热力学第二定律自测题+答案

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第08章(热力学第二定律)习题答案

思考题8-1 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的.(A) 热量能从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体.(B) 功可以全部变为热，但热不能全部变为功.(C) 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩.(D) 有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，反之则不行. [ C ]8-2 有人说： “不可逆过程就是不能往反方向进行的过程” 对吗？为什么？［不可逆过程并不是一定不能往反方向进行的过程,而是往反方向进行的过程中用任何方法都不能使系统和外界同时复原］8-3 有人设计一台卡诺热机(可逆的)．每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ，向 300 K 的低温热源放热 800 J．同时对外作功 1000 J，这样的设计是(A) 可以的，符合热力学第一定律．(B) 可以的，符合热力学第二定律．(C) 不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量．(D) 不行的，这个热机的效率超过理论值．［ D ］［卡诺热机效率最大: % 25 1 12 = - = T T h ］ 8-4 某人设想一台可逆卡诺热机，循环一次可以从400K 的高温热源吸热1800J，向300K 的低温热源放热 800J，同时对外作功 1000J. 试分析这一设想是否合理？为什么？[ 违背熵增原理 ]8-5 下列过程是否可逆，为什么？(1) 通过活塞(它与器壁无摩擦)，极其缓慢地压缩绝热容器中的空气；(2) 用旋转的叶片使绝热容器中的水温上升(焦耳热功当量实验)．解:(1)是可逆过程。

此过程是无损耗的准静态过程，当活塞(它与器壁无摩擦)，极其缓慢地绝热膨胀时，系统和外界都可复原，故是可逆过程。

（2）是不可逆过程。

功可完全转化为热，但在无外界影响下，热能却不能完全转化为机械能。

8-6 关于可逆过程和不可逆过程的判断：(A) 可逆热力学过程一定是准静态过程．(B) 准静态过程一定是可逆过程．(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(D) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程．以上四种判断，其中正确的是哪些？ [ A，D ]8-7 在所给出的四个图象中，哪个图象能够描述一定质量的理想气体，在可逆绝热过程中，密度随压强的变化？ [ D ]88 从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个怎样的状态转变过程？一切实际过程都向着什么方向进行？ [ 从几率较小的状态到几率较大的状态；状态的几率增大 (或熵值增加) ]89 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度及熵如何变化？ [ 温度不变；熵增加 ]810 在一个孤立系统内，一切实际过程都向着什么方向进行？这就是热力学第二定律的统计意义．从宏观上说，一切与热现象有关的实际过程都是可逆的吗？ [ 状态几率增大；都是不可逆的 ]811 所谓第二类永动机，从功能量转换角度来讲，是一种什么形式的机器？它不可能制成是因为违背了热学中的哪条定律？ [ 从单一热源吸热，在循环中不断对外作功的热机；热力学第二定律 ]812 熵是什么的定量量度？若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将如何变化？ [ 大量微观粒子热运动所引起的无序性(或热力学系统的无序性) ；增加] 思考题 8-7图。

第3章第二定律自测题教学内容

第3章第二定律自测题1．由热力学第二定律可知，在任一循环过程中( )。

(A)功与热都可以完全互相转换；(B)功可以完全转变为热，而热却不能完全转变为功； (C)功与热都不能完全互相转换；(D)功不能完全转换为热，而热却可以完全转变为功。

2．在封闭系统内发生任何绝热过程的S ∆( )。

(A)一定是大于零；(B)一定是小于零；(C)一定是等于零；(D)可能是大于零也可能是等于零。

3．在隔离系统内发生任何明显进行的过程，则此过程系统总的熵变iso S ∆( )。

(A)＞0；(B)＝0；(B)＜0；(D)条件不全无法确定。

4．在绝热、恒压、W '＝0的封闭系统内，发生下列化学过程：C 2H 5OH(1)＋3O 2(g)＝2CO 2(g)＋3H 2O(g) 此过程的W ( )；r m H ∆( )；r m U ∆( )；r m S ∆( )。

(A)大于零；(B)等于零；(C)小于零；(D)无法确定。

5．在绝热、恒容、w′＝0的封闭系统内，发生下列反应：CH 3OH(g)＋1.5O 2(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(g)此反应的r m U ∆( )；r m H ∆( )；r m S ∆( )。

(A)＞0；(B)＜0；(C)＝0；(D)无法确定。

6．物质的量一定的双原子理想气体，经节流膨胀后，系统的压力明显下降，体积变大。

此过程的U ∆( )；H ∆( )；S ∆( )；G ∆( )；A ∆( )。

(A)>0；(B)＝0；(B)＜0；(B)不能确定。

7．物质的量一定的某实际气体，向真空中绝热膨胀之后，系统的p 与V 之积变小，温度降低，则此过程的U ∆( )；H ∆( )；S ∆( )。

(A)＞0；(B)＜0；(B)＝0；(B)不能确定。

8．加压的液态氨NH 3(1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3(g )，则此过程的U ∆( )；H ∆( )；S ∆( )。

(A)＞0；(B)＝0；(B)＜0；(B)不能确定。

热力学第二定律自测题+答案学习资料

1、理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态，该过程中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为：(D )(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=02、下列四种表述：(2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是d S > 0”。

(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

(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d S > 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：( C)(A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(3) (D) (1)，(4)(B) 因为绝热可逆ΔS = 0 ，绝热不可逆∆S > 0。

所以状态函数S不同，故终态不能相同。

(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) 可达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定4、下列表达式中不正确的是：(B)(A) (∂U/∂V)S = -p（适用于任何物质）(B) d S = Cp dln(T/K)- nR dln(p/p∃) （适用于任何物质）(C) (∂S/∂V)T = (∂p/∂T)V（适用于任何物质）(D) (∂U/∂p)T = 0 （适用于理想气体）5、N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( )(C) 因为Q R= 0 故ΔS = 0(A) ΔU= 0 (B) ΔA= 0 (C) ΔS= 0 (D) ΔG = 06、在下列结论中,正确的划“√”，错误的划“×”。

下列的过程可应用公式△S =nR ln(V2/V1) 进行计算：(1) 理想气体恒温可逆膨胀( √) (2) 理想气体绝热可逆膨胀( ×)(3) 373.15 K 和101.325 kPa 下水的汽化( ×) (4) 理想气体向真空膨胀( √)7、将1 mol 甲苯在101.325 kPa，110 ℃（正常沸点）下与110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成101.325 kPa 下的蒸气。

热力学第二定律复习题及解答

第三章热力学第二定律一、思考题1. 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。

这说法对吗？答：前半句是对的，后半句却错了。

因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程。

2. 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗，这是否与第二定律矛盾呢？答：不矛盾。

Claususe 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。

而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热。

热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。

3. 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs 自由能最小？答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大。

等温、等压、不作非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。

4. 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。

为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算？答：不可能。

若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。

反之，若有相同的终态，两个过程绝不会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的其他可逆过程，才能有相同的始、终态。

5. 对处于绝热瓶中的气体进行不可逆压缩，过程的熵变一定大于零，这种说法对吗？答：说法正确。

根据Claususe 不等式TQS d d ≥，绝热钢瓶发生不可逆压缩过程，则0d >S 。

6. 相变过程的熵变可以用公式H ST∆∆=来计算，这种说法对吗？答：说法不正确，只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件，相变过程的熵变可以用公式THS ∆=∆来计算。

7. 是否,m p C 恒大于 ,m V C ?答：对气体和绝大部分物质是如此。

但有例外，4摄氏度时的水，它的,m p C 等于,m V C 。

8. 将压力为101.3 kPa ，温度为268.2 K 的过冷液体苯，凝固成同温、同压的固体苯。

已知苯的凝固点温度为278.7 K ，如何设计可逆过程？答：可以将苯等压可逆变温到苯的凝固点278.7 K ：9. 下列过程中，Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG 和ΔA 的数值哪些为零？哪些的绝对值相等？（1）理想气体真空膨胀；（2）实际气体绝热可逆膨胀；（3）水在冰点结成冰；（4）理想气体等温可逆膨胀；（5）H 2（g ）和O 2（g ）在绝热钢瓶中生成水；（6）等温等压且不做非膨胀功的条件下，下列化学反应达到平衡：H 2（g ）+ Cl 2（g ）（g ）答：（1）0Q WU H ==∆=∆=（2）0, R Q S U W =∆=∆= （3）e 0, , P G H Q A W ∆=∆=∆= （4）e 0, =, U H Q W G A ∆=∆=-∆=∆ （5）e = 0V U Q W ∆==（6）0=W，H U Q ∆=∆=，0=∆=∆G A10. 298 K 时，一个箱子的一边是1 mol N 2 (100 kPa)，另一边是2 mol N 2 (200 kPa )，中间用隔板分开。

热力学第二定律复习题及答案

热力学第二定律复习题集答案1 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 = 02. 方程2ln RT H T P m βα∆=d d 适用于以下哪个过程?A. H 2O(s)= H 2O (l) B. H2O(s)= H2O(g) C. NH 4Cl (s)= NH 3(g)+HCl(g) D. NH 4Cl(s)溶于水形成溶液3. 反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe (s) 的∆r H 为正, ∆r S 为正（假定∆r H ，∆r S 与温度无关），下列说法中正确的是）:A. 低温下自发，高温下非自发；B. 高温下自发，低温下非自发；任何温度下均为非自发过程；D. 任何温度下均为自发过程。

4. 对于只作膨胀功的封闭系统 pT G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 的值:A 、大于零； B 、小于零； C 、等于零； D 、不能确定。

5．25℃下反应 CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g) θm r H ∆= - 90.6kJ ·mol -1，为提高反应的平衡产率，应采取的措施为。

A. 升高温度和压力B. 降低温度和压力C. 降低温度，升高压力D. 升高温度，降低压力6．ΔA=0 的过程应满足的条件是:A. 逆绝热过程B. 等温等压且非体积功为零的过程C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程7.ΔG=0 A. 逆绝热过程 B. 等温等压且非体积功为零的过程 C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程8.关于熵的性质A. 环境的熵变与过程有关B. 某些自发过程中可以为系统创造出熵C. 熵变等于过程的热温商 D. 系统的熵等于系统内各部分熵之和9. 在一绝热恒容的容器中, 10 mol H 2O(l)变为10 mol H 2O(s)时,如果不做非体积功:A. ΔSB. ΔGC. ΔHD. ΔU10．在一定温度下，发生变化的孤立系统，其总熵 : A. 不变 B. C. 总是减小 D. 总是增大11. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中: A. ΔS=0 B. ΔG=0 U=012．在0℃、101.325KPa 下，过冷液态苯凝结成固态苯，) <0 C.△S + △S(环) >0 D. △S + △S(环) <013. 理想气体绝热向真空膨胀，则： A. ΔS = 0，W = 0 B. ΔH = 0，ΔU = 0 C. Δ14. ∂T)V = -S C. (∂H/∂p)S = V D. (∂U/∂V)S = p15.任意两相平衡的克拉贝龙方程d T / d p = T ∆V H mm /∆，式中∆V m 及∆H m Vm ∆V m < 0，∆H m < 0 ； C.；或∆ V m < 0，∆H m > 0；D.可以相同也可以不同，即上述情况均可能存在。

物理化学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;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．由于系统经循环过程后回到始态,S = 0,所以一定是一个可逆循环过程;7．平衡态熵最大;8．在任意一可逆过程中S = 0,不可逆过程中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;11．相变过程的熵变可由T HS ∆=∆计算;12．当系统向环境传热时Q < 0,系统的熵一定减少;13．一切物质蒸发时,摩尔熵都增大;14．冰在0℃,p 下转变为液态水,其熵变T HS ∆=∆>0,所以该过程为自发过程;15．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行; 18．系统由V 1膨胀到V 2,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行的,由基本方程可得G = 0;20．理想气体等温自由膨胀时,对环境没有做功,所以 -p d V = 0,此过程温度不变,U = 0,代入热力学基本方程d U = T d S - p d V ,因而可得d S = 0,为恒熵过程;21．是非题：⑴“某体系处于不同的状态,可以具有相同的熵值”,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;⑸ 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V 1变到V 2,能否用公式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆12ln VV R S计算该过程的熵变22．在100℃、p时,1mol 水与100℃的大热源接触,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;23．⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆12ln V V R S 的适用条件是什么 24．指出下列各过程中,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p 1,T 1状态绝热可逆变化到p 2,T 2状态；⑷ H 2和Cl 2在刚性绝热的容器中反应生成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 ,p A 与T ,V ,p B 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H 2与Cl 2混合气体,温度为298K,今用光引发,使其化合为HClg,光能忽略,气体为理想气体,巳知m f H ∆HCl = ·mol -1,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部分,隔板两边各有1mol N 2,其状态分别为298K 、p 0与298K 、10p 0,若以全部气体为体系,抽去隔板后,则Q 、W 、U 、H 、S 中,哪些为零二、单选题：1．T HS ∆=∆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环Q dS δ≥,判断不正确的是： A 环T Q dS δ=必为可逆过程或处于平衡状态； B 环T Q dS δ>必为不可逆过程； C 环T Q dS δ>必为自发过程；D 环Q dS δ<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 0下蒸发为水蒸气：T GH S ∆-∆=∆；B 任意可逆过程：R T Q dS ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= ； C 环境的熵变：环体系环境T Q S -=∆；D 在等温等压下,可逆电池反应：T HS ∆=∆;6．当理想气体在等温500K 下进行膨胀时,求得体系的熵变S = l0 J·K -1,若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的 101,该变化中从热源吸热多少A 5000 J ；B 500 J ；C 50 J ；D 100 J ;7．1mol 双原子理想气体的()V T H ∂∂是： A ；B ；C ；D 2R ;8．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 S 体 > 0,S 环 > 0 ； B S 体 < 0,S 环 < 0 ； C S 体 > 0,S 环 = 0 ；D S 体 > 0,S 环 < 0 ;9．一理想气体与温度为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,已知 Ir R 2W W = ,下列式子中不正确的是：A Ir R S S ∆>∆；B Ir R S S ∆=∆；C T Q S Ir R 2=∆；D 总S ∆等温可逆0=∆+∆=环体S S ,总S ∆不等温可逆0>∆+∆=环体S S ;10．计算熵变的公式⎰+=∆T pdVdU S 适用于下列：A 理想气体的简单状态变化；B 无体积功的封闭体系的简单状态变化过程；C 理想气体的任意变化过程；D 封闭体系的任意变化过程；11．实际气体CO 2经节流膨胀后,温度下降,那么： A S 体 > 0,S 环 > 0 ； B S 体 < 0,S 环 > 0 ； C S 体 > 0,S 环 = 0 ；D S 体 < 0,S 环 = 0 ;12．2mol理想气体B,在300K时等温膨胀,W = 0时体积增加一倍,则其S J·K-1为：A ； B 331 ； C ； D ;13．如图,可表示理想气体卡诺循环的示意图是：A 图⑴；B 图⑵；C 图⑶；D 图⑷ ; 14．某体系等压过程A→B的焓变H与温度T无关,则该过程的：A U与温度无关；B S与温度无关；C F与温度无关；D G与温度无关 ;15．等温下,一个反应a A + b B = d D + e E的r C p = 0,那么：A H与T无关,S与T无关,G与T无关；B H与T无关,S与T无关,G与T有关；C H与T无关,S与T有关,G与T有关；D H与T无关,S与T有关,G与T无关 ;16．下列过程中S为负值的是哪一个：A 液态溴蒸发成气态溴；B SnO2s + 2H2g = Sns + 2H2Ol ；C 电解水生成H2和O2； D 公路上撤盐使冰融化 ;17．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 同一种物质的()()()s l g m m m S S S >>；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 0K 时任何纯物质的熵值都等于零 ;18．25℃时,将升O 2与升N 2混合成升的混合气体,该过程： A S > 0,G < 0 ；B S < 0,G < 0 ；C S = 0,G = 0 ；D S = 0,G < 0 ;19．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 S > 0,H > 0 ；B S > 0,H < 0 ；C S < 0,H > 0 ；D S < 0,H < 0 ; 20．G = A 的过程是：A H 2Ol,373K,p 0H 2Og,373K,p 0 ；B N 2g,400K,1000kPaN 2g,400K,100kPa ；C 等温等压下,N 2g + 3H 2gNH 3g ；D Arg,T ,p 0Arg,T +100,p 0 ;21．等温等压下进行的化学反应,其方向由r H m 和r 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 S m = r H m /T ；BrS m > r H m /T ；C r S m ≥ r H m /T ； Dr S m≤ r H m /T ;22．等容等熵条件下,过程自发进行时,下列关系肯定成立的是： A G < 0 ；B F < 0 ；C H < 0 ；D U < 0 ;23．实际气体节流膨胀后,其熵变为：A ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆12ln VV nR S ；B⎰-=∆21d p p pT VS ；C⎰-=∆21d T T p TTC S ；D⎰-=∆21d T T VT T C S ;24．一个已充电的蓄电池以 V 输出电压放电后,用 V 电压充电使其回复原状,则总的过程热力学量变化：A Q < 0,W > 0,S > 0,G < 0 ；B Q < 0,W < 0,S < 0,G < 0 ；C Q > 0,W > 0,S = 0,G = 0 ；D Q < 0,W > 0,S = 0,G = 0 ;25．下列过程满足 0,0=>∆环T Q S 的是：A 恒温恒压273 K,101325 Pa 下,1mol 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) 理想气体自由膨胀；D 绝热条件下化学反应 ;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℃、下,1mol 水凝结成冰的过程中,下列哪个公式可以适用：A U = TS ； BT GH S ∆-∆=∆； C H = TS + Vp ； D G T,p = 0;28．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 < A ;29．、101325Pa 的水,使其与大热源接触,向真空蒸发成为、101325Pa 下的水气,对这一个过程,应选用哪一个作为过程方向的判据： A U ；B A ；C H ；D G ;30．热力学基本方程 d G = -S d T + V d p ,可适应用下列哪个过程：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 N 2 + 3H 22NH 3未达到平衡 ;31．下列过程可用T H n S m∆=∆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 ;32．1mol 范德华气体的T V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂应等于：Ab V R-m ；Bm V R；C 0 ； Db V R--m ;33．n 摩尔理想气体的S p T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂的值等于： AR V；BnR V；CV C V； DpC V ;34．下列各量中哪个是偏摩尔量：Aij n V T in F ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,； Bij n p T in S ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,； Cij n p T V H ≠⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,； Dij n p T iin ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,,μ;35．对多组分体系中i 物质的偏摩尔量ij n p T ii nX X ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=,,,下列叙述中不正确的是：A X i 是无限大量体系中i 物质每变化1mol 时该系统容量性质X 的变化量；B X 为容量性质,X i 也为容量性质；C X i 不仅决定于T 、p ,而且决定于浓度；D X = ∑n i X i ;36．对于吉布斯－杜亥姆公式,下列叙述不正确的是： A X = ∑n B X B ；B ∑n B d X B = 0 ；C ∑n B X B = 0 ；D 表明各物质偏摩尔之间有关系 ;37．已知水的六种状态：①100℃,p 0H 2Ol ；②99℃,2p 0H 2Og ；③100℃,2p 0H 2Ol ；④100℃、2p 0H 2Og ；⑤101℃、p 0H 2Ol ；⑥101℃、p 0H 2Og ;它们化学势高低顺序是：A μ2 > 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,达到平衡的判据是：A S = 0 ；B U = 0 ；C A = 0 ；D G = 0 ;39．对于双原子分子的理想气体,S V T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂应等于： A V T35；BV T52-；CT V35；DV T 57-;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 ;三、多选题：1．在以下偏导数中,大于零的有：A p T G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂；B T V A ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂； Cp T H ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂； D V S U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂； E S V U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂; 2．由热力学基本关系式,可导出 S V U ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 等于： A p T G ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂；B -p ；C T V A ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂； D V S U ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂；ET p G ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂; 3．体系的始态与终态之间有两种途径：A 为可逆途径；B 为不可逆途径;以下关系中不正确的是：A S A = SB ； B ∑δQ A /T = ∑δQ B /T ；C S B = ∫δQ B /T ；D S A = ∫δQ A /T ；E S B = ∫δQ A /T ;4．下列过程中,那些过程的G > 0：A 等温等压下,H 2Ol,375K,p 0H 2Og,375K,p 0 ；B 绝热条件下,H 2g,373K,p 0H 2g,300K, ；C 等温等压下,CuSO 4aq + H 2O −−→−电解Cus + H 2SO 4aq + O 2g ； D 等温等压下,Zn + CuSO 4aq −−→−原电池ZnSO4aq + Cu ； E 等温等压下,m CO 2 + n H 2O −→−光碳水化合物 ; 5．化学反应在等温等压下能自发进行的判据是：A S > 0 ；B G ≤ W ' ；C A < 0 ；D ∑νB μB < 0 ；E H < 0 ;6．在O 2理想气体的如下过程中,属于等熵过程的是：A 绝热恒容过程；B 等温可逆膨胀过程；C −−−−→−等温抽去隔板；D 绝热可逆膨胀；E 绝热恒外压膨胀 ;7．等温等压下,反应的热力学可能性随温度降低而增大的是： A Zns + H 2SO 4aqZnSO 4 + H 2g,p 0 ；B Zns + CuSO4aqZnSO4aq + Cus ；C 2CuCl2s + H2g2Cus + 2HClg ；D C2H4g + H2gC2H6g,p0；E CH4g + 2O2gCO2g + 2H2Ol ;8．下列过程中,S系 < 0,S环 > 0,S总 > 0 的过程是：A 等温等压H2Ol,270K,p0H2Os,270K,p0；B 等温等压H2Ol,373K,p0H2Og,373K,p0；C 等温等压H2Ol,383K,p0H2Og,383K,p0；D n mol理想气体恒外压等温压缩过程；E 1000K CaCO3sCaOs + CO2g ;9．378K、p0下,过热水的下列哪个物理量小于同温同压下水蒸气：A H m；B G m；C μ ；D S m；E A m ; 10．下列过程中,G > 0 的是：A 等温等压H2Ol,268K,p0H2Os,268K,p0；B 等温等压H2Ol,383K,p0H2Og,383K,p0；C H2Ol,373K,p0−−−→−向真空蒸发H2Og,373K,p0；D 等温等压H2Ol,373K,H2Og,373K, ；E 等温等压H 2Og,373K,50kPaH 2Ol,373K,50kPa ;11．常压下 -10℃过冷的水变成 -10℃的冰,在此过程中,体系的G 与H 如何变化： A G < 0,H > 0 ； B G > 0,H > 0 ；C G = 0,H = 0 ；D G < 0,H < 0 ；E G = 0,H < 0 ;12．在383K 、p 0下,1mol 过热水蒸汽凝结成水,则体系、环境及总熵变为： A S 体 < 0,S 环 < 0,S 总 < 0 ； B S 体 < 0,S 环 > 0,S 总 > 0 ； C S 体 > 0,S 环 > 0,S 总 > 0 ； D S 体 < 0,S 环 > 0,S 总 < 0 ； E S 体 > 0,S 环 < 0,S 总=0 ;四、主观题：1．根据热力学第一定律,不作非体积功时,δQ = d U + p d V 及VV U T T U U TV d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=,用全微分判别式证明Q 不是状态函数; 2．证明：T pT p V p T V T pU ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂; 3．证明：Sp p T p T V T C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=;4．1mol 理想气体,其始态为A p 1,T 1,终态为B p 2,T 2,进行了如图的变化：A −→−1C −→−2 B ；A −→−3B ; 请证明：⑴ Q 3 ≠ Q 1 + Q 2；⑵ S 3 = S 1 + S 2 ;5．证明：n V i i n V i n V T iT p V S T n S i j ,,,,⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂≠μ;6．1mol 单原子理想气体,由298K 、5p 0的始态膨胀到压力为p 0的终态,经过下列途径：⑴等温可逆膨胀；⑵外压恒为p 0的等温膨胀；⑶绝热可逆膨胀；⑷外压恒为p 0的绝热膨胀;计算各途经的Q 、W 、U 、H 、S 、A 与G ;巳知m S 298K = 126 J·K -1·mol -1 ;7．100℃、p 0下,1mol 水向真空气化成气体,终态是100℃、;求此过程的Q 、W 、U 、H 、S 、G 和A ;巳知水在100℃、p 0时的摩尔气化热为40670 J·mol -1 ;8．在25℃、p 0下,若使1mol 铅与醋酸铜溶液在可逆情况下作用,得电功 J,同时吸热 J,计算过程的U 、H 、S 、A 、G ;9．如图所示的刚性绝热体系,求抽去隔板达平衡后体系熵变S ;10．计算 -10℃、p 0下,1mol 过冷水凝结成冰时,过冷水与冰的饱和蒸气压之比：s l p p ;巳知 C p ,m 水 = J·K -1·mol -1,C p ,m 冰 = J·K -1·mol -1,冰的熔化热H m = 6032 J·mol -1 ;11．将处于标准状态下的纯氢气,氮气和氨气混合,在标准状态下形成1mol 的混合物, 其组成为：20% N 2、50% H 2、30% NH 3;计算混合过程的S ;12．在甲醇脱氢生产甲醛中,发现银催化剂的活性逐渐消失,此现象是否是由于有Ag 2O 生成所致巳知反应在550℃、p o 下进行,有关数据如下：m f G ∆Ag 2O,298K = J·mol -1 ；m f H ∆Ag 2O,298K = -30585 J·mol -1 ；C p ,m Ag = J·K -1·mol -1；C p ,m Ag 2O = J·K -1·mol -1；C p ,m O 2 = J·K -1·mol -1 ;13．1mol水在p0、100℃时,先从液态变成p0、100℃的蒸气,然后再变成、200℃的蒸气;计算此过程的G;蒸气为理想气体,巳知水蒸气的C p,m= J·K-1·mol-1,m S298K = J·K-1·mol-1 ;14．10mol H2理想气体,C V,m =R25J·K-1·mol-1,在298K、p o时绝热可逆地压缩到10p0,计算该过程的Q、W、U、H、S、A和G ;巳知m S298K = J·K-1·mol-1 ;15．计算符合状态方程RTVVap=⎪⎭⎫⎝⎛+2的1mol气体从p1,V1恒温可逆膨胀到p2,V2时的W、Q、U、H、S、A和G;用V1、V2来表示 ;第二章热力学第二定律练习题答案一、判断题答案：1．对;2．错,如绝热不可逆压缩过程;3．错,理想气体的等温可逆膨胀ΔS > 0;4．第1,2个结论正确,第3个结论错;5．错,系统由同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态; 6．错,环境的熵变应加在一起考虑;7．错,要在隔离系统中平衡态的熵才最大;8．错;9．不矛盾,因气体的状态变化了;10．错,如过冷水结冰;11．错,必须可逆相变才能用此公式;12．错,系统的熵除热熵外,还有构型熵;当非理想气体混合时就可能有少许热放出; 13．对;14．错;未计算环境的熵变；15．错,如过冷水结冰,ΔS < 0,混乱度减小,16．错,必须在等温、等压,W’ = 0的条件下才有此结论;17．错,若有非体积功存在,则可能进行,如电解水;18．错,此说法的条件不完善,如在等温条件下;19．错,不满足均相系统这一条件;20．错,不可逆过程中δW ≠ -p d V ;21．是非题：1对；2不对；3不能；Cl溶于水,或气体绝热不可逆膨胀；5可以;4有,如NH422．ΔS= ΔH/T,ΔS环 = -ΔU/T；23．1mol理想气体,等温过程,V1=V2过程；24．1 ΔU= ΔH = 0； 2 ΔH = 0； 3 ΔS = 0； 4 ΔU = 0；5 ΔG = 0；6 ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为 0;25．ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG均为0 ；26．ΔU = 0,ΔS > 0,ΔH > 0,ΔA < 0,ΔG无法确定；27．W、Q、ΔU、ΔH = 0,ΔS > 0;V1 = RT/10 ,V2 = RTV = V+V2 = 11RT/22 , ΔS1 = R ln V/V1 = R ln11/21ΔS2 = R ln V/V2 = R ln11/20 , ΔS= ΔS1+ΔS2 = R ln121/40 > 0 ;二、单选题答案：1. D；2. B；3. C；4. C；5. D；6. B；；8. C； 9. A；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；；;三、多选题答案：1. CD ；2. BC ；3. BC ；4. CE ；5. CD ；6. CD ；7. DE ；8. AD ；9. AD ；10. DE ；11. D ；12. D ;四、主观题答案：1．证明：将 d U代入第一定律表达式中：因 V p S T dU d d -=,V T T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ ∴ p T p T p V S T V U V T T -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂又∵①V V V VVV V T T V T p T T p T p T T p T p T p T T V U V T U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∂⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂⎪⎭⎫⎝⎛∂∂∂22221 ≠2 ,所以 δQ 不具有全微分,Q 不是状态函数;2．证明：U = fT ,p ,∴ 0d d d p p U T T U U T p ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= 又 ∵ d U = T d S -p d V ,∴ V p S T p p U T T U Tp d d d d -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 在等温下： d T = 0 , ∴ 0d d d V p S T p pUT -=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂等温下两边同除以 d p ： T T T p V p p S T pU ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 又∵ p T T V p S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ,∴ T p T p V p T V T p U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂3．证明：等压下,TT C S p d d =,∴T C T S p p =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂;∴ p p p p T V V S T T S T C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= ,由麦克斯韦关系式：p S S V p T ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,则 p S VS T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂代入,得：S p p S p T p T V T T V T p T C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= ; 4．证明：1 由于内能是状态函数,所以： ΔU 3 = ΔU 1 + ΔU 2 ∵ΔU = Q + W , ∴ Q 3 + W 3 = Q 1 + W 1 + Q 2 + W 2, 即 Q 3-Q 1 + Q 2 = W 1 + W 2-W 3由图上可知：W 1 + W 2-W 3 = W 1-W 3 = ΔABC 的面积 ≠ 0 ∴ Q 3- Q 1 + Q 2 ≠ 0,Q 3 ≠ Q 1 + Q 22 由公式：⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆21123ln ln p p R T T C S p 设 C 点温度为 T ',⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆11ln T T C S p 在等压下,⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆T T C S V 22ln 在恒容下 ∴ ΔS 3 = ΔS 1 + ΔS 25．证明：∵ p V T S i i i d d d +-=μ ,∴ n V i i nV i T p V S T,,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂μ 则n V i i nV i n V T iT p V S T n S ij ,,,,⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂≠μ6．解：1等温过程：ΔU = ΔH = 0,2 ΔU = ΔH = 0,()()J 198251298314.811212=-⨯⨯=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-=-=p p RT V V p W Q3K8.1565298355212112=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==--γγγp p T T ，4 ()()12212230V V p T T R W U Q --=-=∆=，，7．解：∵ p = 0, ∴ W = 0,设计如图,按1,2途经计算：Q 1 = ΔH 1 = 40670 J ,Q 2 = - W 2 =⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛5.01ln 373314.8ln 21＝p p nRT = J W 1 = -pV g -V l = -pV g = -RT = -3101 J, W 2 = J Q ' = Q 1 + Q 2 = 40670 + = J,W ' = W 1 + W 2 = = J ΔU = Q '-W ' = = 37569 JΔH 2 = 0,ΔH = ΔH 1 = 40670 J,向真空膨胀：W = 0,Q = ΔU = 37569 JΔS = ΔS 1 + ΔS 2 =⎪⎭⎫⎝⎛5.01ln 37340670R ＋ = + = J·K -1 ΔG = ΔH - T ΔS = 40670 - 373 × = J ΔA = ΔU + T ΔS = 37569 - 373 × = J8．解：Pb + CuAc 2 → PbAc 2 + Cu ,液相反应,p 、T 、V 均不变;W ' = ,Q = J,W 体积功 = 0,W = W ' ΔU = Q + W = = JΔH = ΔU + ΔpV = ΔU = J ΔS = T Q R= 213635/298 = J·K -1ΔA = ΔU - T ΔS = J,ΔG = J9．解：确定初始和终了的状态初态：35H H 35He He m02406.010013.12.293314.82m 04649.010013.12.283314.8222=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==p nRT V p nRT V终态：关键是求终态温度,绝热,刚性,ΔU = 0 即： 2 × × = 1 × × , ∴ T 2 = KV 2 = 2H He V V + = + = m 3He m 3, K → m 3, K H 2 m 3, K→ m 3, K所以：()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆1212m ,He ln ln He V V nR TT nC S V同理：-1H K J 550.82⋅=∆S∴ΔS = He S ∆ + 2H S ∆ = + = J ·K10．解：ΔH = ΔH 1 + ΔH 2 + ΔH 3 = × 10 - 6032 - × 10 = JΔS = ΔS 1 + ΔS 2 + ΔS 3 = × ⎪⎭⎫ ⎝⎛263273ln -2736032+ ×⎪⎭⎫ ⎝⎛273263ln = J·K -1ΔG = ΔH -T ΔS = - + 263 × = JΔG ≈ΔG 2 = - RT × ⎪⎪⎭⎫⎝⎛s l ln p p⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s l ln p p = RT G ∆- = 314.826382.214⨯ = ,s l p p =11．解：用公式 ΔS = -R ∑n i ln x i = - × × + × + × = J·K -112．解：ΔC p = × × = J·K -1ΔH T = ∫ΔC p d T + Const = + Const,∵T = 298K 时,ΔH 298 = -30585Ｊ代入,求得：Const = -29524,ΔH T = - 29524,代入吉-赫公式,积分,91.66d 2952465.3298823823298212=+=∆-∆⎰T TG G恒温恒压下,ΔG > 0,反应不能自发进行,因此不是形成 Ag 2O 所致;13．解：ΔG 1 = 0 ；ΔG 2 =⎪⎪⎭⎫⎝⎛12ln p p RT = × 373 × = J ΔH 3 = C p ,m × 473 - 373 = × 100 = 3358 JΔG 3 = ΔH 3 - S 2T 2 - S 1T 1 = 3358 - ×473 – ×373 = J ΔG = ΔG 2 + ΔG 3 = - = -22766 J = kJ14．解：()K5761.0298577212112=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--γγγp p T T ，＝Q = 0, W = ΔU = n C V ,m T 2-T 1 = 10 × 25R × 576 - 298 = kJ ΔU = kJ,ΔH = n C p m T 2-T 1 = 10 × 27R × 576 - 298 = kJΔS = 0 ,ΔG = ΔH - S m,298ΔT = - 10 × × 576 - 298 × 10--3 = ΔA = ΔU - S ΔT = kJ15．解：这类题目非常典型,计算时可把热力学量分为两类：一类是状态函数的变化, 包括ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG ,计算时无需考虑实际过程；另一类是过程量,包括Q 、W ,不同的过程有不同的数值;先求状态函数的变化,状态变化为：p 1,V 1,T 1→ p 2,V 2,T 2d U = T d S - p d V , p T p T p V S T V U V T T -⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂对状态方程 RTV V a p =⎪⎭⎫ ⎝⎛+2 而言：322V a V RT V p V R T p T V +-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂， ∴ 2V a p V R T V U T=-⨯=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 所以：⎪⎪⎭⎫⎝⎛--==⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆⎰⎰12211d d 2121V V a V V aV V U U V V V V T又 ()()1122V p V p U pV U H -+∆=∆+∆=∆ 再求过程量,此时考虑实际过程恒温可逆：对于恒温可逆过程： ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆=12ln VV RT S T Q。

物化热力学第二定律习题解答

热力学第二定律习题解答1.已知每克汽油燃烧时可放热 46.86 kJ 。

（1）若用汽油作以水蒸气为工作物质的蒸汽机的燃料时，该机的高温热源为 378 K ，冷凝器即低温热源为 303 K ；（2）若用汽油直接在内燃机内燃烧，高温热源温度可达到 2273 K ，废气即低温热源亦为 303 K ；试分别计算两种热机的最大效率是多少？每克汽油燃烧时所能做出的最大功为多少？T 2 T 1378 303(1)210.20T 2378W Qg48.86 0.20 k J 9.37 kJT 2 T 12273 303(2)210.87T 22273W Qg 48.86 0.87 k J 40.7 kJ652.在 300 K 时， 2 mol 的 N 2 （假设为理想气体）从 106 Pa 定温可逆膨胀到 105Pa ，试计算其 S 。

解38.3 J K53.10 g H 2 （假设为理想气体）在 300 K,5 105 Pa时，在保持温度为 300 K 及恒定外压为66106Pa 下进行压缩，终态压力为 106Pa （需注意此过程为不可逆过程）。

试求算此过程的 S ，并与实际过程的热温商进行比较。

解定温过程：108.314ln 5 160 J K -1 28.8J K 2 106Q W p 外 V 2 V 1p 2 V 2 V 1nRT 1 p21.247 104 Jp1Q1.247 104 J 300 K 41.6 J K TS nRln2 8.314 lnp 2106105JK-1S nRlnp 1p2所以 S QT4.在 293 K 时，将一方形容器用隔板从正中间分开，然后将 1 mol N 2和 1 mol He 分别放在容器的两边，当将中间隔板抽去以后，两种气体自动混合。

在此过程中系统的温度不变，与环境没有热交换，试求此混合过程的S ，并与实际过程的热温商进行比较。

[工学]第二章+热力学第二定律及其应用练习题

第二章热力学第二定律及其应用自测试卷自测试卷（一）一.是非题（4×5=20 分）1．推动热力学第二定律建立和发展的主要实践是热机效应的研究。

2．热力学第二定律对宏观和微观系统都适用。

3．因为ds=，故绝热过程中系统的熵不变。

4．等温可逆过程中ΔA=W 。

5．等温等压过程中的自发性过程，系统的吉氏自由能总减少。

二.填空题（4×5=20分）1、在气体的绝热压缩过程中ΔS________0。

2、在理想气体自由膨胀过程中ΔG_______0。

3、在可逆相变过程中ΔS总______0。

4、在等温等压下两种理想气体混合时，ΔA______0。

5、在系统放热的热力学过程中，ΔS环_______0。

三.单选题。

（4×5=20 分）1．关于熵的下列说法中不正确的是（A）熵的数值与系统的历史无关（B）熵的数值决定于系统与环境交换的热（C）系统的熵等于系统内各部分熵的和（D）环境的熵变与过程有关2．关于Helmholtz自由能变，下列说法中不正确的是（A）在任一等温过程中ΔA≤W（B）在任意等温等容过程中ΔA≤W f（C）不可能有ΔA>W的等温过程（D）在环境作功时，可有ΔA>W f等温等容过程3．关于Gibbs自由能，下列说法中不正确的是（A）在可逆过程中ΔG=W f（B）在等温等压下的平衡态，系统的G值最小（C）在等温等压的过程中ΔG≤W f（D）在等温等压下且w f=0时，ΔG>W的过程不可能发生4．液态苯在正常沸点气化，下面的关系中不正确的是（A）ΔG=0 （B）ΔA=-W(C) ΔH=TΔS (D) ΔU=Q5．理想气体等温膨胀时，下列关系中不正确的是（A）ΔH=ΔQ (B)ΔA=ΔG(C) ΔH=ΔU (D)ΔA>0四．双选题（8×5=40 分）1．对等温等压下的反应NH3（g）+HCI(g)=NH4Cl（s）原则上可作方向判据得是（A）ΔA(B) ΔG(C) ΔS总(D) ΔH (E) ΔU2．关系式ΔS=ΔH/T可应用的过程是（A）纯气体在正常露点凝结（B）等温等压下的化学反应（C）等温等压下理想气体混合过程(D) 等温等压下且不作体积功的过程(E) 纯固体在熔点熔化3．下面的关系式中不正确的是（A）(∂T/∂V) s=(∂P/ ∂S)V (B) (∂T/∂ P)s= (∂V/∂S)P（C）(∂S/∂V)T =(∂P/∂T)V (D) (∂S/∂P)T =(∂V/∂T)P(E) (∂T/∂P)s= (∂S/∂V)T4．可直接由实际过程热计算ΔS的过程是（A）理想气体等温膨胀过程（B）理想气体等温等压混合过程（C）可逆相变过程（D）可逆电池中发生的化学反应（E）纯物质的简单升温过程5．在一绝热刚性容器中发生反应O2(g)+2H2(g)→2H2O(g),下列关系中正确的是(A) ΔU=Q (B) ΔU=ΔH(C) ΔG=ΔA (D)VΔP=ΔH(E) ΔH=C P(T2-T1)试卷（一）答案一.判断体（4×5=20 分）1．Y es 2.no 3. no 4.yes 5.yes二.填空题（4×5=20 分）1．= 2. < 3. = 4. < 5. >三.单选题（4×5=20 分）1．B 2. D 3. A 4. D 5.A四.双选题(8×5=40 分)1.B,C2.A,E3.A,D4.C,D5.A,D自测试卷（二）一.判断题(4×5=20 分)1.热力学第二定律主要解决过程方向和限度的判据问题。

第二章-热力学第二定律

第二章-热力学第二定律第二章热力学第二定律练习参考答案1. 1L 理想气体在3000K 时压力为1519.9 kPa ，经等温膨胀最后体积变到10 dm 3，计算该过程的W max 、ΔH 、ΔU 及ΔS 。

解: 理想气体等温过程。

ΔU =ΔH =0W max =⎰21V V p d V =⎰21V V VnRTd V =nRT ln(V 2/ V 1)=p 1V 1 ln(V 2/ V 1) = 1519.9×103×1×10-3×ln(10×10-3/ 1×10-3)=3499.7 (J ) =3.5 (k J ) 等温时的公式 ΔS =⎰21V V p d V / T =nR ln(V 2/ V 1) =W max /T=3.5×103/ 3000 =1.17 (J •K -1)2. 1mol H 2在27℃从体积为1 dm 3向真空膨胀至体积为10 dm 3，求体系的熵变。

若使该H 2在27℃从1 dm 3经恒温可逆膨胀至10 dm 3，其熵变又是多少？由此得到怎样结论？解: 等温过程。

向真空膨胀:ΔS = ⎰21V V p d V / T =nR ln(V 2/ V 1)(等温） =1×8.314×ln(10/ 1) = 19.14 (J •K -1)可逆膨胀: ΔS =⎰21V V p d V / T =nR ln(V 2/ V 1)=1×8.314×ln(10/ 1) = 19.14 (J •K -1)状态函数变化只与始、终态有关。

3. 0.5 dm 3 70℃水与0.1 dm 3 30℃水混合，求熵变。

解: 定p 、变T 过程。

设终态体系温度为t ℃，体系与环境间没有热传导；并设水的密度(1 g •cm -3)在此温度范围不变。

查附录1可得C p,m (H 2O, l ) = 75.48 J •K -1•mol -1。

《热力学第二定律》习题及答案

《热力学第二定律》习题及答案选择题1．ΔG=0 的过程应满足的条件是(A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程 (B) 等温等压且非体积功为零的过程 (C) 等温等容且非体积功为零的过程(D) 可逆绝热过程答案：A2．在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（A ）不变 (B)可能增大或减小(C)总是减小(D)总是增大答案：D 。

因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。

3．对任一过程，与反应途径无关的是(A) 体系的内能变化 (B) 体系对外作的功 (C) 体系得到的功 (D) 体系吸收的热答案：A 。

只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。

4．下列各式哪个表示了偏摩尔量： (A),,j i T p n U n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (B) ,,j i T V n H n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (C) ,,j i T V n A n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (D) ,,ji i T p n n μ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 答案：A 。

首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。

只有A和D 符合此条件。

但D 中的i μ不是容量函数，故只有A 是偏摩尔量。

5．氮气进行绝热可逆膨胀ΔＵ＝０ (B) ΔＳ＝０ (C) ΔA ＝０ (D) ΔＧ＝０答案：B 。

绝热系统的可逆过程熵变为零。

6．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是(A)ΔG ≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立(B)在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小(C)在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生(D)在等温等压下,一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生。

答案：A 。

因只有在恒温恒压过程中ΔG ≤W'才成立。

7．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的(A)热不能自动从低温流向高温(B)不可能从单一热源吸热做功而无其它变化(C)第二类永动机是造不成的(D 热不可能全部转化为功答案：D 。

热力学第二定律习题答案

可以占据体积，不满足理想气体的条件。例如满足PVm RT P （为常数）实际气体，其 U 0。
V T
二、简答题 1、（1）对。因为状态函数的变化只与始终态有关。但是绝热过程的 S计算例外，因为对绝热体系来说，可逆不可逆过程的始终态的S不可能完全相同。（2）错。孤立体系达到平衡时熵最大。（3）错。不可逆循环的熵变仍然为0。（4）错。S （0 l S）（5）对。因为孤立系统达到平衡时熵最大。（6）错。必须是等温等压且无其他功的条件。（7）对。此即亥姆赫兹自由能判据。（8）错。该式的适用条件是均相封闭系统无其他功的过程。像过冷水结冰的不可逆相变即使等温等压，其G （0 因为自发进行）。（9）错。吉布斯自由能是状态函数，系统状态改变，G就可能发生变化。
自由膨胀是不可逆的，系统的温度和内能却都不变。节流膨胀气
体温度是否降低与焦汤系数的正负有关，节流过程焓值不变。
10、取A、热机及 R为一个系统： S总 S热机 SA SR 0
而S热机
0，SR
Q1 T1
Q1
T1S A
11、U H 0，而S nR ln V2 ，F G W Q TS V1
Q W U 0
2、
Q
TS
过程恒温可逆
一定量的理想气体等温
可逆过程：
F G ( PV ) 0
Q W G F TS。
3、不矛盾。开尔文说法：热不能无代价地全部转化为功。而理想气体等温
可逆膨胀吸热 Q全部转为功 W，它是付出了代价的，即系统的体积变大了。
4、错。这只是两个过程的dS与其相应的 Q 的关系。而始终态相同的系统
解（1）在298.15K、101325Pa下，石墨（G）→金刚石（D）相变过程的摩尔自由能变：

第二章热力学第二定律答案

第二章热力学第二定律练习题答案一、判断题答案：1．对。

自然界发生的过程是以一定速率进行的，都是不可逆的，但不一定都是自发的，例如人们用电解水法制备氢气。

2．错。

例如，理想气体绝热不可逆压缩，就不是自发的。

3．错。

只有在孤立体系才成立。

非孤立体系不成立，例如电解水熵增加，但不自发的。

4．第1，2个结论正确，第3个结论错。

绝热不可逆压缩过程。

∆S > 0。

5．错。

系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。

经绝热可逆，∆S = 0；绝热不可逆过程，∆S > 0。

6．错。

系统经循环过程后回到始态，状态函数都不改变，但不能依此来判断过程的性质，可逆循环与不循环都可以回到始态。

7．错。

正确说法是隔离系统平衡态的熵最大。

8．错。

正确的是绝热可逆过程中∆S = 0，绝热不可逆过程中∆S > 09．不矛盾。

理想气体经等温膨胀后，是的，吸的热全部转化为功，因气体的状态变化了，体积增大了，发生了其他变化。

10．错。

例如过冷水结冰，自发过程，但熵减少。

只有孤立体系或绝热体系，自发变化过程，∆S > 0。

11．错。

必须可逆相变才能用此公式。

12．错。

系统的熵除热熵外，还有构型熵。

例如NaOH固体溶于水，或C在氧气中燃烧，都是放热，但熵都是增加。

13．对。

固体、液体变成气体，熵是增加的。

14．错。

冰在0℃，pө下转变为液态水，不能认为是自发方程；同样在0℃，pө下液态水也可以变成冰，只能说是可逆过程（或平衡状态）。

15．错。

只有孤立体系才成立，非孤立体系不成立，例如过冷水结冰，ΔS< 0，混乱度减小，自发过程的方向就不是混乱度增加的方向。

16．错，必须在等温、等压的条件下才有此结论。

17．错。

若有非体积功存在，则可能进行，如电解水，吉布斯函数变化大于零。

18．错。

此说法的条件不完善，如在等温条件下，做的功（绝对值）才最多。

19．错。

基本方程对不可逆相变不适用。

20．错。

08热力学第二定律习题解答

第八章热力学第二定律一选择题1. 下列说法中，哪些是正确的？( )（1）可逆过程一定是平衡过程；（2）平衡过程一定是可逆的；（3）不可逆过程一定是非平衡过程；（4）非平衡过程一定是不可逆的。

A. (1)、(4)B. (2)、(3)C. (1)、(3) D. (1)、(2)、(3)、(4)解：答案选A。

2. 关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是( )(1) 可逆热力学过程一定是准静态过程；(2) 准静态过程一定是可逆过程；(3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；(4) 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。

A. (1)、(2) 、(3)B. (1)、(2)、(4)C. (1)、(4)D. (2)、(4)解：答案选C。

3. 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的？( )A．功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功；B．热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体；C．气体能够自由膨胀，但不能自动收缩；D．有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量。

解：答案选C。

4 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后：( )A. 温度不变，熵增加；B. 温度升高，熵增加；C. 温度降低，熵增加；D. 温度不变，熵不变。

解：绝热自由膨胀过程气体不做功，也无热量交换，故内能不变，所以温度不变。

因过程是不可逆的，所以熵增加。

故答案选A 。

5. 设有以下一些过程，在这些过程中使系统的熵增加的过程是( )(1) 两种不同气体在等温下互相混合；(2) 理想气体在等体下降温；(3) 液体在等温下汽化；(4) 理想气体在等温下压缩；(5) 理想气体绝热自由膨胀。

A. (1)、(2)、(3)B. (2)、(3)、(4)C.(3)、(4)、(5) D. (1)、(3)、(5)解：答案选D。

二填空题1．在一个孤立系统内，一切实际过程都向着的方向进行。

热力学第二定律习题and答案(2007级)

热力学第二定律练习（化学2007级）2009-4-9一、选择题1. p $，100℃下，1mol H 2O(l)与 100℃大热源接触，使水在真空容器中汽化为 101.325 kPa 的H 2O(g)，设此过程的功为W ，吸热为Q ，终态压力为p ，体积为V ，用它们分别表示ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG ，ΔF ，下列答案哪个是正确的？( )2. 1mol 理想气体从p 1,V 1,T 1分别经： (1) 绝热可逆膨胀到p 2,V 2,T 2(2) 绝热恒外压下膨胀到/2p ,/2V ,/2T 若p 2=/2p ,则：( )(A) /2T =T 2, /2V =V 2, /2S =S 2 (B) /2T >T 2, /2V <V 2, /2S <S 2 (C) /2T >T 2, /2V >V 2, /2S >S 2 (D) /2T <T 2, /2V <V 2, /2S <S 23. 在等温等压下进行下列相变：H2O (s,-10℃, p$) = H2O (l,-10℃, p$) 在未指明是可逆还是不可逆的情况下，考虑下列各式哪些是适用的?( )(1) δQ/T= Δfus S(2) Q= Δfus H(3) Δfus H/T= ΔfusS(4) －ΔfusG = 最大净功(A) (1)，(2)(B) (2)，(3)(C) (4)(D) (2)4. 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) ΔU5. 单原子分子理想气体的C V, m =(3/2)R,温度由T1变到T2时，等压过程体系的熵变ΔS p与等容过程熵变ΔS V之比是：( )(A) 1 : 1 (B) 2 : 1(C) 3 : 5 (D) 5 : 36. 1 mol理想气体向真空膨胀,若其体积增加到原来的10倍,则体系、环境和孤立体系的熵变应分别为： ( )(A) 19.14 J·K-1, -19.14 J·K-1 , 0(B) -19.14 J·K-1, 19.14 J·K-1 , 0(C) 19.14 J·K-1, 0 , 19.14 J·K-1(D) 0 , 0 , 07. 在101.3 kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Q p,在该相变过程中下列哪个关系式不成立?()(A) S体> 0(B) S环不确定(C) S体+S环> 0(D) S环< 08. 在一容器(是由体积相等的两部分构成)内,置入 1 mol理想气体,这 1 mol理想气体分子全部处在一方的数学概率等于：( )(A) (1/2)L/[L] (B) 2L/[L](C) (1/2)L/[L] (D) 2L/[L]9. 某气体状态方程为p =f(V)T，f(V) 仅表示体积的函数，恒温下该气体的熵随体积V的增加而：( )(A) 增加 (B) 下降(C) 不变 (D) 难以确定10. 恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中何者一定大于零？( )(A) ΔU(B) ΔH(C) ΔS (D) ΔG11. 2 mol H2和 2 mol Cl2在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体，起始时为常温常压。

大学物理热力学第二定律习题(附答案)

nc
B → C 为等体降温降压过程，有
he .c
om
① ②
解：（ 1 ）由题意及相图有：空气可视为刚性双原子分子理想气体，总自由度数为
为 10 5 kW 的动力厂每秒能生产多少千克 0 � C 的水。）（已知冰的比热容 c = 2.08 kJ/kg ⋅ � C ，冰的熔解热 l = 333.6 kJ/kg 。解：（1）在这两个恒温热源之间工作的热机效率的理论极限是可逆卡诺循环的效率：
η = 1−
273 − 40 T2 ＝1－ = 78. 3% 273 + 800 T1
（2）一座输出功率为 105 kW 的动力工厂每秒钟热机需做功 A = 10 5 × 10 3 = 10 8 ( J ) 每秒传给冷源的热量 Q 2 =
设每秒钟有 M kg 的冰熔化成 0 � C 的冰，则有
M = [ c(T0 − T2 ) + l ] = Q2
解：根据热力学第二定律（P306）的开尔文表述和不可逆过程定义知(1)错(4)对，根据热机效率公式知(2)对，根据热力学第二定律的克劳修斯表述知(3)错。故选 A
om
∆Q < 0， T
故选 D
4．关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述： (1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功 (2) 一切热机的效率都只能够小于 1 (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递 (4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的以上这些叙述 [ ] (A) 只有(2)、(4)正确 (B) 只有(2)、(3) 、(4)正确 (C) 只有(1)、(3) 、(4)正确 (D) 全部正确
T A = 1 − 2 ，得 B 错，C 错。 Q T1

物理化学课件-第二定律练习题答案

U W 12.471 (228.2 573.15) 4.302kJ
or
W p2V2 p1V1 nR(T2 T1)
1
1
C p,m 20.785J.mol.K 1
H nCp,m (T2 T1) 20.785 (228.2 573.15) 7.170kJ
S 0
S环＝0
Siso S S环 0
胀，(b)恒外压 p外=0.1Mpa等温膨胀，(c) 恒温可逆膨
胀。
可逆恒温膨胀
n1=2 mol, T1=300K, P1=1MPa
恒外压膨胀
n2=2mol, T2＝300K, P2=0.1MPa
真空膨胀
4、1 mol单原子分子理想气体始态为273 K,
pθ下,计算经过下列变化后的各个Gm值。设该
条件下气体的摩尔熵为100 J·K-1·mol-1。 (1) 恒压下体积加倍； (2) 恒容下压力加倍； (3) 恒温下压力加倍。
恒压膨胀
n=1mol,
T1=273K, p1=100kPa V1
恒容升温
恒温压缩
V2=2V1 T2＝？K, p2=p1=100kPa
V3=V1, T3＝? K, P3=2p1=200kPa
1mol H2O, 373K Pө, 气体
可逆相变
1mol H2O, Pө, 373K, 液体
真空膨胀汽化
H Qp 40668.5kJ U H ( pV ) H pV H p[V (g) V (l)] U H pV (g) 406685 ng RT U 406685 8.314 373 37.567kJ
CV ,m CV ,m 1.5R
1
T2
T1
p2 p1
573.15 (

热力学第二定律练习题与答案

热力学第二定律练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的 ( )2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋d n B ，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。

（）3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零。

( )4、隔离系统的熵是守恒的。

（）5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。

（）6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。

（）7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。

( )8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W ’<0，且有W ’>∆G 和∆G <0，则此状态变化一定能发生。

（）9、绝热不可逆膨胀过程中∆S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中∆S <0。

（）10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。

（）11、如果一个化学反应的∆r H 不随温度变化，则其∆r S 也不随温度变化，（）12、在多相系统中于一定的T ，p 下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。

（）13、在-10℃，101.325 kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。

（）14、理想气体的熵变公式只适用于可逆过程。

（） 15、系统经绝热不可逆循环过程中∆S = 0，。

（）二、选择题1 、对于只做膨胀功的封闭系统的(∂A /∂T )V 值是：（）（1）大于零（2）小于零（3）等于零（4）不确定2、从热力学四个基本过程可导出VU S ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭=（） (1) (2) (3) (4) T p S pA H U G V S V T ∂∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 3、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。

第3章第二定律自测题

第3章第二定律自测题1．由热力学第二定律可知，在任一循环过程中( )。

2．在封闭系统内发生任何绝热过程的S ∆( )。

(A)一定是大于零；(B)一定是小于零；(C)一定是等于零；(D)可能是大于零也可能是等于零。

3．在隔离系统内发生任何明显进行的过程，则此过程系统总的熵变iso S ∆( )。

(A)＞0；(B)＝0；(B)＜0；(D)条件不全无法确定。

4．在绝热、恒压、W '＝0的封闭系统内，发生下列化学过程：C 2H 5OH(1)＋3O 2(g)＝2CO 2(g)＋3H 2O(g)此过程的W ( )；r m H ∆( )；r m U ∆( )；r m S ∆( )。

(A)大于零；(B)等于零；(C)小于零；(D)无法确定。

5．在绝热、恒容、w′＝0的封闭系统内，发生下列反应：CH 3OH(g)＋(g)＝CO 2(g)＋2H 2O(g) 此反应的r m U ∆( )；r m H ∆( )；r m S ∆( )。

(A)＞0；(B)＜0；(C)＝0；(D)无法确定。

6．物质的量一定的双原子理想气体，经节流膨胀后，系统的压力明显下降，体积变大。

此过程的U ∆( )；H ∆( )；S ∆( )；G ∆( )；A ∆( )。

(A)>0；(B)＝0；(B)＜0；(B)不能确定。

7．物质的量一定的某实际气体，向真空中绝热膨胀之后，系统的p 与V 之积变小，温度降低，则此过程的U ∆( )；H ∆( )；S ∆( )。

(A)＞0；(B)＜0；(B)＝0；(B)不能确定。

8．加压的液态氨NH 3(1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3(g )，则此过程的U ∆( )；H ∆( )；S ∆( )。

(A)＞0；(B)＝0；(B)＜0；(B)不能确定。

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(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

所以状态函数S不同，故终态不能相同。

(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) 可达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定4、下列表达式中不正确的是：(B)(A) (U/V)S = -p（适用于任何物质）(B) d S = Cp dln(T/K)- nR dln(p/p$) （适用于任何物质）(C) (S/V)T = (p/T)V（适用于任何物质）(D) (U/p)T = 0 （适用于理想气体）5、N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( )(C) 因为Q R= 0 故ΔS = 0(A) ΔU= 0 (B) ΔA= 0 (C) ΔS= 0 (D) ΔG = 06、在下列结论中,正确的划“√”，错误的划“×”。

下列的过程可应用公式△S =nR ln(V2/V1) 进行计算：(1) 理想气体恒温可逆膨胀( √) (2) 理想气体绝热可逆膨胀( ×)(3) K 和101325 kPa 下水的汽化( ×) (4) 理想气体向真空膨胀( √)7、将1 mol 甲苯在kPa，110 ℃（正常沸点）下与110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成kPa 下的蒸气。

该过程的：(B)(A) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0 (C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 08、单原子分子理想气体的C V, m=(3/2)R,温度由T1变到T2时，等压过程体系的熵变ΔS p与等容过程熵变ΔS V 之比是：(D)(A) 1 : 1 (B) 2 : 1 (C) 3 : 5 (D) 5 : 39、对一封闭体系，W A = 0 时，下列过程中体系的ΔU ，ΔS ，ΔG 何者必为零(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 ___ΔU = 0 ___ ； (2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程__ΔG = 0 ___ ；(3) 某物质经一循环恢复原状态 _____ΔU = 0 , ΔS = 0 , ΔG = 0____ 。

10、在 101325 kPa 压力下， mol H 2O(l) 由J· K -1· m ol -1，则此过程中体系的熵变为： ( ) (A) J· K -1 (B) 18225 kJ· K -1 (C) J· K -1 (D) J· K -111、(1) 理想气体与温度为T则体系的熵变为：（ C )(A) Q /T (B) 0 (C) 5Q /T (D) - Q /T(2) 体系经历一个不可逆循环后 ( C ) (A) 体系的熵增加 (B) 体系吸热大于对做作的功(C) 环境的熵一定增加 (D) 环境的内能减少 12、1mol 理想气体从p 1,V 1,T 1分别经： (C )(1) 绝热可逆膨胀到p 2,V 2,T 2 (2) 绝热恒外压下膨胀到/2p ,/2V ,/2T若p 2=/2p ,则：(A) /2T =T 2, /2V =V 2, /2S =S 2 (B) /2T >T 2, /2V <V 2, /2S <S 2(C) /2T >T 2, /2V >V 2, /2S >S 2 (D) /2T <T 2, /2V <V 2, /2S <S 213、理想气体的物质的量为n ,从始态A(p 1,V 1,T 1)变化到状态B(p 2,V 2,T 2)，其熵变的计算公式可用： (C )(A) S =nR ln(p 2/p 1)+21(T T ⎰C p d T /T ) (B) S =nR ln(p 1/p 2)-21(T T ⎰C p d T /T ) (C) S =nR ln(V 2/V 1)+21(T T ⎰C V d T /T ) (D) S =nR ln(V 2/V 1)-21(T T ⎰C V d T /T ) 14、理想气体等温过程的ΔA 。

(C )(A) >ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定15、在300K 时,2 mol 某理想气体的吉布斯自由能G 与赫姆霍兹自由能A 的差值为： ( )(A) G -A = kJ (B) G -A = kJ (C) G -A = kJ (D) G -A = kJ16、理想气体自状态p 1,V 1,T 等温膨胀到p 2,V 2,T , 此过程的ΔA 与ΔG 的关系是： (C )(A) ΔA >ΔG (B) ΔA <ΔG (C) ΔA =ΔG (D) 无确定关系17、公式 d G = -S d T + V d p 可适用下述哪一过程： (B )(A) 298K 、101325Pa 下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀(C) 电解水制取氢 (D) N 2(g) + 3H 2(g)＝2NH 3(g) 未达平衡18、温度升高对物质的下列各量有何影响（增大、减小或不变），并简证之（或简单解释之）。

(1) 恒压下物质的焓 (2) 恒容下物质的内能(3) 恒压下物质的熵 (4) 恒容下物质的赫姆霍兹自由能(5) 恒压下物质的吉布斯自由能19、下列关系式中哪个不需要理想气体的假设 (C )(A) C p - C V = nR (B) (dln p )/d T =ΔH /RT 2(C) 对恒压过程，ΔH =ΔU + p ΔV (D) 对绝热可逆过程，pV = 常数。

20、热力学温标是以 ( ) 为基础的。

(C )(A) p → 0 极限时气体的性质 (B) 理想溶液性质(C) 热机在可逆运转的极限性质 (D) 热机在不可逆运转的性质21、热力学第三定律可以表示为： ( B )(A) 在0 K 时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K 时,任何完整晶体的熵等于零(C) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零22、亥姆霍兹自由能判据可以写作： ( C )（A ）(d A )T, V, W =0 ≤0 （B ）(d A )T, V, W =0 ≥0 （C ）(d A )f ,,0T V W =≤0 D ）(d A )f ,,0T V W =≥0 23、吉布斯自由能判据可以写作： (B )（A ）(d G )T, p, W =0 ≤0 （B ）(d G )f ,,0T p W =≤0 （C ）(d G )T, p, W =0 ≥0 （D ）(d G )f ,,0T p W =≥024、我们并未说在等温等压下Δ0G >的变化是不可能的，而只是说在等温等压,不做其它功（或W A =0）的条件下，它不会自动发生。

25、在用热力学函数来判断变化的方向性时，并未涉及到速率的问题，实际速率要由体系受到的阻力而定。

26、用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时，体系必须是____隔绝体系______，除了考虑___体系___ 的熵变外,还要考虑__环境____的熵变。

27、当封闭体系发生变化时, 应该用______可逆变化________过程中的热温商来衡量它的变化值。

28、由于热功交换的不等价性，而在公式中引入的不等号，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。

29、当一个不可逆过程发生之后，熵增加了，而能量的可用性减少了。

30、对一单组分、单相、各向同性的封闭体系而言，等压条件下只做体积功时，其吉布斯自由能值将随温度的升高而减少。

31、由于隔绝体系的__ U __、__ V __不变，故熵判据可以写作___(d S )U ,V ≥ 0 _______。

32、在__等温、等容、封闭体系、不做其它功______的条件下,自发变化总是朝着A ___减少___的方向进行的,直到体系达到平衡。

33、在___等温、等压、封闭体系、不做其它功____的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能___减少___的方向进行的,直到体系达到平衡。

34、公式ΔS=nR ln(V2/V1)+C V ln(T2/T1)的适用范围是______理想气体从始态p1,V1,T1经历任何过程到态终态p2,V2,T2____________。

35、公式Δmix S=-R∑B n B ln x B的应用条件是_______封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后的总压力__________________。

36、理想气体等温(T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热600 J，所做的功仅是变到相同终态时最大功的1/10，则体系的熵变ΔS = ______ 20 ____ J·K-1。

37、两个同体积、同温度(298 K)、同压力的相连容器，分别盛有kg N2与kg O2(视为理想气体)，打开通路使气体混合，则混合吉布斯自由能Δ38、指出下列公式的适用范围：(A) ΔH = Q p(B) W = (p1V1- p2V2)/(- 1)(C) ΔS = nR ln(p1/p2) + C p ln(T2/T1)(D) (H/p)S = (G/p)T(E) Δmix S = -R∑n i ln x i。