物理化学核心教程第二版(沉文霞 南京大学)最全(19)

衡转化率比较低，只有25%左右，所以实验测定值会比理论计算的结果小。如果

将反应物过量，使生成产物的数量与化学计量方程的相同，那实验值与计算值应

该是等同的。

3．理想气体的绝热可逆和绝热不可逆过程的功，都可用公式W CV T计算，

那两种过程所做的功是否一样?

答：当然不一样，因为从同一个始态出发，绝热可逆与绝热不可逆两个过程

不可能到达同一个终态，两个终态温度不可能相同，即 T不可能相同，所以做

的功也不同。通常绝热可逆过程做的功（绝对值）总是大于不可逆过程做的功。

4．指出如下所列3个公式的适用条件：

（1） H Qp （2） U QV （3）W nRTlnV1 V2

答：（1）式，适用于不做非膨胀功（Wf 0）的等压过程（dp 0）。

（2）式，适用于不做非膨胀功（Wf 0）的等容过程（dV 0）。

（3）式，适用于理想气体不做非膨胀功（Wf 0）的等温可逆过程。

5．用热力学的基本概念，判断下列过程中，W，Q， U和 H的符号，是

>0，<0，还是 0。第一定律的数学表示式为 U Q W。

（1） 理想气体的自由膨胀

（2） van der Waals气体的等容、升温过程

（3） 反应 Zn(s) 2HCl(aq) ZnCl2(aq) H2(g)在非绝热、等压条件下进

行

（4） 反应H2(g) Cl2(g) 2HCl(g)在绝热钢瓶中进行

（5） 在273.15 K，101.325kPa下，水结成冰

答：（1）W = 0 因为是自由膨胀，外压为零。

Q = 0 理想气体分子之间的相互引力小到可以忽略不计，体积增大，

分子间的势能并没有变化，能保持温度不变，所以不必从环境吸热。

U = 0 因为温度不变，理想气体的热力学能仅是温度的函数。

或因为W = 0，Q = 0，所以 U = 0。

H = 0 因为温度不变，理想气体的焓也仅是温度的函数。