第三章习题答案

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
V T A ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂
A.0<∆系统S ，0<∆环境S ，0<∆总熵变S
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 。

A. 液体在正常沸点下汽化为蒸气;
B. 理想气体绝热可逆膨胀;
C. 理想气体A与B在恒温下混合;
D. 恒温、恒压下的可逆反应过程。

15、理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀，吸热Q，所做的功是变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为：C
A．Q/T B. 0
C. 5Q/T
D.-Q/T。