(完整版)第三章热力学第二定律(总复习题含答案)

答案 A B D B D D C A D A 题号 21 22 23 24 25 答案 D D B B C
三、计算题
1、解：ΔU=0，H=0 ΔA=ΔU-TΔS=-8940J
ΔS=nRln(V2/V1)=nRln(p1/p2)=29.8J·K-1
ΔG=ΔH-TΔS=-8940J ∵ΔS(总)=ΔS(体)+ΔS(环)=29.8J·K-1＞0 且环境不对体系做功
4、解：ΔS1=nCp，m(l)ln(278.8/268)=4.87J·K-1 ΔS2=-nΔvapHmø/T=-35.61J·K-1
ΔS3=nCp，m(s)ln(268/278.5)=-4.71J·K-1 ΔS(总)=ΔS1+ΔS2+ΔS3=-35.45J·K-1
ΔH(268K)=-9874J ΔG(268K)=ΔH(268K)-TΔS=-373J
６、计算下列过程的 ΔH、ΔS、ΔG。
298K，101.325kPa H2O(l)→473K，405.3kPa H2O(g) 已知：Smø(298K，H2O，l)=188.7 J·K-1 水的比热为 4.18 J·g-1·K-1 沸点时的汽化热为 40610 J·mol-1。假设水蒸气为理想气体。
水蒸气的比热为 1.422 J·g-1·K-1
∴该过程是自发过程
2、解：U=A(T)
ΔU=0 H=A(T)
TΔS=-5708J·mol-1
ΔH=0 ΔS=Rln(V2/V1)=19.14J·K-1 ΔA=-TΔS=-5708J·mol-1 ΔG=-
3、解：ΔS1=23.48J·K-1
ΔS2=108.87J·K-1 ΔS3=6.08J·K-1
ΔS4=nRln(p1/p2)=-9.13J·K-1 ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3+ΔS4=129.3J·K-1
二、判断题
１、不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。（ ）
２、对于绝热体系，可以用 S 0 判断过程的方向和限度。 （ ）
３、在－10℃，101.325 kPa 下过冷的 H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。（ ） ４、功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。（ ）
９、1mol，Cp，m=25.12J·K-1·mol-1 的理想气体 B 由始态 340K，500kPa 分别经(1)可逆绝热；(2)向真空膨胀。两过程都
达到体积增大一倍的终态，计算(1)、(2)两过程的 ΔS。
2
hing at a time and All things in their being are good for somethin
水在正常
７、2mol 理想气体在 269K 时，由 4×105Pa，11.2dm3 绝热向真空膨胀到 2×105Pa，22.4dm3，计算 ΔS，是否能利用熵
判据判断该过程的性质?如何判断?
８、对于气相反应 CO2+H2=H2O+CO，已知 ΔrGmø=42218.0-7.57TlnT+1.9×10-2T2-2.8× 10-6T3-2.26T(J)，求上述反应在 1000K 时的 ΔrHmø、ΔrSmø
３、1mol 水由始态 273K，1×105PaH2O(l)变到终态 473K，3×105PaH2O(g)，计算该过程的 ΔS。已知水的正常沸点时的 汽化热为 40610J·mol-1，水的比热为 4.18J·K-1·g-1，水蒸汽的比热为 1.422J·g-1·K-1，假定水蒸汽为理想气体。
４、1mol 液态苯在 101，3kPa，268K 能自动地凝固成 101，3kPa，268K 的固态苯，并放热 9874J，计算该过程的 ΔS
(D) 在 0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零
10、下列说法中错误的是( )
(A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行
(B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变
(C)不可逆过程的热温商之和小于熵变
(D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商
11、两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为( )(A)ΔS＝0
(A)ΔS<0；ΔU＝0
(B)ΔS<0；ΔU<0
(C)ΔS>0；ΔU>0
(D)ΔS>0；ΔU＝0
16、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中( )
(A)ΔS(环)<0
(B)ΔS(系)> 0
(C)［ΔS(系)+ΔS(环)］<0
(D)［ΔS(系)+ΔS(环)］>0
17、100℃，1.013×105Pa 下的 1molH2O(l)与 100℃的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成 100℃，1.013×105Pa 的
１０、可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。（ ）
三、计算题
１、300K 的 2mol 理想气体由 6.0×105Pa 绝热自由膨胀到 1.0×105Pa，求过程的 ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG，并判断该过
程的性质。
２、1mol 理想气体 B，在 298.15K 下，由 1.00dm3 膨胀至 10.00dm3，求该过程的 ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
和 ΔG。已知苯的正常熔点为 278.5K，苯的熔化热为 9916J·mol-1，Cp，m(C7H16，l)=126.8J·K-1·mol1，Cp，m(C7H16，s)=122.6J·K-1·mol-1。 ５、苯的正常沸点为 353.1K，在此温度压力下，1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气，已知 C6H6(l)的汽化热为 34.7kJ·mol-1， 计算此过程的 W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
(A) ( H/ S)p = T
(B) ( F/ T)v = -S (C) ( H/ p)s = V (D) ( U/ V)s = p
23、热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp，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
H2O(g)，判断该过程的方向可用( )
(A)ΔG
(B)ΔS(系) (C)ΔS(总)
(D)ΔA
18、下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式? (A) ( T/ V)s=( T/ V)p
(B)( T/ V)s=( T/ V)p (C) (
T/ V)T=( T/ V)v
(D) ( T/ V)T= -( T/ V)p
5、解：设 C6H6(g)为理气 ΔS=ΔH/T=98.3J·K-1·mol-1
W=RT=2.94kJ·mol-1 ΔG=0
Q=ΔH=34.7kJ·mol-1
ΔU=Q-W=31.8kJ·mol-1
ΔA=ΔG-pΔV=-2.94kJ·mol-1
6 解：ΔS=nCp，m(H2O，l)ln(373.2/298.2)+nΔvapHmø／373.2+ nCp，m(H2O，g)ln(473.2/373.2)
(A)ΔS＝0
(B)ΔA＝0 (C)ΔH＝0 (D)ΔG＝0
14、1mol 单原子理想气体在 TK 时经一等温可逆膨胀过程，则对于体系( )
(A)ΔS＝0、ΔH＝0 (B)ΔS>0、ΔH＝0 (C)ΔS<0、ΔH>0 (D)ΔS>0、ΔH>0
15、300K 时 5mol 的理想气体由 10dm3 等温可逆膨胀到 100dm3，则此过程的( )
(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 dS > 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：
(A) (1)，(2)
(B)(3)，(4)
(C)(2)，(3)
(D)(1)，(4)
(B)ΔS>0
(C)ΔS<0
(D)无法判断
12、下列过程中系统的熵减少的是( ) (A)在 900OC 时 CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g) (B)在 0OC、常压下水结成冰 (C)理想气体的恒温膨胀 (D)水在其正常沸点气化
13、水蒸汽在 373K，101.3kPa 下冷凝成水，则该过程( )
Baidu Nhomakorabea５、系统达平衡时熵值最大，自由能最小。（ ）
６、在绝热系统中，发生一个从状态 A→B 的不可逆过程，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了。（ ）
７、因为 S ABQR / T ,所以只有可逆过程才有熵变；而 S
B A
QIR
/T
,所以不可逆过程只有热温商,但是没有
熵变。（ ）
８９、、因物为质的S标准熵△BASQmIθR(2/9T8K,所)值以就体是系该由状初态态下A熵经的不绝同对的值不。（可逆过）程到达终态 B,其熵的改变值各不相同。（ ）
20、从热力学基本关系式可导出 ( U/ S)v 等于：（ G/ T)p
）(A) ( H/ S)p
21、1mol 某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程( )
(B) ( F/ V)T (C) ( U/ V)s (D) (
(A)ΔS＝0
(B)ΔH＝0
(C)ΔA＝0
(D)ΔG＝0
22、对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：（ ）
(C) 电解水制取氢气
(D) N2 + 3H2 =2NH3 未达到平衡
24、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中,哪一个是正确( )
(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 25、下列四种表述：
19、25℃时，1 mol 理想气体等温膨胀，压力从 10 个标准压力变到 1 个标准压力，体系吉布斯自由能变化多少？ （
）(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 KJ
1
hing at a time and All things in their being are good for somethin
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第三章 热力学第二定律
一、选择题
1、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
2、工作在 393K 和 293K 的两个大热源间的
卡诺热机，其效率约为（ ）
(A) 83％
(B) 25％
(C)
100％
(D) 20％
3、不可逆循环过程中，体系的熵变值（ ）(A) 大于零 (B) 小于零 (C)等于零 (D)不能确
4、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
6、对理想气体自由膨胀的绝热过程，下列关系中正确的是(
)(A)ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0 (B)ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0
(C)ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0 (D)ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0
7、理想气体在等温可逆膨胀过程中( )(A)内能增加 (B)熵不变 (C)熵增加 (D)内能减少 8、根据熵的统计意义可
101.325 kPa 下的蒸气。该过程的： （ ）
(A) ΔvapSm= 0 (B) ΔvapGm= 0 (C) ΔvapHm= 0
(D) ΔvapUm= 0
5、1mol 理想气体从 300K，1×106Pa 绝热向真空膨胀至 1×105Pa，则该过程（ ）
(A)ΔS>0、ΔG>ΔA (B)ΔS<0、ΔG<ΔA (C)ΔS＝0、ΔG＝ΔA (D)ΔA<0、ΔG＝ΔA
以判断下列过程中何者的熵值增大？（ ）(A) 水蒸气冷却成水
(B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯
聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀
9、热力学第三定律可以表示为： （
）
(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
１０、计算将 10 克 He(设为理想气体)从 500.1K，202.6KPa 变为 500.1K，1013kPa 的 ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。
第三章 热力学第二定律答案
一、选择题
二、判断题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C B D D C B B D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 × × × × × √ × × × √