热力学第二定律练习题

第二章热力学第二定律练习题

一、判断题（说法正确否）：

1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。

2．不可逆过程一定是自发过程。

3．熵增加的过程一定是自发过程。

4．绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0，

绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。

5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S= 0，所以一定是一个可逆循环过程。7．平衡态熵最大。

8．在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。

9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?

10．自发过程的熵变∆S > 0。

11．相变过程的熵变可由∆S = ∆H/T 计算。

12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。

13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

14．冰在0℃，p∆S = ∆H/T >0，所以该过程为自发过程。

15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。

16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。

19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得G = 0。

20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V = 0，此过程温度不变，∆U= 0，代入热力学基本方程d U= T d S - p d V，因而可得d S= 0，为恒熵过程。

二、单选题：

1．∆S = ∆H/T适合于下列过程中的哪一个？

(A) 恒压过程； (B) 绝热过程；

(C) 恒温过程； (D) 可逆相变过程。

2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：

(A) 跑的最快； (B) 跑的最慢；

(C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。

，判断不正确的是：

3．对于克劳修斯不等式 dS ≥δQ/T

环

(A) dS =δQ/T

必为可逆过程或处于平衡状态；

环

必为不可逆过程；

(B) dS ＞δQ/T

环

必为自发过程；

(C) dS ＞δQ/T

环

(D) dS ＜δQ/T

违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。

环

4．下列计算熵变公式中，哪个是错误的：

(A) 水在25℃、p∆S = (∆H - ∆G)/T；

(B) 任意可逆过程： dS = (δQ/dT)r ；

/T；

(C) 环境的熵变：∆S = - Q

体

(D) 在等温等压下，可逆电池反应：∆S = ∆H/T。

5．当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变∆S = l0 J·K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10，该变化中从热源吸热

多少？

(A) 5000 J ；(B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。

6．1mol双原子理想气体的(∂H/∂T)v是：

(A) 1.5R；(B) 2.5R；(C)

3.5R； (D) 2R。

7．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：

(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) < 0 。8．一理想气体与温度为T的热源接触，分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一终态，已知 Vr =2 Wir ，下列式子中不正确的是：

(A) ∆S r > ∆S ir； (B) ∆S r = ∆S ir；

(C) ∆S r = 2Qir/T；

(D) ∆S (等温可逆)= ∆S体 + ∆S环=0，∆S(不等温可逆)= ∆S体 + ∆S环>0。9．计算熵变的公式∆S= ∫(dU + pdV)/T 适用于下列：

(A)理想气体的简单状态变化；

(B)无体积功的封闭体系的简单状态变化过程；

(C) 理想气体的任意变化过程；

(D) 封闭体系的任意变化过程；

经节流膨胀后，温度下降，那么：

10．实际气体CO

2

(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) = 0 。11．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。

12．某体系等压过程A→B的焓变∆H与温度T无关，则该过程的：

(A) ∆U与温度无关； (B) ∆S与温度无关；

(C) ∆F与温度无关； (D) ∆G与温度无关。

13．等温下，一个反应a A + b B = d D + e E的∆r C p = 0，那么：

(A) ∆H T无关，∆S T无关，∆G T无关；

(B) ∆H T无关，∆S T无关，∆G T有关；

(C) ∆H T无关，∆S T有关，∆G T有关；

(D) ∆H T无关，∆S T有关，∆G T无关。

14．下列过程中∆S为负值的是哪一个：

(A)液态溴蒸发成气态溴；

(B)SnO

2(s) + 2H

2

(g) = Sn(s) + 2H

2

O(l) ；

(C)电解水生成H

2和O

2

；

(D) 公路上撤盐使冰融化。

15．熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是：

(A) 同一种物质的 S(g)>S(l)>S(s) ；

(B) 同种物质温度越高熵值越大；

(C) 分子内含原子数越多熵值越大；

(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零。

16．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：

(A) ∆S > 0，∆H > 0 ；(B) ∆S > 0，∆H < 0 ；

(C) ∆S < 0，∆H > 0 ；(D) ∆S < 0，∆H < 0 。17．∆G = ∆A的过程是：

(A) H

2

O(l,373K,p)→H2O(g,373K,p) ；

(B) N

2(g,400K,1000kPa)→N

2

(g,400K,100kPa) ；

(C) 等温等压下，N

2(g) + 3H

2

(g) → NH

3

(g) ；

(D) Ar(g,T,p) →Ar(g,T+100,p) 。

18．等温等压下进行的化学反应，其方向由∆

r H

m

和∆

r

S

m

共同决定，自发进行

的反应应满足下列哪个关系式：

(A) ∆

r S

m

= ∆

r

H

m

/T；(B) ∆r S m > ∆r H m/T ；

(C) ∆

r S

m

≥∆

r

H

m

/T；(D) ∆r S m≤∆r H m/T。

19．实际气体节流膨胀后，其熵变为：

(A) ∆S = nRln(V2/V1) ； (B) ∆S = ∫(V/T)dp ；

(C) ∆S = ∫(Cp/T)dT； (D) ∆S = (Cv/T)dT 。

20．一个已充电的蓄电池以1.8 V输出电压放电后，用2.2 V电压充电使其回复原状，则总的过程热力学量变化：