第三章热力学第二定律(总复习题含答案)
热 力 学 第 二 定 律 复习题
热力学第二定律复习题1. 对于克劳修斯不等式, 判断不正确的是: 参考答案: C(A) 必为可逆过程或处于平衡状态(B) 必为不可逆过程(C) 必为自发过程(D) 违反卡诺原理和热力学第二定律2．理想气体绝热向真空膨胀，则：( ) 参考答案: B(A) ΔS = 0 ， W = 0 (B) ΔH = 0，ΔU = 0(C) ΔG = 0，ΔH = 0 (D) ΔU = 0，ΔG =03．熵变ΔS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说法正确的是：参考答案: C(A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 44. 计算熵变的公式适用于下列哪个过程 : ( ) 参考答案: B理想气体的简单状态变化无体积功的的封闭体系的简单状态变化过程理想气体的任意变化过程封闭体系的任意变化过程5．理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：参考答案: B(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6．在标准压力，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？参考答案: D(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG7．水在 100℃，标准压力下沸腾时，下列各量何者增加？参考答案: A(A) 熵(B) 汽化热(C) 吉布斯自由能(D) 蒸气压8. 某体系等压过程 A -- B 的焓变ΔH 与温度T 无关，则该过程 : ( ) 参考答案: B(A) ΔU 与温度无关(B) ΔS 与温度无关(C) ΔA 与温度无关(D) ΔG 与温度无关9．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：参考答案: C(A) ΔU = 0 (B) ΔF = 0(C) ΔS = 0 (D) ΔG = 010．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：参考答案: B(A) ΔS(体系)< 0 ，ΔS(环境)< 0 (B) ΔS(体系)< 0 ，ΔS(环境)> 0(C) ΔS(体系)> 0 ，ΔS(环境)< 0 (D) ΔS(体系)> 0 ，ΔS(环境)> 011．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ΔS(体)及环境熵变ΔS(环)应为：参考答案: B(A) ΔS(体)> 0 , ΔS(环)< 0 (B)ΔS(体)< 0 , ΔS(环)> 0(C) ΔS(体)> 0 , ΔS(环)= 0 (D)ΔS(体)< 0 , ΔS(环)= 012．一个由气相变为凝聚相的化学反应，在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中,哪一个是正确的?参考答案: B(A) ΔS(体)>0, ΔS(环)<0 (B) ΔS(体)<0, ΔS(环)>0(C) ΔS(体)<0, ΔS(环)=0 (D) ΔS(体)>0, ΔS(环)=013. 下列过程中ΔS 与负值的是哪一个 : ( ) 参考答案: B液态溴蒸发成气态溴SnO2 (s)+2H(g)=Sn(s)+2H2O(1)电解水生成 H2 和 O2公路上撒盐使冰融化14．在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭体系中,恒压只做膨胀功的条件下,吉布斯自由能值随温度升高如何变化? 参考答案: B(A) (∂G/∂T)p> 0 (B) (∂G/∂T)p< 0(/(C) (∂G/∂T)p= 0 (D) 视具体体系而定15. 一个已充电的蓄电池以 1.8V 输出电压放电后 , 用 2.2V 电压充电使其恢复原状 , 总的过程热力学量变化是:参考答案: D(A) Q <0, W >0, ΔS >0, ΔG <0 (B) Q <0, W >0, ΔS <0, ΔG <0(C) Q >0, W >0, ΔS =0, ΔG =0 (D) Q <0, W >0, ΔS =0, ΔG =016. 吉布斯自由能的含义应该是 : ( ) 参考答案: D是体系能对外做非体积功的能量是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量是在恒温恒压条件下体系能对外做非体积功的能量按定义理解G=H-TS17．下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式? 参考答案: A(A) (∂T/∂V)s=(∂T/∂V)p (B) (∂T/∂V)s=(∂T/∂V)p(C) (∂T/∂V)T=(∂T/∂V)v (D) (∂T/∂V)T= -(∂T/∂V)p18．下列各式中哪个是化学势？参考答案: D(A) (∂H/∂n(B))T,S, (B) (∂F/∂n(B))T,p,(C) (∂G/∂n(B))T,V, (D) (∂U/∂n(B))S,V,19． 298 K，标准压力下，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为 2 dm3（溶有 0.5 mol 萘），第二瓶为 1 dm3（溶有 0.25 mol 萘），若以μ1，μ2分别表示两瓶中萘的化学势，则：参考答案: C(A)μ1= 10μ2(B)μ2= 2μ2(C) μ1 = μ2(D) μ1= 0.5μ220．重结晶制取纯盐的过程中，析出的 NaCl 固体的化学势与母液中 NaCl 的化学势比较，高低如何？参考答案: C(A) 高(B) 低(C) 相等(D) 不可比较21．热力学第三定律可以表示为：参考答案: B(A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零(B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零(C) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零(D) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零22．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 ΔS > 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： 参考答案: C(A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(3)(D) (1)，(4)23． 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： 参考答案: A(A) 大于零(B) 等于零(C) 小于零(D) 不能确定24． 在263 K 的过冷水凝结成263 K 的冰,则： 参考答案: A(A) ΔS<0(B) ΔS>0(C) ΔS=0(D) 无法确定25． 在标准压力和268.15 K 下,冰变为水,体系的熵变ΔS 体应： 参考答案: A(A) 大于零(B) 小于零 (C) 等于零(D) 无法确定26 ． 1mol 范德华气体的T S V ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭应等于 : ( ) 参考答案: A （A ）R V b -（B ）R V（C ）0 （D ）－RV b -27． 对于吉布斯－杜亥姆公式，下列叙述不正确的是：（ ）参考答案: C(D) (B)(C)(D) 表明各物质偏摩尔之间的关系28．有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，这反应是：参考答案: C(A) ΔS > 0，ΔH > 0 ；(B) ΔS > 0，ΔH < 0 ； (C) ΔS < 0，ΔH > 0 ；(D) ΔS < 0，ΔH < 0 。
第三章热力学第二定律 复习题
第三章 热力学第二定律一、选择题1、恒温恒压可逆相变过程中等于零的量是:A.U ∆；B.H ∆；C.G ∆；D.S ∆。
2、根据熵增大原理：A.隔离系统的熵永不减小；B.绝热系统的熵永不减小；C.系统和环境的熵的和永不减小； D 以上三者都对。
3、纯物质由液态蒸发为气态后其标准摩尔熵：A.增大；B.减小；C.不变；D.因物质种类不知所以不能确定。
4、理想气体的物质的量为n ，从始态A （P 1,V 1,T 1）变到末态B （P 2,V 2,T 2），其熵变的计算公式可用：（ ）A. ΔS = nRln(P 1/P 2) +⎰21T T p )T /dT C ( B. ΔS = nRln(P 1/P 2)－⎰21T T p )T /dT C ( C. ΔS = nRln(V 1/V 2)+ ⎰21T T p )T /dT C ( D. ΔS = nRln(V 1/V 2)－⎰21T T p )T /dT C ( 5、在标准压力P θ下，383.15K 的水变为同温下的蒸汽，吸热Q p 。
对于该相变过程，以下哪个关系式不能成立？（ ）A ΔG <0B ΔH=Q pC ΔS 隔离<0D ΔS 隔离>06、ΔG =0 的过程应满足的条件是(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程(B) 等温等压且非体积功为零的过程(C) 等温等容且非体积功为零的过程(D) 可逆绝热过程7、在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（A ）不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是减小 (D)总是增大8、关于吉布斯函数G , 下面的说法中不正确的是(A) ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小(C) 在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生(D) 在等温等压下,一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生9、关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的(A) 热不能自动从低温流向高温(B) 不可能从单一热源吸热做功而无其它变化(C) 第二类永动机是造不成的(D) 热不可能全部转化为功10、关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是(A) 该方程仅适用于液-气平衡(B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡(C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积(D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体11、关于熵的说法正确的是(A) 每单位温度的改变所交换的热为熵(B) 可逆过程熵变为零(C) 不可逆过程熵将增加(D) 熵与系统的微观状态数有关12、氢气进行不可逆循环(A)ΔU＞0 (B) ΔS＝0 (C) ΔS＞0 (D) ΔS＜013、下述过程，体系的ΔG何者为零？(A) 理想气体的等温膨胀(B) 孤立体系的任意过程(C) 在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽(D) 绝热可逆过程14、关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是(A) 环境的熵变与过程有关(B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵(C) 熵变等于过程的热温商(D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和15、根据热力学第一定律，在一循环过程中（）(A) 功与热可以完全相互转换(B) 功与热都不能完全相互转换(C) 功可以完全转变为热，热不能完全转变为功(D) 功不能完全转变为热，热可以完全转变为功16、在下列过程中, ΔG＝ΔA的是(A) 液体等温蒸发(B) 气体绝热可逆膨胀(C) 理想气体在等温下混合(D) 等温等压下的化学反应17、在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。
物理化学-课后答案-热力学第二定律
物理化学-课后答案-热力学第二定律-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第三章 热力学第二定律【复习题】【1】指出下列公式的适用范围。
（1）min ln BB BS Rnx ∆=-∑;（2）12222111lnln ln ln P v p T V T S nR C nR C p T V T ∆=+=+; （3）dU TdS pdV =-； （4）G Vdp ∆=⎰（5）,,S A G ∆∆∆作为判据时必须满足的条件。
【解】 （1）封闭体系平衡态，理想气体的等温混合，混合前后每种气体单独存在时的压力都相等，且等于混合后气体的总压力。
（2）非等温过程中熵的变化过程，对一定量的理想气体由状态A （P 1、V 1、T 1）改变到状态A （P 2、V 2、T 2）时，可由两种可逆过程的加和而求得。
（3）均相单组分（或组成一定的多组分）封闭体系，非体积功为0的任何过程；或组成可变的多相多组分封闭体系，非体积功为0的可逆过程。
（4）非体积功为0，组成不变的均相封闭体系的等温过程。
（5）S ∆：封闭体系的绝热过程，可判定过程的可逆与否； 隔离体系，可判定过程的自发与平衡。
A ∆：封闭体系非体积功为0的等温等容过程，可判断过程的平衡与否； G ∆：封闭体系非体积功为0的等温等压过程，可判断过程的平衡与否；【2】判断下列说法是否正确，并说明原因。
（1）不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的； （2）凡熵增加过程都是自发过程； （3）不可逆过程的熵永不减少；（4）系统达平衡时，熵值最大，Gibbs 自由能最小；（5）当某系统的热力学能和体积恒定时，S ∆<0的过程不可能发生；（6）某系统从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态，先在要在相同的始、终态之间设计一个绝热可逆过程；（7）在一个绝热系统中，发生了一个不可逆过程，系统从状态1变到了状态2，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了；（8）理想气体的等温膨胀过程，0U ∆=，系统所吸的热全部变成了功，这与Kelvin 的说法不符；（9）冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源，这与Clausius 的说法不符； （10）p C 恒大于V C 。
热力学第二定律复习题及解答
第三章 热力学第二定律一、思考题1. 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。
这说法对吗？答： 前半句是对的，后半句却错了。
因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程。
2. 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗，这是否与第二定律矛盾呢？答： 不矛盾。
Claususe 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。
而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热。
热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。
3. 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs 自由能最小？答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大。
等温、等压、不作非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。
4. 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。
为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算？答：不可能。
若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。
反之，若有相同的终态，两个过程绝不会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的其他可逆过程，才能有相同的始、终态。
5. 对处于绝热瓶中的气体进行不可逆压缩，过程的熵变一定大于零，这种说法对吗？ 答： 说法正确。
根据Claususe 不等式TQS d d ≥，绝热钢瓶发生不可逆压缩过程，则0d >S 。
6. 相变过程的熵变可以用公式H ST∆∆=来计算，这种说法对吗？答：说法不正确，只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件，相变过程的熵变可以用公式THS ∆=∆来计算。
7. 是否,m p C 恒大于 ,m V C ?答：对气体和绝大部分物质是如此。
但有例外，4摄氏度时的水，它的,m p C 等于,m V C 。
8. 将压力为101.3 kPa ，温度为268.2 K 的过冷液体苯，凝固成同温、同压的固体苯。
已知苯的凝固点温度为278.7 K ，如何设计可逆过程？答：可以将苯等压可逆变温到苯的凝固点278.7 K ：9. 下列过程中，Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG 和ΔA 的数值哪些为零？哪些的绝对值相等？（1）理想气体真空膨胀； （2）实际气体绝热可逆膨胀； （3）水在冰点结成冰；（4）理想气体等温可逆膨胀；（5）H 2（g ）和O 2（g ）在绝热钢瓶中生成水；（6）等温等压且不做非膨胀功的条件下，下列化学反应达到平衡：H 2（g ）+ Cl 2（g ）（g ）答： （1）0Q WU H ==∆=∆=（2）0, R Q S U W =∆=∆= （3）e 0, , P G H Q A W ∆=∆=∆= （4）e 0, =, U H Q W G A ∆=∆=-∆=∆ （5）e = 0V U Q W ∆==（6）0=W，H U Q ∆=∆=，0=∆=∆G A10. 298 K 时，一个箱子的一边是1 mol N 2 (100 kPa)，另一边是2 mol N 2 (200 kPa )，中间用隔板分开。
第三章热力学第二定律
第三章 热力学第二定律自测题㈠ 填空题1.在高温热源T 1和低温热源T 2之间的卡诺循环, 其热温熵之和()1212Q Q T T +=。
循环过程的热级效率()η=。
2.任一不可逆循环过程的热温熵之和,可以表示为()0Q T δ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰ 不可逆。
3.在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的()sys 0S ∆；()amb0S ∆。
4.系统经可逆循环后,S ∆（ ）0, 经不可逆循环后S ∆（ ）。
（填>,=,<）。
5.某一系统在与环境300K 大热源接触下经历一不可逆循环过程,系统从环境得到10kJ 的功,则系统与环境交换的热()Q =；()sys S ∆=；()amb S ∆=6.下列过程的△U 、△H 、△S 、△G 何者为零⑴ 理想气体自由膨胀（ ）；⑵ H 2（g ）和Cl 2（g ）在绝热的刚性容器中反应生成HCl （g ）的过程( )；⑶ 在0 ℃、101.325 kPa 下水结成冰的相变过程（ ）。
⑷ 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程( )。
⑸ 实际气体节流膨胀过程（ ）。
7.一定量理想气体与300K 大热源接触做等温膨胀,吸热Q =600kJ,对外所做功为可逆功的40%,则系统的熵变()S ∆=。
8. 1 mol O 2(p 1,V 1,T 1)和1 mol N 2(p 1,V 1,T 1)混合后，总压为2 p 1，总体积为V 1，温度为T 1，此过程的△S （ ）0（填＞，＜或＝，O 2和N 2均可看作理想气体）。
9.热力学第三定律用公式表示为：()()*m S =。
10. 根据 d G =－S d T+V d p 可知任一化学反应的（1）r m ΔT G p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭（ ）； （2）r m ΔP G T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭（ ）；（3）r m ΔPV T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭（ ）。
11.某理想气体在500 K 、100 kPa 时,其m T S p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ( )（要求填入具体数值和单位）。
第三章 热力学第二定律
第三章热力学第二定律一、选择题1.理想气体与温度为T 的大热源接触，做等温膨胀吸热Q，而所做的功是变到相同终态最大功的20%，则体系的熵变为（）A.ΔS = 5Q /TB.ΔS = Q /TCΔS= Q/5T D.ΔS =T/Q A2.下列过程哪一种是等熵过程（）A. 1mol 某液体在正常沸点下发生相变B. 1mol 氢气经一恒温可逆过程C. 1mol 氮气经一绝热可逆膨胀或压缩过程D. 1mol 氧气经一恒温不可逆过程C3.d G = −S d T+V d p 适用的条件是（）A.只做膨胀功的单组分,单相体系B. 理想气体C. 定温、定压D. 封闭体系 A 4．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.1,2B. 2,3C. 2D.4 C 5．体系经历一个不可逆循环后（）A.体系的熵增加B.体系吸热大于对外做功C.环境的熵一定增加 C环境内能减少 C 6．理想气体在绝热可逆膨胀中，对体系的ΔH 和ΔS 下列表示正确的是（）A. ΔH > 0, ΔS > 0 B. ΔH = 0, ΔS = 0C. ΔH < 0, ΔS = 0D.ΔH < 0, ΔS < 0 B7.非理想气体绝热可逆压缩过程的△S（）A.=0B.>0C.<0D.不能确定 A8.一定条件下，一定量的纯铁与碳钢相比，其熵值是（）A.S（纯铁）>S（碳钢）B.S（纯铁）<S（碳钢）C.S（纯铁）=S（碳钢）D.不能确定 B9. n mol 某理想气体在恒容下由T1加热到T2，其熵变为△S1，相同量的该气体在恒压下由T1 加热到T2，其熵变为△S2,则△S1与△S2的关系（）A.△S1 >△S2B. △S1= △S2C. △S1< △S2D. △S1= △S2= 0 C10.理想气体绝热向真空膨胀，则：（）A.△S = 0， W = 0B.△H = 0，△U = 0C.△G = 0，△H = 0D.△U = 0，△G = 0 B11.系统经历一个不可逆循环后：（）A.系统的熵增加B.系统吸热大于对外作的功C.环境的熵一定增加D.环境的内能减少 C12.下列四种表述：(1) 等温等压下的可逆相变过程中，系统的熵变△S =△H 相变/T 相变(2) 系统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，系统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) C13.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.不可以达到同一终态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 B14.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.△UB.△HC.△SD.△G C15.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 A16.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.△rUmB.△rHmC.△rSmD.△rGm A二、填空题1.标准压力、273.15K 时,水凝结为冰，可以判断系统的下列热力学量△G= 。
第三章 热力学第二定律
第三章 热力学第二定律【复习题】【1】指出下列公式的适用范围。
（1）min ln BB BS Rnx ∆=-∑;（2）12222111lnln ln ln P v p T V T S nR C nR C p T V T ∆=+=+; （3）dU TdS pdV =-； （4）G Vdp ∆=⎰（5）,,S A G ∆∆∆作为判据时必须满足的条件。
【解】 （1）封闭体系平衡态，理想气体的等温混合，混合前后每种气体单独存在时的压力都相等，且等于混合后气体的总压力。
（2）非等温过程中熵的变化过程，对一定量的理想气体由状态A （P 1、V 1、T 1）改变到状态A （P 2、V 2、T 2）时，可由两种可逆过程的加和而求得。
（3）均相单组分（或组成一定的多组分）封闭体系，非体积功为0的任何过程；或组成可变的多相多组分封闭体系，非体积功为0的可逆过程。
（4）非体积功为0，组成不变的均相封闭体系的等温过程。
（5）S ∆：封闭体系的绝热过程，可判定过程的可逆与否； 隔离体系，可判定过程的自发与平衡。
A ∆：封闭体系非体积功为0的等温等容过程，可判断过程的平衡与否； G ∆：封闭体系非体积功为0的等温等压过程，可判断过程的平衡与否；【2】判断下列说法是否正确，并说明原因。
（1）不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的； （2）凡熵增加过程都是自发过程； （3）不可逆过程的熵永不减少；（4）系统达平衡时，熵值最大，Gibbs 自由能最小；（5）当某系统的热力学能和体积恒定时，S ∆<0的过程不可能发生；（6）某系统从始态经过一个绝热不可逆过程到达终态，先在要在相同的始、终态之间设计一个绝热可逆过程；（7）在一个绝热系统中，发生了一个不可逆过程，系统从状态1变到了状态2，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了；（8）理想气体的等温膨胀过程，0U ∆=，系统所吸的热全部变成了功，这与Kelvin 的说法不符；（9）冷冻机可以从低温热源吸热放给高温热源，这与Clausius 的说法不符； （10）p C 恒大于V C 。
第三章 热力学第二定律 题
第三章热力学第二定律题第三章热力学第二定律--题1.1mol单原子理想气体的初始状态为273k，P。
在恒温条件下压力加倍，其Q、Wδu、δh、δs、δg、δa（已知273k和P下气体的摩尔熵为100jk-1mol-1）2、1mol理想气体从300k，100kpa下等压加热到600k，求此过程的q、w、δu、δh、δs、δa、δg。
已知此理想气体300k时的sm?=150.0jk－1mol－1，cp,m=30.0jk－1mol－1。
3.1mol理想气体的初始状态为27℃、1MPa，使其在0.2MPa的恒定外压下膨胀至原始体积的5倍，压力与外压相同。
试着计算Q、Wδu、δh、δs、δa、δg。
已知理想气体的定容摩尔热容为12.471jmol-1k-14、在298.15k时，将1molo2从101.325kpa等温可逆压缩到6.0×101.325kpa，求q，w，? UHA.S系统，？这是孤立。
5、273.2ｋ、压力为500kpa的某理想气体2dm3，在外压为100kpa下等温膨胀，直到气体的压力也等于100kpa为止。
求过程中的q、w、δu、δh、δs、δa、δg。
6.2mol双原子理想气体的初始状态为298K，P？经过一个定容可逆过程，直到压力增加一倍，尝试计算Q，Wδu，δh，δs，δa，δg。
已知298K，P？气体的摩尔熵为100jk-1mol-1。
7、3mol双原子理想气体从始态100kpa，75dm3，先恒温可逆压缩使体积缩小至50dm3，再恒压加热至100dm3，求整个过程的q，w，δu，δh及δs。
8.5mol理想气体（CPM=29.10jk-1mol-1），从400k、200KPa恒压冷却初始状态到300K，Q、Wδu、δh、δs、δa、δg9、在下列情况下，1mol理想气体在27℃定温膨胀，从50dm3至100dm3，求过程的q、w、δu、δh、δs。
（1）可逆膨胀；（2）膨胀过程中所做的功等于最大功的50%；（3）膨胀到真空中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
和ΔG。已知苯的正常熔点为278.5K，苯的熔化热为9916J·molp，m(C7H16，l)=126.8JK·
-1，C
·mol
-1，C
p，m(C7H16，
-1
s)=122.6JK··mol
-1。
-1
５、苯的正常沸点为353.1K，在此温度压力下，1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气，已知C6H6(l)的汽化热为34.7kJm·ol
-1
-1
3、解：ΔS1=23.48JK·
-1
ΔS2=108.87JK·
-1
ΔS3=6.08JK·
-1ΔS=ΔS-1ΔS4=nRln(p1/p2)=-9.13JK·1+ΔS2+ΔS3+ΔS4=129.3JK·
-1ΔS?/T=-35.61JK·-14、解：ΔS1=nCp，m(l)ln(278.8/268)=4.87JK·2=-nΔvapHm
(B)ΔS>0(C)ΔS<0(D)无法判断
12、下列过程中系统的熵减少的是()
(A)在900
OC时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g)(B)在0OC、常压下水结成冰
(C)理想气体的恒温膨胀(D)水在其正常沸点气化
13、水蒸汽在373K，101.3kPa下冷凝成水，则该过程()
(A)ΔS＝0(B)ΔA＝0(C)ΔH＝0(D)ΔG＝0
7、理想气体在等温可逆膨胀过程中()(A)内能增加(B)熵不变(C)熵增加(D)内能减少8、根据熵的统计意义可以
判断下列过程中何者的熵值增大？（）(A)水蒸气冷却成水(B)石灰石分解生成石灰(C)乙烯聚
合成聚乙烯(D)理想气体绝热可逆膨胀
9、热力学第三定律可以表示为：（）
(A)在0 K时,任何晶体的熵等于零(B)在0 K时,任何完整晶体的熵等于零
22、对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：（）
(A) (H/S)p= T(B) (F/T)v= -S(C) (H/p)s= V(D) (U/V)s= p
23、热力学基本方程dG=-SdT+Vdp，可适应用下列哪个过程：（）
(A) 298K、标准压力下，水气化成蒸汽(B)理想气体向真空膨胀
(C)ΔS>0；ΔU>0(D)ΔS>0；ΔU＝0
16、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中()
(A)ΔS环()<0(B)ΔS系()> 0
(C)［ΔS系()+ΔS环()］<0(D)［ΔS系()+ΔS环()］>0
17、100℃，1.013×10
5Pa下的1molH2O(l)与100℃的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成100℃，1.013×105Pa的H2O(g)，
(C)电解水制取氢气(D) N2+ 3H2=2NH3未达到平衡
24、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中,哪一个是正确()
(A)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS体<0,ΔS环>0(C)ΔS体<0,ΔS环=0(D)ΔS体>0,ΔS环=0
25、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；
(A) 0.04 kJ(B) -12.4 kJ(C) 1.24 kJ(D) -5.70 KJ
1
20、从热力学基本关系式可导出(U/S)v等于：（）(A)(H/S)p(B)(F/V)T(C)(U/V)s(D)
(G/T)p
21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程()
(A)ΔS＝0(B)ΔH＝0(C)ΔA＝0(D)ΔG＝0
8、解：1000K时，ΔrGm
?=3456.9J又∵(ΔG／T)p=-ΔS=-7.57-7.57lnT+1.910-×2×2T-3×2.84×10-6T2-2.26
?=7.57+7.57lnT-3.810-×2T+8.52×10-6T2+2.26∴ΔSm
?=33.39JK·-1·mol-1ΔHm?=ΔGm?+TΔSm?=36855.06Jm·ol-1
14、1mol单原子理想气(A)ΔS＝0、ΔH＝0(B)ΔS>0、ΔH＝0(C)ΔS<0、ΔH>0(D)ΔS>0、ΔH>0
33
等温可逆膨胀到100dm，则此过程的()
15、300K时5mol的理想气体由10dm
(A)ΔS<0；ΔU＝0(B)ΔS<0；ΔU<0
第三章热力学第二定律
一、选择题
1、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：（）
(A)图⑴(B)图⑵(C)图⑶
(D)图⑷
2、工作在393K和293K的两个大热源间的
卡诺热机，其效率约为（）
(A)83％(B)25％(C)
100％(D) 20％
3、不可逆循环过程中，体系的熵变值（）(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能确
6Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（）
(A)ΔS>0、ΔG>ΔA(B)ΔS<0、ΔG<ΔA(C)ΔS＝0、ΔG＝ΔA(D)ΔA<0、ΔG＝ΔA
6、对理想气体自由膨胀的绝热过程，下列关系中正确的是()(A)ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0(B)ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0
(C)ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0(D)ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0
10
-6T3-2.26T(J)，求上述反应在1000K时的ΔrHm?、ΔrSm?
-1
９、1mol，Cp
，m=25.12JK··mol
-1
的理想气体B由始态340K，500kPa分别经(1)可逆绝热；(2)向真空膨胀。两过程都达
到体积增大一倍的终态，计算(1)、(2)两过程的ΔS。
2
１０、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K，202.6KPa变为500.1K，1013kPa的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。
ΔA=ΔU-TΔS=-8940J
-1
ΔG=ΔH-TΔS=-8940J∵ΔS总()=ΔS体()+ΔS环()=29.8JK·＞0且环境不对体系做功
∴该过程是自发过程
-1
2、解：U=A(T)ΔU=0H=A(T)ΔH=0ΔS=Rln(V2/V1)=19.14JK·
-1
ΔG=-TΔS=-5708Jm·ol
ΔA=-TΔS=-5708Jm·ol
将T=1000K代入上式即得ΔSm
γ-1T
9、解：(1)由T2=T1(V1/V2)2=270K
ΔS=Cp，mln(T2/T1)+Rln(V2/V1)=0
-1
(2)T2=340KΔS=Rln(V2/V1)=5.76JK·
10、解：He分子量4,10克即为2.5mol
(2)体系经历一自发过程总有dS > 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)
二、判断题
１、不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。（）２、对于绝热体系，可以用S0判断过程的方向和限度。（）
三、计算题
5Pa绝热自由膨胀到1.0×105Pa，求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG，并判断该过
１、300K的2mol理想气体由6.0×10
程的性质。
２、1mol理想气体B，在298.15K下，由1.00dm
3膨胀至10.00dm3，求该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
5PaH2O(l)变到终态473K，3×105PaH2O(g)，计算该过程的ΔS。已知水的正常沸点时的
３、在－10℃，101.325 kPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。（）
４、功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。（）
５、系统达平衡时熵值最大，自由能最小。（）
６、在绝热系统中，发生一个从状态A→B的不可逆过程，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了。（）
已知：Sm
点时的汽化热为40610 J·mol
-1。假设水蒸气为理想气体。
5Pa，11.2dm3绝热向真空膨胀到2×105Pa，22.4dm3，计算ΔS，是否能利用熵判
７、2mol理想气体在269K时，由4×10
据判断该过程的性质?如何判断?
?=42218.0-7.57TlnT+1.910×-2T2-2.8×８、对于气相反应CO2+H2=H2O+CO，已知ΔrGm
(C)在0℃时,任何晶体的熵等于零(D)在0℃时,任何完整晶体的熵等于零
10、下列说法中错误的是()
(A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行
(B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变
(C)不可逆过程的热温商之和小于熵变
(D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商
11、两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为()(A)ΔS＝0
B
B
SQR/T,所以只有可逆过程才有熵变；而SQT
AIR/,所以不可逆过程只有热温商,但是没有熵７、因为
A
变。（）
B
８、因为SQT
AIR/,所以体系由初态A经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改变值各不相同。（）
θ
９、物质的标准熵△Sm
(298K)值就是该状态下熵的绝对值。（）
１０、可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。（）
３、1mol水由始态273K，1×10
汽化热为40610J·mol