第一章 热力学第一定律判断题及答案

第一章热力学第一定律判断题及答案

1．道尔顿分压定律，对理想气体和实际混合气体来说关系式PB=Nb(RT/V)都成立。----解：错。对实际气体不适应。

2．在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。----解：错。数量不同，温度可能不同。

3．物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。其热的概念与热力学相同。解：错。没有与环境交换，无热可言；不是相同概念，天气热是指温度高。

4．恒压过程也就是恒外压过程，恒外压过程也就是恒过程。解：错。恒外压过程不一定是恒压过程。

5．实际气体在恒温膨胀时所做的功等于所吸收的热。解：错。可能引起内容的变化。

6．凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。解：错。理想气体绝热压缩，升温不吸热；理想气体恒温膨胀，吸热不升温。

7．当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。解：第一句话对，第二句话错，如理想气体的等温过程ΔU = 0，ΔH = 0。

8．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s)存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl 的总量成正比。

解：错，均相系统的V才与总物质的量成正比。

9．在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。

解：错，两个独立变数可确定系统的状态只对组成一定的均相封闭系统才成立。

10．一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。

解：错，理想气体的U = f(T)，U与T不是独立变量。

11．系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。

解：错，绝热压缩温度升高；理想气体恒温可逆膨胀，吸热。

12．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q+ W的值一般也不相同。

解：第一个结论正确，第二个结论错。

13．因Q P = ΔH，Q V = ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。

解：错，Q V、Q p是状态变化的量、不是由状态决定的量。

14．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。

解：错，(1)未说明该过程的W'是否为零；(2)若W' = 0，该过程的热也只等于系统的焓变。

15．对于一定量的理想气体，当温度一定时热力学能与焓的值一定，其差值也一定。

解：对。

16．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。

解：错，这不是理想气体的单纯pVT变化。

17．1mol，80.1℃、101.325kPa的液态苯向真空蒸发为80.1℃、101.325kPa的气态苯。已知该过程的焓变为30.87kJ，所以此过程的Q = 30.87kJ。

解：错，该过程的p环 = 0，不是恒压过程。

18．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH = ∑C P,m d T。

解：错，在升温过程中有相变化。

19．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。解：错，H = f(T,p)只对组成不变的均相封闭系统成立。

20．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH-ΔU = Δ(p V) =-W。

解：错，Δ(pV)是状态函数的增量，与途径无关，也不等于功。

21．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。

解：错，环境并没有复原。

22．一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。

解：错，无限小过程不是可逆过程的充分条件。

23．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。

解：错，若有外摩擦力(广义)存在，则不可逆。

24．若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。

解：对。

25．1mol理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到p2、V2，则系统所做的功为。

解：对，。

26．气体经绝热自由膨胀后，因Q = 0，W = 0，所以ΔU = 0，气体温度不变。

解：错，一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。

27．(?U/?V)T = 0的气体一定是理想气体。

解：错，该条件对服从pV m = RT+ bp的气体也成立。

28．因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(?U/?p)V = 0，(?U/?V)p = 0。

解：错，(?U/?V)p≠(?U/?V)T。

29．若规定温度T时，处于标准态的稳定态单质的标准摩尔生成焓为零，那么该温度下稳定态单质的热力学能的规定值也为零。解：错，U = H- pV。

30．已知CO2在298.15K时的和0℃到1000℃的热容C p,m，则CO2在1000K时的标准摩尔生成焓为(1000K) = (298.15K) + ∫C p,m d T。解：错，标准生成焓没有规定温度的值。

31．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa)绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。

解：错，该过程不是可逆过程。

32．当系统向环境传热(Q < 0)时，系统的热力学能一定减少。

解：错，理想气体等温可逆压缩时向环境传热温度不变。

33．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0。

解：错，机械搅拌时W’≠0；

34．对于同一始态出发的理想气体的绝热变化过程，W R = ΔU = n C V,mΔT，W Ir = ΔU = n C V,mΔT，所以W R = W Ir。解：错，两个过程的ΔT不同。

第二章热力学第二定律判断题及答案

1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。

解：对。

2．不可逆过程一定是自发过程。

解：错，如绝热不可逆压缩过程。

3．熵增加的过程一定是自发过程。

解：错，理想气体的等温可逆膨胀ΔS > 0。

4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0，绝热不可逆压缩过程的?S < 0。

解：第1，2个结论正确，第3个结论错。

5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

解：错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。

6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。

解：错，环境的熵变应加在一起考虑。

7．平衡态熵最大。

解：错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。

8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。

解：错。

9．理想气体经等温膨胀后，由于?U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?

解：不矛盾，因气体的状态变化了。

10．自发过程的熵变?S > 0。

解：错，如过冷水结冰。

11．相变过程的熵变可由计算。

解：错，必须可逆相变才能用此公式。

12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。

解：错，系统的熵除热熵外，还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。

13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

解：对。

14．冰在0℃，p下转变为液态水，其熵变>0，所以该过程为自发过程。

解：错。未计算环境的熵变；

15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。

解：错，如过冷水结冰，ΔS < 0，混乱度减小，

16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

解：错，必须在等温、等压，W’ = 0的条件下才有此结论。

17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。

解：错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水。

18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。

解：错，此说法的条件不完善，如在等温条件下。

19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得?G = 0。

解：错，不满足均相系统这一条件。

20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V= 0，此过程温度不变，?U= 0，代入热力学基本方程d U= T d S-p d V，因而可得d S = 0，为恒熵过程。

解：错，不可逆过程中δW≠-p d V。

第三章多组份系统热力学判断题及答案

1．溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。

解：错，对溶液整体没有化学势的概念。

2．系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。

解：错，不同相中的偏摩量一般不相同。

3．对于纯组分，化学势等于其吉布斯函数。

解：错，纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。

4．在同一稀溶液中组分B的浓度可用x B、m B、c B表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。

解：错，化学势与标准态、浓标的选择无关。

5．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。

解：错，当溶质不挥发时才一定成立。

6．将少量挥发性液体加入溶剂中形成稀溶液，则溶液的沸点一定高于相同压力下纯溶剂剂的沸点。溶液的凝固点也一定低于相同压力下纯溶剂的凝固点。

解：错，因加人挥发性溶质，沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。

7．纯物质的熔点一定随压力升高而增加，蒸气压一定随温度的增加而增加，沸点一定随压力的升高而升高。

解：第一个结论错，如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。

8．理想稀溶液中溶剂分子与溶质分子之间只有非常小的作用力，以至可以忽略不计。

解：错，两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大，不可忽略。

9．当温度一定时，纯溶剂的饱和蒸气压越大，溶剂的液相组成也越大。

解：错，液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。

10．在一定的温度和同一溶剂中，某气体的亨利系数越大，则此气体在该溶剂中的溶解度也越大。

解：错，当压力一定时，溶解度与亨利系数成反比。

11．在非理想溶液中，浓度大的组分的活度也大，活度因子也越大。

解：错，一般而言，浓度大活度也大，但活度因子不一定大。

12．在298K时0.01mol·kg-1的蔗糖水溶液的渗透压与0.01mol·kg-1的食盐水的渗透压相同。

解：错，食盐因电离；溶液中粒子数多，渗透压大。

13．物质B在α相和β相之间进行宏观转移的方向总是从浓度高的相迁至浓度低的相。

解：错，相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时，两相的浓度一般不相等。

14．在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。

解：对，因平衡时，同一物质在各相中的化学势相等。

第四章化学平衡判断题及答案

1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

解：错，是反应进度为ξ时，反应产物与反应物的偏摩尔吉布斯函数的代数和。

2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m就是在一定量的系统中进行1mol的化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。

解：错，是在大量系统中的差值。

3．因为=-RT ln K，所以是平衡状态时的吉布斯函数变化。

解：错，达到平衡时，反应的吉布斯函数变为零。

4．是反应进度的函数。

解：错，与反应进度无关。

5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。

解：错，当有非体积功时，Δr G m > 0的反应可以进行，如电解冰。

6．?r G m的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。

解：对。

7．任何一个化学反应都可以用来判断其反应进行的方向。

解：错，只能用Δr G m≤ 0来判断方向。

8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。

解：错，Δr G m < 0只是在给定反应进度那一时刻的判定条件。当反应进行后，Δr G m会发生变化，到Δr G m = 0时达到平衡。一般情况下反应物不可能都变成产物。

9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的?r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。

解：错，热力学中无时间量，因而无快慢。

10．某化学反应的?r G m若大于零，则K一定小于1。

解：错，K由决定。

11．理想气体反应 A + B = 2C，当p A = p B = p C时，的大小就决定了反应进行方向。

解：对。

12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。

解：对。

13．在给定温度和压力下发生的PCl5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可以求知平衡常数了。解：对。

14．因K= f(T)，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。

解：错。平衡组成与压力和惰性组分有关。。

15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的。

解：对。

16．温度T时，若K= l，说明这个反应在此温度，压力为100kPa的条件下已达到平衡。

解：错。

17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。

解：错，改变压力和惰性组分也可使平衡移动。

18．因K = ∏(a Bν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。

解：错，平衡状态与方程式的书写方式无关。

第五章多相平衡判断题及答案

1．在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题的角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。解：对。

2．单组分系统的物种数一定等于1。

解：错。

3．自由度就是可以独立变化的变量。

解：错，应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。

4．相图中的点都是代表系统状态的点。

解：错，也有代表相的点。

5．恒定压力下，根据相律得出某一系统的f = l，则该系统的温度就有一个唯一确定的值。

解：错，f = l表示有一个强度变数可独立变化。

6．单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。

解：对。

7．根据二元液系的p～x图可以准确地判断该系统的液相是否是理想液体混合物。

解：对，在p～x图中理想液态混合物的液相线是直线。

8．在相图中总可以利用杠杆规则计算两相平畅时两相的相对的量。

解：对。