物理化学-02-热力学第二定律 答案-考研试题资料系列

1、物理化学-02-热力学第二定律 答案-考研试题资料系列物理化学-02-热力学第二定律 答案-考研试题资料系列物理化学-02-热力学第二定律 答案-考研试题资料系列物理化学-02-热力学第二定律 答案-考研试题资料系列二、热力学第二定律 答案一、选择题 ( 共5题 )1。 1 分(0624） (B) 2 1 分 (1) （) 3. 分 （65) (C)4. 2分 （63) () （2） 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 dS0”。 (3)应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向。 5 分 （069） (A) 因为 1= W1Q= (T3T）T3 ， = （1-T/T3） = W2=

2、 (T2T1)/T2 ， 2 Q(T/） 所以 1 . 1分（0695) （C)。 2 分(066) （B） 因为 绝热可逆S = 0 ，绝热不可逆S . 所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。 8。 分（069） (） 因为 H U +(pV），在孤立体系中 U = 0，但(V） 不一定等于零。 2分 (05） （C) 因为不同热力学判据的应用条件如下： US，V,Wf =00； HT，p， Wf 0 GT，p, f =0= 00; 隔离0 故只有（C）符合条件。 10。 2 分 （3) (A) W ，U Q = （) =Q + pV p1V1= Q + pV H/T （Q + pV）/

3、73K F U - S G= HTS= Q + pV = 0 1。 分 (039） (A) 2。 1分 (0742) (B） 因为钢瓶恒容，并和外界无功和热的交换， 所以 U 0。 13。 1 分 （044) （B） 因为 = V/n， V ，T 所以 S 14。2 分 （046) (C） 15。 1 分(047） （) 16。 分 (5) （) 1。 分 （07) （D） 18 分 （058） (C） 因为 (Hm/T)p = p， = 所以 (ST )p = Cp，mT =0 1. 1 分（68) () 1 分 （0772) (） 因绝热不可逆过程的S体 0 21 2 分 (0774) （

4、D） 2。 1 分(76） (C) 因为 R= 故 23 分 (0785） （B） 24. 2分 (087) （D) 5。 分（000) () 26 分 （0630) （B） 2. 2 分 （805） （C) 2 分 （0843） （C） 由于工作物质为理想气体,所以在等温膨胀和等温压缩步骤中 T =且U 0 在绝热膨胀和绝热压缩步骤中 R= 0，所以= 故理想气体的卡诺循环 U 图应为一矩形如（C）。 2. 2分(0844) 答 （D） 因为 公式 （1）fusS （可逆过程) () Q = fus (等压过程,非体积功等于零） (3)fusH=u (可逆相变） （)fusG = 最大净功

5、（可逆过程) 此题在未指明可逆与否的情形下只有公式 (2） 适用 30 2 分 （045） 答 （A) 因为绝热，所以Q = 由于理想气体节流膨胀后 T不变 又W=p1+ p2V2= n2 nRT1= 因此dS （dU + pdV)T = CT + p=RdVV 故S = nRln（V/） 0 （因V2V1) 故答案为 （A) 1. 分 （8） 答 (B） 因为 = ,理想气体恒温膨胀时U=0 W = S体系 nln= 5.76 J1 环境 =0 隔离= .7JK1 32。 2分 （084) (A） 3 1 分（85） （B） 4。 1 分（082)（A） 3. 1 分 (04） （B) 36

6、. 2分（0867） （D） S = Cp，m n(T2/1)1.3 JK- 7. 分（88)答 (1） （C） （2） （) 对于 (1），S QR/，QWm=5，所以 = /T 对于 (）,对于不可逆循环S体= ，S隔离 0，所以S环 分(089） （A） 1. 2分 （082) 答 (1） D； (2) 对于 (1) Sm= QR/T = JK-1m 对于 （2） W = r= （rH- rSm） =p-QR= 6 kJ 40. 1 分（0875） （A） 41. 2 分（0876) (C） 2. 分 (0889)答 （） （2分) 变化前后理想气体的温度不变,但体积减小，所以 S体 0

7、；若把体系和环境加 在一起看作一个新的孤立体系,则经此变化后,孤立体系经历的是不可逆变化，所以 S孤立 = S体+ S环 ;因此 S环 0. 43. 2 分 (0890)答 （C) （2分） 体系经历的变化为绝热不可逆变化，所以S体 0；环境与体系间没有热交换, 压力亦无变化,体积的变化可忽略,所以环境的状态未变，即S环=0 (环境的体积变 化可忽略是基于下述认识，即一般情况下，总可以认为环境相对于体系是无穷大的）.44 2分 （089)答 (B） (2分) 因环境供热给体系，则 S环= Qp/315K 0 7. 2 分 (977）(） 68 1分 （979） (A) 69 2 分 (0983

8、） (B) (G/T)p= S 0 . 2 分 （00） (C) 7。 5 分(104） (A） 7 2 分 （1010） 答 (B） 该过程为可逆相变，故vapG=0 vp=vapG -（)-n。87 k73 1分（12) 答 (D) 7。 1 分 (026） 答（C) 容量性质除以容量性质为强度性质。 7 2 分 (027) 答 （A） 状态方程中无压力校正项，说明该气体膨胀时， 无需克服分子间引力，所以内能不变。 7. 2 分（1028) 答 （A） 由 d = TS -pd与dH= TdS + Vdp 可导出 (U/）V T (H/S）p= 77。 2 分 （1029） 答 (A) 因

9、为 （SV）T （pT)V T 0 8。 2分（1030） 答 (A) 因为（/T) / （/T）p=Cp/ 通常情况下 C，m CV，m，X Y 79。分 （1031) 答 （A) 。 分 (1032) 答 （D） 因为 (Tp)S T/Cp（V/T)p= V/p 81 2 分 (103) （B） 82. 2分 （1035） （D) 83。 2分(1036) (B） 84。 2 分 （19) 答 （A） 因为 的 （H/T）p 较大,而 (/T) =T（S/T）p 85。 2 分 (061) 答 () 因 (T/V）U= a/V2CV 0 5分 (108) 答 （C) 因为 U = （）Vd

10、T+ (U/V)V =0 （U) =T（T)Vp RT（) R（Va）= 0 所以 (U）V T = 0 （U/T）V 0 则 d =0 87. 2分 (090）答 （A） 因为 d (U+pV)/T pdV nR(V-）d 该气体内能只是温度函数。 = Rn(V2)/(V-b） (=） 88. 2 分（09)答 （B） 因为 (/Vm）T= T(/)V,- p = RT（Vm- b) - -p 0 又 因为(/p)T -T（V/T）p p（m/p） = RTp + RT/ =0 这表明该气体的内能只是温度 T的函数，与 V无关，所以 (） 正确。 89 1 分(1101） 答 (B) 因 （

11、T）p=S 9 分 （126） （） 9. 分 (112） （） 92. 2分 (132) (A） ,（C) 3 1分(2) （A) 4. 分 (1143) (C) 因为 p=RT/（b) d=TdSpV 所以 R(m-）-R（Vmb）= 故 U=09. 分 (1147) 答 (B） 9 2 分 (111)答 (D) 根据 ddS-p dF SdV 可导出: 97. 1分（1161) 答 (C) p外/pg Vg,Ve，m 1 98. 1 分 （11） 答 （C) 99 2 分 (1163） 答 (A） 因（1d)（p/) =dlnpdT=pH/R2 312K1 楚顿规则：vpm/T =pSm

12、88 J1ol-1 10. 1 分(13） （） 101. 分 （174） （) 102。 分 （190) (） 13。2 分（1191） （C) 14. 2 分（112） （) 105. 分(11) （) 10. 1分 （1201） （) 17。 分 （212） （C） 8. 2分(11) (） 09. 2 分（121）答 （A） （压力增加，纯 B的化学势增加较多，溶液中B 的化学势增加较少） 10. 1 分 （21） （C） 11. 2 分 （1218） （) 112 分 (223) (） 13 分 （224) (C) 1 2 分 （1232） （B） 115.2分 (136） (D)

13、11。1 分（141） (D） 117 分 （1243） （B） 18.2 分 （144） (A） 119 2分 （1245)答 (） 增压能使冰变为水是高山冰川滑动的重要原因之一。 分(126) (1） A （2） B 121 2 分（147） （D) 12。 分 （20） （D） 1。 分 （25） (C） 12. 1 分 (124） （ A） 125. 分 (157) （ B ） 26。 分 （28) ( B ) 127. 1 分 （259) ( ) 128. 分 (126) （B） 29. 1 分（262） (C） 130。1分 (267) ( ） 31 分 (181) (C) 132

14、。2 分 (1287) （A) 133 2 分 (1292） ( C） 13。 2 分(9019） ( A ） 135. 5分 （9023) （)13。5 分 (925） (C) 37。 2 分 （927) (A) 38。 5 分 （902） （B)139. 2 分(9) () 40。 分 （9031) （A) 141。 2 分 （9032) (A)142 2 分 （9038） （D) 1. 1 分(9107） （ C) 144。 1 分 (9108) (B） 15 2 分 (909） () 146。 分 （9202） （） 147 2 分（203) () 8。 5 分 （204） （A） 1

15、49。 1分 （205） （） 150. 分（9206） （）51。2 分 (07) () 12。 分 （215） (D） 二、填空题( 共9题分 )1 1 分（0628） 变化方向 自动逆向 （分) 2。 1 分（0629） 体系和环境 不可逆的 (1分） 3. 分 （62) 所有工作在同一高温热源与同一低温热源之间的可逆机，其热机效率均相等. (2分)4。 2 分 （65） 两个热源的温度 工作物质 （分）5. 分 （0654）绝热封闭体系 体系 环境 (2分） . 2 分 （05)答 有秩序 无秩序 热力学第二定律 05分 0.分 1分7 2分 (0656）答 所有工作在同一高温热源与低

16、温热源之间的热机，其效率都不能超过可逆机。8。 2 分（065）答 二 卡诺 （分）9。 1 分（06)答 可逆变化 (分) 10。 1 分 (73）答 （QT）R （分) 1 2 分 （091）答 不可逆过程 不可能发生的过程 10 分 （070)答 热功交换 不等号 （分）3 2 分(07）熵 (1分） 能量 (1分）14. 2 分 (73） 答 = ， 15。 2 分 （0738）答 ， 因为理想气体经节流膨胀后温度不变,而压力降低，体积增大。 所以S nRl（2） 0， =RTln（p/p1)。 16 2 分 （7)答 = 0 , = R（V2/V1) 17 2 分 （075）答 因为

17、S = Rl（V2V)0 G= nRn（2/p1） 1. 分 （0759）答 0 因为WR= QR 0 J0= 6。0kJ 所以 S QR/T = 600J/30K=20 JK1 9 2 分 (075)答 (A） （B） (C） (D） 10 分 (0795） 答H +d (1分) （V/T）pnp , V T（/）p= nRT/p + nB nRTp = nB (分) 故H=-6。7kJ （2分) U =H-（V） =-2。40k 752 = -18。9 kJ （2分) S = （T,p） dS = （S/T)pdT+（S/p)p = （p，m T）T- (n/）p (分) S = nRn（

18、p/1) = 4.6 1 (2分) 2。 2分 (83）答 （1） ARln（VV) + nBRln（） = 0 （2） Rln（V） =0 2. 分 (38） 答 24. 分 （0859)答 （）U 0 （） G (3） U = 0 ， S 0 ， 0 2 2分 (8)答 rS(3232 K）m(323.2 ）T =29.288103Jmol/332 K =902JK-1mo-1 (2分） 26 2 分 (086)答 rm(32.2 K)=rH（23.2 K)T = 。28103 Jmo-/323K =90.62 JK1ol-1 (2分) 27. 2 分 （05) 答 0K 时微观状态数W0

19、 (1分) Rln 5。76JKmol1 （分) 28. 分 （0906) 答 =k Rln2 5.7 JKmol 29. 分 （0907）答 因为：S = Rnilxi= 7.98 K1 （2分） S =S2 S1= kn(2/1） 所以 lg（2/1)= S(2.03)= 81023 （分） /1= exp(2.0024） （分） 30。 2 分 （091) 答 微观状态数 比较有秩序 比较有秩序 比较无秩序 (分） 31。 2 分 (0916)答 实现某种状态 (1分) 状态的热力学概率 (05分) 在该情况下所有可能的微观状态之总和 （0分)32 5分 (0917) 答 =Rlx11.

20、53 JK （1分) S=kl（2/1） （分) 1/2=1/ex(1153 -1）/k=1/exp(8.3) （分）3 2分 (0941） 答 等温等容,且f=0的可逆过程 . 2 分 （0942） 答 不能确定 35. 2 分 (0943) 答 3。1 分 （0945） 答 （D） 因为，对隔离体系的U，V不变,所以其熵判据为（D）7。 分 (1008）答 .40kJ 8。 2 分（1009)答 减少 。 2 分（11)答 88 0. 分（1024）答 零。因为这是双变量体系，S, p 恢复原值，体系便复原. 41。 分(4）答 等于 0。6 因为(S）p/(TS）V = Vp C，m C

21、p，m =0。6 42. 2分 （1042） 答 （S/V）T （p/T)= R（Vm- b) 2 分 (1043）答 p ， T 因 （S/p）T = (V/T)nR/p 4. 5分 （104）答 Cp，= V，m 2TV/K = 77 K-1mol 45. 2 分 (092) 答 零 dU= T pd （U/V)T = T（S/）T -p = T(p/T) R（-）RT/(） = 0 所以 U 4。 分 （193)答 （U/V)= （p)V-, （p/）V = R(V) (分) （UV）T 0 （VV)T = （U/V)T/T0 （2分) C与体积无关 47。 分 (1125)答 U 小

22、4。 分 (141)答 T (2分) 因为 pnRT(） dU=TdS-dV nRT/(V-)p=0 所以，表明该气体的热力学能仅是的函数.4. 2 分 （144）答 dGVdpWf 50。 分（145) 答 CV/Cp 51. 2 分 (114）答 增大（或增加) 因为 52。 分 (1149)答 （2分）5. 2 分（110） 答 T/）=-p/S) (5分) T/）S=S)p （05分） /V)=p/T）V (05分) S/p）T= V/T）p （0.分）4 分 (22) 答 吉布斯自由能 5. 分(03)答 （/T)p，m=-SB， （/）T，= V， 56。 分(1204）答 恒温恒

23、压 恒温恒容 恒熵恒容 恒熵恒压 57。 2 分(1221） 答 ndZB，m 0 58。 2分 （1225）答 以 1kg 溶剂为基准 VNaCl， （Vm)，p，1 195010- m3mo-1 59 分 (130) 答 (1）SB，m (2） 0 因(S/)T(/T)p 60. 分 （2) 答 B (g）=B (l） （1分) 下降 (分) 下降,因为（/T)p=- S 0 ； （1分) d（g）dB （l) 因为 SB（g) SB(l) （2分） 61 0 分 （1264） 答 设 T 0时 (G/T）p= 根据ibHelmholtz 公式： G = T（/T）p (分) 在等压下将上

24、式对T微分,得 (G/T）p= （H/T)p+(G)pT(/）p 即 (H/T）p - （/T2）p 由该式可看出:(H/)p也与成正比而趋于零，而它的符号与 （T)的等号相反. （分） 根据以上推导结果，画出G,H与T关系的示意图如下所示： (3分） 2. 1 分 (16） 答 等 温 6 分 （1273）答 热机在可逆运转时的极限性质 64。 1 分 （174）答 任何完美晶体 （1分） 65. 分 (1282)答 体系和环境 体系内部 (2分）66. 5 分（12）答 体系和环境间的相互作用 熵流 体系内部的不可逆过程 熵产生 负 (2分) 7。2 分 (1284)答 等于零 大于零 （

25、2分) 8。 2 分 （285)答 耗散结构 消耗能量 (2分) 6。 分 （28)答 一切 （2分） 0. 2分 (28)答 力 流 （分) 71. 分(1290）答 单位时间 （2分) 72 分 （11) = 73 2 分 (90) 答 理想气体从始态p1,V1，T1经历任何过程到态终态p,V2,T2。4. 2 分 (029)答 封闭体系平衡态、理想气体、等温混合，混合前每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后的总压力。75.10 分 （036)答 (a) 0 + - - （） + + 0 0 （） 0 06 分 （99） 答 88 77。 15 分(910)答 Q=0， , 设右室终

26、态体积为。 (1分) U=ACV,m(A）（2-T)+nC,m（B）(T1） （1) （2分） =p外(- V）=R（TT1外/p) （2） （2分) 将(1），（）式代入U 式中,解得 T2276.9 K （3) (2分) 将(3）式代入(1）、（2）两式,分别求得：U=.6kJ， W=1。06 kJ (2分) =ACp，m（A）（2T1)+BC,m（)（T2T）= -1。6kJ （2分) SA=CV,m（A）l(TT1)= -2.00 JK （分） SBnBCp，（B)ln(T2）+nBR(/外）=3。3 JK （2分) =A+SB =43 J1 （1分）78 2 分 (9102) 答 等

27、温; 等压； 封闭体系不做其它功； 减少 （分） 7。 分 (9103) 答 U； V； N1,N2, ；(S)U，N 0 （2分) 80. 2 分 (904) 答 等温； 等容; 封闭体系不做其它功; 减少 (2分) 81 2 分(90） 答 相同 状态 S=kln 宏观量 微观量 (分） 82。 2 分 (6） 答 等温 （0。5分） 等压 （。分） 不做非体积功(即Wf=） （1分）3。 1 分 （91）答 等温过程 84. 分（1）答 封闭 最大功 (2分)85 1 分 （9112)答 不做其它功(或Wf =0） 8. 5 分（113） 答 -Wf G （分) 非体积功 (1分) 吉布

28、斯自由能 (分）7. 5 分()答 速率 (2分） 速率 (1分) 阻力 (2分) 2分 (9166)答 外压89 2分 （21）答 (2分）9. 2分 (21）答 增加 （2分） 9. 2 分 (921)答 等于 2. 1 分 （92)答 低 9. 1分 （921)答 高 三、计算题（共20题 )1. 5 分 （062） 答 （1）热机循环一周 U = 0，W= Q 2+ 3 .。.。(1) (1分） 可逆热机的热温商之和为零， Q/1+ Q2/T2+ 3T30 . .。（2) （1分） 由（1）、（2) 两式联立解得 Q 1200 J，（放热）；Q3= J,(吸热） (分) （）1= Q1

29、/1= JK-； 2= -4 JK-1； S3 1 JK-1 S总= S S2+ S= 0 (2分） 。 15分 （4） 答 () U=QW=TdSpdV ， 故dS=dUTdV/T (2分） 又 UdTdV 得 dS=(/）dT+（1T）+pV (2分） (） 故（S/V）T =(T )+p 又 T(S/)T p （2分) 而（SV)T= 故 -p （1分） 由范德华方程 pRT/（Vb)-a/V 得 =R/() ， 故 a/V2 （2分) =（1/11/） (分) = （分） =2a(1/V11V）+RT2/（Vb)-V1/（1-b) RTln（V2b)/(1-b) （2分） 3. 1 分

30、 (92）答 （A） 封闭体系绝热不可逆过程熵增加 4。 10分 （078） 答 反应 (分) 式中 SnF(a)的G可做如下计算： r(SnF，aq) =2（)F= 8kJ （分） 上述反应:rG（28 ）= 298 K，Ca2（)+f298 K，Sn（OH）（s）-fG98 K,Ca(O）（s）f nF2，(q） 179 kJ 上述想法在热力学上可行。 (3分)5。1 分 （079）答 反应 rS(2 K）=-1 / （4分) 当温度变化范围不大时,设r(28 )和S（28 K）为常数。则 rG(33 K）=rH(298 K）-363r（29 K)226 kJ （分) 故363 K时输出的

31、功率为:rG（33 K）/rG（29）0. （分)6。 10 分(0731） 答 H QR= 40.8 k 向真空汽化 0 Q =UH -(pV） = nR = 3.5kJ (1分） S = / =10. JK-1 G= F =U- TS =-301 J 该过程是恒温恒容过程，故可用F作判据，因为F ，故该过程自发。 。1 分 （43）答 （1）引入 ibbs 自由能,化学势，ibbs-helmho 方程，Gis基本方程， Gibs-uhem 方程，ibs 定律，相律,平衡态稳定性理论,Gbbs表面,Gbb 吸附方程。 （5分） （2) 设过程分二步进行： S =S1 2 1=dT +dp =

32、(nCp，m(）dT)/ VmT)pdp = nCp,m （l）n（TT) nVm（T）(p0） （2分） (积分限:T1 T0，T2=,p1= p0,2=p) S2= mam/T Cp，m (）l（T/T0) nm（)（pp0） + mvapHm/ 故x = m/n= (/vpHm)Cp，m （l）ln（/T)-Vm（T0）(p - p0） （3分) 810分（0752） 答 由下列可逆过程 ()H2 （, ，0250 ka ） H2O （g，10 ，11325 kPa) Hm，= 0,1= Rln（VV1） 5。6 JK-mol1 ，=Tm，1 2。0 mol1 （3分) （2) H2(g

33、,0，101。25 ka） 20 （l,100，01.325 Pa） Hm,2= - 。600 kol Sm,2= （40。60 Jmol1)/(35K ）=-108。JK1mol-1 G,2= （2分) （3)O (,100 ，01.325 a） H2O (l,100 ，20.65 kPa） Hm,;S，3；Gm,变化很小，略去。 （分) 由于=Hm,1Hm,= 46 kJml-1； 故 Sm=Sm，1+m，2= 3 J1mo-1； Gm=G，1+Gm，2 2.1kJol- （3分) 9 5 分 (0755） 答 (A）S =SA+SB= 2n2 （1分) (） S+SB 0 (1分） （C

34、）状态未变S = （1分） （D） H= Qp= ， p，m （）（T T1） = np,m （A）（T2 T) (1分) T (T+ T2)/2 （1分） S =S1+S2 S1= + nCV，m（)n（1+）/2T1nl2 2= CV,m（）ln(T1+ T2）T+nRln S = Cp,m（A）Rn（T1+ T2）2/4T1T2 +Rln (1分） 1. 10 分 (076) 答 右边容器内可视为绝热可逆压缩过程 （2分） 因为 p1r= p2-r 所以 T右（p/p2)T1= 36。5 K 右n右p2= 014 3 V左= V总V右= （2RT/1) 右0.03404 T左 pV左/R

35、 = 829.6 K （2分) 总=U左+ U右 = V，m（左-29。5 K)+ nCV，(左298。1 K） = 12。4 kJ （分) = S左+ S右=p，m/T +Rln（p1/p2) + 0 = 2.0 JK-1 （积分限：T1 9 K，T2= T) （3分） 11.5 分（0761）答 （1) m，体= R/T =32 JK1mo1 （1分） （）Sm，环= QR/T= 34 JKmo1 rSm，隔离 = rS，体+ Sm，环=147。6 JK-1l1 (1分） （3）rGm =rH TrSm= QRQR - 。40 k (2分） f -rGm= 4. J （1分） 2 10分

36、（04)答 （) G= nRTn（p/1） = 573J （2分） (b） = H （S）；H =dT=5.4 k 因为 S= nC， n(T/T1）= 14.41 K1, S= 1+S = 114.4JK1 所以G =29。488 kJ （4分) （c) S = nCV，mln（T/T） 844 J-1 , S2= 1 =18。K 所以 G=H （2S2- T1）= - 6320 k （分) 1。 分（0765) 答 依题意 ，S体= 0，S隔离= (3分） = - = C（T1- T), 由绝热可逆过程方程得 2=495.5 K (1分） 所以 W = CV（T12） = 414 k,U

37、4142 kJ （1分） H = C（T2-T1) = 5。79 kJ （分） F =U （T) ST =-36. kJ (2分) G = H S = -53 k （分） 1. 1 分 (067)答 设体系经5 步可逆过程完成该变化 （2分) G1=(l)dpVm（）（0.264-1） (1分） 5=m() p Vm（s)（1。025) p （分) 2=G4=0 （ 恒温恒压可逆相变 ） （2分) G= nRTn（p2/p1) = -356。4J （1分) 因为 Vm(s） = Vm(l) 所以G 所以G =G1+G2+G4+G5 -3564 J (1分) S (H G） -34J-1 (2分

38、) 15。 5 分（084)答 因为 Hm=rH+ H= rH （1分） 故S= QT Hm/T = rH/T 569。1JK-1 （2分） 1. 5 分 （70)答（） 因 W =0 ,Q = 0 故U = 0 所以U = n1CV,m （TT） nCV,m (T T2) = 0 所以(T83 K) + (T-2 K） = 0 T = 28 （1分) S = n1Cp，m ln（T1）+ n2p，ln（TT) = 。06JK1 （2分) (2） mixS S S 1ln2 n2Rl 11.56 J1 （1分） 所以 ixS =.00JK-111.52 JK- =11。532JK1 (1分）

39、17. 5分 (778) 答 依题意 HO(l,10132 kP） H(,101.325 ka） + (/2）O（g，01。35kPa) G= 219 km- ，Qp 139 k （2分） f= nEF =4。 kJ,r p W= 8. kJ rH= 25 kJmo-1 (2分) rS= (HrG)/T 2 JK-1mol1 (1分) 18. 5分 （79) 答 燃烧反应 616(s） + 6O（g） 6CO(g) + 6H2O（l) =2。808MJm-1 cS= 6S（O2）+ 6（H2O) 6S（O)S(C126) = 824JK-1l-1 (2分） G= cH TcS 862 MJo1

40、 (分) 19。 分 （781） 答 Q = ， = ,mx = 0,mix = 0 （4分) mix R(nx1+ n2lnx2） =28.0 K1 （2分） mixG RT（nlx1+ nlnx2）= 8.350kJ （2分） mxF =mxG= 8。35 kJ （2分) 2. 1分 （0789)答 这是一个不可逆过程，必须设计一个可逆过程计算 vapS体=/T =H= .0 JK （5分） 环vapU =H - nRT= 5.15 环=- 环/T = 201.4J1 (3分) VpS总 vapS体+S环 6.6 J1 ,过程自发. （2分) 21. 10分 （079）答 (1） W实际

41、= p外V = （1分） 设等温可逆汽化： Qp= nvpHm=30.77 kJ (1分） WR= pVg nRT =2.95 kJ (1分) vapm= p R 27。835 (1分) Q实际=vapUm+ W实际= 27。5 kJ （1分） （）pm= nvapm/T =8. JK-1 (分) vapGm=0 (1分) （3）S环= - Q实际T -.9J K-1 (分) (4）S总=vapSm+环=8。3 J-1 0 (分) 所以 原过程为不可逆过程。 （1分） 22. 10分 （0796） 答 =d= d （Vmb） = R, （p/） = R(Vb）; T（/T）V -p = 0，d

42、T 0 (2分） 因为U 0, W = Q -22 J (2分） U +p2V2- 1V1, = (RTp)+ nb 所以 p2V2- pV1= （p2p1）b H (2- p2）b = 20 J (2分） =d 由于（VT）pRp 故S = -Rl（p1/p2） 3829 K1 （3分) 23. 10 分 (78) 答 依题意 G = (S) np,m (T2 T1） （T2S- 1S1) (2分） (ST)pd + （S/p）Tdp (n， /T）dT -（nR/）p (3分） 故S1= nS,（29 ) + Cp,mln（T1/29 K）- Rl（1/1 3 ） S2= n（29 K)

43、+ ，ml（T2/29 K）- Rn(p/11 5 ) (3分） np,m（T2 T1） S（298 ） p，m T1ln(T1/298 K） T2n（2/98 K） +2l（p2/10 25Pa） T1ln(1101 25Pa） （2分) . 5 分 （0799) 答 设计可逆过程求 S体，S体=S（恒温) + S（恒容) （1分) 体= Rln（V/V1) CV，m/T）dT 5。JK1 (分） U =V,T =10.34 kJ (积分限：1= 100 ,T2=60K） (1分) W = p（2- V） = 457 J (分) S环 Q实际T环。9 K1 总= 体+ S环= 37。K-1

44、（1分) 25 5 分 （006） 答 终态温度为: =38。 = (2g）(33 Jg1）/273 25(。184 K-1g)/T T+ (积分限：T1= 27 K，2=23 )20g.4JK-1kg1/T）dT 4。76J (3分） (积分限：T1=308.8 K，T2= 323）6 5 分 (007) 答 W = 0,vpH= 8。2 （分） Q apU = vp （gVl） = vaH - nT= 7.0 kJ (分) vpS vapH/T = 2177 K-1 (分） 27。0 分 （08） 答 H p,mT+ p+V,m dT+ 0= 1 (3分） （积分区间：37K 到 474K

45、） U C，m+Qp pV +pV +0 4。88 J （3分) S =+H(相)/（相) (积分区间:273 K到 37K）（积分区间：73K 到474K） = 11。 JK1 (4分） （积分区间:p到3p) 2 5 分 (080） 答 因为 H 可视为常数,即p=0，亦为常数 （分） 所以 （263K) -550 （分） （263 K）= H/ = -20.70 JK-1 （1。5分） 所以 G（263 K） = H （263 K） TS( K) -205。9 （5分) 9 10 分 (011） 答 体系绝热恒压,= 0 若冰全部溶化 H 0.120 k，水降温至 时 H2 15。060

46、 kJ 因1H= 15。6 0 冰不会全熔化,体系温度为, （5分) 设冰的熔化的物质的量为 则 H =H+H2 n（6024kJol） 5.060kJ n =2.5 mo，所以冰熔化的熵变 S=H1/T= 5。6 JK- 水冷却的熵变 2= C/）dT = 5. J1 （积分限：1= 33K,T2=273 ） 所以S =S+= 3.68 J1 (5分） 0 10分 （0812） 答 5,p下斜方硫变单斜硫 r=cH（斜方)cH（单斜) 400 ml1 因p,m= 0，故 ，rS不随温度变化 (3分) 在 96.7 ，p下，为可逆相变化,G = 0, rS= H/T = 18 JK1 （2分)

47、 在 0，p下为不可逆相变化,故 G，1= rHTr= 3.06 Jmol-1 (2分） 在100，p$下，不可逆相变过程的吉布斯自由能变为 rm，2 因 （G/p)T =V = 3。5310-6 mol 所以 rm，2= rG,+dp -.6ml-1 p1= p，2= 5p （3分） 故单斜硫稳定 。 10 分 (01）答 (1）可通过可逆过程进行计算。 vapG 0；vap = vapH/T = 4。8J1 vF = vapG-a(pV） n 3356 kJ 环 Q环/T =-vapU/ =（apFTS)/T =-335 kJ1 vapS总=apS+ vpS环= 831 JK （6分） (

48、2)可用vpS总判别。因为ap总0，故过程不可逆。 题意为封闭体系的恒温过程,故可用vapF 判椐,因 W = 0 所以 vaF 0,过程不可逆。 因过程不恒压,不能用 vapG 来判别。 (4分) 3. 5 分 (084)答设下列可逆过程代替原过程： r2（s，。32) r2（，7。3） Br2（l,61.5) Br2(g，61.5) S1= 3857 JK1 （1分) 2=C，m （T） 2。3 JK1 （1分） S=8。32 JK1 （1分） S=1S2S= 18 JK-1 (分） 3。 5分 (0815）答 因为dS = (S/T）dT + （S/p)dp = np, dT/T (np

49、）dp (2分） 所以 = n,m n(T2T1） - nR(p/p1） = 。55J1 (3分） 34 5分 (816） 答 S体 = p/T）T+ (vapH)Tb=110. K （2分) Q = 。870 kJ （积分区间：282K 到 9.9 K） 环= Q/T环= 922 - (2分) S总=体S环=811。 JK1 (1分） 35。10 分（0818)答 = nRT/p = 24.47 dm3， 2= 1 7。41 d3 T2=p2V2nR = 894。7 K ， QpC，m d = 27144kJ (2分） W = pV = 4.95 kJ （2分） H =Qp7。4kJ （2分

50、) U = H V = 22.5 J （2分） S =n,dT = 406 JK1 (2分） . 5 分 （081） 答 （a）因 /= （T)/（T/） =1 所以 p2= 0.p 63 kPa （b)= 0.8 Rln(V/1），=。2 Rn（V2/） ix S = +=5.67 K1 m = nln2= -1717 kJ W 0,mU = 0， Q = (c） 因为mixU=0，所以QR= = TmixS = 11J 37. 10 分 （0822）答 = 0，U= , CV（2 T1） = p外（V2- V1) (2分） 解上式得 T2=476 ， p1=n1/V1 196.7 Pa (

51、4分) = nRln（pp2）+ d/T = .17 J-1 (分） 38. 0分 （823) 答 W = nTln(p/p2） =.20 J (1分) 因为 T = ,所以U = , R= W .23 kJ （3分） S RT 19.1 JK-1 （1分） = =U +(pV) U+ nRT = （分） =H TS 5.20 kJ (分) = TS = -5.230 kJ （2分） 3。 10 分 (82)答 H = Cp,mdT = 。157 kJ (1分) = Cp，m /T）d= nCp， n（T2/T） = . JK- （2分) S= S + S1=1424JK1 （分） =H-(S

52、） = S2+ T1S = 2。780 kJ (1分） 40. 5 分 (0825) 答 n = V/R = 4.09- m 因为U = CV,m (2- T1） = -W 故解得2=883 S= n,m ln（21)+ nRln（pp2) 0754 J （3分) = S+S = 059JK1 （1分) H Cp，m(2 T1) = 700。8 J （1分） G = H 22+T1S1=-210-5 J （1分) 4. 5分 (082） 答 S （/T)dT = （/p）Tdp =（Cp/)d-d (2分） TT-= 4。89 J1 （分） 42.10 分 （0830）答 p= H=dT=6。

53、000 kJ （1分） W = p（V2- V1）= 228. J （1分） U = Q W =.72 （1分） = dln（/K)=Cpl(T/T1） =1.2 K-1 （2分) = +S 41。-1 （分） =U（T) = -1。06 k (分) =H -(S) -1084 k （分） . 5 分 （03）答 Wf= 0 kJ,Wv= 0, W = Wf+= 2 kJ U Q W=-20 kJ r =rU + (pV） = rU+ p = 06kJ (分） S =R/T = -2。1 K1 （1分) rF U- TrS = -200 (1分） rG = rH -TrS = -00kJ (1

54、分） 44。 1 分 (032) 答 （1)设终态温度为T， 则CV,m （T283 K)= C, (298 K-T), 解得T =293 (1分） 由热传导引起的熵变 S1= CV，m ln(T）CV， ln(T/T2) = 2。4810-2 1 （分) 抽去隔板的混合熵变： S2=ili 5。88 K （1分） mix S S1+ = 1590 JK1 （1分) (2）ix = S- S= kn（2/) 所以 1=exp（-1.51024)0 （1分） 4。 10分 （033）答 设终态温度为 2，=0，U = W （分) 因U = nCV，m（A）(T2T1） nBC,m （B）（T2T

55、1） （6。5mol)（T2300 K) =p外（V- ） = nBR(T2T1B,2B，1) = （ mo)R（T210 K） (2分) 解(65 ol）R（T30 ） = (mol）（T2150 K） 得 T2= 24.71 K (2分) AAV，m（A）ln(T/1） B= nBCp，m （)n（T2/T) nBRn(p/p2） (2分） 故S =SA+S=2.8 J1 (2分) 4。 1 分 (0834) 答 （） rH= cH(石墨） cH（金刚石) = .8Jmol1 (分） rS= S（金刚石) （石墨） = 3.263JK1o1 （2分) rG= rH r2。85 Jl （分)

56、 （2) (G/p）T = r（p2） = （1) + V 若要 G(p2) p。1109a (分） 1 分 （835）答 依题意,右室的变化过程可视为绝热可逆过程,故S右= 0； （1分) 左室为变温变容过程，欲求S左，应选确定终态，设左右二室的终 态的下标分别为 ,2。对右室气体,有p0V0=pV,其中 =C，m CV,m =（CV， +R ）/CV,m (RR） （1分） V2= (pV/p)1/= pV/（28/7)01/ = （4/）V0 （2分） V= 2V (4/9)V= （49）0 （1分) 1=p（278)p0 V0=T0 p1=nRT1 T1= p11/nR= （p1V/p

57、0V0)R0 =（2/4）T0 (2分) 故S左 nCV，mln（T1/T0） n（V/V） = Rln（21T04)T+ ln(1V/)/V 。76 31。 JK1 (2分) 则S =S左+S右S左= 3。6 K （1分) 4810分 （0862） 答 W = 0， =U (3分） 可按下面过程计算 （如图): (分） V1=nRp = .25 dm3；V=nRT/p = 306 dm (分） U=U=H1(V） =1 RT = .13k (分) Q= =5。1J (1分) S=H/T 18 JK1 ， 2=nl（V) = 268 JK （1分) 体=+S2+S= 244.8 K- （1分)

58、 环=Q/=。3 - （分） S总=S体S环43.5K1 0,过程自发 （1分） 49. 1 分 (085）答 () Q = ， U = -W ， CV（2T1) = ， 所以 T= 373K （2分） S = nln（p/p2) + Cpln（T2/T1), 已知 和 p2，解得 1=7106 Pa （2分） 1=nT1/p1= 1.3103 m3 （1分） () U = =-1。255 kJ ， = p(T2-T）-2.091J (3分） = S2 S=167.4JK- = - (TS2TS1） =9。04J （2分) 50 分 （0871） 答 nARA/pA= 0.062 m3，VB=

59、nBRTB/pB= 0.064 m3 V = VA+ V= 0。0263 Q 0 ， = 0 , U =0 (2分) 由 nAC,A(T- TA) + nCV，B（ - TB) = 0 解得 T 37。9 K (分） S = SA S= nARln(/V)+ nACV,An（T/TA) nBRn(V/VB) +nBCV,n（/T) 6。72 JK1 (5分) 1. 5 分 （0874） 答 U = H = 0 (1分) W= Q 3.5 kJ (1分） S= nl10 = （19。1） JK1 (2分） G = = -TS =(-.7n）kJ （分） 52。 分（087) 答 初态：p101.

60、35kPa，V48。9 dm3， 1= 9 K 终态:(1） 2= 2 K,2= 2V ln(V/1） = 115 JK1 （2分） 终态：(）=（）(） 所以 S2=34=S=1.5J1 （分) （5） 5= 0 (1分） (）由 = W, 得 = 28。 所以S=l(V2/V1）+CV，mln(T2T）=9. JK-1 （分） (） S7= nCp，m ln（T2/1）= 40.34 K- （分） 53. 分 （087） 答 据 S = pln（T1)Rn(/p） （分） 可得 S体=S1+2 = 1mol293 Jol-1K1n（23/9）1molRn（1/）+1l29.3 Jol-1K