热力学第二定律自测题答案

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=0

2、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)

3、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( B)

(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)

(A) ΔU= 0 (B) ΔA= 0 (C) ΔS= 0 (D) ΔG = 0

6、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。该过程的：( B)

(A) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0 (C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 0

8、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 : 3

9、对一封闭体系，W f = 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101.325 kPa 压力下，1.5 mol H2O(l) 由10℃升至50℃，已知H2O(l) 的平均摩尔定压热容为

75.295 J· K -1· m ol -1，则此过程中体系的熵变为： (D )

(A) 6.48 J· K -1 (B) 1.8225 kJ· K -1 (C) 78.94 J· K -1 (D) 14.93 J· K -1

11、(1) 理想气体与温度为T 的大热源接触作等温膨胀，吸热Q ，所作的功是变到相同终态的最大功的 20％，

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：

(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： ( C )

(A) /2T =T 2, /2V =V 2, /2S =S 2 (B) /2T >T 2, /2V

(C) /2T >T 2, /2V >V 2, /2S >S 2 (D) /2T

13、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)-2

1(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300℃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： ( C )

(A) G -A =1.247 kJ (B) G -A =2.494 kJ (C) G -A =4.988 kJ (D) G -A =9.977 kJ

16、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

答案：(1) 增大 (∂H /∂T )p = C p > 0 ；(2) 增大 (∂U /∂T )V = C V > 0 ； (3) 增大 (∂S /∂T )p = C p /T > 0；

(4) 减小 (∂F /∂T )V = -S < 0 ；(5) 减小 (∂G /∂T )p = -S < 0