第三章习题答案

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第三章热力学第二定律

1、在T1=750K的高温热源与T2=300K的低温热源间工作一卡诺可逆热机,当其从高温热源Q1=250kJ时,该热机对环境所做的功W= -150 Kj,放至低温热的热Q2= -100 kJ。

2、以汞为工作物质时,可逆卡诺热机效率为以理想气体为工作物质时的100% 。(可逆热机效率与工质无关)

3、液体苯在其沸点下恒温蒸发,则此过程的△U 大于零;△H 大于零;△S 大于零;△G 等于零。

4、将1mol 温度为100℃、压力为101.325kPa的液体水投入一密封真空容器中,并刚好完全蒸发为同温同压的水蒸气,则此过程的△H 大于零;△S 大于零;△G 等于零。

5、H2与O2均为理想气体,当经历如下所示的过程后,则系统的

△U 等于零; △H 等于零; △S 等于零; △G 等于零。

6、732 K时,反应NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)的∆r G=-20.8 kJ·mol-1,∆r H=154 kJ·mol-1,则该反应的∆r S = 239 J·K-1·mol-1 。

7、某双原子理想气体3 mol从始态300 K,200 KPa下经过恒温可逆膨胀到150KPa ,则其过程的功W是-2152.6 J。

8、某双原子理想气体3 mol从始态350K,200 KPa下经过绝热可逆膨胀到235.5 K平衡,则其过程的功W是-7139.6 J。

9、在真空密封的容器中,1mol温度为100℃、压力为101.325 kPa的液体水完全蒸发为100℃、101.325 kPa的水蒸气, 测得此过程系统从环境吸热37.53kJ,则此过程的△H= 40.63 kJ, △S= 108.88 J·K-1, △G= 0 kJ。

判断题

1、绝热过程都是等熵过程。×

2、理想气体的熵变公式∆S nC V V nC p p p V =⎛⎝ ⎫⎭⎪+⎛⎝ ⎫⎭

⎪,,ln ln m m 2121只适用于可逆过程。× 3、等温等压且不涉及非体积功条件下,一切吸热且熵减小的反应,均不能自动发生。√

4、若隔离系统内发生了一不可逆过程,则该隔离系统的△S 增加。√

5、不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。×

选择题

1、任意两相平衡的克拉贝龙方程d T / d p = T ∆V H m m /∆,式中∆V m 及∆H m 的正负号B

A .一定是相反,即∆ V m > 0,∆H m < 0;或∆ V m < 0,∆H m > 0;

B .可以相同也可以不同,即上述情况均可能存在。

C .一定是∆V m > 0,∆H m >0 ;

D. 一定是∆V m <0,∆H m < 0 ;

2、下列热力学四个基本方程中不正确的式子是:D

A. dU= TdS -PdV ;

B. dH= TdS +VdP ;

C. dG=-SdT+VdP ;

D. dA=-SdT+PdV 。

3、液态水在100℃及101.325 kPa 下汽化成水蒸气,则该过程的D

A. ∆H = 0 ;

B. ∆S = 0;

C. ∆A = 0;

D. ∆G = 0 。

4、已知某化学反应的∑νB •C p, m (B) > 0,则从T 1升温到T 2时,该反应的∆r H 与∆r S 都 : C

A. 不随温度升高变化;

B. 随温度升高而减小;

C. 随温度升高而增大;

D. ∆r H 增大∆r S 减小。

5、对于只作膨胀功的封闭系统,的值是:B A. 大于零; B. 小于零; C.

等于零; D. 不能确定。 6、某封闭物系进行了一个过程时,D

A. 物系的熵值一定增加;

B. 过程可逆则物系的熵差等于零;

C. 物系的熵值一定减小;

D. 物系的熵差可能大于零也可能小于零。

7、在263K 和101.325Kpa ,1mol 过冷水结成冰,则系统、环境的熵变及总熵变

为 C

A.0<∆系统S ,0<∆环境S ,0<∆总熵变S

V T A ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂

B.0>∆系统S ,0>∆环境S ,0<∆总熵变S

C.0<∆系统S ,0>∆环境S ,0>∆总熵变S

D.0<∆系统S ,0>∆环境S ,0<∆总熵变S

8、 A(l)+0.5B(g)=C(g) 在500K 、恒容条件下反应了 1mol 进度时热效应为-10.0 kJ 。若该反应气体为理想气体,在500K 、恒压条件下同样反应了 1mol 进度时,则热效应为: D kJ

A. 7.92;

B. -12.1;

C. 10.0;

D. -7.92

9、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 C

A. 可以达到同一终态;

B. 可以达到同一终态,但给环境留下不同的影响;

C. 不可能达到同一终态。

D .无法确定

答: “C 不可能到达同一终态 ”

10、公式∆H=Q p 适用于下列哪个过程 B

A. 理想气体从1013.25kPa 反抗恒定的外压101.325kPa 膨胀;

B. 273K, 101.325kPa 下冰融化成水;

C. 298K, 101.325kPa 下点解CuSO 4水溶液;

D. 气体从状态I 等温变化到状态II

11、由物质的量为n 的某纯理想气体组成的系统,若要确定该系统的状态,则系统的 D 必须确定。

A. p

B. V

C. T,U

D. T,P

12、2. 根据热力学第二定律,在一循环过程中 C 。

A .功与热可以完全互相转换;

B .功与热都不能完全互相转换;

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.

13. 在一带活塞绝热气缸中,W ’= 0条件下发生某化学反应后,系统的体积增大,温度升高,则此反应过程的W B ,△rU B ,△rH C ,△rS A ,△rG

B 。

A. 大于零;

B.小于零;

C. 等于零;

D. 可能大于也可能小于零.

14、在下过程中,△G =△A 的过程为 C 。

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