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1、1,测验题,2,第一、二章测验题,1. 非理想气体经一卡诺循环： 2. 100, py的水变为100, 103Pa的水蒸气(理想气体) 3. 在绝热恒容箱内，两种T, p相同的理想气体混合； 4. 0, py的冰融化为水。,一(20分) 判断下列变化中，系统的U、 H、 S、A、G是正、是负、还是零（简单说明理由）,3,1、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2， 其U = ，S = 。,2、隔离系统中进行的可逆过程S ，进行的不可逆过程S 。 3、纯物质完美晶体 时的熵值为零。,4、1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变H约为 。,二(20分)填空和选择,5、Q
2、V = U应用条件是 ； 。,4,9. 1 mol 单分子理气，从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态，终态的熵分别为S2和S2，则二者关系为 ( ) A. S2 = S2 B. S2 S2 D. S2 S2,8.在同一高温热源与同一低温热源间工作的可逆热机其效率为R，不可逆热机效率为I，则二者关系为 ( ) AR = I B. R I D. 不能确定,10. 下列哪个过程的 dT0，dH=0？( ) (A)理想气体等压过程； (B)实际气体等压过程； (C)理想气体等容过程； (D)实际气体节流膨胀过程。,7.选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格： 实际气体绝热自
3、由膨胀，U 0，S _ 0。,6.熵判据的数学表达式为： 。,5,三 、(20分) 已知100、py下，液态水蒸发为同温同压下的水蒸气，水的汽化热为40.66 kJmol-1 ，（1）计算此过程的U,H ,S ，A,G 。（2）计算25、py下，1mol水变成水蒸气的气化热。在此温度区间内水和水蒸气的定压摩尔热容分别为75.3、33.2 JK-1 mol-1 。 （3）298K苯的蒸气压为多大？ 四、 (20分) 2摩尔单原子理想气体,由600K和压力1.00MPa下对抗外压100KPa经绝热膨胀到100KPa，计算（1）气体的最后温度。(2) 过程的Q,W,U,H ,S。,6,六、(10分)
4、试计算py下，白锡和灰锡两者平衡的温度(Cp0)？已知25, py下,五、(10分) 1mol理想气体在300K时作自由膨胀，使体 积扩大一倍，求S、A、G 。并用两种方法判定这是不可逆过程。,7,第一、二章测验题答案,1. 非理想气体经一卡诺循环：均为零； 2. 100, py的水变为100, 103Pa的水蒸气(理想气体) 100, py,水 100, py,气 100, 103Pa,气 U1, H10 U2, H2=0 S10 , A10, A20 , A0, G0,一(20分) 判断下列变化中，系统的U、 H、 S、A、G是正、是负、还是零（简单说明理由）,8,3. 在绝热恒容箱内，两
5、种T, p相同的理想气体混合: 理想气体混合无热效应 U= H=0, 混合后混乱度增加 S0, A= G = TS 0, H0, 冰变成水S0, A= Wr= py(V冰 V水 )0,9,1、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其U 0 ，S 。,2、隔离系统中进行的可逆过程S =0 ，进行的不可逆过程S 0 。 3、纯物质完美晶体 0K 时的熵值为零。,4、1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变H约为 4157J 。,二(20分)填空和选择,5、 用公式 计算体积功必须满足条件: _,(1)理想气体; (2)恒温; (3)可逆变化.,10,9. 1 mol
6、单分子理气，从同一始态出发经过绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态，终态的熵分别为S2和S2，则二者关系为 (B ) A. S2 = S2 B. S2 S2 D. S2 S2,8.在同一高温热源与同一低温热源间工作的可逆热机其效率为R，不可逆热机效率为I，则二者关系为 (C ) AR = I B. R I D. 不能确定,10. 下列哪个过程的 dT0，dH=0？(D ) (A)理想气体等压过程； (B)实际气体等压过程； (C)理想气体等容过程； (D)实际气体节流膨胀过程。,7.选择“”、“”、“”中的一个填入下列空格： 实际气体绝热自由膨胀，U = 0，S _ 0。,6.熵判据的
7、数学表达式为： 。,11,三 、 (20分) 已知100、py下， 水的汽化热为40.67 kJmol-1 ，（1）计算100、py下1mol水变成水蒸气的U,H ,S ，A,G 。（2）计算25、py下，水的气化热。在此温度区间内水和水蒸气的定压摩尔热容分别为75.3、33.2 JK-1 mol-1 。（3）298K苯的蒸气压为多大？,（1） G=0 (每问3分) H= 1 vapHm= 40.67 kJ S =H/T= 109.0 JK-1 (A)T= Wr= pV= RT = 3.1 kJ U= H pV= H RT= 37.57 kJ,12,（2） H2O(l) H2O(g)(298K
8、)T2 H2O(l) H2O(g)(373K)T1,根据基尔霍夫公式,vapHmy(298K)= vapHmy(373K)+Cp,m T = vapHmy(373K)+Cp,m(298-373) =40.66+(33.2-75.3)(-75)10-3 kJmol-1 =43.8 kJmol-1 (5分),13,nCV,m (T2 T1) = p2V1 p2V2 3/2nR(T1-T2)=nRT1p2/P-nRT2,3/2(T2 T1) = T1/10 T2 T2 = 384.0K (5分) U= WV = nCV,m (T2 T1) = 5.40 kJ (5分) H = nCp,m (T2 T
9、1) = 9.00 kJ (5分),三、理想气体绝热恒外压膨胀 : U= WV (2分) WV = nCV,m (T1 T2) WV= pex(V2 V1)=p2(V2 V1) = p2V2 p2V1,(3分),14,四、(20分) 1mol理想气体在300K时作自由膨胀，使体积扩大一倍，求 S、A、G 。并用两种方法判定这是不可逆过程。 (每问4分),解：理想气体定温过程： U= H=0 S = Rln2 = 5.76JK-1 A= G = T S = 1728J (A)T判据: 因W=0，所以(A)T Q/T,15,五、(20分)试计算py下，白锡和灰锡两者平衡的温度(Cp0)？已知25,
10、py下,解：298K, py下，白锡灰锡的 trsHmy= fHmy(灰) fHmy(白)= 2197Jmol-1(5分) trsSmy = Smy(灰)Smy(白)= 7.54JK-1 mol-1(5分),16,因Cp0 H, S可视为常数。,温度 T时，白锡灰锡达平衡时， G (T)= 0，(5分) 根据定义式 G (T)= H T S =0 T= H(T)/S(T)=291.4K (5分) 故平衡共存温度为291.4K,17,3. 理想气体定温（300K）膨胀过程中，从热源吸热600J，做的功仅是变到相同终态最大功的1/10，则S = ( ),1. 判断下列各过程的Q, W, U, H
11、S 是0, =0, 0，还是不能确定？ (1)理想气体定温可逆膨胀 (2)实际气体绝热可逆膨胀,12章小测验（50min，每题20分),2.写出实际气体节流膨胀过程的焦耳汤姆逊系数的表达式，并证明,5. 试求1mol某气体从V1经定温过程变到V2时U, S的表达式。,4. 证明,并由此证明对范德华气体而言，,18,3-4章总结复习,19,19,例题1下列说法对吗？为什么？ (1)温度、压力没有偏摩尔量。 (2)偏摩尔吉布斯函数是化学势，因此，凡属化学势均有集合公式。 (3)体系无限稀释时，溶质 B 的偏摩尔体积为零。,答案：(1) 对，因为温度、压力是强度性质，(2) 不对，集合公式只适合于偏
12、摩尔量，(3) 不对，偏摩尔体积不为零，是与T、P和浓度有关的函数。,例题2 在，两相中均含有A和B两种物质，达到相平衡时，下列各式正确的是（ ）,B.,C.,D.,A.,20,答案提示：(1) 溶质浓度高，会产生反渗透。(2) 会产生低渗压，使水从细胞外进入细胞内。(3) 这是由于过渗压，使水从细胞内渗出。(4) 含糖部分熔点较低，先熔化。,例题4. 解释下列现象 (1)海水不能直接饮用 (2)往静脉注射蒸馏水会使血红细胞破裂。 (3)萝卜腌制后变小变软。 (4)冰棒越吸越不甜。,例题3. 将1molA物质和1molB物质混合形成理想液态混合物时，判断混合过程中的mixU 0, mixS 0
13、, mixG 0,21,例题5.,22,例题6.,23,例题7 选择题,(1),(2),(3),(4),24,(5),(6),(7),(8),25,例题8标准平衡常数改变时，平衡是否必定移动?平衡移动 时，标准平衡常数是否一定改变?,(9),26,例8. 200 时反应PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g)的标准摩尔吉布斯自由能变化为rGm =4581.87 kJmol-1，试求200 ，200KPa下 PCl5(g)进行上述反应时的平衡转化率 ？,PCl5(g) = PCl3(g)+ Cl2(g) 平衡 1 n总=1+,解:,rGm= RT ln K K=0.312,=0.367
14、4,27,例9. 在 630K 时，下列反应：2HgO(s) 2Hg(g)+O2(g) 的 rGm = 44.3 kJ.mol-1。,(2) 求 630K 时 HgO(s) 的分解压力； (3) 若将 HgO(s)投入到 630K、1.013105Pa 的纯 O2气的定体积容器中，在 630K 时使其达平衡，求与 HgO(s) 呈平衡的气相中 Hg(g) 的分压力。,(1) 求上述反应的标准平衡常数 K ；,28,(1) K = exp(-rGm /RT) = 2.1210-4,(2) 2HgO(s) 2Hg(g) + O2(g) 设平衡分压为： 2P P K= 4P3/(P)3 P = 3800 Pa 故 P总 = 3P = 1.1 kPa,(3) K = 2.1210-4 = (2P)2(P + 101325 Pa)/(P)3 P = 739.7 Pa,故 P(Hg) = 2P = 1.5 kPa,29,例10.在 1.013105Pa，60 时 N2O4有 50% 解离， 100时有 79% 解离，试计算： (a) 反应 N2O4 =
