物化第二章复习资料.doc

思考题

1.“可逆过程”与“不可逆过程”中“可逆”二字的含义是什么？为什么说摩擦生热是不可逆的？

2.理想气体恒温可逆膨胀过程中，体系从单一热源吸热并使之全部变为功，这是否违反热力学第二定律？

3.在均匀体系的p-V图中，一条绝热线与一条恒温线能否有两个交点？为什么？

4.热力学第二定律的本质是什么？它能否适用于少数微观粒子组成的体系？

5.关于熵函数，下列说法皆不正确，指出错误原因。

（1）只有可逆过程才有熵变，不可逆过程只有热温商，没有熵变。

（2）可逆过程熵变等于0，不可逆过程熵变大于0。

（3）绝热不可逆过程的熵变必须从初态至末态设计绝热可逆过程进行计算，因此其熵变等于0。

6.克劳修斯不等式中?Q/T环是过程的热温商，它是否等于–dS环？为什么？

7.下图为一恒容绝热箱，箱中盛有大量水，水中置一电阻，设电流通过电阻一瞬间。电源为只做功不传热的功源。过程完成后电阻及水的温度均未改变，请用“+、–、0”

体系

Q

W

?U

?S

电阻

水

电阻+水

电源+电阻+水

8.指出下列过程中?U、?H、?S、?F、?G哪些为0？

（1）理想气体恒温不可逆压缩；

（2）理想气体节流膨胀；

（3）实际气体节流膨胀；

（4）实际气体绝热可逆膨胀；

（5）实际气体不可逆循环过程；

（6）饱和液体变为饱和蒸气；

（7）绝热恒容无非体积功时的化学反应；

（8）绝热恒压无非体积功时的化学反。

9.能否说自发过程都是导致能量品位降低的过程，非自发过程都是导致能量品位升高的过程？为什么？

10.熵的统计意义是什么？根据熵的统计意义，判断下列过程?S的符号。

（1）盐溶液中析出晶体盐；

（2）分解反应N2O4(g)?2NO2(g)；

（3）乙烯聚合成聚乙烯；

（4）气体在活性炭表面被吸附；

（5）HCl气体溶于水生成盐酸。

11.理想气体经由图中两条不同途径从A到B，证明（1）Q1+Q2≠Q3；（2）?S1+?S2=?S3

12.关闭体系基本方程dG=–SdT+Vdp在下列哪些过程中不能适用

（1）气体绝热自由膨胀；

（2）理想气体恒温恒压下混合；

（3）水从101325Pa，100?

（4）水在常压、–5?

（5）在一定温度、压力下小水滴聚结成大水滴；

（6）反应H2(g)+(1/2)O2(g)?H2O(l)在燃料电池中可逆地进行。

13.设关闭体系无其它功，但体系内部发生了不可逆的化学变化或相变化，试推证

dUTdS–pdV

dHTdS–Vdp

dF–SdT–pdV

dG–SdT+Vdp

14.下列求熵变的公式哪些是正确的？哪些是错误的？

（1）理想气体绝热自由膨胀?S=nRTln(V2/V1)

（2）25?C，101325Pa下水蒸气凝结为水?S=(?H–?G)/

（3）恒温恒压下，可逆电池反应?S=?H/T

（4）实际气体节流膨胀dS=(–V/T)dp

（5）恒温恒压不可逆相变?S=[?(–?G)/?T]p

15.设一均匀体系温度为T，其热容Cp?∞，在恒压过程中吸热Qp，试从式（2-2-12）推证其?S=Qp/T。

16.当反应焓与温度无关时反应熵也必与温度无关。这个结论是否正确？为什么？

17.在恒温(T)恒压(p)下，某化学反应在烧杯中进行时吸热Q，在可逆电池中进行时吸热QR，假定反应体系在两过程中的始、终态相同，那么

（1）在烧杯中进行时环境及体系的总熵变为若干？

（2）在可逆电池中进行时环境及体系的总熵变为若干？体系所作最大电功为多少？

18.反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO3(g)达平衡时，欲使反应向正方向进行，（1）保持压力不变，应当升温还是降温？（2）保持温度不变，应当加压力还是减压？

19.根据热力学第三定律，当T?0K时纯物质完善晶体的Cp、CV是否也趋于0？为什么？

习题

1.2molN2(g)（假设为双原子理想气体）从300K，106Pa的初态经过（a）恒温可逆膨胀；（b）恒温向真空膨胀；到达300K，105Pa的末态，求?S、?S环，并判断过程性质。

[答案：?S=38.3J·K–1，?S环(a)=–38.3J·K–1，?S环(b)=0]

2.10mol某理想气体从40?C冷却到20?C，同时体积从250dm3变为50dm3，该气体Cp,m=29.20J·K–1·mol–1,求?

（答案：–147.6J·K–1）

3.1mol单原子理想气体经过下列变化后的?S为若干？

（1）恒压下体积加倍；

（2）恒容下压力加倍；

（3）恒温下体积加倍；

（4）恒温下压力加倍