热力学第二定律习题

热力学第二定律习题 第二次作业 热力学第二定律 一、单选题 1) 理想气体绝热向真空膨胀，则( ) A. ,S = 0，,W = 0 B. ,H = 0，,U = 0 C. ,G = 0，,H = 0 D. ,U =0，,G =0 2) 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是( ) A. W = 0 B. Q = 0 C. ,S > 0 D. ,H = 0 3) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则 ( ) A. 可以从同一始态出发达到同一终态。 B. 不可以达到同一终态。 C. 不能确定以上A、B中哪一种正确。 D. 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。 4) 求任一不可逆绝热过程的熵变,S，可以通过以下哪个途径求得, ( ) A. 始终态相同的可逆绝热过程。 B. 始终态相同的可逆恒温过程。 C. 始终态相同的可逆非绝热过程。 D. B 和C 均可。 5) 在绝热恒容的系统中，H和Cl反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数22 的变化值哪个为零,( ) A. ,H B. ,U C. ,S D. ,G rmrmrmrm 6) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为3p=101.3kPa，V=2dm,T=273.2K;右气室内状态为1113p=101.3kPa,V=1dm,T=273.2K;现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分222 混合。此过程中氧气的熵变为: ( ) A. ,S >0 B. ,S <0 C. ,S =0 D. 都不一定 7) 1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为:( ) -1-1-1-1A.19.14J?K, -19.14J?K, 0 B.-19.14J?K, 19.14J?K, 0 -1-1C.19.14J?K, 0, 0.1914J?K D. 0 , 0 , 0 8) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)-1-1的C=24.48J?K?mol则其熵变为:( ) v,m----1111A.2.531J?K B. 5.622J?K C. 25.31J?K D. 56.22J?K 9) 理想气体的物质的量为n，从始态A(p,V,T)变到状态B(p,V,T),其熵变的111222计算公式可用:( ) A. ,S =nRln(p/p)+ B. ,S =nRln(p/p), 2112 C. ,ln(ln(S =nRV/V)+ D. ,S =nRV/V), 2121 10) 理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是:( ) A. ,S =nRTln(p/p) B. ,S =nRTln(V/V) 1221 C. ,S =nRln(p/p) D. ,S =nRln(V/V) 2121 11) 固体碘化银(AgI)有α和β两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为 -1419.7K,由α型转化为β型时，转化热等于6462J?mol,由α型转化为β型时的熵变,S 应为:( ) A. 44.1J B. 15.4J C. ,44.1J D. ,15.4J 3,12) 298K, p 下，双原子理想气体的体积V=48.91dm,经等温自由膨胀到2V，11其过程的,为:( ) S-1-1-1 A. 11.53J?K B. 5.765J?K C. 23.06J?K D. 0 13) 在标准压力下，90?的液态水气化为90?的水蒸汽，体系的熵变为:( ) A.,S >0 B. ,S <0 C. ,S =0 D. 难以确定 体体体 14) 在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确:( ) A.,S+,S> 0 B. ,S+,S < 0 体环 体环 C.,S+,S = 0 D. ,S+,S的值无法确定 体环体环 ,15) 在标准压力p 和268.15K时，冰变为水，体系的熵变,S应:( ) 体 A. 大于零 B. 小于零 C. 等于零 D. 无法确定 16) 1mol理想气体从p,V,T分别经:(1) 绝热可逆膨胀到p,V,T;(2) 绝热111222恒外压下膨胀到p′,V′,T′，若p = p′ 则:( ) 22222 A.T′= T, V′= V, S′= S B.T′> T, V′< V, S′< S 222222222222 C.T′> T, V′> V, S′> S D.T′< T, V′< V, S′< S 222222222222 17) 理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变,S及环境的熵变,S应为:( ) 体环 A. ,S> 0, ,S< 0 B. ,S < 0, ,S > 0 体 环 体环 C. ,S > 0, ,S = 0 D. ,S< 0,,S= 0 体环体 环 18) 理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的体系熵变,S体及环境熵,S应为:( ) 环 A. ,S > 0, ,S< 0 B. ,S < 0,,S > 0 体环 体环 C. ,S> 0, ,S= 0 D. ,S< 0, ,S= 0 体 环 体 环 19) 在101.3kPa下，110?的水变为110?水蒸气，吸热，在该相变过程中下Qp 列哪个关系式不成立,( ) A. ,S > 0 B. ,S不确定 C. ,S+,S > 0 D. ,G< 0 体环体环体 20) 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的:( ) A. ,S> 0, ,S < 0 B. ,S < 0, ,S > 0 体 环体环 C. ,S < 0, ,S = 0 D. ,S> 0, ,S= 0 体环体 环 21) 1mol范德华气体从TV绝热自由膨胀至T、V，设容热容C为常数，则过1、122V程的熵变为:( ) A.,S = Cln(T/T) B.,S = nRln[(V-b)/(V-b)] V2121C.,S = Cln(T/T) + nRln[(V-b)/(V-b)] D.,S = 0 V2121 ) 22) 263K的过冷水凝结成263K的冰，则:( A. ,S < 0 B. ,S > 0 C. ,S = 0 D. 无法确定 23) 理想气体由同一始态出发，分别经(1)绝热可逆膨胀;(2)多方过程膨胀,达到同一体积V，则过程(1)的熵变,S和过程(2)的熵变,S之间的关系是:2(1)(2)( ) A.,S , ,S B.,S , ,S C.,S , ,S D.两者无确定关系 (1)(2)(2)(2)，,，，,， 26) 在300?时，2mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为:( ) A. G,F = 1.247kJ B. G,F = 2.494kJ C. G,F = 4.988kJ D. G,F = 9.977kJ 27) 理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性,( ) A.,H B.,G C.,S D.,U 隔离 28) 理想气体从状态p,V,T 等温膨胀到p,V,T，此过程的,F 与,G 的关系为 1122 ( ) A. ,F > ,G B. ,F < ,G C. ,F = ,G D.无确定关系 29) 在一简单的(单组分，单相，各向同性)封闭体系中，恒压只做膨胀功的条件下，吉布斯自由能值随自由能如何变化,( ) A.，,G/,T) > 0 B. ，,G/,T) < 0 C. ，,G/,T) =0 D. 视具体体系而定 ppp ,30) 在标准压力p下，383.15K的水变为同温下的蒸汽，吸热Q 。对于该相变p过程，以下哪个关系式不能成立,( ) A. ,G < 0 B.,H = Q C.,S < 0 D. ,S > 0 piseise 31) 某气体的状态方程为 p[(V/n)-b]=RT ,式中b为常数，n为物质的量。若该经一等温过程，压力自p变至p，则下列状态函数的变化，何者为零,( ) 12 A. ,U B. ,H C. ,S D. ,G 32) 下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式,( ) A. ，,T/,V) = ，,V/,S)B.，,T/,p) = ，,V/,S) Sp Sp C. ，,S/,V) =，,p/,T)D.，,S/,p) =,，,V/,T) T V T p 33) 在理想气体的S - T 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时的含义是:( ) A.，,S/,T) / ，,S/,T)= 0 B. ，,S/,T) / ，,S/,T) = ? Vp Vp C.，,S/,T) / ，,S/,T) = C/C D.，,S/,T) / ，,S/,T) = C/C VppV VppV 34) 在下列状态变化中，哪些可以应用公式 dU =TdS - pdV ? ( ) , NO + (1/2)O A.NO气体缓慢膨胀,始终保持化学平衡NO222 B.NO气体以一定速度膨胀，解离出来的NO + (1/2)O总是低于平衡组成 22 C.SO气体在不解离为SO + (1/2)O的条件下膨胀 322 D.水在-10?时等温结冰 二、填空题 1) 在绝热封闭条件不，可逆过程的,S ___ 0，自发过程的,S ___ 0，非自发过程的,S ___ 0。 ,,2) 100:C、1.5p 的水蒸汽变为100:C，p 的液体水，则此过程的,S ___ 0, ,G ___ 0。 3) 实际气体绝热自由膨胀，则该过程的,U ___ 0，,S ___ 0。 4) HO在373.15K和101325Pa下通过强烈搅拌而蒸发，则 2 A. ,S ___ Q/T B. ,F ___ -W C. ,F ___ -W D. ,G ___ -W ff5) 理想气体向真空膨胀，体积由V变到V，其,U ___ 0，,S ___ 0。 12 6) 某蛋白质在323.2K时变性并达到平衡状态，即天然蛋白质 , 变性蛋白质 -1已知该变性过程的,H(323.2K)=29.288kJ?mol ,则该反应的熵变 rm-1-1,S(323.2K)= _____________J?K?mol。 rm 三、是非题 1) 任意体系经一循环过程则其,U，,H，,S，,G，,F 均为零，此结论对吗,( ) 2) 可逆机的效率最高，用可逆机去牵引火车，可加快速度。( ) 3) 凡是,S > 0的过程都是不可逆过程，对吗, ( ) 4) 体系由平衡态A变到平衡态B，不可逆过程的熵变一定大于可逆过程的熵变，对吗, ( ) 5) 熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加，对吗, ( )