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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 两个物理化学问题
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)

[求助] 两个物理化学问题

我在复习过程中遇到一点不明白的问题，向大家请教：
1 　一绝热箱中置一绝热隔板，将箱分成两部分。分别装有温度、压力都不相同的两种理想气体。将隔板抽走使气体混合，若以气体为系统。则此过程的：
A　Q＝0，W＝0，ΔG<0
B　Q＝0，ΔU＝0，ΔS>0
这个过程中，ΔG是怎样变化的，请告诉我具体的过程及涉及到的公式。
2　已知反应C(s)+O2（g）＝CO2（g）的标准摩尔反应燋焓变为-393.51kJ/mol，若此反应在一绝热钢瓶中进行，则此过程的
A  ΔT>0,ΔU=0,ΔH<0
B　ΔT>0,ΔU=0,ΔH>0
在这个反应过程中，焓变如果确定是大于0还是小于0的？
请大家积极帮忙讨论，谢谢！
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1楼 2011-12-14 18:37:51
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

zyw1996

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
zhonggao18(金币+5): 感谢回帖 2011-12-15 09:05:26
1 　一绝热箱中置一绝热隔板，将箱分成两部分。分别装有温度、压力都不相同的两种理想气体。将隔板抽走使气体混合，若以气体为系统。则此过程的：
A　Q＝0，W＝0，ΔG<0
B　Q＝0，ΔU＝0，ΔS>0
这个过程中，ΔG是怎样变化的，请告诉我具体的过程及涉及到的公式。
此题实际上是在考熵判据和吉布斯判据的条件，绝热箱Q＝0，体积没变，所以体积功为0。AB两选项就是最后一项不同，也就是看题中的条件可用熵判据还是吉氏判据，而熵判据的条件为隔离系统或绝热过程，因此选B。至于ΔG怎么算，用定义式来算，但无法判断是增加还是减小。
2　已知反应C(s)+O2（g）＝CO2（g）的标准摩尔反应燋焓变为-393.51kJ/mol，若此反应在一绝热钢瓶中进行，则此过程的
A  ΔT>0,ΔU=0,ΔH<0
B　ΔT>0,ΔU=0,ΔH>0
ΔH<0是根据反应C(s)+O2（g）＝CO2（g）的标准摩尔反应燋焓变为-393.51kJ/mol
得来。
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7楼2011-12-15 08:52:23
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mengxiang5992

木虫 (著名写手)
★ ★ ★
fds329: 金币+3, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-05-12 23:46:00
第二题的答案是B
由焓定义得到 ΔH=ΔU+Δ（pV）=VΔp>0 (反应前后分子数没变 都是1mol，反应放热，温度升高，体积不变，根据理想气体状态方程PV＝nRT得，压力也升高，所以终态压力减去始态压力是大于零的）

注意：题中焓变为负数，表示恒压热为负数，既该体系是在封闭系统，不做非体积功，恒压下体系与环境交换的能量（热）。而放到绝热钢瓶，不满足恒压条件，所以不能简单认为焓变为负，该氧化反应就放热。
一般在绝热钢瓶发生的反应，Q＝W＝热力学能变＝0 ，既该体系相当于隔离系统，能量守恒，但焓变不一定为零。
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Actor2006
14楼2012-05-10 16:23:32
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gebitingqin

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
changyf(金币+2): 2011-12-16 10:13:08
fds329: 金币+2, 感谢回帖 2012-05-12 23:45:21
我认为第二题的答案是B
原因如下ΔH=ΔU+Δ（pV）=VΔp>0 (气体的量未变，温度升高，体积不变，理想气体，压力也升高）
7楼同学的反应焓是针对反应体系，不是整个钢瓶体系。
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做事情有明确的目的和充分的准备
8楼2011-12-15 10:28:12
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普通回帖

zyw1996

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
zhonggao18(金币+1): 感谢回帖 2011-12-15 09:04:56
第一题应选B，第二题选A。第一题因为是绝热过程，可用熵判据，绝热系统发生的自发过程都是向着熵增加的方向进行。至于吉氏函数的计算还未判断出来。
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2楼2011-12-14 19:27:50
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西西很可怜

禁虫 (文坛精英)

十亿光年培优班学委——西西

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
zhonggao18(金币+1): 感谢回帖 2011-12-15 09:05:04
第一题大概是B，第二题大概是A
鉴于我糟糕的物化，仅作参考
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I can
3楼2011-12-14 21:32:39
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
引用回帖:
2楼: Originally posted by zyw1996 at 2011-12-14 19:27:50:
第一题应选B，第二题选A。第一题因为是绝热过程，可用熵判据，绝热系统发生的自发过程都是向着熵增加的方向进行。至于吉氏函数的计算还未判断出来。

你的答案是对的，问题是为什么。
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4楼2011-12-14 21:53:48
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 西西很可怜 at 2011-12-14 21:32:39:
第一题大概是B，第二题大概是A
鉴于我糟糕的物化，仅作参考

你的判断是对的，我需要的是原因。谢谢你！
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5楼2011-12-14 21:54:23
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西西很可怜

禁虫 (文坛精英)

十亿光年培优班学委——西西

【答案】应助回帖

★
zhonggao18(金币+1): 感谢回帖 2011-12-15 09:05:14
第一个一看是不通气体，那熵肯定会变
第二个既然放热了，那就是a
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I can
6楼2011-12-14 23:53:35
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
引用回帖:
8楼: Originally posted by gebitingqin at 2011-12-15 10:28:12:
我认为第二题的答案是B
原因如下ΔH=ΔU+Δ（pV）=VΔp>0 (气体的量未变，温度升高，体积不变，理想气体，压力也升高）
7楼同学的反应焓是针对反应体系，不是整个钢瓶体系。

那你能具体说说对于钢瓶体系和反应体系的区别吗？谢谢你！
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9楼2011-12-15 22:00:53
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)
引用回帖:
7楼: Originally posted by zyw1996 at 2011-12-15 08:52:23:
1 　一绝热箱中置一绝热隔板，将箱分成两部分。分别装有温度、压力都不相同的两种理想气体。将隔板抽走使气体混合，若以气体为系统。则此过程的：
A　Q＝0，W＝0，ΔG<0
B　Q＝0，ΔU＝0，ΔS>0
这个过程 ...

对于第2个问题，如果改为在恒压绝热条件下反应，焓变就成0了，按你的说法，和题目给的就会有出入，所以我感觉你这个说法有点勉强。
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10楼2011-12-15 22:03:31
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