热力学习题课1热力学习题课1.pptVIP

一选择题 1. 1mol 单原子分子理想气体，经过一个循环过程W为－100J，则Q为： a. 0; b. 100J; c. -100J; d.求不出(因不知过程可逆与否) 2.理想气体在可逆绝热膨胀过程中 a. U 增加； b. S 不变； c. S 增大； d. T 不变。 3.1mol 纯液体在其正常沸点时完全气化,该过程增大的量是： a.蒸气压； b.气化热； c.熵； d.吉布斯函数。 4.液态水在100℃及101kPa下气化，则该过程 a. ΔH=0； b. ΔS=0; c. ΔA=0; d. ΔG=0. 5. 1mol 理想气体经一等温可逆压缩过程，则 a. ΔG ΔA; b. ΔG ΔA; c. ΔG= ΔA; d.二者无法比较。 6. 工作在100℃和25 ℃两个热源之间的卡诺热机的热机效率是 a. 20% ; b. 25%; c. 75%; d.100% 7. 在-20 ℃和101kPa下，过冷水结成冰，则系统、环境及总熵变为 a. ΔS(系统)0, ΔS(环境)0, ΔS(总)0； b. ΔS(系统)0, ΔS(环境)0, ΔS(总)0； c. ΔS(系统)0, ΔS(环境)0, ΔS(总)0； d. ΔS(系统)0, ΔS(环境)0, ΔS(总)0； 二.填空 1.25 ℃时有恒温反应C6H6(l)+7.5O2(g) →3H2O(l)+6CO2(g) 则该反应的ΔHm与ΔUm之差为_______若液体苯在置于 密闭容器中完全燃烧，同时释放出热量3264kJ，则其恒 压 燃烧热 _______________________________________ 2.封闭系统，W’=0时，下列过程中ΔU、 ΔH、 ΔS、 ΔA、 ΔG何者必为零。 a.绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程＿＿＿＿＿ b.某物质的恒温、恒压可逆相变过程＿＿＿＿＿＿＿ c.系统所经历的任一不可逆循环过程＿＿＿＿＿＿＿ 例2.10mol水与1mol水蒸气在100 ℃ 、101325Pa的压力下处于气、液两相平衡态,若将该平衡系统绝热可逆膨胀到80 ℃的末态,试求80 ℃时水的饱和蒸气压及上述过程的体积功W。已知100 ℃时水的摩尔蒸发热ΔvapHm为40.668 kJ·mol-1;H2O(l)与H2O(g)在80～100 ℃之间的平均定压摩尔热容分别为75.75 J·mol-1·K-1及34.16 J·mol-1·K-1.计算时可忽略外压对水的气化热的影响 ∵ΔU=0 ∴Q=-W b b ∵dS=δQr/T c d c ΔA=ΔU-TΔS= -TΔS ΔG=ΔH-TΔS= -TΔS a d 过冷水结冰是自发 过程则:ΔS(总)0; 有序性增加则: ΔS(系统)0; 则:ΔS(环境)0; -3718J ΔU ΔG 全部 三.计算题 例1：　将0.4mol、300K、200.0kPa的某理想气体绝热压缩到1000kPa，此过程系统得功4988.4J，已知该理想气体在300K、200.0kPa时的摩尔熵Sm=205.0J·K-1·mol-1，Cp,m=3.5R。试求题给过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG及ΔA。 解： 例1：　将0.4mol、300K、200.0kPa的某理想气体绝热压缩到1000kPa，此过程系统得功4988.4J，已知该理想气体在300K、200.0kPa时的摩尔熵Sm=205.0J·K-1·mol-1，Cp,m=3.5R。试求题给过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔG及ΔA。 例2：理想气体恒压下进行下列反应 试计算:(1).在上述条件下生成1molC时过程的Q、W、 Δ U 和Δ H (2).上述反应在400K恒温恒压下进行,生成1molC时过程的Q、W、 Δ U 和Δ H 已知各物质在298K时Δ fHm(298K)及Cp,m分别为 A(g) + B(g) → 2C(g) 298K 398K 498K 20 30 10 Cp,m(J·K-1·mol-1) 35 30 -15 ΔfHm(kJ·mol-1) C B A 1/2A(g) 298K 解:(1) 1/2A(g) 298K C(g) 498K 1/2B(g) 398K 1/2B(g) 298K C(g) 298K ＋ ＋ Qp= ΔH ΔH1 ΔH3 ΔH2 ΔH2 =∑νBΔfHm(B)=27.5×103J Q=ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=30kJ W=－pΔV=-p(V产－V反) 　=－R(nCTC－nATA－nBTB)=1.247k