物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案.doc

物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案 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 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 ?H?S?T计算 11．相变过程的熵变可由12．当系统向环境传热时(Q 0，所以该过程为自发过程 14．冰在0℃，p15．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展 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展的，由根本方程可得?G = 0 20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -pdV = 0，此过程温度不变，?U = 0，代入热力学根本方程dU = TdS - pdV，因此可得dS = 0，为恒熵过程。

21．是非题： ⑴“某体系处于不同的状态，可以具有一样的熵值”，此话对否？ ⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ ⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？ ⑷ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例 ?V2?S?Rln-V?1⑸ 1mol理想气体进展绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，能否用公式：-- 计算该过程的熵变？ 22．在100℃、p时，1mol水与100℃的大热接触，使其向真空容器中蒸发成 100℃、p的水蒸气，试计算此过程的?S、?S(环) ?V2-S?Rln-V-?1?的适用条件是什么？ 23．24．指出以下各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？ ⑴ 理想气体自由膨胀过程； ⑵ 实际气体节流膨胀过程； ⑶ 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； ⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反响生成HCl； ⑸ 0℃、p时，水结成冰的相变过程； ⑹ 理想气体卡诺循环 25．a mol A与b mol B的理想气体，分别处于(T,V,pA)与(T,V,pB)的状态，等温等容混合为 (T,V,p)状态，那么?U、?H、?S、?A、?G何者大于零，小于零，等于零？ 26．一个刚性密闭绝热箱中，装有H2与Cl2混合气体，温度为298K，今用光引发，使其-化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知?fHm(HCl) = -94.56kJ·mol1，试判断该过程中?U、?H、?S、?A、?G是大于零，小于零，还是等于零？ 27．在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两局部，隔板两边各有1mol N2，其状态分别为298K、p0与298K、10p0，假设以全部气体为体系，抽去隔板后，那么Q、W、?U、?H、?S 中，哪些为零？ 二、单项选择题： ?H?S?T合适于以下过程中的哪一个？ 1．(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 3．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？ (A) 不变 ； (B) 可能增大或减小 ； (C) 总是增大 ； (D) 总是减小 4．对于克劳修斯不等式 dS-QT环，判断不正确的选项是： (A) dS-QT环必为可逆过程或处于平衡状态 ； (B) dS-QT环必为不可逆过程 ； (C) dS-QT环必为自发过程 ； (D) dS-QT环违背卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生 5．以下计算熵变公式中，哪个是错误的： (A) 水在25℃、p0下蒸发为水蒸气：?S-H-GT； -Q?dS--T-R ； (B) 任意可逆过程： ?S环境-(C) 环境的熵变：Q体系T环； ?S-HT (D) 在等温等压下，可逆电池反响：-6．当理想气体在等温(500K)下进展膨胀时，求得体系的熵变?S = l0 J·K1，假设该变化中所 1做的功仅为一样终态最大功的 10 ，该变化中从热吸热多少？ (A) 5000 J ； (B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。

7．1mol双原子理想气体的-H?T?V是： (A) 1.5R ； (B) 2.5R ； (C) 3.5R ； (D) 2R 8．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，那么体系与环境的熵变： (A) ?S(体) > 0，?S(环) > 0 ； (B) ?S(体) 0，?S(环) = 0 ； (D) ?S(体) > 0，?S(环) 0，?S(环) > 0 ； (B) ?S(体) 0 ； (C) ?S(体) > 0，?S(环) = 0 ； (D) ?S(体) 0，?G 0，?H > 0 ；(B) ?S > 0，?H 0 ；(D) ?S ?rHm/T ； (C) ?rSm ≥ ?rHm/T ； (D) ?rSm ≤ ?rHm/T 22．等容等熵条件下，过程自发进展时，以下关系肯定成立的是： (A) ?G 0，?S > 0，?G 0，W > 0，?S = 0，?G = 0 ； (D) Q 0，?S = 0，?G = 0 25．以下过程满足 ?S?0,QT环?0 的是： (A) (B) (C) (D) 恒温恒压(273 K，325 Pa)下，1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ； 氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ； 理想气体自由膨胀 ； 绝热条件下化学反响 。

26．吉布斯自由能的含义应该是： (A) 是体系能对外做非体积功的能量 ； (B) 是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ； (C) 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ； (D) 按定义理解 G = H - TS 27．在 -10℃、.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程中，以下哪个公式可以适用： ?H-G?S?T(A) ?U = T?S； (B) ； (C) ?H = T?S + V?p； (D) ?GT,p = 0 28．对于封闭体系的热力学，以下各组状态函数之间的关系中正确的选项是： (A) A > U ； (B) A μ4 > μ3 > μ1 > μ5 > μ6 ； (B) μ6 > μ5 > μ4 > μ3 > μ2 > μ1 ； (C) μ4 > μ5 > μ3 > μ1 > μ2 > μ6 ； (D) μ1 > μ2 > μ4 > μ3 > μ6 > μ5 38．在恒焓恒压条件下，均相单组分封闭体系，到达平衡的判据是： (A) ?S = 0 ； (B) ?U = 0 ； (C) ?A = 0 ； (D) ?G = 0 。

-XXi--n?i--T,p,nj?i-T--V?S应等于： 39．对于双原子分子的理想气体，?5T2T5V7T-(A) 3V； (B) 5V； (C) 3T； (D) 5V 40．任一单组分体系，恒温下，其气(g)、液(l)态的化学势(μ)与压力(p)关系图正确是： (A) (1) ； (B) (2) ； (C) (3) ； (D) (4) 第 页 共 页。