第一、第二定律习题课.ppt

第一、第二定律习题课 一、选择题 在温度、容积恒定的容器中, 含有A和B两种理想气体, 这时A的分压和分体积分别为pA和VA。若在容器中再加入一定量的理想气体C, 问pA和VA的变化。 （A ） （A） pA不变, VA变小 （B） pA, VA都变小 （C） pA, VA都变大 （D） pA变小, VA不变 2. 恒温时, 封闭系统中亥姆霍兹函数降低量等于__D____。 （ ） （A）系统对外做膨胀功的多少 （B）系统对外做非体积功的多少 （C）系统对外做总功的多少 （D）可逆条件下系统对外做总功的多少 3. 某理想气体置于绝热封闭体系中, 在接受了环境所做的功之后, 其温度 （A ） （A）一定不变?????? ??? （B）一定降低 （C）?一定升高?????? ?? （D）不一定改变 4. CO(g)和O2(g)的混合气体, 在某一时刻发生了如下变化, O2(g)减少0.2 mol, CO(g)减少0.4 mol, 生成CO2 (g)0.4 mol, 若反应式为：CO(g)+1/2O2 (g) =CO2 (g)，则反应进度为 （A ） （A）0.2 （B）0.4 （C）0.4 mol （D）－0.4 mol 二、填空题 1. 元素S的标准燃烧焓与同温下__ SO2_ _的标准生成焓相等。 2. 某理想气体进行绝热恒外压膨胀, 则 ΔH _ _ 0 (、或=)。 3. 某绝热系统在接受了环境所做的功后, 其温度 升高 （填“升高”、“降低”、“不变”或“不一定”）。 三、计算题 将100g, 40℃水和100g, 0℃的冰在杜瓦瓶中(恒压, 绝热)混合。求平衡后的状态及此过程的?H。已知冰的熔化热为335 J·g-1, Cp(水)= 4.18 J·K-1·g-1。 解：100 g水全部降温至0 ℃，放热： ?H (水)= – 100 g×4.18 J·K-1·g-1×40 K = –16.72 kJ 100 g冰全部融化吸热：?H (冰)=33.5 kJ 说明冰不能全部融化，终态应是0 ℃的冰水混合物。 设m克冰融化，?H =?H (冰)+ ?H (水)= m g×335 J·g-1–16.72 kJ=0 m = 50 g 平衡后的状态为50 g冰和150 g水的0 ℃的冰水混合物， ?H =0 2. 苯的正常沸点为 353 K, 摩尔汽化焓是 ΔvapHm= 30.77 kJ·mol-1, 今在 353 K, pθ下，将1 mol 液态苯向真空等温汽化为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。 (1) 计算该过程中苯吸收的热量Q和作的功W； (2) 求苯的摩尔汽化自由能ΔvapGm和摩尔汽化熵ΔvapSm； (3) 求环境的熵变； (4) 使用哪种判据, 可以判别上述过程可逆与否？并判别之。 解： (1) W实际 = p外ΔV = 0 设等温可逆汽化：Qp= nΔvapHm= 30.77 kJ WR =－pVg = －nRT = －2.935 kJ ΔvapUm = Qp+WR= 27.835 kJ Q实际 = ΔvapUm－ W实际 = 27.835 kJ (2) ΔvapSm = ΔvapHm/T = 87.2 J·K-1·mol-1 ΔvapGm = 0 (3) ΔS环= －Q实际/T = －78.9 J· K-1 (4) ΔS总= nΔvapSm+ΔS环= 8.3 J·K-1 0 所以原过程为不可逆过程。 3. 298 K、p?下, 使1 mol水电解变成p?下的 H2和O2, 做电功424.6 kJ, 放热139.0 kJ。 求Q、W、ΔU、ΔH和ΔfHm? (H2O, l)。 解：H2O(l) = H2(g) + 1/2O2(g) 等温、等压的化学反应，当有电功时Qp= －139.0 kJ We =－p? (Vg – Vl) ≈－p? Vg =－3/2RT=－3.716 kJ W总=We +Wf=－3.716 kJ + 424.6 kJ = 420.884 kJ ΔU =Q + W总= – 139.0 kJ +420.884 kJ = 281.884 kJ ΔH=ΔU +R