题目
公式 triangle G = triangle H - T triangle S,下列说法中正确的是_。A. 适用于任意热力学过程B. 只适用于恒温化学反应过程C. 只适用于恒温恒压相变化过程D. 适用于任意恒温热力学过程
公式 $\triangle G = \triangle H - T \triangle S$,下列说法中正确的是\_。
A. 适用于任意热力学过程
B. 只适用于恒温化学反应过程
C. 只适用于恒温恒压相变化过程
D. 适用于任意恒温热力学过程
题目解答
答案
D. 适用于任意恒温热力学过程
解析
考查要点:本题主要考查对吉布斯自由能公式 $\triangle G = \triangle H - T \triangle S$ 适用条件的理解,需明确其适用的热力学过程类型。
解题核心思路:
- 公式本质:吉布斯自由能 $\triangle G$ 的定义式 $\triangle G = \triangle H - T \triangle S$ 是在恒温条件下推导的,其适用性与温度是否恒定直接相关。
- 关键限制:公式中 $\triangle H$ 和 $\triangle S$ 的计算需基于恒温条件,但对压力、过程类型(化学反应、相变等)无额外限制。
- 选项辨析:需排除对温度条件不满足或人为添加额外限制(如恒压)的选项。
破题关键点:
- 恒温是必要条件,与过程是否为化学反应、相变或其他类型无关。
- 无需恒压:公式未限定压力必须恒定,因此选项中若包含“恒压”则可能错误。
选项分析
A. 适用于任意热力学过程
- 错误:公式要求温度恒定,若温度变化(如绝热过程),则 $\triangle G$ 的计算需通过其他方式处理,无法直接使用该公式。
B. 只适用于恒温化学反应过程
- 错误:化学反应是热力学过程的一种,但公式还可用于相变、混合等其他恒温过程,适用范围更广。
C. 只适用于恒温恒压相变化过程
- 错误:相变过程可能伴随压力变化,但公式本身对压力无限制。若强行添加“恒压”条件,会缩小适用范围。
D. 适用于任意恒温热力学过程
- 正确:只要温度恒定,无论过程类型(化学反应、相变、混合等)或压力是否变化,均可使用该公式计算 $\triangle G$。