热力学课外习题(含答案)

1判断题：√1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。×2．不可逆过程一定是自发过程。(做了非体积功发生的过程不是自发过程)×3．熵增加的过程一定是自发过程。（如自由膨胀过程）×4．绝热可逆过程的∆S=0，绝热不可逆膨胀过程的∆S0，绝热不可逆压缩过程的∆S0。×5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。（设计一条可逆非绝热可逆过程来计算熵变）×6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S=0，所以一定是一个可逆循环过程。（环境可能提供负熵流）×7．平衡态熵最大。（在隔离体系中是对的）×8．在任意一可逆过程中∆S=0，不可逆过程中∆S0。9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U=0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?（不矛盾，因为在热全部转化为功的同时，引起了气体的状态的变化）×10．当系统向环境传热时(Q0)，系统的熵一定减少。（熵变是可以过程的热温熵）√11．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。（混乱度增大）×12．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。（条件：等温等压，非体积功等于0）×13．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。（当有非体积功如电功时可以发生）×14．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。（等温条件下如对的）×15．因Qp＝ΔH，Qv＝ΔU，所以Qp和Qv都是状态函数。（热是过程量，不是状态函数）×16.水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸汽压。（非挥发性溶质的稀溶液）×17.在等温等压不做非体积功的条件下，反应ΔrGm0时，若值越小，自发进行反应的趋势就越强，反应进行得越快。（热力学不引入时间变量，不能判断快慢，只能反映趋势）×18.一个已经达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会发生移动。（化学反应的标准平衡常数是不变的）选择与填空：1．热力学第一定律中的能量指的是(A)位能(B)动能(C)势能(D)内能2．1mol理想气体在温度为300K做等温可逆膨胀，体积从5dm3变到10dm3，则体系在此过程中所做的可逆功等于（根据四川大学教材的定义，此题功应该为负值）(A)1729J(B)2000J(C)1500J(D)0J3．1mol理想气体在300K经自由膨胀后，做的功为(A)-1729J(B)1729J(C)0J(D)-208J4．在一个恒容绝热箱当中置一隔板，将其分为左右两部分，在两侧分别通入温度、压力均不同的同种气体，而后将隔板抽走，气体发生混合。若以箱内全部气体为体系，则混合过程的Q(A)大于0(B)小于0(C)等于0(D)不确定5．对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的(A)0VTU(B)0TVU(C)0TpH(D)0TpU6．理想气体在101325Pa的等外压下体积从10dm3膨胀到20dm3，则体系做的功为(A)0(B)1013.25J（负值）(C)506625J(D)1013250J27．熵变S是(A)不可逆过程热温商之和(B)可逆过程热温商之和(C)与过程有关的状态函数(D)以上都不正确8．功和热(A)不是状态函数，无确定的变化就无确定的数值。(B)不是状态函数，对应某一状态有一确定值(C)都是状态函数，变化量与途径无关。(D)都是状态函数，始终态确定其值也确定。9．一定量的理想气体，从同一初态压力p1可逆膨胀到压力为p2，则等温膨胀的终态体积V1与绝热膨胀的终态体积V2之间是（等温膨胀时需吸收热量维持温度不变）(A)V1V2(B)V1V2(C)两者没一定的关系(D)V1=V210．1mol理想气体在温度为300K，体积为10dm3经等温可逆变化膨胀到体积为20dm3，此过程体系所做的功为(A)-1729J(B)1729J(C)208J(D)-208J11．下列宏观过程哪个是可逆过程(A)p,373K下水沸腾（可逆相变）(B)电流通过金属发热(C)往车胎内打气(D)冰在p，300K下熔化成水12．已知：Zn(s)+(1/2)O2ZnO(s)ΔrHm=351.5kJ·mol-1Hg(l)+(1/2)O2HgO(s)ΔrHm=90.8kJ·mol-1因此Zn(s)+HgO(s)ZnO(s)+Hg(l)的ΔrHm是：(A)442.2kJ·mol-1(B)260.7kJ·mol-1(C)-62.3kJ·mol-1(D)-442.2kJ·mol-113．下列四个偏微熵中哪个既是偏摩尔量，又是化学势？（A）C,,B()SVnUn（B）C,,B()SpnHn（C）C,,B()TVnFn（D）C,,B()TpnGn14．在100℃和25℃之间工作的热机，其最大效率为：(A)100%(B)75%(C)25%(D)20%15．理想气体在恒定外压p下，从10dm3膨胀到16dm3，同时吸热126J，计算此气体的ΔU。(A)-284J(B)842J(C)-482J（W＝－101325×6×10－3）(D)482J16．“封闭体系恒压过程中体系吸收的热量Qp等于其焓的增量ΔH”，这种说法：(A)正确(B)需增加无非体积功的条件(C)需加可逆过程的条件(D)需加可逆过程与无非体积功的条件317．熵变S是：(1)不可逆过程热温商之和(2)可逆过程热温商之和(3)与过程无关的状态函数(4)与过程有关的状态函数以上正确的是：(A)1,2(B)2,3(C)2(D)418．1molAg(s)在等容下由273.15K加热到303.15K,已知在该温度区间内Ag(s)的CV,m/J·K-1·mol-1=24.48,则其熵变为：(A)2.551J·K-1(B)5.622J·K-1(C)25.51J·K-1(D)56.22J·K-119．物质的量为n的纯理想气体，若该气体的哪一组物理量确定之后，其它状态函数方有定值。(A)p(B)V(C)T,U(D)T,p20．H＝Qp此式适用于哪一个过程：A.理想气体从101325Pa反抗恒定的10132.5Pa膨胀到10132.5PaB.在0℃、101325Pa下，冰融化成水C.电解CuSO4的水溶液D.气体从(298K，101325Pa)可逆变化到(373K，10132.5Pa)21、在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡A（g）+B（g）=C（g），若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将(A)向右移动(B)向左移动(C)不移动(D)无法确定22．理想气体在可逆的绝热膨胀过程中（A）内能增加(B)熵不变（C）熵增大（D）温度不变23．在等温等压下，当反应的mrG=5kJ·mol-1时，该反应能否进行？（非体积功？？？）(A)能正向自发进行(B)能逆向自发进行(C)不能判断(D)不能进行24．体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系?(A)相等(B)无关系(C)p(体系)p(环境)(D)可逆变化途径中p(体系)=p(环境)25．pV=常数，只适用于（A）理想气体绝热不可逆过程；（B）实际气体绝热可逆过程；（C）理想气体绝热可逆过程；（D）实际气体绝热过程。26．根据热力学第二定律，在一循环过程中（A）功与热可以完全互换；（B）功与热都不能完全互换；（C）功可以完全转变为热，热不能完全转变为功；（D）功不能完全转变为热，热可以完全转变为功。27、热力学第一定律的数学表达式U=Q–W只能适用于（A）理想气体（B）封闭体系（C）隔离体系（D）敞开体系28、一可逆热机与一不可逆热机在其它条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机牵引的列车行走的距离：（A）较长（B）较短（C）一样（D）不一定29、某物质B的标准燃烧焓为cHm(B,l,298K)=-200kJ/mol，则B完全燃烧时的反应标准摩4尔焓rHm(B,l,298K)=kJ/mol。（A）-200（B）200（C）0（D）4030、公式Cp，m－CV，m=R必须满足的条件是（A）等容过程（B）可逆过程（C）等压过程（D）理想气体31、已知挥发性纯溶质B液体的蒸气压为67Pa，纯溶剂A的蒸气压为26665Pa，该溶质在此溶剂的饱和溶液的物质的量分数为0.02，则此饱和溶液（假设为理想液体混合物）的蒸气压为：(A)600Pa(B)26133Pa(C)26198Pa32、理想溶液的微观特征之一是(A)各种分子间的相互作用力都相等(B)各种分子间的相互作用力可以忽略不计(C)溶剂分子间的相互作用力可以忽略不计(D)溶质分子间的相互作用力可以忽略不计33．增大压力能使平衡向生成物方向移动的反应是(A)CaCO3=CaO（s）+CO2（g）(B)CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）(C))(gNH(g)N21)g(H23322(D)CHCOOH（l）+C2H5OH（l）=H2O（l）+C2H5COOCH3（l）34．在一定的温度和压力下，对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是(A)rGm(B)Kp(C)rGm(D)rHm35．已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应NH3=(1/2)N2+(3/2)H2的标准平衡常数为：(A)4(B)0.5(C)2(D)136．某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为负值,则该温度时反应的K将是：(A)K=0(B)K0(C)K1(D)0K137．某温度时,NH4Cl(s)分解压力是p，则分解反应的标准平衡常数K为(A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/838、任一反应的平衡常数与温度的关系为2θplnRTHTKmr，则（A）Kp随温度升高而增大；（B）Kp随温度升高而减少；（C）Kp不随温度而变；（D）随温度升高，Kp可增大，减少或不变。39．已知反应A+B=2C的热力学平衡常数K1=0.1；则同样条件下，反应2A+2B=4C的热力学平衡常数K2=0.01。40．封闭体系与环境之间物质交换，能量交换；隔离体系与环境之间物质交换，能量交换。41．10mol单原子理想气体，在恒外压p下由400K，2p等温膨胀至p，物体对环境作功2RkJ。42．理想气体恒温可逆压缩，ΔU=0，ΔH=0。43．体系从环境吸热20J，对外做功10J，根据热力学第一定律，体系的内能增加量U为J544．根据麦克斯韦关系式，SpT=。45．已知水在373K时的蒸发热为rHm=40630J·mol-1，1mol的水在p，373K下蒸发成水蒸气时，过程的熵变Sm=rHm/373J·K-1·mol-1。46．理想气体等温可逆膨胀时，体系对环境做最大功，等温可逆压缩时，环境对体系做功。（填最大、最小）47．298K时，2S（s）+3O2（g）=2SO3（g）θmrH=－794kJ·mol-1，则可算出SO3（g）的标准生成焓为－794kJ·mol-1。48．1molH2（可看作理想气体）等温可逆地由100kPa、20dm3压缩至200kPa，终态体积V=。（根据PV=nRT计算）49．25℃下，1mol100kPa的理想气体等温可逆膨胀到50kPa，此过程S（系统）﹥0，S（总）=0。（填﹥，﹤或=）50．所谓热力学平衡一般是指，，和。51．H=Qp关系式存在的条件是等压及不做非体积功，体系所吸热才等于焓的改变。52．10mol单原子理想气体（Cp，m＝5/2R）,在恒外压0.987p下由400K，2p等温膨胀至0.987p，物体对环境作功kJ。53．一个自发变化发生后，不可能使__________________都恢复到原来的状态而不留下任何影响，也就是说自发变化是_______________。54．从热力学第定律证明的定理是为了解决热机的最高效率可达多少这一问题的。55．当封闭体系发生变化时，应该用___可逆____过程中的热温商来衡量熵的变化值。56．在绝热封闭条件下，体系的S的数值可以直接用作过程方向性的