体和水蒸气四个基本热力过程，PV图和TS图的表示。