题目
公式 D H = Q p 适用于下列过程中的:A. 理想气体从 1013.25kPa 反抗恒定的外压 101.325kPa 膨胀B. 273K,101.325kPa 下冰融化成水C. 298K,101.325kPa 下电解 CuSO 4 水溶液D. 气体从状态 Ⅰ 等温可逆变化到状态 Ⅱ
公式 D H = Q p 适用于下列过程中的:
A. 理想气体从 1013.25kPa 反抗恒定的外压 101.325kPa 膨胀
B. 273K,101.325kPa 下冰融化成水
C. 298K,101.325kPa 下电解 CuSO 4 水溶液
D. 气体从状态 Ⅰ 等温可逆变化到状态 Ⅱ
题目解答
答案
B. 273K,101.325kPa 下冰融化成水
解析
考查要点:本题主要考查焓变公式$\Delta H = Q_p$的适用条件,即恒压过程且仅做膨胀功。
解题核心思路:
- 恒压条件:过程必须在恒定压力下进行。
- 功的类型:过程仅涉及体积功(膨胀功或压缩功),无其他形式的功(如电功、搅拌功等)。
破题关键点:
- 排除非恒压过程(如选项A中系统压力变化)。
- 排除涉及非膨胀功的过程(如选项C中的电解反应涉及电功)。
- 确认相变过程的特性(选项B为恒温恒压相变,仅做微小膨胀功)。
选项分析
选项A
- 理想气体从高压向低压膨胀,虽然外压恒定,但系统内部压力从1013.25 kPa逐渐降低到101.325 kPa,压力并非恒定。
- 结论:不满足恒压条件,公式不适用。
选项B
- 冰融化成水是典型的相变过程,发生于恒定温度(273 K)和恒定压力(101.325 kPa)下。
- 相变过程中体积变化较小,仅做膨胀功,无其他形式的功。
- 结论:满足$\Delta H = Q_p$的条件,公式适用。
选项C
- 电解反应属于化学反应,需外加电能做功,存在非膨胀功(电功)。
- 结论:公式不适用。
选项D
- 等温可逆过程中,理想气体的$\Delta H = 0$(因$\Delta H = nC_p \Delta T$,$\Delta T = 0$)。
- 但$Q_p = W = nRT \ln \frac{V_2}{V_1} \neq 0$,$\Delta H \neq Q_p$。
- 结论:公式不适用。