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1、研究生入学考试物理化学复习资料 第一章 热力学第一定律一、 选择题1凡是在孤立体系中进行的变化，其U和H的值一定是 (a) U 0 , H 0 (b) U = 0 , H = 0 (c) U 0 , H 0 (d) U = 0 , H大于、小于或等于零不确定 (答案) d （H=U+D(pV) =U+ V D p )2. 指出下列过程中的可逆过程(a) 摩擦生热(b) 室温、标准压力下一杯水蒸发为同温同压下的汽(c) 373K，标准压力下一杯水蒸发为汽(d) 手电筒中干电池放电使灯泡发亮 (答案) c (可逆过程有如下特点：状态变化时推动力与阻力相差无限小，系统与环境始终无限接近于平衡态；过程
2、中的任何一个中间态都可以从正、逆两个方向到达；系统经过一个循环后，系统和环境均恢复原态，变化过程中无任何耗散效应；在相同的始、终态间，恒温可逆过程系统对环境作最大功，环境对系统作最小功；由于状态变化时推动力与阻力相差无限小，所以完成过程所需时间为无限长。具体说来：在某一温度及与该温度对应的平衡压力下发生的相变化；内、外温差相差dT的传热过程；内、外压差相差dp的膨胀或压缩过程；通过的电流为dI的充电或放电过程等都可看作是可逆过程)3. 将某理想气体从温度T1加热到T2。若此变化为非恒压过程，则其焓变H应为何值? (a) H=0 (b) H=Cp(T2-T1) (c) H不存在 (d) H等于其
3、它值 (答案) b（对理想气体，反之亦然。 对理想气体，在计算时，只要是简单的pVT变化，即使不是恒容过程，仍可用式或计算热力学能的变化， 因为理想气体，仅是温度的函数，恒容与否对并无影响。 同理，对理想气体，反之亦然。 对理想气体，在计算时，只要是简单的pVT变化，即使不恒压过程，仍可用式或计算焓的变化， 因为理想气体，仅是温度的函数，恒容与否对并无影响。）同理，对理想气体，反之亦然。例如：. 当理想气体冲入一真空绝热容器后，其温度将 (a) 升高 (b) 降低(c) 不变 (d) 难以确定 (答案)c (U=Q+W, p外=0 , W=0 ,又绝热 ，所以U)因为是真空故不做功，又因为是绝
4、热故无热交换，故U0。温度不变。此外，理想气体的自由膨胀过程，同样有 绝热 ，p外=0 , W=0 所以U温度不变 温度不变. 理想气体自由膨胀过程中(a). W = 0，Q0，DU0，DH=0 (b). W0，Q=0，DU0，DH0(c). W0，Q0，DU=0，DH=0 (d). W = 0，Q=0，DU=0，DH=0 (答案) d （什么叫自由膨胀：p外的膨胀过程 对于理想气体，自由膨胀过程就是一个绝热（Q=0），的过程， 若要对理想气体的等温（）过程设计设计一绝热过程，可设计为（绝 热）自由膨胀过程 等温过程=0 , =0 而（绝热）自由膨胀过程同样为=0 , =0）（反过来，若要求为
5、理想气体的某一pVT变化设计一绝热过程，那么，你首先要证明该过程是一等温（即=0，或p1V1=p2V2）过程，再设其为（绝热）自由膨胀过程。）. 对于理想气体，下述结论中正确的是： (a) (H/T)V = 0 (H/V)T = 0 (b) (H/T)p= 0 (H/p)T = 0(c) (H/T)p= 0 (H/V)T = 0(d) (H/V)T = 0 (H/p)T = 0 (答案) d “封闭体系恒压过程中体系吸收的热量Qp等于其焓的增量H ”，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 (答案) b H =
6、 Qp （封闭体系，恒压，不做非体积功）. H = Qp此式适用于下列那个过程 (a ) 理想气体从1013250 Pa反抗恒定的101325 Pa膨胀到101325Pa（b） 0 ,101325 Pa下冰融化成水（c） 电解CuSO4水溶液（d） 气体从 (298K,101325 Pa) 可逆变化到 (373K,10132.5 Pa) (答案) b. 当某化学反应rCp,m0，则该过程的随温度升高而（a） 下降 （b） 升高（c） 不变 （d） 无规律(答案) c , 10. 实际气体经节流膨胀后，下述哪一组结论是正确的（a）Q 0, H = 0, p 0 （b）Q = 0, H = 0,
7、T 0（c）Q = 0, H 0, p 0 （d）Q = 0, H = 0, p p2)11. 理想气体经过焦-汤节流膨胀过程，则（a） （b） （c） （d） (答案) c 对于理想气体， H=f(T)，H不变，T亦不变 而节流过程是个等焓过程: ，Q=0，p1p2 对于理想气体 二、 计算题. 某理想气体的CV, m /JK-1mol-1=25.52+8.210-3(T/K)，问 (1) Cp, m 和T的函数关系是什么？ (2) 一定量的此气体在300 K下，由p1=1013.25103 kPa，V1=1dm3膨胀到p2=101.325 kPa，V2=10 dm3时，此过程的U，H是多少
8、？ (3) 第 (2) 中的状态变化能否用绝热过程来实现？解：(1) 因为Cp,m-CV,m=R=8.314 JK-1mol-1所以Cp,m=(33.83+8.210-3 T/K) JK-1mol-1 (2) T=0，所以U=H=0 (3) 若是进行绝热自由膨胀，则W=Q=0 所以U=H=0 可与(2)过程等效 . 0.500g正庚烷放在弹形量热计中，燃烧后温度升高2.94K。若量热计本身及附件的热容为8.177KJ.mol-1,计算298K时正庚烷的燃烧焓（量热计的平均温度为298K）。正庚烷的摩尔质量为 0.1002 kgmol-1。 解： 0.500g正庚烷燃烧后放出的恒容热效应为 1m
9、ol正庚烷燃烧后放出的恒容热效应 正庚烷的燃烧焓为 . 1mol某气体服从状态方程pVm=RT+ap（a为不等于零的常数），其焓H不仅是温度T的函数，同时试证明焓H还是p和Vm。证：对于物质量一定的单相体系，Hf(p,V)又因为所以同理第二章 热力学第二定律一、 选择题1. 当低温热源的温度趋近于0K时，卡诺热机的效率（a）趋近于1 （b）趋于无限大（c）趋于0 （d）大于其它可逆热机效率(答案) a 卡诺循环 在两个热源之间，理想气体经过恒温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、恒温可逆压缩和绝热可逆压缩四个可逆过程回到始态，从高温() 热源吸收热量，一部分通过理想热机用来对外做功W，另一部分的热量放给低温()热源。这种循环称为卡诺循环。卡诺定理 所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机，其效率()都不能超过可逆机效率()，即可逆机的效率最大, 。卡诺定理推论 所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机，其热机效率都相等，即与热机的工作物质无关。热机效率 (=：可逆热机；0，S环0 （b） S体0 (c) S体0，S环=0 （d） S体=0，S环=0 (答案) d (理由见4)，绝热可逆过程即是等熵过程。7理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变DS体及环境熵变DS环应为： (a) DS体
