第三章 热力学第二定律(总复习题含答案)
2021年高中物理选修三第三章《热力学定律》知识点复习(答案解析)
一、选择题1．一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是（）→过程中，气体体积增大，从外界吸热A．a b→过程中，气体体积增大，从外界吸热B．b c→过程中，气体体积不变，向外界放热C．c a→过程中，气体内能增大，向外界放热D．c a2．某校开展探究性课外活动，一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。
该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内装理想气体，并将汽缸固定不动，但缸内活塞可自由滑动且不漏气，他把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。
他把沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，由此可确定（）A．外界对气体做功，内能增大B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小D．外界对气体做功，温度计示数增大3．为抗击新冠，防止病毒蔓延，每天都要用喷雾剂（装一定配比的84消毒液）对教室进行全面喷洒。
如图是某喷水壶示意图。
未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气；多次充气后按下按柄B打开阀门K，水会自动经导管从喷嘴处喷出。
储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程温度保持不变，则阀门（）A．充气过程中，储气室内气体内能不变B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C．喷水过程中，储气室内气体吸热D．喷水过程中，储气室内气体压强不变4．下列说法正确的是A．物体吸收热量，其温度一定升高B．热量只能从高温物体向低温物体传递C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式5．图为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小6．下列说法正确的是A．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．气体压强越大，气体分子的平均动能就越大C．气体从外界吸收了热量，内能必定增加D．在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能减少7．如图所示，A、B为两相同的绝热气缸，用绝热活塞封闭了压强、体积、温度、质量均相同的同种气体，活塞和杠杆质量不计，活塞和杠杆接触，忽略一切摩擦．O为固定轴，且MO=NO，将A中气体温度升高（变化不大）到杠杆MN重新平衡，下列说法正确的是（）A．B中气体温度不变B．B中气体温度降低C．A中气体克服外力做功，外界对B气体做功D．A中气体内能增加，B中气体内能减少8．有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度．他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将() A．逐渐有所升高B．保持不变C．开机时降低，停机时又升高D．开机时升高，停机时降低9．下列说法中正确的是（）A．温度低的物体内能小B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加C．温度低的物体分子运动的平均动能小D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大10．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其变化过程的p V 图像如图所示（）A．气体在A状态时的内能大于C状态时的内能B．气体在B状态时每个分子的动能都比A状态时大C．气体从状态A到B吸收的热量大于从状态B到C放出的热量D．气体从状态A到B吸收的热量等于从状态B到C放出的热量11．一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程回到初始状态A，其状态变化过程的p-V图像如图所示。
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）。
高中物理 选修三(2019)第三章 热力学定律 章末复习 综合练习 单元练习(含答案)
热力学定律章末综合练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以它是制造不出来的B．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热C．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动越不明显D．空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示2．根据热力学定律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机违反能量守恒定律，因此不可能制成B．效率为100%的热机是不可能制成的C．电冰箱的工作过程表明，热量可以自发地从低温物体向高温物体传递D．从单一热源吸收热量，使之完全变为功是提高机械效率的常用手段3．如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化为a→b→c→a，其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积V，a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。
则下列结论正确的是（）A．状态a→b，理想气体的内能减小B．状态b→c，单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少C．状态b→c，外界对理想气体做正功D．状态c→a，理想气体的密度增大4．下列热现象说法正确的是A ．物体的温度越高，说明物体分子的平均动能越大B ．波涛汹涌的海水上下翻腾，说明水分子热运动剧烈C ．水凝结成冰，说明水分子的热运动已停止D ．空调制冷时，将热量从低温室内传到高温室外，说明热传递是随意的，不具有方向性5．下列叙述正确的是（ ）A ．外界对物体做功，物体的内能一定增加B ．热量不能由低温物体传递到高温物体C ．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大D ．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性6．如图所示，固定的气缸内由活塞B 封闭着一定质量的理想气体，在外力F 作用下，将活塞B 缓慢地向右拉动．在拉动活塞的过程中，假设气缸壁的导热性能良好，环境的温度保持不变，则下列说法正确的是A ．气体从外界吸热，内能增加B ．气体向外界放热，内能减少C ．气体对外界做功，气体压强变小D ．外界对气体做功，气体压强变小7．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。
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 。
物理化学复习题目(含答案)67933
物理化学总复习第一章热力学第一定律∆=+只适用于：答案：D1．热力学第一定律U Q W（A）单纯状态变化（B）相变化（C）化学变化（D）封闭体系的任何变化∆约为：4157J 2．1mol单原子理想气体，在300K时绝热压缩到500K，则其焓变H3．关于热和功，下面说法中，不正确的是：答案：B（A）功和热只出现在体系状态变化的过程中，只存在于体系和环境的界面上（B）只有封闭体系发生的过程中，功和热才有明确的意义（C）功和热不是能量，而是能量传递的两种形式，可称为被交换的能量（D）在封闭体系中发生的过程，如果内能不变，则功和热对体系的影响必互相抵消4．涉及焓的下列说法中正确的是：答案：D（A）单质的焓值均为零（B）在等温过程中焓变为零（C）在绝热可逆过程中焓变为零（D）化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5．下列过程中，体系内能变化不为零的是：答案：D（A）不可逆循环过程（B）可逆循环过程（C）两种理想气体的混合过程（D）纯液体的真空蒸发过程6．对于理想气体，下列关系中那个是不正确的？答案：A（A ）0)TU (V =∂∂ （B ） 0)V U (T =∂∂ （C ） 0)P U (T =∂∂ （D ） 0)P H (T =∂∂ 7． 实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的？答案：A（A ） Q = 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （B ） Q = 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆> 0（C ） Q > 0 ；H ∆ ＝0；P ∆< 0 （D ） Q < 0 ；H ∆ ＝ 0；P ∆< 08． 3mol 的单原子理想气体，从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa ，对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ∆= 0 、H ∆= 0 。
9． 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使物系的温度从T 1升高到T 2，压力从p 1升高到p 2，则：Q ＝ 0 ；W ＝ 0 ：U ∆ ＝ 0。
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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⑷2、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4、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) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0 (C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 05、1mol理想气体从300K，1×106Pa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＝ΔA6、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>07、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(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)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900O C时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g) (B)在0O C、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＝014、1mol单原子理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程，则对于体系( )(A)ΔS＝0、ΔH＝0 (B)ΔS>0、ΔH＝0 (C)ΔS<0、ΔH>0 (D)ΔS>0、ΔH>015、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的( )(A)ΔS<0；ΔU＝0 (B)ΔS<0；ΔU<0(C)ΔS>0；ΔU>0 (D)ΔS>0；ΔU＝016、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)］>017、100℃，1.013×105Pa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)，判断该过程的方向可用( )(A)ΔG (B)ΔS(系) (C)ΔS(总) (D)ΔA18、下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式? (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)p19、25℃时，1 mol 理想气体等温膨胀，压力从 10 个标准压力变到1个标准压力，体系吉布斯自由能变化多少？ （ ）(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 KJ20、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)p21、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＝022、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 = p23、热力学基本方程 d G = -S d T + V d p ，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) 电解水制取氢气 (D) N 2 + 3H 2 =2NH 3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=025、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 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0≥∆S 判断过程的方向和限度。
（ ）３、在－10℃，101.325 kPa 下过冷的H 2O ( 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。
（ ） ７、因为⎰=∆B A R T Q S /δ,所以只有可逆过程才有熵变；而T Q S B A IR /∑>∆δ,所以不可逆过程只有热温商,但是没有熵变。
（ ） ８、因为T Q S B A IR /∑>∆δ,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。
（ ） ９、物质的标准熵△S m θ(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。
（ ）三、计算题１、300K 的2mol 理想气体由6.0×105Pa 绝热自由膨胀到1.0×105Pa ，求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG，并判断该过程的性质。
２、1mol 理想气体B ，在298.15K 下，由1.00dm 3膨胀至10.00dm 3，求该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
３、1mol 水由始态273K ，1×105PaH 2O(l)变到终态473K ，3×105PaH 2O(g)，计算该过程的ΔS。
已知水的正常沸点时的汽化热为40610J·mol -1，水的比热为4.18J·K -1·g -1，水蒸汽的比热为1.422J·g -1·K -1，假定水蒸汽为理想气体。
４、1mol 液态苯在101，3kPa ，268K 能自动地凝固成101，3kPa ，268K 的固态苯，并放热9874J ，计算该过程的ΔS 和ΔG。
已知苯的正常熔点为278.5K ，苯的熔化热为9916J·mol -1，C p ，m (C 7H 16，l)=126.8J·K -1·mol -1，C p ，m (C 7H 16，s)=122.6J·K -1·mol -1。
５、苯的正常沸点为353.1K ，在此温度压力下，1molC 6H 6(l)完全蒸发为蒸气，已知C 6H 6(l)的汽化热为34.7kJ·mol -1，计算此过程的W 、Q 、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
６、计算下列过程的ΔH、ΔS、ΔG。
298K ，101.325kPa H 2O(l)→473K，405.3kPa H 2O(g)已知：S m ø(298K ，H 2O ，l)=188.7 J·K -1 水的比热为4.18 J·g -1·K -1 水蒸气的比热为1.422 J·g -1·K -1 水在正常沸点时的汽化热为40610 J·mol -1。
假设水蒸气为理想气体。
７、2mol 理想气体在269K 时，由4×105Pa ，11.2dm 3绝热向真空膨胀到2×105Pa ，22.4dm 3，计算ΔS，是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断?８、对于气相反应CO 2+H 2=H 2O+CO ，已知Δr G m ø=42218.0-7.57TlnT+1.9×10-2T 2-2.8×10-6T 3-2.26T(J)，求上述反应在1000K 时的Δr H m ø、Δr S m ø９、1mol ，C p ，m =25.12J·K -1·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。
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。
第三章 热力学第二定律答案一、选择题二、判断题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 × × × × × √ × × × √ 三、计算题 1、解：ΔU=0，H=0 ΔS=nRln(V 2/V 1)=nRln(p 1/p 2)=29.8J·K -1ΔA=ΔU -TΔS=-8940JΔG=ΔH -TΔS=-8940J ∵ΔS(总)=ΔS(体)+ΔS(环)=29.8J·K -1＞0且环境不对体系做功∴该过程是自发过程2、解：U=A(T) ΔU=0 H=A(T) ΔH=0 ΔS=Rln(V 2/V 1)=19.14J·K -1 ΔA=-TΔS=-5708J·mol -1 ΔG=-TΔS=-5708J·mol -13、解：ΔS 1=23.48J·K -1 ΔS 2=108.87J·K -1 ΔS 3=6.08J·K -1ΔS 4=nRln(p 1/p 2)=-9.13J·K -1 ΔS=ΔS 1+ΔS 2+ΔS 3+ΔS 4=129.3J·K -14、解：ΔS 1=nC p ，m (l)ln(278.8/268)=4.87J·K -1 ΔS 2=-nΔvap H m ø/T=-35.61J·K -1ΔS 3=nC p ，m (s)ln(268/278.5)=-4.71J·K -1 ΔS(总)=ΔS 1+ΔS 2+ΔS 3=-35.45J·K -1ΔH(268K)=-9874J ΔG(268K)=ΔH(268K)-TΔS=-373J5、解：设C 6H 6(g)为理气 W=RT=2.94kJ·mol -1 Q=ΔH=34.7kJ·mol -1 ΔU=Q -W=31.8kJ·mol -1 ΔS=ΔH/T=98.3J·K -1·mol -1 ΔG=0ΔA=ΔG -pΔV=-2.94kJ·mol -16解：ΔS=nC p ，m (H 2O ，l)ln(373.2/298.2)+nΔvap H m ø／373.2+ nC p ，m (H 2O ，g)ln(473.2/373.2)=126.84J·K -1 S m ø (473K ，H 2O ，g)=ΔS+S m ø (298K ，H 2O ，l)=315.5J·K -1·mol -1ΔH=ΔH 1+ΔH 2+ΔH 3+ΔH 4=48.81Kj ΔG=ΔH -(T 2S 2-T 1S 1)=-44.21kJ7、解：ΔS=nRln(V 2／V 1)=11.53J·K -1 能用熵判据判断该过程的性质ΔS(环)=-Q/T=0 ΔS(总)=ΔS(环)+ΔS(体)=11.53J·K -1∵ΔS(总)＞0 且环境不对体系做功 ∴该过程为自发过程8、解：1000K 时，Δr G m ø=3456.9J 又∵(∂ΔG／∂T)p =-ΔS=-7.57-7.57lnT+1.9×10-2×2T -3×2.84×10-6T 2-2.26 ∴ΔS m ø=7.57+7.57lnT-3.8×10-2T+8.52×10-6T 2+2.26将T=1000K 代入上式即得ΔS m ø=33.39J·K -1·mol -1 ΔH m ø=ΔG m ø+TΔS m ø=36855.06J·mol -19、解：(1)由T 2=T 1(V 1/V 2)γ-1得T 2=270KΔS=C p ，m ln(T 2/T 1)+Rln(V 2/V 1)=0(2)T 2=340K ΔS=Rln(V 2/V 1)=5.76J·K -110、解：He 分子量4,10克即为2.5mol2.5 mol He 500.1K 202.6kPa→ 2.5 mol He 500.1K 1013kPa因为是理想气体，所以ΔU=0 ΔH=0 ΔS=nRTln(p 1/p 2)=2.5×8.314ln(202.6×103/1013×103)=-33.45 J/K·mol 题号 1 23 4 5 6 7 8 9 10 答案 C BC BD D C B B D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 A B DB D DC AD A 题号 21 22 23 24 25 答案 D D B B CΔG=ΔH-T ΔS=0-500.1×(33.45) =1.673×104 J/ mol ΔA=ΔU-T ΔS=0-500.1×(33.45)=1.673×104 J/ mol 28解：设炉温与大气温度均不改变，则可用ΔS=Q 1/T 1+Q 2/T 2计算。