第二章热力学第二定律习题

第二章热力学第二定律习题 第二章 热力学第二定律(09级习题) 一、单选题 1、下列关于卡诺循环的描述中，正确的是( ) A(卡诺循环完成后，体系复原，环境不能复原，是不可逆循环 B(卡诺循环完成后，体系复原，环境不能复原，是可逆循环 C(卡诺循环完成后，体系复原，环境也复原，是不可逆循环 D(卡诺循环完成后，体系复原，环境也复原，是可逆循环 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、对于理想气体的等温压缩过程，(1)Q,W、(2)ΔU,ΔH、(3)ΔS,0、(4)ΔS<0、(5)ΔS>0上述五个关系式中，不正确的是( ) A((1) (2) B.(2) (4) C.(1) (4) D.(3) (5) 4、设ΔS1与ΔS2分别表示为n molO2(视为理气)，经等压与等容过程，温度从T升至2T时的熵变，则ΔS1/ΔS2等于( ) A(5/3 B.5/7 C.7/5 D.3/5 5、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.不能确定 6、对理想气体的自由膨胀过程，(1)Q,ΔH、(2)ΔH>Q、(3)ΔS,0、(4)ΔS>0。上述四个关系中，正确的是( ) ——————————————————————————————————————————————— A.(2) (3) B.(1) (3) C.(1) (4) D.(2) (4) 7、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 8、孤立体系发生一自发过程，则( ) A.ΔA>0 B.ΔA,0 C.ΔA<0 D.ΔA的符号不能确定 9、下列过程中ΔG,0的过程是( ) A.绝热可逆且W,,0的过程 B.等温等容且W,,0的可逆过程 C.等温等压且W,,0的可逆过程 D.等温且W,,0的可逆过程 10、,ΔG (T，p) > -W,的过程是( ) 1 A.自发过程 B.不可逆过程 C.不能发生的过程 D.非自发过程 11、373K，101.3kPa的水向真空膨胀变为373K，101.3kPa的水蒸气，则( ) A.ΔS,0 B.ΔU,0 C.ΔH,0 D.ΔG,0 12、水蒸汽在373K，101.3kPa下冷凝成水，则该过程( ) A.ΔS,0 B.ΔA,0 C.ΔH,0 D.ΔG,0 13、在298K时，已知气相反应 2CO2,2CO+O2的ΔrGm?,——————————————————————————————————————————————— 514.2kJ，则此反应的ΔrAm?与ΔrGm?的关系是 ( ) A.ΔrAm?,ΔrGm? B.ΔrAm?,ΔrGm? C.ΔrAm?,ΔrGm? D.无法比较 14、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 15、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 16、2mol双原子理想气体在TK时经一等温压缩过程，则对于体系( ) A.ΔS,0、ΔG>0 B.ΔS<0、ΔG<0 C.ΔS<0、ΔG>0 D.ΔS>0、ΔG,0 17、1mol 10kPa 323K某单原子理想气体反抗20kPa，冷却压缩至温度为283K，则( ) A.ΔS,0、ΔH,0 B.ΔS>0、ΔH<0 C.ΔS<0、ΔH<0 D.ΔS>0、ΔU>0 18、在298K，1×105Pa下，进行如下化学反应CaCO3(s),CaO(s)+CO2(g)(CO2视为理想气体)，其ΔrGm与 ΔrAm之差为( ) A.R B.RT C.1/2 R D.3/2 RT ——————————————————————————————————————————————— 19、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 20、理想气体从状态A等温膨胀到状态B，可用哪个状态函数的变化来判断过程的自发( ) A.ΔU B.ΔS C.ΔA D.ΔG 21、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 22、在,10?和101325Pa下，1mol过冷水结成冰，则( ) 2 A.ΔS(系)>0、ΔS(环)>0、ΔS(总)>0 B.ΔS(系)<0、ΔS(环)<0、ΔS(总)<0 C.ΔS(系)<0、ΔS(环)>0、ΔS(总)<0 D.ΔS(系)<0、ΔS(环)>0、ΔS(总)>0 23、使一过程的ΔU,0应满足的条件是( ) A.绝热过程 B.可逆绝热过程 C.等容绝热过程 D.等容绝热且不做非体积功的可逆过程 24、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 B.ΔS>0 C.ΔS<0 D.无法判断 25、使一过程的ΔS,0应满足的条件是( ) A.绝热过程 B.可逆绝热过程 C.等容绝热过程 D.等压绝热过程 二、证明题 1、证明:???H???H???P???CP????? ??T?V??P?T??T?V 2、根据热力学基本方程，证明理想气体的焓只是温度的函数。 ??2P???CV??3、证明???T???T2? ?V??V?? 4、证明对于理想气体???A???V ??P?T ??U???P???T???P ??V?T??T?V5、证明热力学状态方程式? 6、试证明:(?H/?p)T =V-T(?V/?T)p 三、计算题 1、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K，202.6KPa变为500.1K，1013kPa的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA。 2、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Q，W，ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、 ΔG，并判断该过程的性质。 3、一绝热容器由隔板分成两部分，分别盛有温度为300K的两种气体(可视为理想气体)各2mol，抽去隔板 使两种气体混合，求该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG，并判断该过程的性质。 ——————————————————————————————————————————————— 4、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。 5、1mol水在373K，101.3kPa下向真空蒸发变成373K和101.3kPa的水蒸气，试计算该过程的熵变，并判 断该过程是否为自发过程。已知:水的气化热为2259J?g-1。水蒸气可视为理想气体。 6、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， 3 l)=126.8J?K-1?mol-1，Cp，m(C7H16，s)=122.6J?K-1?mol-1。 7、计算268K，101.3kPa，1mol液态水变为冰的ΔG，该过程自发与否?已知:268K时水的饱和蒸气压为 422Pa，冰的饱和蒸气压为402Pa。 8、计算263K，101.3kPa下，1mol水凝结为263K冰的焓变和熵变，并判断该过程是否可逆。已知273K 冰的熔化热为335J?g-1，水和冰的比热各为4.18J?K?g-1和2.01J?K?g-1。 9、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、Δ——————————————————————————————————————————————— G。 10、试计算下列过程的ΔS、ΔG: 273K，101.3kPa，1molH2O(l) ? 273K，101.3kPa，1molH2O(g) 已知水在正常沸点下的汽化热为40.59kJ?mol-1，水和水蒸汽的热容分别为 5.3J?K-1?mol-1和33.9J?K-1?mol-1。(水蒸汽可视为理气)。 11、计算1mol水经下列相变过程的ΔA、ΔG， H2O(l，298，101，3kPa)?H2O(g，298K，101.3kPa) 在上述条件下水和水蒸气哪个稳定,已知298K水的蒸气压为3.167kPa，水的摩尔体积为0.018×10-3m3，假设水蒸气为理想气体。 12、298K，1.013×105Pa下，若使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆下作用可做电功91838.8J，同时吸热213635.0J， 试计算ΔU，ΔH，ΔS，ΔA，ΔG。 13、对于气相反应CO2+H2=H2O+CO，已知Δ rGm?=42218.0-7.57TlnT+1.9×10-2T2-2.8× 10-6T3-2.26T(J)，求上述反应在1000K时的ΔrHm?、ΔrSm? 14、已知H2的Cp,m=28.84 J?K-1?mol-1，Sm(298.2K)=130.59 J?K-1?mol-1,计算1molH2在 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 压力下从273.2K 加热到373.2K的Q，W，ΔH，ΔU，ΔS。 15、对1mol理想气体，初态为298.2K，600kPa,当反抗恒定外压Pe=100kPa膨胀至其体积为原来的6倍， 压力等于外压时，请计算过程的Q、W、ΔU、ΔS、ΔA、ΔG——————————————————————————————————————————————— 与ΔS隔。 16、计算1摩尔过冷苯(液)在268.2K，p0时凝固过程的ΔS及ΔG。已知268.2K时固态苯和液态苯的饱 和蒸气压分别为2280Pa和2675Pa，268K时苯的熔化热分9860J?mol-1。 θ 4 ———————————————————————————————————————————————