第二章习题

第二章热力学第二定律一、判断与问答题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ΔS = 0，绝热不可逆膨胀过程的ΔS > 0，绝热不可逆压缩过程的ΔS < 0。

( ) 5.为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。

( ) 6.平衡态熵最大。

( ) 7.在任意一可逆过程中ΔS = 0，不可逆过程中ΔS > 0。

( ) 8.理想气体经等温膨胀后，由于ΔU = 0，所以吸的热全都转化为功，这与热力学第二定律矛盾。

( ) 9. 自发过程的熵变ΔS > 0。

( )10. 相变过程的熵变可由HS T ∆∆=计算。

( )11. 一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

( )12. 冰在0℃，p Θ下转变为液态水，其熵变0HS T ∆=>，所以该过程为自发过程。

( )13. 自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。

( )14. 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行。

( )15. 冷水结冰的过程是在恒温、恒压，不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得ΔG = 0。

( )16. 理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以0pdV -=，此过程温度不变，ΔU = 0，代入热力学基本方程dU TdS pdV =-，因而可得d S = 0，为恒熵过程。

( )17. (1)某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值。

( )(2)体系状态变化了，所有的状态函数都要变化。

( )(3)自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程?举一例。

(4) l mol 理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V 1变到V 2，可以用公式：21ln V S R V ∆=⎛⎫ ⎪⎝⎭计算该过程的熵变。

二、单选题1. HS T ∆∆=适合于下列过程中的哪一个? ( )(A)恒压过程 (B)绝热过程 (C)恒温过程 (D)可逆相变过程2. 可逆热机的效举高，因此由可逆热机带动的火车： ( )(A)跑得最快 (B)跑得最慢 (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 Q T δ≥环，判断不正确的是: ( )(A) dS Q T δ=环必为可逆过程或处于平衡状态(B) dS Q T δ>环必为不可逆过程 (C) dS Q T δ>环必为自发过程 (D) dS Q T δ<环违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生5. 下列计算熵变公式中，哪个是错误的： ( )(A)水在25℃、p Θ下蒸发为水蒸气H GS T ∆-∆∆= (B)任意可逆过程RQ dS T ∂=∂⎛⎫ ⎪⎝⎭ (C)环境的熵变Q S T ∆=-体系环境环境 (D)在等温等压下，可逆电池反应：HS T ∆∆=6. 当理想气体在等温(500 K)下进行膨胀时，求得体系的熵变ΔS = 10 J·K -1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的110，该变化中从热源吸热多少: ( )(A) 5000 J (B) 500 J (C) 50 J (D) 100 J8. 理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变:( )(A)ΔS (体) > 0，ΔS (环) > 0 (B) ΔS (体) < 0，ΔS (环) < 0(C) ΔS (体) > 0，ΔS (环) = 0 (D) ΔS (体) > 0，ΔS (环) < 09. 一理想气体与温度为T 的热源接触，分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一终态，巳知2R Ir W W =，下列式子中不正确的是: ( )(A)R Ir S S ∆>∆ (B) R Ir S S ∆=∆ (C) 2R Ir S Q T ∆=(D)00S S S S S S ∆=∆∆=∆=∆∆>总体环总体环（等温可逆）+，（等温不可逆）+ 10. 计算熵变的公式dU pdV S T +∆=⎰适用于下列哪个过程： ( )(A) 理想气体的简单状态变化(B) 无非体系功的封闭体系的简单状态变化过程(C) 理想气体的任意交化过程 （D ）封闭体系的任意变化过程11. 2 mol 理想气体B ，在300 K 时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其ΔS (J·K -1) 为: ( )(A)–5.76 (B)331 (C)5.76 (D)11.5212. 如下图所示，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： ( )(A)图1 (B)图2 (C)图3 (D)图 413.某体系等压过程A →B 的焓变ΔH 与温度T 无关，则该过程的: ( )(A) ΔU 与温度无关 (B) ΔS 与温度无关(C) ΔF 与温度无关 (D) ΔG 与温度无关14. 等温下，一个反应aA bB dD eE +=+的0r p C ∆=，那么: ( )(A)ΔH Θ与T 无关，ΔS Θ与T 无关，ΔG Θ与T 无关(B) ΔH Θ与T 无关，ΔS Θ与T 无关，ΔG Θ与T 有关(C) ΔH Θ与T 无关，ΔS Θ与T 有关，ΔG Θ与T 有关(D) ΔH Θ与T 无关，ΔS Θ与T 有关，ΔG Θ与T 无关15. 下列过程中ΔS 为负值的是哪一个: ( )(A)液态溴蒸发成气态溴 (B)222SnO (s)2H (g)Sn(s)2H O(l)+=+(C)电解水生成H 2和O 2 (D)公路上撒盐使冰融化16. 熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是： ( )(A)同一种物质 (B)同种物质温度越高熵值越大(C)分子内含原子数越多熵值越大 (D) 0 K 时任何物质的熵值都等零17. 25 ℃时，将11.2升O 2与11.2升N 2混合成11.2升的混合气体，该过程: ( )(A) ΔS > 0，ΔG < 0 (B) ΔS < 0，ΔG < 0(C) ΔS = 0，ΔG = 0 (D) ΔS = 0，ΔG < 018. 有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，这反应是： ( )(A) ΔS > 0，ΔH > 0 (B) ΔS > 0，ΔH < 0(C) ΔS < 0，ΔH > 0 (D) ΔS < 0，ΔH < 019. ΔG =ΔA 的过程是： ( )(A)22H O(,373K,)H O(,373K,)l p g p ΘΘ→(B)22N (,400K,1000kPa)N (,400K,100kPa)g g →(C)等温等压下，223N ()3H ()NH ()g g g +→(D)Ar(,,)Ar(,100,)g T p g T p ΘΘ→+20. 等温等压下进行的化学反应，其方向由Δr H m 和Δr S m 共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式: ( )(A)r m r m S H T ∆=∆ (B) r m r m S H T ∆>∆(C) r m r m S H T ∆≥∆ (D) r m r m S H ∆≤∆21. 一个已充电的蓄电池以1.8V 输出电压放电后，用2.2V 电压充电使其恢复原状，则总的过程热力学量变化： ( )(A)Q < 0，W > 0，ΔS > 0，ΔG < 0 (B) Q < 0，W < 0，ΔS < 0，ΔG < 0(C) Q > 0，W > 0，ΔS = 0，ΔG = 0 (D) Q < 0，W > 0，ΔS = 0，ΔG = 022. 下列过程满足ΔS>0，=0Q T 环的是: ( )(A)恒温恒压(273 K ，101325 Pa)下，l mol 的冰在空气升华为水蒸气(B)氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀(C)理气体自由膨胀 (D)绝热条件下化学反应23. 在–10℃，101.375 kPa 下，1 mol 水凝结成冰的过程中，下列哪个公式可以适用： ( )(A)U T S ∆=∆ (B)H G S T∆-∆∆= (C) U T S V p ∆=∆+∆ (D),0T p G ∆=24. 对于封闭体系的热力学，下列各组状态函数之间的关系中正确的是: ( )(A)A > U (B) A < U (C) G < U (D)H < A25. 热力学基本方程dG SdT Vdp =-+，可适用于下列哪个过程: ( )(A)298K 、标准压力下，水气化成蒸汽 (B)理想气体向真空膨胀(C)电解水制取氢气 (D)223N 3H 2NH +→，未达到平衡26.下列过程可用m n H S T∆∆=计算的是： ( ) (A)恒温恒压下无非体积功的化学反应 (B)恒温恒压下可逆原电池反应(C)恒温恒压下任意相变 (D)恒温恒压下任意可逆相变27. n 摩尔理想气体的ST p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭值等于: ( ) (A)V R (B) V nR (C) V V C (D) pV C 28. 对于1mol 双原子分子的理想气体，S T V ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭应等于： ( ) (A)53T V (B) 25T V - (C) 53V T (D) 75T V-。