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计算题 1. 1mol氮气（视为理想气体）在300 K，1519.5 kPa下定温可逆膨胀至101.3 kPa，（1）求过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔF及ΔG；（2）若为向真空自由膨胀至101.3 kPa,上述各热力学量又为多少？
题目
计算题 1. 1mol氮气（视为理想气体）在300 K，1519.5 kPa下定温可逆膨胀至101.3 kPa，（1）求过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔF及ΔG；（2）若为向真空自由膨胀至101.3 kPa,上述各热力学量又为多少？
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第1题：
5mol单原子理想气体从始态300K，50kPa，先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却使体积缩小至85dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。
正确答案: Q=－19.892kJ；W=13.935kJ；△U=－5.958kJ；△H=－9.930kJ；△S=－68.66J·K-1 -
第2题：
组成为y（B）=0.6的单原子气体A与双原子气体B的理想气体混合物共10mol，从始态T1=300K，p1=50kPa，绝热可逆压缩至p2=50kPa的平衡态。求过程的W，△U，△H，△S（A），△S（B）。
正确答案: W=△U=29.54kJ；△H=43.60kJ；△S（A）=－8.923J·K-1；△S（B）=8.923J·K-1 -
第3题：
发生下列过程时，系统的五个热力学函数（U，H，S，A，G）中没发生变化的热力学函数是： a.在恒容绝热反应器中进行反应H2（g）+0.5O2（g）→H2O（g），（）不变； b.在0℃，101.3kPa下冰化成水，（）不变； c.某实际气体经历一个不可逆循环过程，（）不变； d.实际气体绝热可逆膨胀，（）不变； e.理想气体等温不可逆压缩，（）不变； f.1mol NH3（可看作真实气体）进行节流膨胀，（）不变。
正确答案:U；G；U，H，S，A，G；S；U，H；H -
第4题：
水蒸汽在373K，101.3kPa下冷凝成水，则该过程（）
- A、ΔS＝0
- B、ΔA＝0
- C、ΔH＝0
- D、ΔG＝0
正确答案:D -
第5题：
在温度为298K的恒温浴中，某2mol理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境对系统做功为3.5kJ，到达终态时体积为始态的10倍。求此过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。
正确答案: 因为在恒温浴中进行，理想气体的ΔU=ΔH=0
Q.-W=-3.5kJ
设计一个始、终态相同的可逆过程，ΔS=QR/T=nRln10=38.3J·K-1
ΔG=ΔA=-TΔS=-11.41kJ -
第6题：
1mol理想气体在等温T下向真空膨胀，体积从V1变至V2，吸热为Q，其熵变应如何计算？（）
- A、ΔS=0
- B、ΔS=Rln（V2/V1）
- C、ΔS=Q/T>0
- D、ΔS=Rln（p2/p1）
正确答案:B -
第7题：
1mol 300.2K、200kPa的理想气体在恒定外压100kPa下等温膨胀到100kPa。求该过程的△S、△F和△G。
正确答案: △S＝5.76J/K
△F=-1730J
△G=-1730J -
第8题：
3mol的单原子理想气体，从初态T1＝300K、p1＝100kPa反抗恒定的外压50kPa作不可逆膨胀至终态T2＝300K、p2＝50kPa，对于这一过程的Q=（）、W=（）、ΔU=（）、ΔH=（）。
正确答案:3741J；-3741J；0；0 -
第9题：
1 mol水在100℃、101.3kPa 下蒸发为水蒸气，吸热40.7kJ，求该过程的Q、W、ΔU和ΔH。
正确答案: Q=40.7Kj
W=-3.10kJ
△U=37.6Kj
△H=40.7kJ -
第10题：
始态为T1=300K，p1=200kPa的某双原子理想气体1mol，经下列不同途径变化到T2=300K，p2=100kPa的末态。求各步骤及途径的Q，△S。（1）恒温可逆膨胀；（2）先恒容冷却至使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。（3）先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。
正确答案: （1）Q=1.729kJ，△S=5.76J·K-1；
（2）Q1=－3.118kJ，△S1=－14.41J·K-1；Q2=4.365kJ，△S2=－20.17J·K-1；Q=1.247kJ，△S=－5.76J·K-1；
（3）Q1=0，△S1=0；Q=Q2=0.224kJ，△S=△S2=5.76J·K-1； -
第11题：
2mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大到100dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。
正确答案: Q=27.44kJ；W=－6.625kJ；△U=20.79kJ；△H=29.10kJ；△S=52.30J·K-1 -
第12题：
已知苯（C6H6）在101.325kPa下于80.1℃沸腾，△vapHm=30.878kJ·mol-1。液体苯的摩尔定压热容Cp，m=142.7J·mol-1·K-1。今将40.53kPa，80.1℃的苯蒸气1mol，先恒温可逆压缩至101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60℃。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。
正确答案: Q=－36.437kJ；W=5.628kJ；△U=－30.809kJ；△H=－33.746kJ；△S=－103.39J·K-1 -
第13题：
4mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S.
正确答案: Q=-30.71kJ；W=5.763kJ；△U=-24.94kJ； △H=41.57kJ；△S=－77.86J·K-1 -
第14题：
下列过程满足△S>0，Q/T环=0的是：（）
- A、恒温恒压（273K，101325Pa）下，1mol的冰在空气升华为水蒸气；
- B、氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀；
- C、理想气体自由膨胀；
- D、绝热条件下化学反应。
正确答案:B -
第15题：
理想气体真空膨胀，W（），Q（），ΔU（），ΔH（）。
正确答案:=0；=0；=0；=0 -
第16题：
1mol理想气体从300K，1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（）
- A、ΔS>0、ΔG>ΔA
- B、ΔS<0、ΔG<ΔA
- C、ΔS＝0、ΔG＝ΔA
- D、ΔA<0、ΔG＝ΔA
正确答案:D -
第17题：
1mol双原子理想气体由始态370K、100kPa分别经（1）等压过程；（2）等容过程；加热到473K，则（1）、（2）两个过程下列物理量的关系是Q1（）Q2，W1（）W2，ΔH1（）ΔH2，ΔS1（）ΔS2
正确答案:﹥；﹥；=；﹥ -
第18题：
理想气体等温可逆膨胀，Q=-W；△G=△A=Wr，ΔU（），ΔH（），ΔS（）隔离（）。
正确答案:=0；=0；=0 -
第19题：
5mol理想气体从300K，0.2MPa绝热向真空膨胀到0.1MPa，该过程的Q（）0，W（）0，ΔU（）0，ΔH（）0。
正确答案:=；=；=；= -
第20题：
1mol理想气体在300K下等温可逆膨胀使体积增大一倍，此过程气体对外做功－W=（）=（）。
正确答案:nRTln2；1729J -
第21题：
1mol理想气体由500kPa、300K的始态经节流膨胀为原体积的2倍，ΔU=（）J，ΔG=（）J。
正确答案:0；-1728 -
第22题：
1mol理想气体在T=300K下，从始态100kPa经下列各过程，求Q，△S及△Siso。（1）可逆膨胀到末态压力50kPa；（2）反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡态；（3）向真空自由膨胀至原体积的2倍。
正确答案: （1）Q=1.729kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=0；
（2）Q=1.247kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=1.606J·K-1；
（3）Q=0kJ，△S=5.763J·K-1，△Siso=5.763J·K-1； -
第23题：
2mol某理想气体，其C（V，m）=2.5R，由600K、400kPa的始态变为600K、200kPa的末态，此过程的Q（）；W（）；△U（）；H（）；△S（）；△G（）；△A（）。（选择填入：（a）>0；（b）=0；（c）<0；（d）无法确定）
正确答案:d；d；b；b；a；c；c -
第24题：
始态300K，1MPa的单原子理想气体2mol，反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W，△U，△H及△S。
正确答案: W=△U=－2.395kJ；△H=－3.991kJ；△S=10.73J·K-1