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1、一、选择题1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是（D）。(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功(D) 焓的增量只与系统的始末态有关2氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水（D）。（A） (B) (C) H (D) 3.1mol某理想气体在恒温下温度升高1K时，则此过程的体积功W为（B）。（A）8.314J (B)-8.314J (C)0J (D)压力不知，无法计算4.下列过程中, 系统内能变化不为零的是（D）。(A) 不可逆循环过程 (B) 可逆循环过程(C)两种理想气体的混合过程 (D)纯液体的真空蒸发过程5. 某气体的
2、状态方程为 p(V/n)-b=RT ,式中b为常数，n为物质的量。若该气体经一等温过程，压力自p1变至p2，下列状态函数的变化，何者为零？(A)(A) U (B) H (C) S (D) G6. 在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（D）。（A）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大7. 涉及焓的下列说法中正确的是（D）。(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化8、理想气体向真空膨胀，其体积从V1增大到V2，则体系作功为（A） A. W=0 B. W0 C. W0 D. W=
3、nRT(V2/V1)9. 在下列过程中, GA的是（C）。(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀(C) 理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应10. 下面的说法符合热力学第一定律的是（C）。(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C) 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关二、填空题1、1mol理想气体在298K和101.325Kpa下恒温可逆压缩，若
4、过程的G为5966J，则其末态压力为 1.126103Kpa 。2、4mol的某理想气体，温度升高20，求H-U= 665.12J 。3把质量为 5kg、比热容（单位质量物质的热容）为 544J/kg 的铁棒加热到 300C ，然 后浸入一大桶 27C 的水中。在这冷却过程中铁的熵变为-1760J/K 4、在一绝热的，体积为10dm3 的刚性密封容器中发生了某一反应，反应的结果压力增加了1013.25KPa,则此系统在反应前后的H= 10.13J 。5.一卡诺机从373K的高温热源吸热，向273K的低温热源放热，若该热机从高温热源吸收1000J热量，则该热机所做的功268J ；放出热量 732
5、J。6、对于n mol理想气体，Cp与CV 的关系为Cp - CV = nR 。7、在T1=750K的高温热源与T2=300K的低温热源之间工作一卡诺可逆热机，当其从高温热源吸热Q1=250KJ时，该热机对环境所作的功W= -150KJ ,放至低温热源的热Q2= -100KJ 。8、1molH2O(l)在标准压力py下，使其与373.2K的大热源而蒸发为水蒸气，吸热40620J，求此过程中的熵变 _。9、(1) 若以封闭系统经历了一不可逆过程，则该系统的S 无法确定 。 (2) 若隔离系统内发生了一不可逆过程，则该隔离系统的S 0 。10、 理想气体从状态p1,V1,T 等温膨胀到p2,V2,
6、T，此过程的A 与G 的关系为 _A=G _。 三、计算题 1、1molN2 (g)可看作理想气体，从始态298K,100KPa，经如下两个等温过程，分别到达终态压力600KPa,分别求过程的Q、W、H、A、G和S。 （1）等温可逆压缩 （2）等外压力600KPa时压缩 解：（1）等温可逆压缩，=0，H=0，Q=-W W= -nRTln(p1/p2)= -1mol8.314Jmol-1K-1298Kln(100KPa /600KPa) = 4439.21J Q= -W= -4439.21J S=Q/T= -4439.21/289K= -14.90JK-1 A=W=4439.21J G=4439
7、.21J (2) 等外压力为600KPa时压缩，因为在相同始态下，各状态函数的值不变，故： =0，H=0，S= -14.90JK-1 ，A=4439.21J，Q= -W W= -P(V2-V1)= -P(nRT/P2 - nRT/P1) = -600KPa(1mol8.314Jmol-1K-1298K/600KPa )- (1mol8.314Jmol-1K-1298K/100KPa) = -12.39103J Q = -12.39103J2、101325Pa下将一盛有100、1mol的密闭玻璃球放在100dm3的容器中，整个容器放在100的恒温槽内。将玻璃小球击破，水即发生气化（设蒸气为理想气
8、体），计算该过程的Q，W，DU，DH，DS，DA，和DG。已知100水的气化热为40.59 kJmol1。解： 首先判断水是否全部气化，在101325Pa下，1mol水全部气化应占体积：或在恒容下，1mol水全部气化后的压力：体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为31025.7Pa选择整个容器为系统，设计下过程理想气体恒温过程 DH2=0， DU2=0 DH= DH1+ DH2= DH1=40.59 kJ DU= DU1+ DU2= DU1= DH1D(pV)= DH1RT=37.47 kJ 因对整个容器系统 DV=0，故W=0，Q= DU = 37.47 kJ DS= DS1+
9、DS2= DH1/T nRln(p2/p1) =118.60 JK1 DA= DU TDS=37.49kJ 118.60373.15 J = 6.771 kJ DG= DH TDS=40.59kJ 118.60373.15 J = 3.672 kJ 解析一、选择题1、D。因焓是状态函数2、D。绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即QW0，故U0。此过程为绝热不可逆过程故S0。此过程恒容HU（pV）Vp，因p不等于零故H亦不为零。恒温、恒压不做其它的可逆过程G0，上述过程 并非此过程。3、B。n=1mol理想气体，dp=0, T=1K W= -pV = -(pv) = -nRT = -1mo
10、l8.314Jmol-1K-11K = -8.314J4、D。因液体分子与气体分子之间的相互作用力是不同的故内能不同。另外，向真空蒸发是不做功的，W0，故由热力学第一定律UQW得UQ，蒸发过程需吸热Q0，故U0。5、A。证明如下：由基本方程dU=TdS-pdV得出 （aU/aP)T = T(aS/aP)T - P(aV/aP)T = -T(aV/aT)P - P(aV/aP)T = -T(nR/P) + P(nRT/P2) = 0 可以证明，其他热力学函数的变化不为06、D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。7、D。因为焓变H=U+(pV)，可以看出若(pV)0则HU。8
11、、A 理想气体向真空膨胀，所以P=0,W=Pdv=09、C。由GA（pV）可知若（pV）0则GA。10、C。因绝热时UQWW。（A）中无热交换、无体积功故UQW0。（B）在无功过程中UQ，说明始末态相同热有定值，并不说明内能的变化与过程有关（D）中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的，故U亦是不同的。这与内能为状态函数的性质并不矛盾，因从同一始态出发，经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。二、填空题 1、在恒温条件下，根据公式G=RTP2/P1 得P2 =1.126103Kpa 2、根据焓的定义 H=U+PV 所以H-U=（PV） 而对于理想气体PV=nRT 所以
12、H-U=（nRT）=nRT =48.31420 =665.12J3、解：设想为一可逆冷却过程，则熵变为 4、Q=0,dV=0,V=10dm3 , P=1013.25KPa, 因U=0,故H=（pV）=101013.251O-3KJ= 10.13J5、解：由 ，得 6、Cp - CV = nR7、由热机的效率 = -Wr/Q1 =（Q1+Q2）/ Q1 =（T1-T2）/ T1可知： W = -Q1（T1-T2）/ T1 = -250KJ（750-300）K / 750K = -150KJ Q2 = -（Q1+W）= -（250-150）KJ = -100KJ8、：当体系得(失)热量时，可以认为环境是以可逆的方式失(得)热量，由于环境比体系大得多，所以当体系发生变化时，环境的温度不变。上述过程是可逆过程，所以， 9、(1)封闭系统，不可逆过程，由于不知过程的始末状态或过程如何进行，故S(系)无法确定。 (2)隔离系统内发生不可逆过程是S(隔)0。10.A=G。因GHTS，AUTS，GApV，GAnRT0。三
