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物理化学第五版溶液热力学

溶液练习题

一、判断题（说法正确否）：

1．溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。

2．系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。

3．对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。

4．在同一稀溶液中组分B 的浓度可用x B 、m B 、c B 表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。

5．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。

6．将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂剂的沸点。溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。

7．纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加，沸点一定随压力的升高而升高。

8．理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。

9．当温度一定时，纯溶剂的饱和蒸气压越大，溶剂的液相组成也越大。

10．在一定的温度和同一溶剂中，某气体的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶解度也越大。

11．在非理想溶液中，浓度大的组分的活度也大，活度因子也越大。

12．在298K 时0.01mol·kg -1的蔗糖水溶液的渗透压与0.01mol·kg -1的食盐水的渗透压相同。

13．物质B 在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。

14．在相平衡系统中，当物质B 在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。

二、单选题：

1．1 mol A 与n mol B 组成的溶液，体积为0.65dm 3，当x B = 0.8时，A 的偏摩尔体积

V A = 0.090dm 3·mol -1，那么B 的偏摩尔V B 为：

(A) 0.140 dm 3·mol -1 ； (B) 0.072 dm 3·mol -1 ；

2．注脚“1”代表298K 、p 的O 2，注脚“2”代表298K 、2p 的H 2，那么：

(A) 2121

，μμμμ≠≠ ； (B) 因为21 μμ≠，1μ与2μ大小无法比较； (C) 2121 ，μμμμ=> ； (D) 2121

，μμμμ<< 。

3．气体B 的化学势表达式：()()B B B ln ln g g x RT p p RT +???? ??+= μμ，那么：⑴上式表

明气体B 在混合理想气体中的化学势；⑵()()g g B B

μμμ-=? 体现在该条件下做非体积功的本领；⑶μB (g)是表明做非体积功的本领；⑷μB (g)是气体B 的偏摩尔Gibbs 自由能。上述四条中正确的是：

(A) ⑴⑵⑶ ； (B) ⑵⑶⑷ ； (C) ⑴⑶⑷ ； (D) ⑴⑵⑷ 。

4．373K 、p 时H 2O(g) 的化学势为μ1；373K 、0.5p 时H 2O(g) 的化学势μ2，那么：

①21

μμ=；②μ2 - μ1 = RT ln2；③μ2 - μ1 = -RT ln2；④μ2 = μ1 – RT ln0.5。以上四条中

(A) ①② ； (B) ①③ ； (C) ③④ ； (D) ②④ 。

5．对于A 、B 两种实际气体处于相同的对比状态，对此理解中，下列何者正确：

(A) A 、B 两种气体处于相同的状态； (B) A 、B 两种气体的压力相等；

6．对于亨利定律，下列表述中不正确的是：

(A) 仅适用于溶质在气相和溶液相分子状态相同的非电解质稀溶液；

(B) 其表达式中的浓度可用x B ，c B ，m B ；

(D) 对于非理想溶液 *B p k x ≠ ，只有理想溶液有 *B p k x = 。

7．25℃时，A 与B 两种气体的亨利常数关系为k A > k B ，将A 与B 同时溶解在某溶剂中达溶解到平衡，若气相中A 与B 的平衡分压相同，那么溶液中的A 、B 的浓度为：

(A) m A < m B ； (B) m A > m B ； (C) m A = m B ； (D) 无法确定。

8．下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：

(A) N 2 ； (B) O 2 ； (C) NO 2 ； (D) CO 。

9．在恒温密封容器中有A 、B 两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为c A 和c B (c A > c B )，放置足够长的时间后：

(A) A 杯盐的浓度降低，B 杯盐的浓度增加；

(B) A 杯液体量减少，B 杯液体量增加；

(D) A 、B 两杯中盐的浓度会同时增大。

10．溶液中物质B 的化学势()()

p f RT T B B B ln +=μμ，其标准态是温度T ，并且： (A) 标准压力p 下的状态； (B) 标准压力p 下符合理想气体行为的假想状态；

11．在298.2K 、101325Pa 压力下，二瓶体积均为1dm 3的萘溶于苯的溶液，第一瓶中含萘 1mol ；第二瓶中含萘0.5mol 。若以μ1及μ2分别表示二瓶萘的化学势，则：

(A) μ1 > μ2 ； (B) μ1 < μ2 ； (C) μ1 = μ2 ； (D) 不能确定。

12．298K 、101.325kPa 下，将50ml 与100ml 浓度均为1mol·dm -3 萘的苯溶液混合，混合

液的化学势μ为：

(A) μ = μ1 + μ2 ； (B) μ = μ1 + 2μ2 ； (C) μ = μ1 = μ2 ； (D) μ = ?μ1 + ?μ2 。

13．100℃时，浓度为1mol·kg -1的蔗糖水溶液的蒸汽压为100kPa ，那么该溶液中水的活

度与活度系数是：

(A) a > 1，γ > 1 ； (B) a < 1，γ > 1 ； (C) a < 1，γ < 1 ； (D) a > 1，γ < 1 。

14．在非理想稀溶液中，若B 表示溶质，则下列活度表示式中错误的是：

m m a m m B

,B γ= ；

(B) B ,B m a m m γ= ； (C) m B →0时， m m a m B

,B = ；

(D) m B →0时，1=m γ 。

15．已知在318K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77kPa ，则此溶液：

(A) 为理想液体混合物； (B) 对丙酮为负偏差；

16．对于理想稀溶液中溶质B ，浓度可用x B 、m B 表示，对应的亨利常数分别为K x 、K m ，

化学势的标准态分别为x ,B

μ、m ,B μ，那么下列关系式正确的是： (A) x x m K RT ln ,B ,B += μμ ； (B) x m ,B ,B

μμ= ； (C) ???? ??+=x m x m K K RT ln ,B ,B μμ ； (D)

???? ??+=m x x m K K RT ln ,B ,B μμ 。 17．对于实际稀溶液中的溶剂与溶质的活度系数，下列说法中正确的是：(溶质用x B 表示组成)：

(A) 当x A →0，γA →0 ；当x B →0，γB →1 ；

(B) 当x A →0，γA →1 ；当x B →0，γB →1 ；

(D) 当x A →1，γA →1 ；当x B →1，γB →1 。

18．A 、B 组成液态溶液，恒温下，B 组分的蒸气压曲线如图，若

B 组成为 x B ，以x B = 1并符合亨利定律的状态为标准态，那么： (A) b c p p a =B ；

(B) B B K p a c = ； (C) *B B p p a c = ； (D) B B K p a d = 。

19．苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5mol 苯与5mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是：

(A) y A = 0.5 ； (B) y A < 0.5 ； (C) y A > 0.5 ； (D) 无法确定。

20．二组分理想溶液的沸点的论述正确的是：

(A) 沸点与溶液组成无关； (B) 沸点在两纯组分的沸点之间；

21．等温等压下，1mol C 6H 6与1mol C 6H 5CH 3形成了理想溶液，现要将两种组分完全分离成纯组分，则最少需要非体积功的数值是：

(A) RT l n 0.5 ； (B) 2RT l n 0.5 ； (C) -2RT l n 0.5 ； (D) -RT l n 0.5 。

22．由A 及B 二种液体组成理想溶液，A 、B 的饱和蒸气压分别为p *A 、p *B ，x 为液相组成，y 为气相组成，若p *A > p *B ( * 表示纯态)，则：

(A) x A > x B ； (B) x A > y A ； (C) 无法确定； (D) x A < y A 。

23．液态非理想混合物中，组分B 的活度系数表示式中，下列正确的是：

γB = p B/p ；(B) γB = p B/K H； (C) γB = m B/a B,m；(D) γB = p B/(p*B x B) 。

24．对于液态非理想混合物中的溶质B的活度系数γB，下列判断正确的是：

(A) 当x B→0，γB→1 ；(B) 当x B→1，γB→1 ；

25．液体A与B混合形成非理想混合物，当A与B分子之间作用力大于同种分子之间作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言：

(A) 产生正偏差；(B) 产生负偏差；

26．挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：

(A) 降低；(B) 升高；(C) 不变；(D) 可能升高或降低。

27．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，为达到上述目的，现有下列几种盐，你认为用哪一种效果比较理想？

(A) NaCl ；(B) NH4Cl ；(C) CaCl2；(D) KCl 。

28．自然界中，有的大树可以长到100m以上。其中能够从地表供给树冠养料和水分的主要动力是：

(A) 因为外界大气压引起的树干内导管的空吸作用；

(B) 树干中微导管的毛细作用；

29．B物质在α相中浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时：

(A) B由α相向β相扩散；(B) B由β相向α相扩散；

30．盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是：

(A) 天气太热；(B) 很少下雨；(C) 肥料不足；(D) 水分倒流。

三、多选题：

1．下列不同物质的纯态与标准态化学势关系式中，错误的是：

(A)

()()p

,s*B

μ≈

；(B) ()()p

,l*B

μ≈

；

()()p

,l*A

μ≈

；(D) 溶质B：()()p

,l*B

μ≈

；

(E)

()()p

,g*B

μ≈

。

2．下列说法中正确的是：

(A) 溶液的化学势等于各组分化学势之和；

(B) 纯组分的化学势等于其摩尔自由能；

(D) 理想气体与实际气体都是选取温度T，压力p 的状态为标准态，都是真实态；

(E) 25℃时，0.01mol·kg-1蔗糖水溶液与0.01mol·kg-1食盐水溶液的渗透压相等。

3．关于标准态的选择，下列说法中错误的是：

(A) 溶质选取不同的标准态，溶质的化学势也不同；

(B) 实际气体与理想气体选取的标准态相同；

(D) 实际稀溶液的溶质，选取不同的标准态，得到得活度与活度系数也不同；

(E) 纯液体与其蒸气选择的标准态相同。

4．由A、C两种物质组成的液态理想混合物中，则有：

(A) 任一组分的化学势为

()

,l x

T+

μ；

(B) A与C两种组分的分子间作用力为零；

(D) 因组成理想混合物，所以混合过程中体系的热力学性质都没有改变；

(E) ?H mix = 0 、?V mix = 0 、?G mix < 0 、?S mix > 0 。

5．溶液中溶质B，若用m B或c B表示浓度，则下列叙述中正确的是：

(A) 选用不同的浓度单位，溶质B的化学势μB就不相等；

(B) 选用不同的浓度单位，便要选用不同的标准态；

(D) 标准态是一定能实现的真实状态；

(E) 标准态的压力就是溶质的饱和蒸气压。

6．关于标准态的选取，下列说法错误的是：

(A) 选取的标准态不同，则相应的化学势也不同；

(B) 实际气体和理想气体的标准态相同；

(D) 溶液中使用不同的标准态，则得到的活度不同；

(E) 纯固体物质的标准态与实际气体的标准态是不相同。

7．指出下列哪个过程中，?G < 0：

(A) H2O(l,100℃,p ) H2O(g,100℃,p ) ；

(B) H2O(l,100℃,2p ) H2O(g,100℃,2p ) ；

(D) H2O(l,100℃,p ) H2O(g,100℃,2p ) ；

(E) H2O(g,100℃,2p ) H2O(g,101℃,p ) 。

8．对于气体的逸度，从热力学观点上说，下列陈述正确的是：

(A) 是气体压力的校正值；(B) 是气体状态方程中压力的校正值；

(D) 气体的逸度与其压力之比为一常数称为逸度系数；

(E) 要校正实际气体偏离理想气体行为而在其化学势以及其它有关公式中引入代替压

力的一个参量。

9．H2O的下列六种化学势表达式：

μ(H 2O,l,373.15K,p ) ；(2) μ(H 2O,l,273.15K,p ) ；(3) μ(H 2O,g,373.15K,p ) ；

(4) μ(H 2O,g,373.15K,p ) ；(5) μ(H 2O,s,273.15K,p ) ；(6) μ(H 2O,l,373.15K,p ) 。其中化学势相等的二种表达式为：

(A) (1)(2)； (B) (2)(4)； (C) (3)(5)； (D) (1)(3)； (E) (2)(5)。

10．液态混合物中组分B 的活度系数是： (A) B B B p p =γ； (B) B B B *p p =γ； (C) B B B B *x p p =γ； (D) m a m ,B B B =γ； (E) B B B x a =γ。

四、主观题：

1．298K 时，K 2SO 4在水溶液中的偏摩尔体积V 2与其质量摩尔浓度的关系式为：

V 2 = 32.280 +18.22 m 1/2 +0.222 m ，巳知纯水的摩尔体积V 1,m = 17.96 cm 3·mol -1，试求在该

溶液中水的偏摩体积与K 2SO 4浓度m 的关系式。

2．已知实际气体的状态方程为：p p RT

pV αα++=11，式中α仅是温度的函数。试导出气体逸度与压力的关系。

3．298K 时，溶液甲组成为：NH 3·217

H 2O ，其中NH 3的蒸气压为80mmHg ，溶液乙的组成：NH 3·2H 2O ，其中NH 3的蒸气压为27 mmHg 。

⑴ 试求从大量溶液甲中转移2mol NH 3到大量溶液乙中的?G 为多少？

⑵ 若将压力为p 的2mol NH 3(g) 溶于大量溶液乙中，?G 为多少？

4．25℃时，溴(2) 在CCl 4(1) 中的浓度为x 2 = 0.00599 时，测得溴的蒸气压p 2 = 0.319kPa ，巳知同温下纯溴的蒸气压为28.40kPa ，求：

⑴ 以纯溴为标准态，溶液中溴的活度与活度系数是多少；

⑵ 以无限稀CCl 4溶液中x 2→1符合亨利定律的状态为标准态，求溶液中溴的活度与活

度系数，巳知亨利常数为K x = 53.86 kPa 。

5．97.11℃时，含3％乙醇水溶液的蒸气压为p ，该温下纯水的蒸气压为0.901p ，计算97.11℃时，在乙醇摩尔分数为0.02的水溶液上面乙醇和水的蒸气压各是多少？

6．液体A 和B 形成理想溶液，把组成为y A = 0.40的蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中，进行恒温压缩，巳知该温度时p *A = 0.50p ，p *B = 1.20p ，计算：

(1) 刚开始出现液滴时体系的总压；(2) 求由A 与B 组成的溶液在正常沸点时气相组成。

7．30℃时，分子量为60的液体A 在水中的溶解度为13.3％(质量百分数)。设水在A 中不溶解，试计算30℃时该液体在水的饱和溶液中的活度和活度系数。假定纯液体为 A 的标准态。

8．25℃时，当1mol SO 2溶于1升水中，液面上平衡的压力为0.70p ，此时SO 2在水中

有13％电离成H +与HSO 3－；当1mol SO 2溶于1升CHCl 3中，液面上平衡压力为

0.53p 。今将SO 2通入一个含有1升CHCl 3与1升水的5升容器中(容器中没有空气)，

25℃时达到平衡，巳知1升水中含SO2总摩尔数为0.2mol，并有25％的SO2电离，求通入这5升容器中的SO2共有多少摩尔?

9．0.171kg蔗糖和0.100kg水组成溶液，100℃时渗透压π = 33226kPa。求该溶液中水的活度及活度系数。已知100℃、1.01×102kPa时水的比容为1.043 cm3·g-1。

10．某物质溶于惰性溶剂中，其亨利常数与温度T的关系为：ln K H = －A*/T +B*，而该物质的蒸气压与温度T的关系为：ln p* = -A/T + B。证明：此物质由纯态溶于惰性溶剂中过程中摩尔熵变化：?S = R(B - B*) -R ln x B。

物理化学热力学第一定律总结

热一定律总结一、通用公式 ΔU = Q + W 绝热： Q = 0，ΔU = W 恒容(W ’=0)：W = 0，ΔU = Q V 恒压(W ’=0)：W =-p ΔV =-Δ(pV )，ΔU = Q -Δ(pV ) → ΔH = Q p 恒容+绝热(W ’=0) ：ΔU = 0 恒压+绝热(W ’=0) ：ΔH = 0 焓的定义式：H = U + pV → ΔH = ΔU + Δ(pV ) 典型例题：3.11思考题第3题，第4题。二、理想气体的单纯pVT 变化恒温：ΔU = ΔH = 0 变温：或或如恒容，ΔU = Q ，否则不一定相等。如恒压，ΔH = Q ，否则不一定相等。 C p , m – C V , m = R 双原子理想气体：C p , m = 7R /2, C V , m = 5R /2 单原子理想气体：C p , m = 5R /2, C V , m = 3R /2 典型例题：3.18思考题第2,3,4题书2.18、2.19 三、凝聚态物质的ΔU 和ΔH 只和温度有关或典型例题：书2.15 ΔU = n C V , m d T T 2 T 1 ∫ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU = nC V , m (T 2-T 1) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔU ≈ ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫ ΔU ≈ ΔH = nC p, m (T 2-T 1)

四、可逆相变（一定温度T 和对应的p 下的相变，是恒压过程） ΔU ≈ ΔH –ΔnRT (Δn ：气体摩尔数的变化量。如凝聚态物质之间相变，如熔化、凝固、转晶等，则Δn = 0，ΔU ≈ ΔH 。 101.325 kPa 及其对应温度下的相变可以查表。其它温度下的相变要设计状态函数不管是理想气体或凝聚态物质，ΔH 1和ΔH 3均仅为温度的函数，可以直接用C p,m 计算。或典型例题：3.18作业题第3题五、化学反应焓的计算其他温度：状态函数法 Δ H m (T ) = ΔH 1 +Δ H m (T 0) + ΔH 3 α β β α Δ H m (T ) α β ΔH 1 ΔH 3 Δ H m (T 0) α β 可逆相变 298.15 K: ΔH = Q p = n Δ H m α β Δr H m ? =Δf H ?(生) – Δf H ?(反) = y Δf H m ?(Y) + z Δf H m ?(Z) – a Δf H m ?(A) – b Δf H m ?(B) Δr H m ? =Δc H ?(反) – Δc H ?(生) = a Δc H m ?(A) + b Δc H m ?(B) –y Δc H m ?(Y) – z Δc H m ?(Z) ΔH = nC p, m (T 2-T 1) ΔH = n C p, m d T T 2 T 1 ∫

大学物理化学热力学

第三章热力学第二定律 §3.1 自发过程的共同特征一、自发过程 “自发过程”?在一定条件下能自动进行的过程。?推论： ?一切自发过程都是有方向性的，人类经验没有发现哪一个自发过程可以自动地回复原状。二、决定自发过程的方向和限度的因素?从表面上看，各种不同的过程有着不同的决定因素，例如： –i）决定热量流动方向的因素是温度T； –ii）决定气体流动方向的是压力P； –iii）决定电流方向的是电位V； –iv）而决定化学过程和限度的因素是什么呢？三、自发过程的共同特征分析： ?根据人类经验，自发过程都是有方向性的（共同特点），即自发过程不能自动回复原状。 1、理想气体向真空膨胀 ?即：当系统回复到原状时，环境中有 W的功变成了Q (=-W)的热。 ?因此，环境最终能否回复原状（即理气向真空膨胀是否能成为可逆过程），就取决于(环境得到的)热能否全部变为功而没有任何其他变化。 2、热量由高温物体流向低温物体 ?因此，系统回复了原状的同时，环境最终能否回复原状( 即热由高温向低温流动能否成为一可逆过程），取决于(环境得到的) 热能否全部变为功而没有任何其他变化。3、Cd放入PbCl 2 溶液转变成CdCl 2 溶液和Pb ?已知此过程是自发的，在反应进行时有 ∣Q∣的热量放出（放热反应，Q<0） ?欲使系统回复原状，可进行电解反应。 ?若电解时做的电功为W，同时还有∣Q′∣的热量放出，当反应系统回复原状时，环境中损失的功（电功）为W，得到的热为∣Q∣+∣Q′∣

?根据能量守恒原理： ∣W∣=∣Q∣+∣Q′∣ ?所以环境能否回复原状（即此反应能否成为可逆过程），取决于 ?(环境得到的)热(∣Q∣+∣Q′∣) 能否全部转化为功W (=∣Q∣+∣Q′∣)而没有任何其他变化。?自发过程能否成为热力学可逆过程，最终均可归结为： ?“热能否全部转变为功而没有任何其他变化”?然而经验证明：热功转化是有方向性的，即?“功可自发地全部变为热；但热不可能全部转变为功而不引起任何其他变化”。 ?“一切自发过程都是不可逆过程。” ?这就是自发过程的共同特征。 §3.2 热力学第二定律的经典表述 ?一切自发过程的方向，最终都可归结为热功转化的方向问题： ?“功可全部变为热，而热不能全部变为功而不引起任何其他变化”。一、克劳修斯和开尔文对热力学第二定律的经典表述 1.克劳修斯(Clausius) 表述：?“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起任何其他变化。” 2. 开尔文(Kelvin) 表述 ?不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他变化。 ?也可表达为： ?“第二类永动机是不可能造成的。” *热力学第二定律的克劳修斯表述与开尔文表述等价。二、关于热力学第二定律表述的几点说明 1. 第二类永动机并不违反热力学第一定律。?它究竟能否实现，只有热力学第二定律才能回答。但回答是： ?“第二类永动机是不可能存在的。” 其所以不可能存在，也是人类经验的总结。

物理化学第二章热力学第一定律

第二章热力学第一定律一．基本要求 1．掌握热力学的一些基本概念，如：各种系统、环境、热力学状态、系统性质、功、热、状态函数、可逆过程、过程和途径等。 2．能熟练运用热力学第一定律，掌握功与热的取号，会计算常见过程中的, , Q W U ?和H ?的值。 3．了解为什么要定义焓，记住公式, V p U Q H Q ?=?=的适用条件。 4．掌握理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数，能熟练地运用热力学第一定律计算理想气体在可逆或不可逆的等温、等压和绝热等过程中， , , , U H W Q ??的计算。二．把握学习要点的建议学好热力学第一定律是学好化学热力学的基础。热力学第一定律解决了在恒定组成的封闭系统中，能量守恒与转换的问题，所以一开始就要掌握热力学的一些基本概念。这不是一蹴而就的事，要通过听老师讲解、看例题、做选择题和做习题等反反复复地加深印象，才能建立热力学的概念，并能准确运用这些概念。例如，功和热，它们都是系统与环境之间被传递的能量，要强调“传递”这个概念，还要强调是系统与环境之间发生的传递过程。功和热的计算一定要与变化的过程联系在一起。譬如，什么叫雨？雨就是从天而降的水，水在天上称为云，降到地上称为雨水，水只有在从天上降落到地面的过程中才被称为雨，也就是说， “雨”是一个与过程联系的名词。在自然界中，还可以列举出其他与过程有关的名词，如风、瀑布等。功和热都只是能量的一种形式，但是，它们一定要与传递的过程相联系。在系统与环境之间因温度不同而被传递的能量称为热，除热以外，其余在系统与环境之间被传递的能量称为功。传递过程必须发生在系统与环境之间，系统内部传递的能量既不能称为功，也不能称为热，仅仅是热力学能从一种形式变为另一种形式。同样，在环境内部传递的能量，也是不能称为功（或热）的。例如在不考虑非膨胀功的前提下，在一个绝热、刚性容器中发生化学反应、燃烧甚至爆炸等剧烈变化，由于与环境之间没有热的交换，也没有功的交换，所以0, 0, 0Q W U ==?=。这个变化只是在系统内部，热力学能从一种形式变为

物理化学热力学章节测试练习答案-201X

物理化学热力学章节测试练习（2010.4）答案一、选择题 1、下列过程ΔH≠0的是: (A) 理想气体恒温膨胀过程； (B) 恒压、恒熵和不做非体积功的可逆过程； (C) 真实气体的节流膨胀过程； (D)任一个绝热且不做非体积功的过程。 D 2、下列说法正确的是： (A) 物体的温度越高，其热量越多； (B) 物体的温度越高，其热力学能越大； (C) 体系的焓等于恒压热； (D)体系的焓就是体系所含的热量。 B 3、封闭体系在不可逆循环中，热温商之和Σ(Q/T)： (A) 大于零(B) 等于零 (C) 小于零(D) 不可能小于零 C 4、对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是： (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) ΔS > 0 (D) ΔH = 0 D 5、恒压下纯物质体系，当温度升高时其吉布斯自由能: (A) 上升(B) 下降 (C) 不变(D) 无法确定 B 6、体系的状态改变了，其内能值（A）必定改变（B）必定不变（C）不一定改变（D）状态与内能无关 C 7、体系进行一次循环过程（A）W=0 （B）|Q|=|W|（C）Q=0 （D）U=0 B 8、理想气体绝热向真空膨胀，则 (A) ΔS = 0，W = 0 (B) ΔH = 0，ΔU = 0 (C) ΔG = 0，ΔH = 0 (D) ΔU = 0，ΔG = 0

B 9、下述说法哪一个错误? (A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应 (B) 封闭体系的状态即是其平衡态 (C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应 (D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线 C 10、下述说法中哪一个错误? (A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量 (B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值 (C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等 (D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡,则此两体系的温度相同 B 11、A,B,C 三种物质组成的溶液，物质 C 的偏摩尔量为 (A)()A B C ,,,T p n n n μ? (B)()A B C ,,,T p n n G n ?? (C)()A B A ,,,T p n n A n ?? (D)C A n n p T B n H ,,,)/(?? B 12、下列各式中哪个是化学势？ (a) C B ,,T S n H n ?? ? ? ??? (b) C B ,,T p n A n ?? ? ? ??? (c) C B ,,T V n G n ?? ? ? ??? (d) C B ,,S V n U n ?? ? ? ??? D 13、饱和理想溶液中溶质的化学势μ与纯溶质的化学势μ*的关系式为（A ）μμ=* （B ）μμ>* （C ）μμ<* （D ）不能确定 A 14、在一定温度压力下，对于只有体积功的任一化学反应，能用于判断其反应方向的是：（A ）r m G ? （B ） K （C ） m r G ? （D ） m r H ? C 15、实际气体在节流过程中：(B) (A) ΔH=0，ΔA=0 (B) Q=0，ΔH=0

622物理化学考试大纲汇总

硕士研究生入学统一考试《物理化学Ⅰ》科目大纲（科目代码：622）学院名称（盖章）：化学化工学院学院负责人（签字）：编制时间：2014年8月20日

《物理化学Ⅰ》科目大纲（科目代码：622）一、考核要求物理化学主要内容包括气体、化学热力学（统计热力学）、化学动力学、电化学、界面化学与胶体化学等。要求考生熟练掌握物理化学的基本概念、基本原理及计算方法。二、考核目标物理化学考试在考查基本知识、基本理论的基础上，注重考查考生灵活运用这些基础知识观察和解决实际问题的能力。它的评价标准是高等学校优秀毕业生能达到及格或及格以上水平，以保证被录取者具有较扎实的物理化学基础知识。三、考核内容第一章气体 §1.1 气体分子运动论 §1.2 摩尔气体常数 §1.3 理想气体的状态图 §1.4 气体运动的速率分布 §1.5 气体平动能分布 §1.6 气体分子在重力场中的分布 §1.7 分子的碰撞频率与平均自由程 §1.8 实际气体 §1.9 气液间的转变 §1.10 压缩分子图掌握理想气体状态方程和混合气体的性质（组成的表示、分压定律、分容定律）。了解分子碰撞频率、平均自由程和实际气体概念，特别要了解实际气体的状态方程（范德华方程）以及实际气体的液化、临界性质、应状态原理与压缩因子图等。第二章热力学第一定律及其应用 §2.1 热力学概论 §2.2 热平衡与热力学第零定律－温度的概念 §2.3 热力学的一些基本概念 §2.4 热力学第一定律 §2.5 准静态过程和和可逆过程 §2.6 焓 §2.7 热容 §2.8 热力学第一定律对理想气体的应用 §2.9 Carnot循环 §2.10 实际气体

物理化学论文,热力学

物理化学论文系别：专业：姓名：学号：班级：

热力学定律论文论文摘要：本论文就物理化学的热力学三大定律的具体内容展开思考、总结论述。同时，也就物理化学的热力学三大定律的生活、科技等方面的应用进行深入探讨。正文：一、热力学第一定律：热力学第一定律就是宏观体系的能量守恒与转化定律。“IUPAC”推荐使用‘热力学能’，从深层次告诫人们不要再去没完没了的去探求内能是系统内部的什么东西”，中国物理大师严济慈早在1966年就已指出这点。第一定律是1842年前后根据焦耳等人进行的“功”和“热”的转换实验发现的。它表明物质的运动在量的方面保持不变，在质的方面可以相互转化。但是，没有多久，人们就发现能量守恒定律与1824年卡诺定理之间存在“矛盾”。能量守恒定律说明了功可以全部转变为热：但卡诺定理却说热不能全部转变为功。1845年后的几年里，物理学证明能量守恒定律和卡诺定理都是正确的。那么问题出在哪呢?由此导致一门新的科学--热力学的出现。自然界的一切物质都具有能量，能量有各种不同形式，能够从一种形式转化为另一种形式，在转化中，能量的总量不变。其数学描述为：Q=△E+W，其中的Q和W分别表示在状态变化过程中系统与外界交换的热量以及系统对外界所做的功，△E表示能量的增量。一般来说，自然界实际发生的热力学过程，往往同时存在两种相互作用，即系统与外界之间既通过做功交换能量，又通过传热交换能量。热力学第一定律表明：当热力学系统由某一状态经过任意过程到达另一状态时，系统内能的增量等于在这个过程中外界对系统所作的功和系统所吸收的热量的总和。或者说：系统在任一过程中所吸收的热量等于系统内能的增量和系统对外界所作的功之和。热力学第一定律表达了内能、热量和功三者之间的数量关系，它适用于自然界中在平衡态之间发生的任何过程。在应用时，只要求初态和终态是平衡的，至于变化过程中所经历的各个状态，则并不要求是平衡态好或无限接近于平衡态。因为内能是状态函数，内能的增量只由初态和终态唯一确定，所以不管经历怎样的过程，只要初、终两态固定，那么在这些过程中系统内能的增量、外界对系统所作的功和系统所吸收的热量的之和必定都是相同的。热力学第一定律是能量转化和守恒定律在射击热现象的过程中的具体形式。因为它所说的状态是指系统的热力学状态，它所说的能量是指系统的内能。如果考察的是所有形式的能量（机械能、内能、电磁能等），热力学第一定律就推广为能量守恒定律。这个定律指出：自然界中各种不同形式的能量都能从一种形式转化为另一种形式，由一个系统传递给另一个系统，在转化和传递中总能量守恒。能量守恒定律是自然界中各种形态的运动相互转化时所遵从的普遍法则。自从它建立起来以后，直到今天，不但没有发现任何违反这一定律的事实，相反地，大量新的实践不断证明着这一定律的正确性，丰富着它所概括的内容。能量守恒定律的确立，是生产实践和科学实验长期发展的结果，在长期的实践中，人们很早以来就逐步形成了这样一个概念，即自然界的一切物质在运动和变化的过程中，存在着某种物理量，它在数量上始终保持恒定。能量守恒定律的实质，不仅在于说明了物质运动在量上的守恒，更重要的还在于它揭示了运动从一种形态向另一形态的质的转化，所以，只有当各

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案资料

大学物理化学1-热力学第一定律课后习题及答案

( A ) 热力学能守恒，焓守恒； ( B ) 热力学能不一定守恒，焓守恒； (C ) 热力学能守恒，焓不一定守恒； ( D) 热力学能、焓均不一定守恒。 5. 从同一始态出发，理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )。 ( A )可以到达同一终态； ( B )不可能到达同一终态； ( C )可以到达同一终态，但给环境留下不同影响。 6. 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时，则：( )。 ( A )焓总是不变； (B )热力学能总是增加； ( C )焓总是增加； (D )热力学能总是减少。 O2(g) ==== H2O(g)的标准摩尔反应焓为?r H(T)，下 7. 已知反应H2(g) +1 2 列说法中不正确的是：（）。（A）?r H(T)是H2O(g)的标准摩尔生成焓；（B）?r H(T)是H2O(g)的标准摩尔燃烧焓；（C）?r H(T)是负值；（D）?r H(T)与反应的?r U数值不等。三、计算题习题1 10 mol理想气体由25℃，1.0 MPa膨胀到25℃，0.1 MPa，设过程为： ( 1 )自由膨胀； ( 2 )对抗恒外压力0.1 MPa膨胀； ( 3 )定温可逆膨胀。试计算三种膨胀过程中系统对环境作的功。

大学物理化学23热力学练习题

热力学一、判断题： 1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。 2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。 3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。 4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。 6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。 7、隔离系统的热力学能是守恒的。 8、隔离系统的熵是守恒的。 9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。 10、绝热过程都是定熵过程。 11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。 12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达不到此终态。 13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。 14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。 15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’<0，且有W G和G <0，则此状态变化一定能发生。 16、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。 17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 18、可逆的化学反应就是可逆过程。 19、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。 20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。 21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 22、一个绝热过程Q = 0，但体系的?T不一定为零。 23、对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、?U及?H是相等的。 25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 26、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 27、不可逆过程的熵变是不可求的。 28、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。 29、在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。 30、绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。 31、可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。 32、绝热过程Q = 0，而由于?H = Q，因而?H等于零。 33、按Clausius不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。 34、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气(以水和水蒸气为体系)，该过程W＞0，?U＞0。 35、体系经过一不可逆循环过程，其?S体＞0。 36、对于气态物质，C p－C V = n R。 37、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q = 0，所以?S=0。二、填空题： 1、一定量的理想气体由同一始态压缩至同一压力p，定温压缩过程的终态体积为V，可逆绝热压缩过程的终

(物理化学)第二章热力学基础概念题1

第二章热力学基础概念题一、填空题 1、一定量的N 2气在恒温下增大压力，则其吉布斯自由能变。（填增大，不变，减小） 2、物理量,,,,,,Q W U H V T p 属于状态函数的有；属于途径函数的有；状态函数中属于强度性质的有；属于容量性质的有。 3、对组成不变的均相封闭系统，T S p ???= ???? ；对理想气体T S p ???= ???? 。 4、21 ln V W nRT V =的适用条件是； 1TV γ-=常数的适用条件是； p H Q ?=的适用条件是。 5、1摩尔理想气体经恒温膨胀，恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态，此过程吸热20.0kJ 。则U ?＝，H ?＝，W ＝。 6、体积功的通用计算公式是W ＝；在可逆过程中，上式成为W ＝；在等压过程中，上式成为W ＝。 7、给自行车打气时，把气筒内的空气作为体系，设气筒、橡皮管和轮胎均不导热，则该过程中Q 0，W 0 。 8、273.15K 、101.325kPa 下，固体冰融化为水，其Q 0，W 0， U ? 0，H ? 0 。二、选择题 1、水在可逆相变过程中：（1）0U ?=，0H ?=；（2）0T ?=，0p ?=；（3）0U ?=，0T ?=；（3）以上均不对。 2、理想气体,p m C 与,V m C 的关系为：

（1）,p m C ＝,V m C ；（2）,p m C >,V m C ；（3）,p m C <,V m C ；（4）无法比较。 3、液态水在100℃及101.325Pa 下汽化成水蒸气，则该过程的：（1） △H=0; (2) △S=0; (3) △A=0; (4) △G=0 。 4、理想气体从状态Ⅰ等温自由膨胀到状态Ⅱ，可用那个状态函数的变量来判断过程的自发性：（1）△G ；（2）△U; (3) △S; (4) △H 。 5、公式dG SdT Vdp =-+可适用下述那一过程：（1）在298K, 101.325kP 下水蒸气凝结成水的过程；（2）理想气体膨胀过程；（3）电解水制H 2(g)和O 2(g)的过程; (4) 在一定温度压力下，由()()223N g H g +合成()3NH g 的过程。 6、对封闭的单组分均相系统，且'0W =时，T G p ??? ????的值应是：（1）<0 ； (2) >0 ；（3）＝0 ；（4）前述三种情况无法判断。 7、理想气体等温自由膨胀过程为：（1）0Q <；（2）0U ?<；（3）0W >；（4）0H ?=。 8、一封闭系统，当状态从A 到B 发生变化时，经历两条任意的不同途径，则下列四式中正确的是：（1）12Q Q =；（2）12W W =；（3）1122Q W Q W +=+；（4）12U U ?=?。 9、反应热公式p r Q H =?除应满足“封闭系统，不做非体积功”外，还应满足：（1）21p p ==定值; (2) e p =定值; (3) 外p=p ; (4) 21e p p p ===定值。三、是非题（正确地打“√”，错误的打“×”） 1、理想气体在恒定的外压下绝热膨胀到终态，因为是恒压，所以H Q ?=，又因为是绝热，0Q =，故0H ?=，对吗？（） 2、气体经不可逆绝热膨胀后，因为Q ＝0，固其熵变等于零。是不是？（） 3、在－10℃，101.325kPa 下过冷的H 2O(l)凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。是不是？（） 4、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的。是不是？（） 5、绝热过程都是等熵过程。是不是？（）

物理化学练习(热力学部分)

物化补考练习（一）考察内容：第二、三单元姓名：一、选择题(12分) 1.常温常压下 1 mol H 2 与1 mol Cl 2在绝热钢瓶中反应生成 HCl 气体，则： A.0,0,0,0?=?=?G S H U r r r r B. 0,0,0,0??>?=?G S H U r r r r D. 0,0,0,0>?=?>?>?G S H U r r r r 2.单原子理想气体的 vm c =3/2 R ，当温度由 T 1变到T 2时，等压过程体系的熵变与等容过程的熵变之比是（） A.1:1, B.2:1, C.3:5, D.5:3 3.Ｑp ＝ΔH,不适用于下列哪个过程（） A.理想气体从 1×107Pa 反抗恒外压1×105Pa 膨胀到1×105Pa ， B.0℃、101325 Pa 下冰融化成水， C. 101325 Pa 下电解 CuSO 4 水溶液， D. 气体从298 K 、101325 Pa 可逆变化到 373K 、101325 Pa 。 4.某化学反应若在300K ，101325 Pa 下在试管中进行时放热 6×104J,若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J ，该化学反应的熵变ΔS 为（） A.-200 J ﹒K -1 B.200 J ﹒K -1 C.-20 J ﹒K -1 D.20 J ﹒K -1 二、填空题（12分） 1.1mol 单原子理想气体从 298K ，20 2.65 kPa 经历 ①等温可逆 ②绝热可逆 ③等压可逆三条途径可逆膨胀，使体积增加到原来的二倍，系统对环境所做的功的净值分别为 W 1,W 2,W 3,三者的关系是： 2.某气体状态方程为 )(,)(V f T V f p =只是体积的函数，恒温下该气体的熵随体积 V 的增加而。 3.恒压下，无相变的单组分封闭系统的焓随温度的升高而（）

物理化学课后答案解析_热力学第一定律

第二章热力学第一定律【复习题】【1】判断下列说法是否正确。（1）状态给定后，状态函数就有一定的值，反之亦然。（2）状态函数改变后，状态一定改变。（3）状态改变后，状态函数一定都改变。（4）因为△U=Q v, △H =Q p，所以Q v，Q p是特定条件下的状态函数。（5）恒温过程一定是可逆过程。（6）汽缸内有一定量的理想气体，反抗一定外压做绝热膨胀，则△H= Q p=0。（7）根据热力学第一定律，因为能量不能无中生有，所以一个系统若要对外做功，必须从外界吸收热量。（8）系统从状态Ⅰ变化到状态Ⅱ，若△T=0，则Q=0，无热量交换。（9）在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则△H = Q p = 0。（10）理想气体绝热变化过程中，W=△U，即W R=△U=C V△T，W IR=△U=C V△T，所以W R=W IR。（11）有一个封闭系统，当始态和终态确定后；（a）若经历一个绝热过程，则功有定值；（b）若经历一个等容过程，则Q有定值（设不做非膨胀力）；（c）若经历一个等温过程，则热力学能有定值；（d）若经历一个多方过程，则热和功的代数和有定值。（12）某一化学反应在烧杯中进行，放热Q1，焓变为△H1，若安排成可逆电池，使终态和终态都相同，这时放热Q2，焓变为△H2，则△H1=△H2。【答】（1）正确，因为状态函数是体系的单质函数，体系确定后，体系的一系列状态函数就确定。相反如果体系的一系列状态函数确定后，体系的状态也就被惟一确定。（2）正确，根据状态函数的单值性，当体系的某一状态函数改变了，则状态函数必定发生改变。（3）不正确，因为状态改变后，有些状态函数不一定改变，例如理想气体的等温变化，内能就不变。（4）不正确，ΔH＝Qp，只说明Qp 等于状态函数H的变化值ΔH，仅是数值上相等，并不意味着Qp 具有状态函数的性质。ΔH＝Qp 只能说在恒压而不做非体积功的特定条件下，Qp

大学物理化学4-多组分体系热力学课后习题及答案

多组分体系热力学课后习题一、是非题下述各题中的说法是否正确?正确的在题后括号内画“√”,错的画“?” 1. 二组分理想液态混合物的总蒸气压大于任一纯组分的蒸气压。（） 2. 理想混合气体中任意组分B 的逸度B ~p 就等于其分压力p B ~。（） 3. 因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。（） 4. 溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。（） 5. 理想溶液中的溶剂遵从亨利定律；溶质遵从拉乌尔定律。（） 6. 理想液态混合物与其蒸气达成气、液两相平衡时，气相总压力p 与液相组成x B 呈线性关系。（） 7. 如同理想气体一样，理想液态混合物中分子间没有相互作用力。（） 8. 一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比（） 9. 化学势是一广度量。（） 10. 只有广度性质才有偏摩尔量（） 11. ) B C C,(,,B ≠???? ????n V S n U 是偏摩尔热力学能，不是化学势。（）二、选择题选择正确答案的编号,填在各题题后的括号内 1. 在α、β两相中都含有A 和B 两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况, 正确的是：( )。 (A)ααμ=μB A ； (B) βαμ=μA A ； (C) β αμ=μB A 。 2. 理想液态混合物的混合性质是：( )。 (A)Δmix V ＝0，Δmix H ＝0，Δmix S ＞0，Δmix G ＜0； (B)Δmix V ＜0，Δmix H ＜0，Δmix S ＜0，Δmix G ＝0； (C)Δmix V ＞0，Δmix H ＞0，Δmix S ＝0，Δmix G ＝0； (D)Δmix V ＞0，Δmix H ＞0，Δmix S ＜0，Δmix G ＞0。 3. 稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点*f T 比较，T f <*f T 的条件是：（）。（A ）溶质必需是挥发性的；（B ）析出的固相一定是固溶体；（C ）析出的固相是纯溶剂；（D ）析出的固相是纯溶质。 4. 若使CO 2在水中的溶解度为最大，应选择的条件是：（）。（A ）高温高压；（B ）低温高压；（C ）低温低压；（D ）高温低压。

物理化学考试大纲.doc

硕士研究生《物理化学》(工)考试大纲课程名称：物理化学科目代码：862 适用专业：化学工程与技术，材料科学与工程参考书目：《物理化学》（上、下册）（第四版）高等教育出版社，2003，天津大学；（物理化学实验教材可由下列教材中任选一种）《物理化学实验》石油大学出版社吴肇亮等；《基础化学实验》（上、下册）石油工业出版社，2003，吴肇亮等硕士研究生物理化学课程考试大纲一、概述物理化学课程主要包括热力学原理和应用、化学动力学基础、相平衡基础、表面胶化和统计力学基础部分。其中前三部分为主要内容。考生应比较牢固地掌握物理化学基本概念及计算方法，同时还应掌握物理化学一般方法，并具备结合具体条件应用理论解决实际问题的能力。在物理化学实验的相关内容中，要求掌握常用的物理化学实验方法和测试技术。在有关的物理量计算和表述中，应注意采用国家标准单位制（SI制）及遵循有效数运算规则。在涉及数值的计算中应注意物理量单位的运算及传递。二、课程考试的基本要求理论部分：下面按化学热力学、统计热力学初步、化学动力学、电化学、界面现象和胶体化学六个部分列出基本要求。基本要求按深入程度分“了解”、“理解”(或“明了”)和“掌握”(或“会用”)三个层次。（1）化学热力学 1．热力学基础理解下列热力学基本概念：平衡状态，状态函数，可逆过程，热力学标准态。理解热力学第一、第二、第三定律的叙述及数学表达式。明了热力学能、焓、熵、Helmholtz函数和Gibbs函数等热力学函数以及标准燃烧焓、标准生成焓、标准摩尔熵、标准生成Gibbs函数等概念。掌握在物质的P、V、T变化、相变化和化学变化过程中计算热、功和各种状态函数变化值的原理和方法。在将热力学一般关系式应用于特定系统的时候，会应用状态方程(主要是理想气体状态方程，其次是Van der Waals方程)和物性数据(热容、相变热、蒸汽压等)。掌握熵增原理和各种平衡判据。明了热力学公式的适用条件。理解热力学基本方程和Maxwell关系式。了解用热力学基本方程和Maxwell关系式推导重要热力学公式的演绎方法。 2．相平衡

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物理化学习题汇总一、填空题 1.一定量的某理想气体，经过节流膨胀，此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.（填>，<，=0或无法确定）热力学第三定律可表示为:在绝对0K，任何物质完美晶体的熵值为零。 2.理想气体状态方程的适用条件：理想气体；高温低压下的真实气体。 3.可逆膨胀，体系对环境做最大功；可逆压缩。环境对体系做最小功。 4.可逆相变满足的条件：恒温，恒压，两相平衡。 5.可逆循环的热温商之和等于零，可逆过程的热温商 = dS. 6.自发过程都有做功的能力，反自发过程需环境对系统做功，自发过程的终点是平衡态。 10.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。 (理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境的熵减少。）11.在50℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压的3倍，A和B两液体形成理想液态混合物，达气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则气相中B的摩尔分数yB为______。 0.25yB=PB／P=PB*xB／(PA*xA+PB*xB） 13.道尔顿定理的内容：混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度体积条件下所产生压力的总和。 14.热力学第二定理表达式 ds ≧ &Q / T 。 15.熵增原理的适用条件绝热条件或隔离系统。 16.353.15K时苯和甲苯的蒸气压分别为100KPa和38.7KPa二者形成混合物，其平衡气相的组成Y苯为0.30，则液相的组成X苯为 0.142 。 17.在室温下，一定量的苯和甲苯混合，这一过程所对应的DH大约为 0 。 18.反应能否自发进行的判据。答案：dS条件是绝热体系或隔离系统，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。 20.节流膨胀的的定义。答案：在绝热条件下气体的的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。

物理化学课后答案-热力学第二定律

第三章热力学第二定律【复习题】【1】指出下列公式的适用范围。（1）min ln B B B S R n x ?=-∑; （2）12222111 ln ln ln ln P v p T V T S nR C nR C p T V T ?=+=+; （3）dU TdS pdV =-；（4）G Vdp ?=? （5）,,S A G ???作为判据时必须满足的条件。【解】（1）封闭体系平衡态，理想气体的等温混合，混合前后每种气体单独存在时的压力都相等，且等于混合后气体的总压力。（2）非等温过程中熵的变化过程，对一定量的理想气体由状态A （P 1、V 1、T 1）改变到状态A （P 2、V 2、T 2）时，可由两种可逆过程的加和而求得。（3）均相单组分（或组成一定的多组分）封闭体系，非体积功为0的任何过程；或组成可变的多相多组分封闭体系，非体积功为0的可逆过程。（4）非体积功为0，组成不变的均相封闭体系的等温过程。（5）S ?：封闭体系的绝热过程，可判定过程的可逆与否；隔离体系，可判定过程的自发与平衡。 A ?：封闭体系非体积功为0的等温等容过程，可判断过程的平衡与否； G ?：封闭体系非体积功为0的等温等压过程，可判断过程的平衡与否；【2】判断下列说法是否正确，并说明原因。（1）不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的；（2）凡熵增加过程都是自发过程；（3）不可逆过程的熵永不减少；（4）系统达平衡时，熵值最大，Gibbs 自由能最小；

（5）当某系统的热力学能和体积恒定时，S ?<0的过程不可能发生；（6）某系统从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态，先在要在相同的始、终态之间设计一个绝热可逆过程；（7）在一个绝热系统中，发生了一个不可逆过程，系统从状态1变到了状态2，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了；（8）理想气体的等温膨胀过程，0U ?=，系统所吸的热全部变成了功，这与Kelvin 的说法不符；（9）冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源，这与Clausius 的说法不符；（10）p C 恒大于V C 。【答】（1）不正确，因为不可逆过程不一定是自发的例如可逆压缩就不是自发过程，但自发过程一定是不可逆的；（2）不正确，因为熵增加过程不一定是自发过程，但自发过程都是熵增加的过程；所以必须在隔离体系中凡熵增加过程都是自发过程。（3）不正确，因为不可逆过程不一定是自发的，而自发过程的熵永不减少；所以必须在隔离体系中。不可逆过程的熵永不减少（4）不正确。绝热体系或隔离体系达平衡时熵最大，等温等压不作非体积功的条件下，体系达平衡时Gibbs 自由能最小。（5）不正确，因为只有当系统的U 和V 恒定非体积功为0时，S ?<0和S ?=0的过程不可能发生；（6）不正确，根据熵增加原理，绝热不可逆过程的S ?＞0，而绝热可逆过程的S ?=0，从同一始态出发经历一个绝热不可逆过程的熵值和经历一个绝热可逆过程的熵值永不相等，不可能达到同一终态。（7）正确，在绝热系统中，发生了一个不可逆过程，从状态1变到了状态2，S ?＞0，S 2＞S 1，仍然在绝热系统中，从状态2出发，无论经历什么过程，体系的熵值有增无减，所以永远回不到原来状态了。（8）不正确，Kelvin 的说法是不可能从单一的热源取出热使之变为功而不留下其它变化。

物理化学第二章热力学第一定律

第二章热力学第一定律一．基本要求 1．掌握热力学的一些基本概念，如：各种系统、环境、热力学状态、系统性质、功、热、状态函数、可逆过程、过程和途径等。 2．能熟练运用热力学第一定律，掌握功与热的取号，会计算常见过程中的Q,W, U和 H的值。 3．了解为什么要定义焓，记住公式U Q V , H Q p的适用条件。 4．掌握理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数，能熟练地运用热力学第一定律计算理想气体在可逆或不可逆的等温、等压和绝热等过程中， U, H, W, Q的计算。二．把握学习要点的建议学好热力学第一定律是学好化学热力学的基础。热力学第一定律解决了在恒定组成的封闭系统中，能量守恒与转换的问题，所以一开始就要掌握热力学的一些基本概念。这不是一蹴而就的事，要通过听老师讲解、看例题、做选择题和做习题等反反复复地加深印象，才能建立热力学的概念，并能准确运用这些概念。例如，功和热，它们都是系统与环境之间被传递的能量，要强调“传递”这个概念，还要强调是系统与环境之间发生的传递过程。功和热的计算一定要与变化的过程联系在一起。譬如，什么叫雨？雨就是从天而降的水，水在天上称为云，降到地上称为雨水，水只有在从天上降落到地面的过程中才被称为雨，也就是说，“雨” 是一个与过程联系的名词。在自然界中，还可以列举出其他与过程有关的名词，如风、瀑布等。功和热都只是能量的一种形式，但是，它们一定要与传递的过程相联系。在系统与环境之间因温度不同而被传递的能量称为热，除热以外，其余在系统与环境之间被传递的能量称为功。传递过程必须发生在系统与环境之间，系统内部传递的能量既不能称为功，也不能称为热，仅仅是热力学能从一种形式变为另一种形式。同样，在环境内部传递的能量，也是不能称为功（或热）的。例如在不考虑非膨胀功的前提下，在一个绝热、刚性容器中发生化学反应、燃烧甚至爆炸等剧烈变化，由于与环境之间没有热的交换，也没有功的交换，所以 Q 0, W 0, U 0 。这个变化只是在系统内部，热力学能从一种形式变为

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