物化第三章自测题及答案
时间：2026-01-21
第三章自测题
一、选择题
1．理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀，吸热Q，所做的功是变到相同终态的最大功的20%，，则系统的熵变为（ ）。
Q
T5QQ
（c） （d）
TT
（a） （b）0
2．系统经历一个不可逆循环后（ ）。
（a）系统的熵增加 （b）系统吸热大于对外做功 （c）环境的熵一定增加 （d）环境热力学能减少 3．室温下对一定量的纯物而言，当Wf =0时， （a）>0 （b）<0 （c）0 （d）无定值 4．
G H 。 p ，该式使用条件为（ ） p T,nB S,nB
A
。 值为（ ）
T V
（a）等温过程 （b）等熵过程
（c）等温、等熵过程 （d）任何热力学平衡系统
5．某化学反应若在300K，101325Pa下在试管中进行时放热6 104 J，若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6 103 J，该化学反应的熵变 S系为（ ）。
（a）-200J·K-1 （b）200J·K-1 （c）-20J·K-1 （d）20J·K-1
6．题5中，反应在试管中进行时，其环境的 S环为（ ）。
（a）200J·K-1 （b）-200J·K-1 （c）-180J·K-1 （d）180J·K-1
7．在题5中，该反应系统可能做的最大非膨胀功为（ ）。 （a）66000J （b）-66000J （c）54000J （d）-54000J
8．在383K，101325Pa下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则系统、环境及总的熵变为（ ）。 （a） S系 <0， S环 <0， S总 <0 （b） S系 <0， S环 >0， S总 >0 （c） S系 >0， S环 >0， S总 >0 （d） S系 <0， S环 >0， S总 <0 9．1mol van der waals气体的 （a）
S
。 应等于（ ）
V T
RR
（b） Vm bVm
R
Vm b
（c）0 （d）
10．可逆机的效率最高，在其他条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车，其速度将（ ）。
（a）最快 （b）最慢 （c）中等 （d）不确定
11．水处于图中A点所指状态，则Cp与CV
（a）Cp > CV （b）Cp < CV （c）Cp = CV （d）无法比较
V
12．在纯物的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别为 （ ）。
（a）x < y （b）x = y （c）x > y （d）无确定关系
13．热力学基本式dG = -SdT + Vdp可适用的过程是（ ）。 （a）298K，101325Pa的水蒸发过程 （b）理想气体真空膨胀 （c）电解水制取氢 （d）N2+3H2==2NH3未达平衡
14．某气体状态方程为p = f (V)·T，f (V)仅表示体积的函数，问在恒温下该气体的熵是随体积V的增加而（ ）。 （a）增加 （b）下降 （c）不变 （d）不确定
二、填空题
1．在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭系统中，当热力学函数到达最值的状态为平衡状态。
2．1mol单原子理想气体从p1，T1，V1等容冷却到p2，T2，V1，则该过程的 U 0， S 0，W 0（填“>”，“<”，“=”，）。 3．298K气相反应CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)，该反应的 GA， UH（填“>”，“<”，“=”）。
S S
= x和 = y，则在该点两曲线的斜率关系为 T T V p
4．实际气体的节流膨胀 S。
5．理想气体在273K及2 p 下，分别按下列两种方式膨胀：（a）恒温可逆；（b）绝热可逆。试将上述两个过程中热力学变化量的大小用“+”，“-”，“0”表示，“×”表示无法判断，填入下表。
6．服从p(Vm－b)=RT状态方程的实际气体经节流膨胀后温度将 。
三、证明题
1．已知均相纯物质的平衡稳定条件为 绝热可逆膨胀后压力必然降低。
22．证明van der Waals气体(p a/Vm)(Vm b) RT的Joule系数：
p
0，请证明任一物质经 V T
J =
四、计算题
T 2
a/(VmCV,m) V U
1．一可逆机，在三个热源间工作，当热机从热源T1吸热1200J做功200J时，求：
（1）其他两个热源与热机交换的热量，指出热机是吸热还是放热。 （2）各热源的熵变和总熵变。已知各热源的温度分别为400K，300K，200K。
2．取273.15K, 3×101.325kPa的氧气10L，反抗恒外压101.325kPa进行绝热不可逆膨胀，求该过程的Q，W， U， H， S， G， A。 已知氧气在298K时的规定熵为205 J·K-1·mol-1。
3．某实际气体的状态方程为pV=nRT+ p+ p2，式中 ， 为常数，在等温下将物质的量为n的气体从p1压缩到p2，试计算该气体的 A和 G。
4．在308K的10L密闭容器中盛有压力为101325Pa的N2 0.3957mol和一个内盛0.1mol乙醚液体的薄玻璃球，现用振动运动击碎玻璃球，在等温下乙醚全部汽化，视气体为理想气体，试求该过程的熵变，并判断过程的方向性。已知101325Pa，308K时乙醚的汽化热为25.104kJ·mol-1，乙醚的正常沸点为308K。
5．1摩尔水在373K, p 时等温向真空容器蒸发,使终态压力为0.5 p ,已知水在p 下的汽化热为40.66kJ mol-1,求该过程的 U, H, S, A, G各为多少?
参考答案：
一、
ccbdd；abdab；caba 二、 1．U，小； 2．<，<，=；
3．<，>； 4． p ；
1
p2
VT
5．
6．升高（提示：首先证明 J-T=－b/Cp<0）； 四、
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