一道典型题目的解析-考研试题文档资料系列.docx

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1、一道被问了八百遍的典型题目的解析By 二哈（QQ群：245195020，物理化学欢乐考研群）典型题目：已知反应A(g)=B(g)+C(g)是一个rHm(298K)0的放热反应。在一个初始温度298K的绝热密闭的容器中发生了A(g)=B(g)+C(g)反应，此过程容器内气体的W、Q、U、T、H、S、G的符号是什么？（所有气体视为理想气体）分析：1、绝热：Q=0，2、恒容没有非体积功：W=03、U = Q + W = 0。以上三个任何时候都不要糊涂。类似的还有：（1）硫酸和水在绝热容器中混合U = 0；（2）恒压绝热过程H = 0。新手总是问，温度不是升高了吗？U不是应该升高吗？这是物化新手出错频

2、率最高的知识点！新手最常犯的一个错误就是用公式（结论）的时候忽视条件。这个结论的完整描述是：理想气体的热力学能只和温度有关。该过程不能包含相变和化学反应。（硫酸溶于水的体系即不是理想气体，也包含的化学反应。）否则的话，温度只是影响热力学能的因素之一，相变、化学反应、也包括真实气体的压力，都可以在温度不变的情况下改变U！每一个公式或结论，都要清楚它的应用条件。没错，任何一本物化教材都会有热力学能只和温度有关这样的话，但这只是半句，如果你记不住前半句“理想气体的.”，你就是把所有公式都背下来也不可能学懂物化。4、先介绍一个有用的公式：H=U+(ngRT)，注意ng和T都在括号里，即H=U+(n2(

3、g)RT2-n1(g)RT1)。这个公式由焓的定义式推导而来，附加条件是反应中涉及的气体均为理想气体，同时液体固体的体积忽略不计。这个假设在绝大多数情况下都是适用的。5、下面是T的分析。很多人说因为放热反应所以T升高，这个解释基本是对的，做选择题时可以直接这样用了。严格的分析如下（建议不看）：假设初态温度为T0，末态温度为T，设计两步过程：第一步，298K下恒温反应，热力学能变为U1，也就是rUm(298K)，而rUm(298K)和rHm(298K)相差甚小，基本不会改变rHm(298K)的符号。（怎么个基本不会呢？出过的题目中目前没有例外的，所以这里简单起见就不讨论了），所以U10。且U2只

4、和温度有关（末态气体视作理想气体），因此温度升高。经常考到的反应有2H2+O2=2H2O(g)，H2 + Cl2 = 2HCl(g)，在恒容绝热下反应都是温度升高的反应。废话，容器里都点着了，温度能不升高吗？6、根据公式H=U+(ngRT)，反应结束后T升高，ng也增加（或者ng不变也可以），(ngRT)大于0，H 0。注意不要和题目所给的rHm 0。绝热过程中系统发生的任何自发过程，熵变都大于零。6、最后说G。只有H0，T 0，S 0三者同时成立时，才有G 0。比如这个题，G的符号就是无法判断的。很多参考书上写，因为过程不可逆，所以（根据吉布斯函数判据），G 0，记住，编书的是个SB。G判据的条件是恒温恒压没有非体积功，本题不恒温也不恒压（有的题目是恒压绝热容器，那就不满足恒温条件），不能使用G判据。