物理化学习题汇总
一、填空题
1.一定量的某理想气体，经过节流膨胀，此过程的ΔU =0 ,ΔH =0,ΔS >0,ΔG <0.（填>，<，=0或无法确定）
热力学第三定律可表示为:在绝对0K，任何物质完美晶体的熵值为零。 2.理想气体状态方程的适用条件：理想气体；高温低压下的真实气体。 3.可逆膨胀，体系对环境做最 大 功；可逆压缩。环境对体系做最 小 功。 4.可逆相变满足的条件：恒温，恒压，两相平衡 。
5.可逆循环的热温商之和等于 零 ，可逆过程的热温商 = dS.
6.自发过程都有 做功 的能力，反自发过程需 环境对系统做功，自发过程的终点是平衡态。
10.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys > 0 及环境的熵变ΔSsur < 0 。
(理想气体等温膨胀，体积增加，熵增加，但要从环境吸热，故环境的熵减少。） 11.在50℃时，液体A的饱和蒸汽压是液体B的饱和蒸汽压的3倍，A和B两液体形成理想液态混合物，达气液平衡时，液相中A的摩尔分数为0.5，则气相中B的摩尔分数yB为______。
0.25yB=PB／P=PB*xB／(PA*xA+PB*xB）
13.道尔顿定理的内容：混合气体的总压力等于各组分单独存在于混合气体的温度体积条件下所产生压力的总和 。 14.热力学第二定理表达式 ds ≧ &Q / T 。 15.熵增原理的适用条件 绝热条件或隔离系统 。
16.353.15K时苯和甲苯的蒸气压分别为100KPa和38.7KPa二者形成混合物，其平衡气相的组成Y苯为0.30，则液相的组成X苯为 0.142 。
17.在室温下，一定量的苯和甲苯混合，这一过程所对应的DH大约为 0 。 18.反应能否自发进行的判据 。
答案：dS条件是绝热体系或隔离系统，（dA）T,V,Wf=o0，(dG)T,P,Wf。 20.节流膨胀的的定义 。
答案：在绝热条件下气体的的始末态压力分别保持恒定不变情况下的膨胀过程。
21.吉布斯-杜亥姆方程描述了 的相互变化关系。 答案：各组分偏摩尔量的变化。
22.绝热可逆过程;Q= 0;W= rU =nRTlnv1/v2; rH =nCpmrT;rS=0;rG= nCpmrT; rA= nRTlnv1/v2.
答：绝热过程的Q=O,并且根据可逆功的计算公式便可得出一系列值。 23.当产生制冷效应是，节流膨胀系数Uj-t=﹤0 。 答：节流膨胀dp﹤0,制冷dt＞0,异号，所以小于零。
24.两个不同温度的热源之间工作的所有热机，以可逆热机效率最大。
答：在卡诺循环中，两个绝热可逆过程做功相同，符号相反。两个恒温可逆过程，因可逆过程功最大。因此两个恒温可逆过程功加和最大，所以卡诺循环效率最大。 25.可逆相变的条件是：恒温，恒压，两相平衡。可逆相变过程熵变计算：rβαS=nrβαHm/T.
26.对于纯物质，其化学势就等于它的摩尔吉布斯函数；对于混合物或溶液中组分B的偏摩尔吉布斯函数GB定义为B的化学势。
27.理想气体在微观上具有那两个特征：分子间无相互作用力，分子本身不占体积 。
28.节流膨胀为 恒焓 过程。
29.在绝热条件下，系统发生不可逆过程其 熵 增加。
30.在理想气体的单纯PVT变化过程中，不论过程 与否，系统的热力学能量增量ΔU均可由Cv,m借助 来计算。 注：因为恒容，W=0，Q=ΔU，而不恒容时，Q≠ΔU。 答案：恒容 ΔU= nCv,mΔT
31.1mol水蒸气（H2O，g）在100℃，101.325 kPa下全部凝结成液态水。求过程的功W= 。
注：W=﹣Pamb﹙V1－V2﹚≈Pamb Vg﹙液态的水体积很小，可以不计﹚=P﹙nRT／P﹚=RT。 答案：3.102kJ
32.一定量理想气体经节流膨胀过程，μj-t= ；ΔH= ; ΔU ;W= ;气体的ΔS= ;ΔG= ;ΔA= 。
注：因为是绝热的，所以ΔT=0，ΔQ=0，ΔV=0，所以W=ΔU=0，ΔH=0，所以由ΔQ／T得ΔS，ΔG、ΔA有定义式得出答案。 答案：0,0,0,0,0,0,0。 答案：92.87℃。
35.计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。
答：(1) nARln(V/VA) + nBRln(V/VB) = 0 (2) nRln(2V/2V) = 0 39.气体氦自初态273.2K,1013.25kPa,10dm3经绝热可逆过程膨胀至101.325KPa。分别求出该过程的终态体积、温度及过程的Q=--------、W=--------、ΔU=--------- 和ΔH=--------。 解析γ＝5/3
n＝PV/RT＝1013250×10×10－3/8.314×273.2＝4.461mol ∵ p1V1γ＝p2V2γ
V2＝39.81dm3 ; T2＝P2V2/nR＝108.76K
Q＝0 ; W＝△U＝nCv,m（T2－T1）＝-9148.3J
△H＝nCp,m（T2－T1）＝-15247.2J
40.等温可逆过程中：du=---------，Q=---------，△H=--------.△A=----------,△G=----------,△S=----------.
解析：du=0,Q=-W=nRTIn(V终/V始),△H=0，,△A=△G=-T△S=nRTIn(V始/V终), △S=Q/T=nRTIn(V终/V始)
41.在 绝热 条件下，气体的始末态压力分别保持恒定不变的膨胀 过程称为节流膨胀。
42. 1mol理想气体在等温下通过可逆膨胀至体积增加到10倍,其熵ΔS=-----------。 等温可逆膨胀
?S??Ssys?()R?nRln?1?8.3145?ln解析：
QTV2V110V1
V1?19.14J/K43.恒温100。C下，在带有一活塞的气缸中装有3.5mol的水蒸气H2O（g)，当缓慢地压缩到压力p=101.325kPa时才可能有水滴H2O（l)出现。
解析：因为100。C时水的饱和蒸汽压为101.325kPa，故当压缩至p=101.325时候才会有水滴出现。
44.系统内部及系统与环境之间，在一系列无限接近平衡条件下进行的过程,称为可逆过程。
45.在一个体积恒定为2m3，W`=0的绝热反应器中，发生某化学反应是系统温度升高1200。C，压力增加300kPa，此过程的ΔU=0；ΔH=600KJ。 解析：ΔH=Δu+Δ(pv)=VΔP=600KJ
46.在300K的常压下，2mol的某固体物质完全升华过程的体积功W=-4.99KJ。 解析：W=-pΔV=-pVB=-npt=(-2*8.314*3000)J=-4.99KJ
47.一定量单原子理想气体经历某过程的Δ（pv)=20KJ,则此过程的ΔU=30KJ；ΔH=50KJ。
解析：ΔU=nCv,mΔT=n*1.5R*ΔT=30KJ，ΔH=nCp,mΔT=n*2.5R*ΔT=50KJ 48.绝热恒压状态下，终态温度升高，体积增大，其过程的W<0, ΔU<0, ΔH=0. 解析：在恒压，体积增大条件下，W(-p×δv)<0,在绝热状态下，Q=0，ΔU=Q+W<0，ΔH=ΔU+Δ(pv), ΔU=-Δ(pv), ΔH=0.
49.温度为400Κ，体积为2立方米的容器中装有2mol的理想气体A和8mol的理想气体B，则该混合气体中B的分压力PB=13. 302ΚPa。
解析：由道尔顿定律得:PB=nBRT／V=（8×8.314×400／2）Pa=13.302ΚPa. 52.加压的液态氨NH3(l)通过节流阀迅速蒸发为NH3(g),则此过程的ΔU<0，ΔH=0，ΔS>0.
解析：ΔU=ΔH－Δ(PV)=-Δ(PV)=-P2Vg+P1Vl<0;节流膨胀过程ΔH=0，Q=0，液体向气体转变过程中的混乱度增加，所以ΔS>0。 56.反应2Ｎ2(ｇ) +３Ｈ2(ｇ)
2ＮＨ3(ｇ)，已知△ｆＧoｍ（ＮＨ3）＝-１６.
５ kJ·mol-1，△rHoｍ =90.0 kJ·mol-1 ，△rSoｍ =0.20 kJ·mol-1·K-1 。则在标准态下逆向进行的最低温度为 450 K。
57.1mol单原子理想气体始态为273K、pθ，若经历恒温下压力加倍的可逆过程，则该过程的⊿S＝－5.763 J·K-1，⊿A＝1573 J。 59.卡诺认为：“————————”这就是卡诺定理。
(所有工作在同一高温热源与低温热源之间的热机，其效率都不能超过可逆机) 60.A物质溶解于互不相容的a和b两相中，该物质在a和b相中分别以A和A2的形式存在，当两相达到平衡时，该物质在两相中的化学势有下列关系：————。
61.理想气体经节流膨胀，dS＿0，dG＿0（＞＜）。
62.在衡熵恒容只做体积功的封闭体系里，当热力学函数达到——最——值时，体系处于平衡状态。(U 小)
68.系統由相同的始态经过不同的途径达到相同的末态，若途径a的Qa=2.078KJ，Wa=—69.157KJ，而途径b的Qb=—0.692KJ。则Wb=（ ）。 答案：—1.387KJ
解析：状态函数热力学能的改变量只与系统的始末态有关，
根据热力学第一定律，△U=W+Q，有， △ U=Wa+Qa=Wb+Qb，
故Wb=Wa+Qa—Qb=（—4.157+2.078+0.692）KJ=—1.387KJ。 72.理想气体发生绝热可逆膨胀过程后，系统的△U 答案：△U＝0
73.理想气体的混合过程，混合过程△Smix： 答案：△Smix＝0
74.化学势的正确表达式是（） 答案：(?G/?nB)T，P，n
75. 恒温恒压下的一切相变化必然朝着化学势（ ）的方向自动进行。 答案：减小。
1.理想气体节流膨胀时△H＿0, △U＿0(>、=、<)。