第三章思考题

第三章 热力学第二定律思考题1.理想气体绝热向真空膨胀，则： ( )(A) ΔS = 0，W = 0(B) ΔH = 0，ΔU = 0(C) ΔG = 0，ΔH = 0(D) ΔU = 0，ΔG = 02.熵变∆S 是：(1) 不可逆过程热温商之和(2) 可逆过程热温商之和(3) 与过程无关的状态函数(4) 与过程有关的状态函数以上正确的是： ( )(A) 1,2 (B) 2,3(C) 2 (D) 43.理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中体系的熵变及环境的熵变应为： （ ）∆S 体∆S 环 (A) >0，=0 （B ） ∆S 体∆S 环∆S 体<0，∆S 环=0(C) >0，<0 （D ） ∆S 体∆S 环∆S 体<0，∆S 环>04.下列四种表述：(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变ΔS =ΔH 相变/T 相变　(2) 体系经历一自发过程总有 d S > 0(3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向(4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零两者都不正确者为： ( )(A) (1)，(2) (B) (3)，(4)(C) (2)，(3) (D) (1)，(4)5. 求任一不可逆绝热过程的熵变ΔS 时，可以通过以下哪个途径求得？ ( )(A) 始终态相同的可逆绝热过程(B) 始终态相同的可逆恒温过程(C) 始终态相同的可逆非绝热过程(D) (B) 和 (C) 均可6. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )(A) 可以从同一始态出发达到同一终态(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态(C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定7. 对于孤立体系中发生的实际过程，下列各式中不正确的是：( )(A) W = 0 (B) Q = 0(C) ΔS > 0 (D) ΔH = 08. 理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？( )(A) ΔH(B) ΔG(C) ΔS　(D) ΔU9.对实际气体的节流膨胀过程，有( )(A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0(C) ΔG = 0 (D) ΔU = 010.H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：( )(A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0(C) ΔS = 0 (D) ΔG = 011.选择正确答案，将其标号字母填入括号内。

理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？( )(A) 不变(B) 增大(C) 减小(D) 不能确定12.恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零？( )(A) ΔU (B) ΔH(C) ΔS(D) ΔG13.在p ，273.15 K下水凝结为冰，判断体系的下列热力学量中何者一定为零？( )(A) ΔU (B) ΔH(C) ΔS(D) ΔG下列表达式中不正确的是：(A) (∂U/∂V)S = -p（适用于任何物质）(B) d S = Cp dln(T/K)- nR dln(p/p ) （适用于任何物质）(C) (∂S/∂V)T = (∂p/∂T)V（适用于任何物质）(D) (∂U/∂p)T = 0 （适用于理想气体）15.已知某可逆反应的(∂Δr H m/∂T)p= 0，则当反应温度降低时其熵变Δr S m：( )(A) 减小(B) 增大(C) 不变(D) 难以判断16.水在 100℃，p 下沸腾时，下列各量何者增加？( )(A) 熵(B) 汽化热(C) 吉布斯自由能(D) 蒸气压17.在绝热条件下，用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变为：( )(A) 大于零(B) 等于零(C) 小于零(D) 不能确定18.一体系经过 A,B,C 三条不同的途径由同一始态出发至同一终态。

其中 A,B 为可逆途径，C 为不可逆途径，则下列有关体系的熵变∆S的七个等式为：（Q A，Q B，Q C分别为三过程中体系吸的热）其中错误的是：( )(A) (5)，(6)(B) (1)，(4)(C) (2)，(3)(D) (5)，(7)在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是:( )(A) ∆U = 0 (B) ∆A = 0(C) ∆S = 0 (D) ∆G = 020.将 1 mol 甲苯在 101.325 kPa，110 ℃（正常沸点）下与 110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成 101.325 kPa 下的蒸气。

该过程的：( )(A) ∆vap S m= 0(B) ∆vap G m= 0(C) ∆vap H m= 0(D) ∆vap U m= 021.单原子分子理想气体的C V, m =(3/2)R,温度由T1变到T2时，等压过程体系的熵变∆S p与等容过程熵变∆S V之比是：( )(A) 1 : 1 (B) 2 : 1(C) 3 : 5 (D) 5 : 322.纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则：( )(A) ∆vap U =∆vap H ，∆vap A =∆vap G ，∆vap S > 0(B) ∆vap U <∆vap H ，∆vap A <∆vap G ，∆vap S > 0(C) ∆vap U >∆vap H ，∆vap A >∆vap G ，∆vap S < 0(D) ∆vap U <∆vap H ，∆vap A <∆vap G ，∆vap S < 023.2 mol H2和 2 mol Cl2在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体，起始时为常温常压。

则：( )(A) ∆r U = 0，∆r H = 0，∆r S > 0，∆r G < 0(B) ∆r U < 0，∆r H < 0，∆r S > 0，∆r G < 0(C) ∆r U = 0，∆r H > 0，∆r S > 0，∆r G < 0(D) ∆r U > 0，∆r H > 0，∆r S = 0，∆r G > 0可以用U -S坐标对气体循环过程作出图解，指出下面哪一个图代表理想气体经历卡诺循环的U -S图。

( )(A) 等温膨胀(B) 绝热膨胀(C) 等温压缩(D) 绝热压缩25.在等温等压下进行下列相变：H2O (s,-10℃, p ) = H2O (l,-10℃, p )在未指明是可逆还是不可逆的情况下，考虑下列各式哪些是适用的? ( ) ∫δfus S(1) Q/T = ∆(2) Q = ∆fus H(3) ∆fus H/T = ∆fus S(4) －∆fus G = 最大净功(A) (1)，(2)(B) (2)，(3)(C) (4)(D) (2)26.室温下，10p 的理想气体绝热节流膨胀至5p 的过程有：(1) W> 0 (2) T1> T2(3) Q = 0 (4) ∆S > 0其正确的答案应是：( )(A) (3)，(4)(B) (2)，(3)(C) (1)，(3)(D) (1)，(2)1 mol 理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀(Q = 0 )，使体系体积增大一倍，则有：∆S体系/J·K-1·mol-1; ∆S环境/J·K-1·mol-1 ; ∆S隔离/J·K-1·mol-1( )(A) 5.76 - 5.76 0(B) 5.76 0 5.76(C) 0 0 0(D) 0 5.76 5.7628.→2O(l)，其体系熵变：( ) 101.325 kPa，-5℃时，H2O(s)⎯⎯H(A) ∆fus S体系＞0(B) ∆fus S体系＜0(C) ∆fus S体系≤0(D) ∆fus S体系＝029.在270 K,101.325 kPa 下，1 mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则体系及环境的熵变应为：( )(A) ∆S体系< 0 ，∆S环境< 0(B) ∆S体系< 0 ，∆S环境> 0(C) ∆S体系> 0 ，∆S环境< 0(D) ∆S体系> 0 ，∆S环境> 030.物质的量为n的理想气体从T1, p1, V1变化到T2, p2, V2，下列哪个公式不适用(设C V, m为常数)？( )(A) ∆S = nC p, m ln(T1/T2) + nR ln(p2/p1)(B) ∆S = nC V, m ln(p2/p1) + nC p,m ln(V2/V1)(C) ∆S = nC V, m ln(T2/T1) + nR ln(V2/V1)(D) ∆S = nC p, m ln(T2/T1) + nR ln(p1/p2)31.用 1 mol 理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得∆S = 19.16 J·K-1，则体系的吉布斯自由能变化为：( )(A) ∆G = 19.16 J (B) ∆G < 19.16 J(C) ∆G > 19.16 J (D) ∆G = 0在 101.325 kPa 压力下，1.5 mol H2O(l) 由 10℃升至 50℃，已知H2O(l) 的平均摩尔定压热容为 75.295 J·K-1·m ol-1，则此过程中体系的熵变为：( )(A) 6.48 J·K-1(B) 1.8225 kJ·K-1(C) 78.94 J·K-1(D) 14.93 J·K-133.(1) 理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀，吸热Q，所作的功是变到相同终态的最大功的 20％，则体系的熵变为：( )(A) Q/T(B) 0(C) 5Q/T(D) - Q/T(2) 体系经历一个不可逆循环后( )(A) 体系的熵增加(B) 体系吸热大于对做作的功(C) 环境的熵一定增加(D) 环境的内能减少34. (1) NaOH 溶解于水→3)2]+(2) 水溶液中，Ag++ 2NH3(g)⎯⎯[Ag(NH(3) HCl 气体溶于水，生成盐酸→2(g)(4) 2KClO3(s)⎯⎯2KCl(s) + 3O→3(g) + HCl(g)(5) NH4Cl(s)⎯⎯NH上述各体系在等温等压过程中熵值减少的是：( )(A) (2)，(3)(B) (1)，(4)(C) (4)，(5)(D) (1)，(2)35. 某化学反应在300 K, p 下于烧杯中进行，放热 60 kJ·mol-1，若在相同条件下安排成可逆电池进行，吸热 6 kJ·mol-1，则(1) 该体系的熵变为：( )(A) –200 J·K-1·mol-1(B) 200 J·K-1·mol-1(C) –20 J·K-1·mol-1(D) 20 J·K-1·mol-1(2) 当反应进度ξ= 1mol 时，可能做的最大非膨胀功为：( )(A) -54 kJ (B) 54 kJ(C) -66 kJ (D) 66 kJ36.在绝热恒容的反应器中，H2和 Cl2化合成 HCl，此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？( )(A) Δr U m(B) Δr H m(C) Δr S m(D) Δr G m37.理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变∆S体及环境熵变∆S环应为：( ) (A) ∆S体> 0 , ∆S环< 0 (B) ∆S体< 0 , ∆S环> 0(C) ∆S体> 0 , ∆S环= 0 (D) ∆S体< 0 , ∆S环= 038.在101.3 kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Q p,在该相变过程中下列哪个关系式不成立?( )(A) ∆S体> 0(B) ∆S环不确定(C) ∆S体+∆S环> 0(D) ∆S环< 039.将氧气分装在同一气缸的两个气室内,其中左气室内氧气状态为p1=101.3 kPa ,V1=2 dm3,T1=273.2 K；右气室内状态为p2=101.3 kPa,V2=1 dm3,T2=273.2 K；现将气室中间的隔板抽掉,使两部分气体充分混合。