物理化学热力学第三定律练习题及答案

第二章 热力学第二定律练习题

一、单选题: 1.T

H S ∆=∆ 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,其总熵的变化就是什么？

(A) 不变 ; (B) 可能增大或减小 ; (C) 总就是增大 ; (D) 总就是减小 。

4.对于克劳修斯不等式 环T Q dS δ≥,判断不正确的就是:

(A) 环T Q dS δ=必为可逆过程或处于平衡状态 ;

; ;

(D) 环T Q 违反卡诺定理与第二定律,过程不可能自发发生 。

5.1mol 双原子理想气体的C p,m 就是:

(A) 1、5R ; (B) 2、5R ; (C) 3、5R ; (D) 2R 。

6.2mol 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) -5、76 ; (B) 331 ; (C) 5、76 ; (D) 11、52 。

7.下列过程中∆S 为负值的就是哪一个:

(A) 液态溴蒸发成气态溴 ; (B) SnO 2(s) + 2H 2(g) = Sn(s) + 2H 2O(l) ;

(C) 电解水生成H 2与O 2 ; (D) 公路上撤盐使冰融化 。

8.熵就是混乱度(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就是:

(A) 同一种物质的S (g) > S (l) > 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 。

9.25℃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) ∆S > 0,∆G < 0 ; (B) ∆S < 0,∆G < 0 ;

(C) ∆S = 0,∆G = 0 ; (D) ∆S = 0,∆G < 0 。

10.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,这反应就是: (A) ∆S > 0,∆H > 0 ; (B) ∆S > 0,∆H < 0 ;

(C) ∆S < 0,∆H > 0 ; (D) ∆S < 0,∆H < 0 。

11.等温等压下进行的化学反应,其方向由∆r H m 与∆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 ; (B) ∆r S m > ∆r H m /T ;

(C) ∆r S m ≥ ∆r H m /T ; (D) ∆r S m ≤ ∆r H m /T 。

12.吉布斯自由能的含义应该就是:

(A) 就是体系能对外做非体积功的能量 ;

(B) 就是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ;

(C) 就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 。

13.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就是:

(A) A > U ; (B) A < U ; (C) G < U ; (D) H < A 。

14、 对于封闭的双原子均相体系且非体积功为零时,T

p G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂的值应就是: a. > 0 b 、 < 0 c 、 = 0 d 、 无法确定 15、 一定量双原子理想气体,其过程∆(PV)= 40 KJ,则此过程的∆U = ; a. 100KJ b 、 200KJ c 、 400KJ d 、 无法确定

二、多选题:

1.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 正确的就是:

(A) ∆S A = ∆S B ; (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 。

2.化学反应在等温等压下能自发进行的判据就是:

(A) ∆S > 0 ; (B) ∆G ≤ W ' ; (C) ∆A < 0 ; (D) ∑νB μB < 0 ; (E) ∆H < 0 。

3.在O 2(理想气体) 的如下过程中,属于等熵过程的就是:

(A) 绝热恒容过程 ; (B) 等温可逆膨胀过程 ;

(C) V 2 V 2 2 V 2 ;

(D) 绝热可逆膨胀; (E) 绝热恒外压膨胀 。

三 计算:

1.1mol 单原子理想气体,由298K 、5p 的始态膨胀到压力为p 的终态,经过下列途

径:⑴等温可逆膨胀;⑵外压恒为p 的等温膨胀;⑶绝热可逆膨胀;⑷外压恒为p 的绝热膨胀。计算各途经的Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 、∆A 与∆G 。

巳知 S (298K) = 126 J·K -1·mol -1 。

2.10mol H 2(理想气体),C V ,m = 5/2R J·K -1·mol -1,在298K 、p 时绝热可逆地压缩到10p ,

计算该过程的Q 、W 、∆U 、∆H 、∆S 、∆A 与∆G 。巳知 S m (298K) = 130、59 J·K -1·mol -1 。

第二章 热力学第二定律练习题答案

一、单选题答案:

1、 D;

2、 B;

3、 C;

4、 C; 5C; 6、D; 7、B; 8、D; 9、C; 10、D;

11、B; 12、D; 13、B; 14、 a V 选总是一定体系单组分均相，∴=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∴+-=V p G Vdp SdT dG T

15、 选a

()()100KJ 40R 2

5T n R 25U R KJ 40T n ,4040PV =⨯=∆⋅=∆=∆=∆∴=∆而；即kJ nRT KJ Θ 二、多选题答案:

1、 BC ;

2、 BD ;

3、 CD ;

三 计算:

1.解:(1)等温过程:ΔU = ΔH = 0,

J 5.3987K J 38.13298

5.3987J 5.3987J 5.39875ln 298314.81ln 1-R 21-=∆=∆⋅===∆-==⨯⨯⨯=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=-=G A T Q S W p p nRT W Q ，；

(2) ΔU = ΔH = 0,()()J 198251298314.811212=-⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛-=-=-=p p RT V V p W Q J 5.3987K J 38.13ln 1-21-=∆=∆⋅=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=∆A G p p nR S ， (3) K 8.156********

12112=⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==--γγγp p T T ，