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 /T

B.ΔS = Q /T

CΔS= Q/5T D.ΔS =T/Q A

2.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

C

= −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：（）

,2 B. 2,3 C. 2 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 = 0

C. ΔH < 0, ΔS = 0

D.ΔH < 0, ΔS < 0B

7.非理想气体绝热可逆压缩过程的△S（）

A.=0

B.>0

C.<0

D.不能确定A

8.一定条件下，一定量的纯铁与碳钢相比，其熵值是（）

（纯铁）>S（碳钢）（纯铁）

（纯铁）=S（碳钢） D.不能确定B

9. 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 >△S2

B. △S1 = △S2

C. △S1 < △S2

D. △S1 = △S2 = 0 C

10.理想气体绝热向真空膨胀，则：（）

A.△S = 0，W = 0

B.△H = 0，△U = 0

C.△G = 0，△H = 0

D.△U = 0，△G = 0 B

11.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C

12.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) C

13.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B

14.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.△U

B.△H

C.△S

D.△G C

15.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A

16.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.△rUm

B.△rHm

C.△rSm

D.△rGm A

二、填空题

1.标准压力、时,水凝结为冰，可以判断系统的下列热力学量

△G= 。（0）2．在恒熵、恒容、不做非膨胀功的封闭体系中，当热力学函数到达最值的状态为平衡状态。（U，小）

理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10 倍,则系统、环境和孤立系统的熵变应分别为：、、（J/K, 0 , J/K）

单原子理想气体从p1V1T1等容冷却到p2V1T2,则该过程的△U 0，△S 0，W 0（填>、<、=）。（<、<、=）

晶体的标准摩尔残余熵S= 。（K·mol）

6. 1 mol Ag(s) 在等容下由加热到, 已知在该温度区间内Ag(s) 的

Cv,m/J·K-1·mol-1=,则其熵变为: 。（J/K）7. 当反应进度ξ= 1mol 时，可能做的最大非膨胀功为：。（66 kJ）

8. 范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度将。（下降）

9.单原子理想气体的Cv,m =,温度由T1变到T2时，等压过程系统的熵变△Sp 与等容过程熵变△SV 之比是。（5：3）10.固体碘化银(AgI)有α和β两种晶型,这两种晶型的平衡转化温度为,由α型转化为β型时,转化热等于6462J·mol-1,由α型转化为β型时的△S 应为：。（）

四、判断题

1. 自然界中存在温度降低，但熵值增加的过程。正确

2. 熵值不可能为负值。正确

3. 体系达平衡时熵值最大，吉布斯自由能最小。不正确

4. 不可逆过程的熵不会减少。不正确

5. 在绝热体系中，发生一个从状态A到状态B的不可逆过程，不论用什么方法，体系再也回不到原来的状态了。正确

6．可逆热机的效率最高，在其他条件相同的情况下，由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。正确

7．对于绝热体系，可以用△S≥0判断过程的方向和限度。不正确

8．第二类永动机是不可能制造出来的。正确

9. 把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化是可能的。不正确

10.在,385K 的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程，△S(系统)+△S（环境>0 正确

四、计算题

1. 卡诺热机在的高温热源和的低温热源间工作。求

（1）热机效率；

（2）当向环境作功时，系统从高温热源吸收的热及向低温热源放出的热。

解：卡诺热机的效率为

根据定义