热力学第二定律

热力学第二定律 第二章 热力学第二定律 一、填空题 1、可逆循环的热温商之和等于 ，在工作于温度为T与T两热源间的所有热机中，12 只有 热机的效率最高，它的效率值可达η= 。 2、历史上曾提出过两类永动机。第一类永动机指的是 就能做功的机器。 因为它违反了 定律，所在造不出来。第二类永动机指的是 ， 定律，但它违反了 定律，故也是造不出来的。它并不违反 3、熵是系统的状态函数，按性质的分类，熵属于 性质。在隔离系统中，一切可 能发生的宏观过程都是 过程，均向着系统的熵值 的方向进行。直至 平衡时，熵值达到此条件下的 为止。在隔离系统中绝不会发生熵值 的 过程。 4、从熵的物理意义上看，它是量度系统 的函数。当物质由它的固态变到液 态，再变到气态时，它的熵值应是 的。而当温度降低时，物质的熵值应是 的。热力学第三定律的内容是 。 5、下列各公式的适用条件分别是:对亥氏函数判据公式?A?0，是 。对吉氏函数判据公式?G?0，是 。 对热力学基本方程式，如dG=-SdT+Vdp等，是 。 6、热力学第一定律?U=Q+W的适用条件是 ;热力学第二定律?S?0作判据时 的适用条件是 ;热力学第三定律S(0K)=0的适用条件 是 。 7、理想气体的恒温过程为恒 的过程;所有气体的节流膨胀为恒 过程; 所有系统的可逆绝热过程为恒 ;所有恒温恒压下的可逆相变过程为恒 1 的过程。 8、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到相同的终态压力，则终态 T，终态的体积V V(填入>、<或=)。的温度T可逆不可逆可逆不可逆 9、对于U、H、S、F和G等热力学量， (1)在绝热定容反应器中反应，过程中不变的量是 。 2)在373K和101325Pa下，液体水气化过程中不变的量是 。( (3)气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是 。 (4)理想气体节流膨胀过程中不变的量是 。 10、理想气体等温向真空膨胀，体积由V变到V，其?U ，?S 。12 11、实际气体绝热自由膨胀，其?U 0，?S 0。 12、在 、 、 的条件下，系统的自发变化总是朝 着吉布期函数 的方向进行的，直到系统达到平衡。 13、在 、不做非体积功的条件下，系统焓的增加值 系统吸收 的热量。 14、隔离系统中进行的可逆过程?S ，进行的不可逆过程?S 。 15、纯物质完美晶体 时的熵值为零。 16、由MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714037440611_0状态下元素的 的完全反应成1mol纯物质的焓变叫做该物质 的 。 17、某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行系统温度由T升高到T，则此过12 程的焓变 零;若此反应在恒温(T)、恒压和只做膨胀功的条件下进行，则其焓1 变 零。 ,,,,,G,H,,,,V,,18、写出由热力学基本方程导出的重要公式: ,,,,,,,, O-119、苯的沸点为80C，其气化热为300J?g。假定苯蒸气为理想气体，则当C6H6(1，P0， 80OC)时，其?S= ;?G= ;Q= ; 2 H= ;W= ;?U= ;?A= 。? ,,T,,,,,0，经节流膨胀后该气体的温度将 。20、实际气体的,,,P,,H 21、公式Q=?H的适用条件为 。 P 。 22、判据?G?0的适用条件是 23、在规定各物质的相对熵(通常为标准熵)时，所选择的参考状态是 的熵值为零。 二、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)Δ S>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ΔS与ΔS分别 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示为n molO(视为理气)，经等压与等容过程，温度从T升至2T时122 的熵变，则ΔS/ΔS等于( ) 12 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 3 关系中，正确的是( ) A.(2) (3) B.(1) (3) C.(1) (4) D.(2) (4) 657、1mol理想气体从300K，1×10Pa绝热向真空膨胀至1×10Pa，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( ) 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 øø13、在298K时，已知气相反应 2CO,2CO+O的ΔG,514.2kJ，则此反应的ΔA与22rmrm øΔG的关系是( ) rm øøøø A.ΔA,ΔG B.ΔA,ΔG rmrmrmrm øø C.ΔA,ΔG D.无法比较 rmrm 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( ) 4 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 1mol 10kPa 323K某单原子理想气体反抗20kPa，冷却压缩至温度为283K，则( )17、 A.ΔS,0、ΔH,0 B.ΔS>0、ΔH<0 C.ΔS<0、ΔH<0 D.ΔS>0、ΔU>0 518、在298K，1×10Pa下，进行如下化学反应CaCO(s),CaO(s)+CO(g)(CO视为理想气体)，322 其ΔG与ΔA之差为( ) rmrm 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( ) 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( ) 5 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 26、1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则( ) A.ΔG,ΔA B.ΔG>ΔA C.ΔG与ΔA无法比较 D.ΔG<ΔA 27、使一过程的ΔA,0应满足的条件是( ) A.等温等容且只做膨胀功的可逆过程 B.等温等压只做膨胀功的可逆过程 C.等容绝热且只做膨胀功的过程 D.可逆绝热过程 3328、300K时5mol的理想气体由10dm等温可逆膨胀到100dm，则此过程的( ) A.ΔS<0;ΔU,0 B.ΔS<0;ΔU<0 C.ΔS>0;ΔU>0 D.ΔS>0;ΔU,0 529、对于纯物质在1.013×10Pa和凝固点以上温度时，其固体和液体的摩尔熵、摩尔焓和 摩尔自由能的关系是( ) A.H(s)>H (l)、S(s)>S(l)、G(s)>G(l) m m m m m m B.H(s)G(l) m m m m m m C.H(s)>H (l)、S(s)0、ΔS(水)>0、ΔS(总)>0 B.ΔS(冰)>0、ΔS(水)<0、ΔS(总)>0 C.ΔS(冰)<0、ΔS(水)<0、ΔS(总)<0 D.ΔS(冰)<0、ΔS(水)>0、ΔS(总),0 31、理想气体在可逆绝热膨胀过程中( ) A.熵不变 B.温度不变 C.内能不变 D.熵增大 32、1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程( ) ,0 B.ΔH,0 C.ΔA,0 D.ΔG,0 A.ΔS 33、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 34、CH(g)由T、p绝热可逆膨胀到T、p，则( ) 41122 A.ΔH,0 B.ΔG,0 C.ΔS,0 D.ΔU,0 535、100?，1.013×10Pa下的1molHO(l)与100?的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸2 5发成100?，1.013×10Pa的HO(g)，判断该过程的方向可用( )2 A.ΔG B.ΔS(系) C.ΔS(总) D.ΔA 36、下列对热力学第三定律的表述中，哪种是错误的( ) A.在0K时，任何纯物质的排列整齐的完美晶体，其熵值为零 B.在0K时，任何纯物质的完美晶体其熵值为零 C.不能用有限的手续使一个物体冷却到绝对零度 D.在0K时，任何晶体的熵等于零 37、在一定温度和压强下，有如下四个反应: (1)CaCO(s), CaO(s)+CO(g); ΔS(1) 32 (2)乙烯聚合成聚乙烯 ; ΔS(2) (3)H(g)+1/2O(g),HO(g); ΔS(3) 222 (4)Zn+HSO,ZnSO+H? ; ΔS(4) 2442 其中正确的熵变符号是( ) A.ΔS(1)>0、ΔS(2)>0 B.ΔS(2)<0、ΔS(3)>0 C.ΔS(3)<0、ΔS(4)>0 D.ΔS(1)<0、ΔS(4)<0 7 38、下列p,V图中，哪个能表示如下循环的示意图。?等温膨胀;?等容降温;?等温压 缩;?等容升温( ) 39、下列过程中系统的熵减少的是( ) OA.在900C时CaCO(s)?CaO(S)+CO(g) 32 OB.在0C、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 40、下列过程中当温度升高时?G增加的是( ) A.MgCO(S)?MgO(S)+CO(g) 32 B.NH(g)+HCl(g)?NHCl(s) 34 C.NaOH(S)溶于水 D.N(g)与O(g)的混合 22 ,,G,,41、对不做非体积功的封闭系统，其的值为( ) ,,,P,,T A.等于零 B.大于零 C.小于零 D.无法确定 三、多选题 1、下列关于“过程”的一些说法中正确的是( ) A.非自发过程是不可能实现的 B.自发过程中，体系一定对外做功 C.自发过程是吉布斯自由能降低的过程 D.非自发过程的吉布斯自由能不一定增大 E.一切实际自发的过程，体系与环境的总熵值一定增加 2、关于规定熵的下列说法中正确的是( ) 8 A.完美晶体的规定熵等于零 B.规定熵是熵的绝对值 C.规定熵是熵的相对值 D.规定熵就是标准熵 E.规定熵是可测量的 553、理想气体由 p,2×10Pa绝热可逆变化到 p,1×10Pa，则( )12 A.ΔT>0、ΔS>0 B.ΔT<0、ΔS,0 C.ΔV<0、ΔS,0 D.ΔT<0、ΔS,0 E.ΔV>0、ΔS>0 ?，101.325kPa的水蒸气，该过程4、1mol水在100?，101.325kPa下向真空蒸发变成100 ø的热温商为:(水蒸气可视为理气，水的正常气化热用ΔH表示)( )mv ø/373 B.ΔU/373 A(ΔHvm ø C((ΔH,8.314×373),373 D.8.314 vm E.0 5、孤立体系内发生一自发过程，下列关系式中正确的是( ) A.ΔA<0 B.ΔG<0 C.ΔS<0 D.ΔS>0 E.不能确定ΔG，ΔA的符号 336、理想气体由V,10dm反抗恒外压绝热变化到V,5dm，则( )12 A.ΔT<0、ΔS>0 B.ΔT>0、ΔS,0 C.ΔT>0、ΔS>0 D.Δp>0、ΔS>0 E.Δp<0、ΔS,0 7、由卡诺热机的工作效率η表达式可看出( ) A.卡诺热机的工作效率与工作物质有关 B.卡诺热机的工作效率与两个热源的温度有关 C.当两热源的温度相等时η,1 D.当高温热源的温度T,0K时η,1 2 E.由于绝对零度不能到达，所以η?1 8、1mol理想气体向真空膨胀，现有如下关系，其中正确的是(1)Q,ΔU;(2)Q,ΔH;(3)Q ,W;(4)Q,TΔS;(5)ΔH>ΔU;(6)ΔG,ΔA。( ) 9 A.(1) (2) B.(3) (4) C.(5) (6) D.(3) (6) E.(4) (5) 9、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.因过程的性质不同而不同 E.不因过程的性质而变化 10、关于赫姆霍兹自由能，下列说法中正确的是( ) A.等温下，体系对环境所做的功，不能大于ΔA B.等温下，环境对体系所做的功，不能大于体系的ΔA C.等温下，环境对体系所做的功，不能小于体系的ΔA D.等温下，体系对环境所做的功，不能大于赫氏自由能减少值(-ΔA) E.等温等容下，环境对体系所做非体积功不能大于体系的ΔA 11、 循环过程 ，?为可逆过程，?为不可逆过程，体系的熵变值( ) A.ΔS(?),ΔS(?) B.ΔS(?),ΔS(?) C.ΔS(?),,ΔS(?) D.ΔS(?)，ΔS(?),0 E.ΔS(?),ΔS(?),0 12、以下说法中，符合热力学第二定律的是( ) A.实际发生的过程一定是热力学不可逆过程 B.不可能把热从低温物体传到高温物体 C.不可能将海洋中蕴藏的能量转化为功 D.体系可以从单一热源吸热而将其全部转化为功 E.热机效率与选用的工作物质的性质有关 13、下列说法中，正确的是( ) A.非自发过程，ΔS(绝热)<0 B.自发过程，ΔS(绝热)>0 C.热力学过程无论自发与否，都有ΔS(总)>0 D.等熵过程不一定是绝热可逆过程 10 E.孤立体系在平衡态时的熵变等于零，且达到最小值 514、在1.013×10Pa、373K时把1molHO(g)可逆压缩为液体，则( )2 A.ΔS<0、ΔG,0 B.W(体)>0、ΔH<0 C.ΔS<0、ΔG>0 D.Q<0、ΔA<0 E.ΔU<0、ΔA>0 15、下列过程中ΔA,0的过程有( ) 0的过程 A.绝热可逆且W,, 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 E.理想气体等温可逆膨胀 16、以下说法中，错误的是( ) A.在绝热条件下，可逆过程不一定是等熵过程 B.在绝热条件下，可逆过程是等熵过程 C.等熵过程不一定都是绝热过程 D.绝热过程不一定是等熵过程 E.绝热可逆过程的熵变与绝热不可逆过程的熵变相等 17、在101.3kPa、373.2K时，1mol水转变为水蒸气，则( ) A.Q>0、ΔA>0 B.ΔS>0、ΔA<0 C.W<0、ΔG<0 D.ΔH>0、ΔS<0 E.ΔU>0、ΔG,0 18、下列关系式中，对于孤立体系中发生的实际过程不一定适用的是( ) A.ΔG<0 B.ΔS>0 D.ΔA,ΔG-Δ(pV) C.ΔH,0 E.ΔU,0 19、下列关系中，对于孤立体系内发生的实际过程，适用的是( ) A.ΔH,0 B.ΔA<0 11 C.ΔU,0 D.ΔG<0 E.ΔS>0 20、ΔG (T，p，W,,0)<0的过程是( ) A.自发过程 B.非自发过程 C.不能发生的过程 D.不可逆过程 E.无法确定过程的可逆与否 21、当,ΔG(T，p)>W,时该过程可能是( ) B.非自发过程 A.自发过程 C.可逆过程 D.不能发生的过程 E.平衡状态 5622、1mol理想气体从300K、2×10Pa等温可逆变至1×10Pa，该过程( ) A.ΔS>0、ΔG,ΔA<0 B.ΔS<0、ΔG,ΔA>0 C.ΔS,0、ΔG,ΔA>0 D.W<0、ΔG,ΔA<0 E.Q<0、ΔG,ΔA>0 23、公式ΔG,ΔH,SΔT可适用于( ) A.变温的可逆过程 B.变温的不可逆过程 C.绝热可逆过程 D.绝热不可逆过程 E.等熵过程 24、下列公式对可逆过程能适用的是( ) A.ΔU>0 B.ΔH>0 S，VS，p C.ΔG>0 D.ΔA,0 T，pT，V E.ΔS(孤),0 25、(1)ΔG/T>0，(2)ΔG/T<0，(3)ΔA/T>0，(4)ΔA/T<0，(5)ΔS>Q/T，(6)ΔS0，ΔS(总)>0的过程是( ) øø A.HO(l，270K，p)?HO(s，270K，p) 22 12 øø B.HO(l，373K，p)?HO(g，373K，p) 22 øø C.HO(l，383K，p)?HO(g，383K，p) 22 D.n mol理气恒外压等温压缩过程 E.1000K时，CaCO(s)?CaO(s)+CO(g) 32 27、在一绝热恒容容器中发生一化学反应，使容器中温度、压强均增加，则该过程( ) A.ΔS,0、ΔH,0 B.ΔG,0、ΔH,0 ,0、ΔU,0 D.ΔA,0、ΔU,0 C.ΔS E.ΔA,0、ΔS,0 28、以下说法中，错误的是( ) A.绝热过程熵值永不减少 B.绝热可逆过程熵值不变 C.绝热不可逆过程熵值增加 D.绝热可逆膨胀熵值增加 E.绝热不可逆压缩熵值减少 29、在一定温度和压力下，对于只做体积功的任一化学反应，能用于衡量反应可达到的限度 的是( ) ø A.K B.ΔU C.ΔG D.ΔH E.ΔA 30、1mol的纯液体在其正常沸点完全汽化，下列各量中哪个减少( ) A.吉氏自由能(G) B.赫氏自由能(A) C.熵(S) D.焓(H) E.吉氏自由能与内能的比值(G/U) 31、H(g)+Cl(g),2HCl(g);ΔH(298)<0，在恒压绝热条件下进行该反应，下列各量中变22rm 化值大于零的是( ) A.T B.V C.H D.G E.S 32、理想气体经恒外压绝热压缩后( ) A.压力不变 B.内能增大 C.温度不变 D.焓不变 E.熵值增大 33、测定苯甲酸的燃烧热时，将苯甲酸样品及2020kPa的O装入氧弹，点火后使量热计温2 度升高3.21K，在此过程中以氧弹中的物质为体系，则以下关系式中不正确的是 ( ) 13 A.Q<0 B.ΔU,0 C.ΔS>0 D.ΔH<0 E.ΔG,ΔA 34、下列过程中不属于等熵过程的是( ) A.绝热可逆膨胀 B.绝热可逆压缩 C.孤立体系中处于平衡状态 D.等温可逆膨胀 E.理想气体向真空膨胀 35、2mol双原子理想气体在TK时经一等温可逆压缩过程，则对于体系( ) C.ΔS,0、ΔG,ΔA A.ΔS<0、ΔA<0 B.ΔS<0、ΔA>0 D.ΔS>0、ΔG>0 E.ΔS<0、ΔG>0 36、理想气体向真空膨胀过程中( ) A.ΔH,0 B.ΔG,0 C.ΔU,0 D.ΔA,0 E.ΔS,0 37、1mol理想气体从同一始态分别经等容等压两途径都升温1K，下面六个物理量(1)ΔH、 (2)ΔU、(3)ΔS、(4)ΔG、(5)ΔA、(6)ΔT，在上述两途径中不相等的是( ) A.(1) (2) B.(3) (4) C.(1) (6) D.(2) (6) E.(4) (5) 38、能用相变热求过程的熵变的是( ) A.HO(1mol，l，100?，101325Pa)?HO(1mol，g，100?，101325Pa)22 B.HO(1mol，l，110?，101325Pa)?HO(1mol，g，110?，101325Pa)22 C.HO(1mol，l，0?，101325Pa)?HO(1mol，s，0?，101325Pa) 22 D.HO(1mol，l，25?，101325Pa)?HO(1mol，g，5?，101325Pa) 22 E.HO(1mol，l，-5?，101325Pa)?HO(1mol，s，-5?，101325Pa)22 39、在一定温度下，某纯组分气体体系的下列坐标图正确的是( ) 14 40、等压下体系的自由能变化ΔG随温度的变化率是下列哪一种( ) 2 A.ΔS B.-ΔS C.-ΔH/RT 2 D.(ΔG,ΔH)/T E.ΔH/T 41、1mol水在373.2K和101.325kPa下向真空蒸发成373.2K，101.325kPa的水蒸汽 则( ) A.ΔS>0、ΔG<0 B.ΔH>0、ΔA<0 C.W=0、ΔA>0 D.ΔU>0、ΔG=0 E.Q=0、ΔS>0 5642、1molO(视为理气)从300K，1.013×10Pa绝热变到1.013×10Pa，则该过程( )2 A.ΔU>0、ΔG>ΔA B.ΔH>0、ΔG<ΔA C.ΔH<0、ΔG>ΔA D.ΔU<0、ΔG<ΔA E.ΔH>ΔU、ΔG>ΔA 43、下列过程中ΔG=0的是 ( ) A.理想气体由p、V等温可逆变到p、V 1122 ø B.液态水在p及373K下气化 C.在绝热恒容容器中发生化学反应 D.化学反应以热力学可逆方式进行 E.等温等压下化学反应达到平衡 44、对于理想气体进行的卡诺循环，下列示意图中正确的是( ) 15 45、下列说法中，正确的是( ) A.熵值增加的绝热过程一定是自发过程 B.自发过程是ΔS(总)<0 C.等熵过程一定是绝热可逆过程 D.不可逆性越大，ΔS(孤)，ΔS(绝热)，ΔS(总)增加越多 E.孤立体系中，平衡态时熵值最大 46、理想气体反抗恒外压p绝热膨胀，由初态p、V、T到终态p、V、T，则( )2111222 A.ΔT<0、ΔS<0 B.ΔT>0、ΔS>0 C.ΔT=0、ΔS=0 D.ΔU=-W E.ΔT<0、ΔS>0 47、下列过程中，指定热力学量不一定为零的过程是( ) A.等温可逆过程的ΔU B.理想气体向真空膨胀过程的W(体) C.不可逆循环的ΔS D.可逆过程的ΔS E.理想气体自由膨胀过程的Q 48、在298K，101.325kPa下，反应2SO(g)=2SO(g)+O(g)的ΔH,0(且ΔH与T无关)，322rmrm 则( ) A.ΔG(300K)>ΔG(298K) rmrm B.ΔG(300K)<ΔG(298K) rmrm C.ΔG(300K)=ΔG(298K) rmrm D.ΔG/T对1/T作图为一斜率为正的直线 rm E.ΔG/T与1/T成线性关系 rm 四、简答题 16 1、什么是自发过程,实际过程一定是自发过程吗,2、263K的过冷水结 θ成263K的冰，ΔS<0，与熵增加原理相矛盾吗,为什么,3、“p，298K 过冷的水蒸气变成298K的水所放出的热Q=ΔH值决定于初终态而与等压过程的可逆与p 否无关，因而便可用该相变过程的的热Q根据ΔS= Q/T(T=298K)来计算体系的熵变”pp 这种看法是否正确,为什么,4、如有一化学反应其等压热效应 ΔH<0，则该反应发生时一定放热，且ΔS <0，对吗,为什么,5、根 lnW 而W是微粒在空间与能量分布上混乱程度的量度，试判断下述等温等压过据S=k 程的ΔS是大于零,小于零,等于零, (1)NHNO(S)溶于水 43 +(2)Ag(aq)+2NH(g)?Ag(NH)332 (3)2KClO(S)?2KCl(S)+3O(g)6、ΔG=W’的下列说32T，p r法是否正确,为什么, (1)“体系从A态到B态不论进行什么过程ΔG值为定值且一定等于W’”r (2)“等温等压下只有体系对外作非体积功时G才降低”。 (3)“G 就是体系中能作非体积功的那一部分能量”。 7、为什么等温等压下化学反应的自发性不能用ΔH作判据;但有些情况下用ΔH作判据，又 能得到正确的结论,8、对于ΔH >0，ΔS<0而在常温下不能自发进行 的反应改变温度能否使反应自发进行,为什么, 分别讨论定压下升高温度及定温下增大压力时以下过程的ΔG值如何变化? (1)沸点下液体气化为蒸气; (2)凝固点下液体凝为固体(如V(l)>V(s) ). mm 10、是否一切熵增过程都是自发的, 11、凡自由焓降低的过程一定是自发过程吗, 12、对于?H>0,?S>0的反应，若在常温下不能自发进行，如果改变温度能否使反应自发进 行, 13、说明符合下述结果应满足的条件: 17 ??U=0 ??H=0 ??F=0 ??G=0 ??S=0 、?H、?S、?A、与?G何者为零。 14、试问下列过程中，?U (1)理想气体的卡诺循环; (2)实际气体的节流膨胀; (3)理想气体向真空膨胀; O(4)液态水在100C，101.325kPa下气化; 5)H(g)与O(g)在绝热容器中反应生成H2O; (22 O(6)水在0C，101.325kPa下结为冰; (7)CO(g)绝热可逆膨胀。 2 15、判断下列各恒温恒压过程的熵值是增加还是减少。(提示:从熵的统计意义去考虑。) (1)NaCl固体溶于水; (2)HCl(g)溶于水生成盐酸; (3)NHCOONH(s)?2NH(g)+CO(g) 2432 ++(4)水溶液中，Ag+2NH(g)?Ag(NH) 332 (5)PCl(g)?PCl(g)+Cl(g) 532 (6)H(g)+1/2O(g)?HO(l) 222 16、一个带活塞(摩擦及质量均可忽略)的绝热汽缸中有1mol、300K、1MPa的Ar(g),令其 反抗恒外压膨胀至平衡，计算这一过程的W、Q、?U、?H和?S。 五、判断题 1、 所有绝热过程的Q为零，?S也必为零。( ) 2、 实际气体绝热可逆过程的?S一定为零，?G不一定为零。( ) 3、 不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。( ) 4、 功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。( ) 5、 熵值不可能为负值。( ) 6、 系统达平衡时熵值最大，自由能最小。( ) 7、 不可逆过程的熵不会减少。( ) 8、 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 18 到原来状态了。( ) 9、 某一化学反应的热效应被反应温度T除，即得此反应的?S。( )rm CdTT2p10、在等压下用酒精灯加热某物质，该物质的?S为。( ) ,T1T BB,S,,Q/T11、因为,所以只有可逆过程才有熵变;而,所以不可逆,S,,Q/T,IRR,AA 过程只有热温商,但是没有熵变。( ) B,S,,Q/T12、因为,所以体系由初态A经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改,IRA 变值各不相同。( ) B13、因为，所以只要初、终态一定，过程的热温商的值是一定的，因而?S,S,,Q/TR,A 是一定的。( ) θ14、物质的标准熵?S(298K)值就是该状态下熵的绝对值。( ) m 六、证明题 1、证明,A=,U+T(,A/,T) V 2、证明:(,U/,p)=-T(,V/,T)-p(,V/,p)，并说明理想气体的内能与压力无关。TpV ,AS,,,,3、证明: ,,,UC,,VV dT,V,,4、证明: dSCdP,,,,PT,T,,P 05、用热力学原理证明在100C，202.65KPa时水比水蒸气稳定。 06、用热力学原理证明在-10C，101.325KPa时，冰比水稳定。 ,H,H,P,,,,,,,C，7、证明: ,,,,,,P,T,P,T,,,,,,VTV 8、根据热力学基本方程，证明理想气体的焓只是温度的函数。 ,A,,m9、对于理想气体，试证明:，， ,,S，R,,m,T,,P 2,,,C,P,,V,,,T10、证明 ,,2,,,V,T,,,,V 19 ,A,,11、证明对于理想气体 ,V,,,P,,T ,U,P,,,,12、证明热力学状态方程式 ,T,P,,,,,V,T,,,,TV 13、试证明:(,H/,p)=V-T(,V/,T) T p 七、计算题 5γ1、1mol某理想气体，始态p=4.0×10Pa，T=394K，经pV(γ=1.4)等于常数的绝热可逆11 路径变到T=298K，计算:(1)V，V，p(2)ΔS，ΔG(已知该气体分子的标准熵2122 -1-1-1-1øS(298)=240J?K?mol，等压热容量C=29.1J?K?mol) mp，m 52、 1mol氮气(视为理想气体)自273.2K，5×10Pa经一绝热可逆过程膨胀至172.5K，1×55-1-1ø10Pa，试计算该过程的ΔS、ΔG。(已知，在5×10Pa下，S(172.5K，N)=175.7J?K?mol)m2 51-γγ3、1mol某理想气体，始态p=2.0×10Pa，T=298K，经pT(γ=7/5)=常数的绝热可逆路11 -33径变到V=2.48×10 m，计算:(1)V，p，T;(2)ΔS，ΔA。已知该气体分子的熵值2122 -1-1-1-1ø为S(298)=192.0J?K?mol，C=29.1J?K?mol) mp，m 554、300K的2mol理想气体由6.0×10Pa绝热自由膨胀到1.0×10Pa，求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG，并判断该过程的性质。 5、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。 336、1mol理想气体B，在298.15K下，由1.00dm膨胀至10.00dm，求该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 3 37、27?，1mol理想气体体积为5.00dm，当向真空中膨胀至10.0 dm时，求W，Q，ΔU， ΔS，ΔG，ΔH。 øøø8、计算298K时，反应 H(g，p)+1/2 O(g，p)=HO(l，p) 的ΔG与ΔA的差值。222 9、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 -1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。水蒸气可视为理想气体。 20 5510、1mol水由始态273K，1×10PaHO(l)变到终态473K，3×10PaHO(g)，计算该过程的Δ22 -1-1-1S。已知水的正常沸点时的汽化热为40610J?mol，水的比热为4.18J?K?g，水蒸 -1-1汽的比热为1.422J?g?K 11、1mol苯在353K，101.3kPa与353K的大热源相接触，使它向合适体积的真空器皿中蒸 发完全变成101.3kPa的苯蒸气，计算该过程的熵变，并判断该过程是否为自发过程。 -1已知:苯在353K的饱和蒸气压为101.3kPa，苯的蒸发热为394 J?g，苯蒸气可视为 理想气体。 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12、 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 -1-1-1-1-19916J?mol，C(CH，l)=126.8J?K?mol，C(CH，s)=122.6J?K?mol。p，m716p，m716 13、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。 5514、2mol氦气(理想气体)，始态为T=273K，p=3.04×10Pa，指定终态p=2.03×10Pa，112 体积为V，计算下列情况下的V，Q，T，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔS，ΔG。222 5(1)恒温反抗外压为2.03×10Pa;(2)恒温可逆过程。 15、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 -1-1-1逆。已知273K冰的熔化热为335J?g，水和冰的比热各为4.18J?K?g和2.01J?K?g。 16、苯的正常沸点为353.1K，在此温度压力下，1molCH(l)完全蒸发为蒸气，已知CH(l)6666 -1的汽化热为34.7kJ?mol，计算此过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 17、计算下列过程的ΔH、ΔS、ΔG。 298K，101.325kPa HO(l)?473K，405.3kPa HO(g) 22 -1ø已知:S(298K，HO，l)=188.7 J?K m2 -1-1 水的比热为4.18 J?g?K -1-1 水蒸气的比热为1.422 J?g?K -1 水在正常沸点时的汽化热为40610 J?mol。 假设水蒸气为理想气体。 21 18、试计算下列过程的ΔS、ΔG: 273K，101.3kPa，1molHO(l) ? 273K，101.3kPa，1molHO(g)22 -1已知水在正常沸点下的汽化热为40.59kJ?mol，水和水蒸汽的热容分别为 -1-1-1-1?K?mol和33.9J?K?mol。(水蒸汽可视为理气)。 5.3J 535319、2mol理想气体在269K时，由4×10Pa，11.2dm绝热向真空膨胀到2×10Pa，22.4dm， 计算ΔS，是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断? 20、将一块重量为5kg，温度为700K的铸钢放在14kg温度为294K的油中淬火，已知油的 -1-1比热为2.51J?g，钢的比热为0.502J?g，试计算:(1)钢的熵变;(2)油的熵变;(3) 总的熵变。 ø21、试计算甘氨酰替甘氨酸在300K，101325Pa下进行水解反应时的ΔG，已知数据如下:rm -1-1-1øø (298K)/kJ? ΔHmol S(298K)/J?K?molfmm 甘氨酰替甘氨酸: -744.54 189.77 甘氨酸: -536.71 103.41 HO(l): -285.58 69.892 ø(假设ΔH不随温度而变) rm 22、计算1mol水经下列相变过程的ΔA、ΔG， HO(l，298，101，3kPa)?HO(g，298K，101.3kPa) 22 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 -33为0.018×10m，假设水蒸气为理想气体。 523、298K，1.013×10Pa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。 -22ø24、对于气相反应CO+H=HO+CO，已知ΔG=42218.0-7.57TlnT+1.9×10T-2.8×222rm -63øø10T-2.26T(J)，求上述反应在1000K时的ΔH、ΔS rmrm 22 -1-125、1mol，C=25.12J?K?mol的理想气体B由始态340K，500kPa分别经(1)可逆绝热;p，m (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。 θ-1-1-1-126、已知H的C=28.84 J?K?mol，S?mol,计算1molH(298.2K)=130.59 J?K2p,mm2 在标准压力下从273.2K加热到373.2K的Q，W，ΔH，ΔU，ΔS。 27、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K，202.6KPa变为500.1K，1013kPa的ΔU，Δ H，ΔS，ΔG，ΔA。 OO28、将一块重5?的铁从温度为1150C的大烘炉中取出，放入温度为20C的大气中冷却到 ,1,,常温，计算此过程的ΔS。已知铁的热容,摩尔质量C,25.1J?mol?K　P,m -1M=55.85g?mol。 29、对1mol理想气体，初态为298.2K，600kPa,当反抗恒定外压P=100kPa膨胀至其体积为e 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 030、计算1摩尔过冷苯(液)在268.2K，p时凝固过程的ΔS及ΔG。已知268.2K时固态苯 -1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。 31、在298K，101300Pa下，若使1mol铅与醋酸铜溶液在可逆情况下作用，可得电功91838.8J， 同时吸热213635J，试计算ΔU、ΔH、ΔS、ΔF和ΔG。 八、综合题 OOO1、计算向绝热容器内1mol、-20C的冰块上加入1mol、80C水后的ΔS。已知0C时冰的熔 -1,1,1化焓ΔH=6009J?mol.水与冰的平均热容分别为:，C(l),75.3J?K?molfuspm, ,1,1 。 C(s),36.0J?K?molpm, OO2、计算5?、80C的水和10?、20C的水在绝热容器里混合过程的熵变化。 3、试从下列数据计算 Sn(白) ? Sn(灰)的转变温度。 øø ΔH(298K) S(298K) Cfmmp,m 23 -1-1-1-1 白锡 0 52.3 J?K?mol 26.2 J?K?mol -1-1-1-1-1 灰锡 -2196.6 J?mol 44.8 J?K?mol 25.7 J?K?mol øøøøø4、计算298.15K等压下反应 NO(g，p)=2NO(g，p)的W，Q，ΔS，ΔU，ΔG。242rmrmrm -1-1-1øø ΔH(298K) (kJ?mol) S(298K) (J?K?mol) 已知fmm NO (g) 33.85 240.452 NO(g) 9.66 304.30 24 5、计算下列过程的熵变ΔS和吉氏自由能变ΔG，并判断其方向: 0.1mol(CH)O(l) H)O(l) 0.1mol(C252252 0.397molN(g) 0.397molN(g) 2233308K，10dm308K，10dm，101.3kPa ，p 2 -1 已知101.3kPa，308K，(CH)O的蒸发热为25.104kJ?mol，正常沸点为308K。[N(g)，2522 (CH)O(g)均视为理气] 252 6、 0.1molHO(l) 0.1molHO(l) 22 0.446molN(g) 0.446molN(g) 2233273K，10dm298K，10dm，101.3kPa ，110574Pa S S 1 2 计算上述过程的 (1)ΔS，S，S (2)ΔU，ΔA。 12 -1-1 已知: C(HO，l)=75 J?K?mol p，m2 -1-1 C(N，g)=29J?K?mol p，m2 -1-1ø S(298K，HO，l)=69.9J?K?mol m2 -1-1ø S(298K，N，g)=191.5J?K?mol m2 -1水在正常熔点的凝固热为-334J?g。N(g)可视为理想气体。2 24 57、计算373K，5×10Pa，下列相变的ΔG，并判断哪种晶型稳定。 S(斜方)?S(单斜) -63已知:1kg斜方硫在该相变过程中体积增加了1.38×10 m，斜方硫和单斜硫的燃烧热 -1分别为-296700和-297100J?mol，101.3kPa下，两种相态的正常转化温度为370K。假定两种相态的C相等。 p，m 5-1-1-18、在298K，1.013×10Pa时，金刚石的摩尔熵为2.448J?K?mol，燃烧热为395321J?mol， -1-1-1-3石墨的摩尔熵为5.711J?K?mol，燃烧热为393422J?mol ，金刚石的密度为3.513g?cm， -3石墨的密度为2.260g?cm，求: 5 (1)298K，1.013×10Pa下石墨变为金刚石的ΔG值; (2)加压能否使石墨变为金刚石，如有可能，则需加压为多少。 9、在一温度为298K的室内有一冰箱，冰箱的温度为273K，试问欲使1kg水结冰，至少要 -1做功若干?此冰箱放热若干?已知冰的熔化热为334.7J?g。 510、在10Pa下，将T=263K，n=10mol的HO(s)和T=313K，n=50mol的HO(l)放入一112222 0绝热容器之中，求达到平衡后系统的熵变。已知:冰的ΔH=6.00KJ?mol-1,fusm -1-1-1-1Cp,m(冰)=36.3J?K?mol,Cp,m(水)=75.3 J?K?mol。 O311、35C，101325Pa、10cm的长颈瓶中充满0.4mol氮气。现将装有0.1mol乙醚液体的微 O小玻泡放入瓶中，打碎玻泡，乙醚完全汽化。已知乙醚的正常沸点为35C，蒸发热为25.10KJ?mol.计算: 25