南京大学_物理化学B、热力学第二定律

力，为什么两者的 ΔS 都大于零，即 ΔS2> 0，ΔS3> 0，这样的结论是否有问题？ 0699 对于孤立体系中发生的实际过程，下列各式中不正确的是： (A) W = 0 (B) Q = 0 (C) ΔS > 0 (D) ΔH = 0 0700 一定量的气体在气缸内， (1) 经绝热不可逆压缩，温度升高，ΔS > 0 ； (2) 经绝热不可逆膨胀，温度降低，ΔS < 0 。 两结论对吗？ 0701 熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加。 此结论对吗？ 0702 体系由平衡态 A 变到平衡态 B，不可逆过程的熵变一定大于可逆过程的熵变，对吗 ？ 0703 凡是 ΔS > 0 的过程都是不可逆过程，对吗？ 0704 任何气体经不可逆绝热膨胀时, 其内能和温度都要降低，但熵值增加。对吗？任何气体 如进行绝热节流膨胀，气体的温度一定降低，但焓值不变。对吗？ 0705 理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？ ( ) (A) ΔH (B) ΔG (C) ΔS (D) ΔU 0706 由于热功交换的 ，而在公式中引入的 ，这对于其它过程（包括化学过 程）同样适用。因而对所有的不可逆过程就找到了一个共同的判别准则。 0707 当一个不可逆过程发生之后， 0708 牙齿的珐琅质可近似看作是由羟基–磷灰石化合物 3Ca3(PO4) Ca(OH)2 构成的。 已知羟基离子可被氟离子取代，生成 3Ca3(PO4) CaF2，可存在于牙齿构造中使对龋齿 有更大的抵抗力。如果用氟化亚锡溶液加入牙膏中，使之发生上述变化是否可能。 [298 K,CaF2(s)]=-1167 kJ·mol-1 已知：ΔfG $ m ΔfG $ [298 K,Sn(OH)2(s)]=-492 kJ·mol-1 m ΔfG $ [298 K,Ca(OH)2(s)]=-899 kJ·mol-1 m
的熵变外,还要考虑________的熵变。 0655 在隔离体系中，由比较 向，这就是 0656 卡诺认为：“ 理。 0657 从热力学第 0671 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： (A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 4 0672 0673 从始态 A 经可逆过程到达终态 B, 则 S= ( ) 定律证明的 定理是为了解决热机的最高效率可达多少这一问题的。 的状态向比较 的本质。 的状态变化，是自发变化的方
∆ S 体 >0， ∆ S 环 =0 ∆ S 体 >0， ∆ S 环 <0
0693 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) 0694 有三个大热源,其温度 T3>T2>T1，现有一热机在下面两种不同情况下工作： (1) 从 T3 热源吸取 Q 热量循环一周对外作功 W1，放给 T1 热源热量为(Q-W1) (2) T3 热源先将 Q 热量传给 T2 热源，热机从 T2 热源吸取 Q 热量循环一周 , 对外作功 W2，放给 T1 热源 (Q-W2) 的热量 ( ) 则上述两过程中功的大小为： (A) W1> W2 (B) W1= W2 (C) W1< W2 (D) W1≥W2 0695 ( ) 求任一不可逆绝热过程的熵变 ΔS 时，可以通过以下哪个途径求得？ (A) 始终态相同的可逆绝热过程 (B) 始终态相同的可逆恒温过程 (C) 始终态相同的可逆非绝热过程 (D) (B) 和 (C) 均可 0696 ( ) 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) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (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 0697 将气体绝热可逆膨胀到体积为原来的两倍，此时体系的熵增加吗？将液体绝热可逆地 汽化为气体时，熵将如何变化？ 0698 1mol 单原子分子理想气体的始态为 25 ℃和 5×101.325 kPa。 (1) 经绝热可逆膨胀过程,气体的压力变为 101.325 kPa，此过程的S1= 0； (2) 在外压 101.325 kPa 下，经恒外压绝热膨胀至气体压力为 101.325 k Pa， 此过程的 ΔS2> 0； (3) 将过程 (2) 的终态作为体系的始态，在外压 5×101.325 kPa 下，经恒外压、 绝热压 ∃ 缩至气体压力为 5p ，此过程的 ΔS3> 0。 试问： (A) 过程 (1) 和过程 (2) 的始态 相 同，终态 压 力也 相 同，为什么熵的变化不同，即 ΔS1= 0， ΔS2> 0，这样的结论是否有问题？请论证之。 (B) 过程 (3) 的始态就是过程 (2) 的终态, 过程 (3) 的终态压力就是过程 (2)的始态压
$ = -0.14 V Sn 2+ + 2e − → Sn (s),了。
=2.87 V F2 (g) + 2e − → 2F − , E $ 2
0709
H2–O2 燃料电池是用 p $ 的气体进行补充的。 在 298 K 时，该电池释放的功率为 1 kW。 已知燃料消耗的速度相同，估算 363 K 时电池输出的功率。 （忽略体积功，在温度变化不大 时， ΔfH $ [H2O(l)]和 ΔfG $ [H2O(l)]可视作常数） m m ΔfH $ [298 K,H2O(l)]=-285 kJ·mol-1 m ΔfG $ [298 K,H2O(l)]=-237 kJ·mol-1 m 0731 将一玻璃球放入真空容器中，球中已封入 1mol H2O(l) (101.3 kPa,373 K) ，真空容器 内部恰好容纳 1mol 的 H2O(g) (101.3 kPa,373 K) ，若保持整个体系的温度为 373 K，小球 被击破后，水全部汽化成水蒸气，计算 Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF。根据计算结 果，这一过程是自发的吗？用哪一个热力学性质作为判据？试说明之。 已知水在 101.3 kPa，373 K 时的汽化热为 40 668.5 J·mol-1。 0733 p∃ ， 100℃ 下， 1mol H2O(l) 与 100℃大 热源接 触 ，使 水 在真空 容器 中 汽 化为 101.325 kPa 的 H2O(g)，设此过程的功为 W，吸热为 Q，终态压力为 p，体积为 V，用它们分别表 示 ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF，下列答案哪个是正确的？ ( )
。”这就是卡诺定
当封闭体系发生变化时,应该用_________________过程中的热温商来衡量它的变化值。
∫
B A
(δ Q/T)R, 如果 A 和 B 两个平衡状态十分接
近,dS=_____________________ 。 0674 (1) 试由热力学第一定律和熵的定义推导: dS=(1/T)(∂U/∂T)VdT+(1/T)[(∂U/∂V)T+p]dV (2) 利用上式计算 1 mol 范德华气体在恒温下体积由 V1 可逆地变到 V2 时的U 和G。 0675 理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中体系的熵变 ∆ S 体 及环境的 熵变 ∆ S 环 应为： (A) (C) 0691 在绝热封闭条件下，体系的S 的数值可以直接用作过程方向性的判据, ∆S = 0 表示可逆过程；S > 0 表示 ________ ；S < 0 表示 __________ 。 0692 在绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变：( ) (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不能确定 （ ） （B） ∆ S 体 <0， ∆ S 环 =0 （D） ∆ S 体 <0， ∆ S 环 >0
(C) ΔG = 0 0740
(D) ΔU = 0
理想气体向真空膨胀，体积由 V1 变到 V2，其 ΔU _____ ，ΔS _____ 。 0742 H2 和 O2 在绝热钢瓶中生成水的过程： (A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 0743 (1) 请写出 Gibbs 对热力学及化学热力学的八个贡献； （只写出二个或二个以下者都不得分） (2) 将某纯物质的液体用活塞封闭在一个绝热的筒内，其温度为 T0，活塞对液体的压力 正好是该液体在 T0 时的蒸气压 p0，假设该液体的物态方程为 Vm=V
热力学第二定律 0601 任意体系经一循环过程, ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF 均为零，此结论对吗？ 0622 一可逆热机在三个热源间工作，当热机从 T1 热源吸热 1200 J，作功 200 J 时，试求： (1) 其他两个热源与热机交换的热量，指出热机是吸热还是放热； (2) 各热源的熵变和总熵变。 已知各热源 T1，T2，T3 的温度分别为 400 K，300 K，200 K。 0623 理想热机效率 = (T2-T1)/T2，当 T1→0， →1 时，从热源中获得的热都转化为功， 这违反了热力学第二定律，因此 T1 不能为零，即绝对零度不能达到。由此看来，似乎第三 定律能够从第二定律引出来，你能发现推论中的问题吗？ 0624 理想气体绝热向真空膨胀，则： (A) ΔS = 0，W = 0 (B) ΔH = 0，ΔU = 0 (C) ΔG = 0，ΔH = 0 (D) ΔU = 0，ΔG = 0 0625 试证明，将一个恒温可逆过程和两个绝热可逆过程组合起来，不能成为循环。 0628 一切自发变化都有一定的__________________,并且都是不会________________进行的, 这就是自发变化的共同特征。 0629 一个自发变化发生后 ,不可能使__________________都恢复到原来的状态而不留下任何 影响,也就是说自发变化是_____________________ 。 0630 夏季在四周均绝热的室内将电冰箱门打开,接通电源,则室内的温度将：( ) (A) 降低 (B) 升高 (C) 不变 (D) 不能确定是升高还是降低 0651 判断下列说法是否正确并说明原因： (1) 夏天将室内电冰箱门打开，接通电源，紧闭门窗 (设墙壁、门窗均不传热 ),可降低 室温； (2) 可逆机的效率最高，用可逆机去拖动火车，可加快速度； (3) 在绝热封闭体系中发生一个不可逆过程从状态 I→II，不论用什么方法体系再也 回不到原来状态 I ； (4) 封闭绝热循环过程一定是个可逆循环过程。 0652 根 。” 0653 卡诺热机的效率只与 9101 用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时 ,体系必须是____________,除了考虑 _______ 有关，而与 无关。 据 卡 诺 定 律 ， 可 得 到 如 下 推 论 “ ( )
0734 请判断理想气体节流膨胀过程中，体系的 ΔU，ΔH，ΔS，ΔF，ΔG 中哪些一定为 零？ 0735 请判断实际气体节流膨胀过程中，体系的 ΔU，ΔH，ΔS，ΔF，ΔG 中哪些一定为 零？ 0736 请判断实际气体绝热自由膨胀过程中，体系的 ΔU，ΔH，ΔS，ΔF，ΔG 中哪些一 定为零？ 0737 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格： 0，ΔS _____ 0。 实际气体绝热自由膨胀，ΔU 0738 选择“＞”、 “＜”、 “＝”中的一个填入下列空格： 理想气体经节流膨胀，ΔS _____ 0，ΔG _____ 0。 0739 对实际气体的节流膨胀过程，有 (A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 ( )