题目
若N2(g)和O2(g)都视为理想气体,等温等压下,1molN2(g)和1molO2(g)混合后,不发生变化的一组热力学性质是()A. U,H,VB. U,H,SC. H,S,FD. V,F,G
若N2(g)和O2(g)都视为理想气体,等温等压下,1molN2(g)和1molO2(g)混合后,不发生变化的一组热力学性质是()
A. U,H,V
B. U,H,S
C. H,S,F
D. V,F,G
题目解答
答案
A. U,H,V
解析
步骤 1:理解热力学性质
热力学性质包括内能(U)、焓(H)、熵(S)、体积(V)、自由能(F)和吉布斯自由能(G)。在理想气体混合过程中,这些性质的变化取决于混合过程是否可逆、是否等温等压等条件。
步骤 2:分析混合过程
在等温等压条件下,理想气体混合时,内能(U)和焓(H)的变化主要取决于化学反应或相变,而本题中没有化学反应发生,因此U和H保持不变。体积(V)在混合过程中会增加,因为混合后总体积等于混合前各气体体积之和。熵(S)会增加,因为混合过程是熵增过程。自由能(F)和吉布斯自由能(G)的变化取决于混合过程中的焓变和熵变,但本题中没有焓变,因此F和G的变化主要取决于熵变。
步骤 3:确定不变的热力学性质
根据上述分析,等温等压条件下,1mol N2(g)和1mol O2(g)混合后,内能(U)和焓(H)保持不变,体积(V)增加,熵(S)增加,自由能(F)和吉布斯自由能(G)的变化取决于熵变。因此,不发生变化的一组热力学性质是U、H和V。
热力学性质包括内能(U)、焓(H)、熵(S)、体积(V)、自由能(F)和吉布斯自由能(G)。在理想气体混合过程中,这些性质的变化取决于混合过程是否可逆、是否等温等压等条件。
步骤 2:分析混合过程
在等温等压条件下,理想气体混合时,内能(U)和焓(H)的变化主要取决于化学反应或相变,而本题中没有化学反应发生,因此U和H保持不变。体积(V)在混合过程中会增加,因为混合后总体积等于混合前各气体体积之和。熵(S)会增加,因为混合过程是熵增过程。自由能(F)和吉布斯自由能(G)的变化取决于混合过程中的焓变和熵变,但本题中没有焓变,因此F和G的变化主要取决于熵变。
步骤 3:确定不变的热力学性质
根据上述分析,等温等压条件下,1mol N2(g)和1mol O2(g)混合后,内能(U)和焓(H)保持不变,体积(V)增加,熵(S)增加,自由能(F)和吉布斯自由能(G)的变化取决于熵变。因此,不发生变化的一组热力学性质是U、H和V。