1、第三章 熱力學第二定律一、選擇題1、如圖，可表示理想氣體卡諾循環(huán)的示意圖是： （ ）(A) 圖 (B)圖 (C)圖 (D)圖2、工作在393K和293K的兩個大熱源間的卡諾熱機，其效率約為（ ）(A) 83 (B) 25 (C) 100 (D) 203、不可逆循環(huán)過程中，體系的熵變值（ ）(A) 大于零 (B) 小于零 (C)等于零 (D)不能確4、將 1 mol 甲苯在 101.325 kPa，110 （正常沸點）下與 110 的熱源接觸，使它向真空容器中汽化，完全變成 101.325 kPa 下的蒸氣。該過程的： （ ）(A) vapSm= 0 (B) vapGm= 0 (C) vapHm

2、= 0 (D) vapUm= 05、1mol理想氣體從300K，1×106Pa絕熱向真空膨脹至1×105Pa，則該過程（ ）(A)S>0、G>A (B)S<0、G<A (C)S0、GA (D)A<0、GA6、對理想氣體自由膨脹的絕熱過程，下列關系中正確的是( )(A)T>0、U>0、S>0 (B)T<0、U<0、S<0 (C)T=0、U=0、S=0 (D)T=0、U=0、S>07、理想氣體在等溫可逆膨脹過程中( )(A)內(nèi)能增加 (B)熵不變 (C)熵增加 (D)內(nèi)能減少8、根據(jù)熵的統(tǒng)計意義可以判斷下列

3、過程中何者的熵值增大？（ ）(A) 水蒸氣冷卻成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想氣體絕熱可逆膨脹9、熱力學第三定律可以表示為： （ ）(A) 在0 K時,任何晶體的熵等于零 (B) 在0 K時,任何完整晶體的熵等于零(C) 在0 時,任何晶體的熵等于零 (D) 在0 時,任何完整晶體的熵等于零10、下列說法中錯誤的是( )(A)孤立體系中發(fā)生的任意過程總是向熵增加的方向進行(B)體系在可逆過程中的熱溫商的加和值是體系的熵變(C)不可逆過程的熱溫商之和小于熵變(D)體系發(fā)生某一變化時的熵變等于該過程的熱溫商11、兩個體積相同，溫度相等的球形容器中，裝有同一種

4、氣體，當連接兩容器的活塞打開時，熵變?yōu)? )(A)S0 (B)S>0 (C)S<0 (D)無法判斷12、下列過程中系統(tǒng)的熵減少的是( )(A)在900OC時CaCO3(s)CaO(S)+CO2(g) (B)在0OC、常壓下水結(jié)成冰(C)理想氣體的恒溫膨脹 (D)水在其正常沸點氣化13、水蒸汽在373K，101.3kPa下冷凝成水，則該過程( )(A)S0 (B)A0 (C)H0 (D)G014、1mol單原子理想氣體在TK時經(jīng)一等溫可逆膨脹過程，則對于體系( )(A)S0、H0 (B)S>0、H0 (C)S<0、H>0 (D)S>0、H>015、300

5、K時5mol的理想氣體由10dm3等溫可逆膨脹到100dm3，則此過程的( )(A)S<0；U0 (B)S<0；U<0(C)S>0；U>0 (D)S>0；U016、某過冷液體凝結(jié)成同溫度的固體，則該過程中( )(A)S(環(huán))<0 (B)S(系)> 0(C)S(系)+S(環(huán))<0 (D)S(系)+S(環(huán))>017、100，1.013×105Pa下的1molH2O(l)與100的大熱源相接觸，使其向真空器皿中蒸發(fā)成100，1.013×105Pa的H2O(g)，判斷該過程的方向可用( )(A)G (B)S(系) (C)S

6、(總) (D)A18、下列四個關系式中,哪一個不是麥克斯韋關系式? (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)p19、25時，1 mol 理想氣體等溫膨脹，壓力從 10 個標準壓力變到1個標準壓力，體系吉布斯自由能變化多少？ （ ）(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 KJ20、從熱力學基本關系式可導出 (U/S)v等于：（ ）(A) (H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)s (D) (G/T)p21、1mol某液體在其正常

7、沸點完全汽化，則該過程( )(A)S0 (B)H0 (C)A0 (D)G022、對于不做非體積功的封閉體系，下面關系式中不正確的是：（ ） (A) (H/S)p = T (B) (F/T)v = -S (C) (H/p)s = V (D) (U/V)s = p23、熱力學基本方程 dG = -SdT + Vdp，可適應用下列哪個過程：（ ）(A) 298K、標準壓力下，水氣化成蒸汽 (B) 理想氣體向真空膨脹(C) 電解水制取氫氣 (D) N2 + 3H2 =2NH3未達到平衡24、一個由氣相變?yōu)槟巯嗟幕瘜W反應在恒溫恒容下自發(fā)進行,問下列各組答案中,哪一個是正確( ) (A) S體>0

8、,S環(huán)<0 (B)S體<0,S環(huán)>0 (C)S體<0,S環(huán)=0 (D)S體>0,S環(huán)=0 25、下列四種表述：(1) 等溫等壓下的可逆相變過程中，體系的熵變S =H相變/T相變； (2) 體系經(jīng)歷一自發(fā)過程總有 dS > 0 ；(3) 自發(fā)過程的方向就是混亂度增加的方向 ； (4) 在絕熱可逆過程中，體系的熵變?yōu)榱?；兩者都不正確者為： (A) (1)，(2) (B)(3)，(4) (C)(2)，(3) (D)(1)，(4) 二、判斷題、不可逆過程一定是自發(fā)的，而自發(fā)過程一定是不可逆的。（ ）、對于絕熱體系，可以用判斷過程的方向和限度。 （ ）、在10，10

9、1.325 kPa下過冷的H2O ( l )凝結(jié)為冰是一個不可逆過程，故此過程的熵變大于零。（ ）、功可以全部變成熱，但熱一定不能全部轉(zhuǎn)化為功。（ ）、系統(tǒng)達平衡時熵值最大，自由能最小。（ ）、在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)AB的不可逆過程，不論用什么方法，系統(tǒng)再也回不到原來狀態(tài)了。（ ）、因為,所以只有可逆過程才有熵變；而,所以不可逆過程只有熱溫商,但是沒有熵變。（ ）、因為,所以體系由初態(tài)A經(jīng)不同的不可逆過程到達終態(tài)B,其熵的改變值各不相同。（ ）、物質(zhì)的標準熵Sm(298K)值就是該狀態(tài)下熵的絕對值。（ ）、可逆熱機的效率最高，在其它條件相同的情況下，由可逆熱機牽引火車，其速度將最慢。（）

10、三、計算題、300K的2mol理想氣體由6.0×105Pa絕熱自由膨脹到1.0×105Pa，求過程的U、H、S、A、G，并判斷該過程的性質(zhì)。、1mol理想氣體B，在298.15K下，由1.00dm3膨脹至10.00dm3，求該過程的U、H、S、A、G。、1mol水由始態(tài)273K，1×105PaH2O(l)變到終態(tài)473K，3×105PaH2O(g)，計算該過程的S。已知水的正常沸點時的汽化熱為40610J·mol-1，水的比熱為4.18J·K-1·g-1，水蒸汽的比熱為1.422J·g-1·K-1，假定水

11、蒸汽為理想氣體。、1mol液態(tài)苯在101，3kPa，268K能自動地凝固成101，3kPa，268K的固態(tài)苯，并放熱9874J，計算該過程的S和G。已知苯的正常熔點為278.5K，苯的熔化熱為9916J·mol-1，Cp，m(C7H16，l)=126.8J·K-1·mol-1，Cp，m(C7H16，s)=122.6J·K-1·mol-1。、苯的正常沸點為353.1K，在此溫度壓力下，1molC6H6(l)完全蒸發(fā)為蒸氣，已知C6H6(l)的汽化熱為34.7kJ·mol-1，計算此過程的W、Q、U、H、S、A、G。、計算下列過程的H、S

12、、G。 298K，101.325kPa H2O(l)473K，405.3kPa H2O(g)已知：Smø(298K，H2O，l)=188.7 J·K-1 水的比熱為4.18 J·g-1·K-1 水蒸氣的比熱為1.422 J·g-1·K-1 水在正常沸點時的汽化熱為40610 J·mol-1。假設水蒸氣為理想氣體。、2mol理想氣體在269K時，由4×105Pa，11.2dm3絕熱向真空膨脹到2×105Pa，22.4dm3，計算S，是否能利用熵判據(jù)判斷該過程的性質(zhì)?如何判斷?、對于氣相反應CO2+H2=H2

13、O+CO，已知rGmø=42218.0-7.57TlnT+1.9×10-2T2-2.8×10-6T3-2.26T(J)，求上述反應在1000K時的rHmø、rSmø、1mol，Cp，m=25.12J·K-1·mol-1的理想氣體B由始態(tài)340K，500kPa分別經(jīng)(1)可逆絕熱；(2)向真空膨脹。兩過程都達到體積增大一倍的終態(tài)，計算(1)、(2)兩過程的S。、計算將10克He(設為理想氣體)從500.1K，202.6KPa變?yōu)?00.1K，1013kPa的U，H，S，G，A。第三章 熱力學第二定律答案題號1234567891

14、0答案CBCBDDCBBD題號11121314151617181920答案ABDBDDCADA題號2122232425答案DDBBC一、選擇題二、判斷題12345678910××××××××三、計算題1、解：U=0，H=0 S=nRln(V2/V1)=nRln(p1/p2)=29.8J·K-1 A=U-TS=-8940JG=H-TS=-8940J S(總)=S(體)+S(環(huán))=29.8J·K-10且環(huán)境不對體系做功該過程是自發(fā)過程2、解：U=A(T) U=0 H=A(T) H=0 S=Rln(V

15、2/V1)=19.14J·K-1 A=-TS=-5708J·mol-1 G=-TS=-5708J·mol-13、解：S1=23.48J·K-1 S2=108.87J·K-1 S3=6.08J·K-1S4=nRln(p1/p2)=-9.13J·K-1 S=S1+S2+S3+S4=129.3J·K-14、解：S1=nCp，m(l)ln(278.8/268)=4.87J·K-1 S2=-nvapHmø/T=-35.61J·K-1S3=nCp，m(s)ln(268/278.5)=-4.71J&

16、#183;K-1 S(總)=S1+S2+S3=-35.45J·K-1H(268K)=-9874J G(268K)=H(268K)-TS=-373J5、解：設C6H6(g)為理氣 W=RT=2.94kJ·mol-1 Q=H=34.7kJ·mol-1 U=Q-W=31.8kJ·mol-1 S=H/T=98.3J·K-1·mol-1 G=0A=G-pV=-2.94kJ·mol-16解：S=nCp，m(H2O，l)ln(373.2/298.2)+nvapHmø373.2+ nCp，m(H2O，g)ln(473.2/373.

17、2) =126.84J·K-1 Smø (473K，H2O，g)=S+Smø (298K，H2O，l)=315.5J·K-1·mol-1H=H1+H2+H3+H4=48.81Kj G=H-(T2S2-T1S1)=-44.21kJ7、解：S=nRln(V2V1)=11.53J·K-1 能用熵判據(jù)判斷該過程的性質(zhì)S(環(huán))=-Q/T=0 S(總)=S(環(huán))+S(體)=11.53J·K-1S(總)0 且環(huán)境不對體系做功 該過程為自發(fā)過程8、解：1000K時，rGmø=3456.9J 又(GT)p=-S=-7.57-7.57

18、lnT+1.9×10-2×2T-3×2.84×10-6T2-2.26Smø=7.57+7.57lnT-3.8×10-2T+8.52×10-6T2+2.26將T=1000K代入上式即得Smø=33.39J·K-1·mol-1 Hmø=Gmø+TSmø=36855.06J·mol-19、解：(1)由T2=T1(V1/V2)-1得T2=270K S=Cp，mln(T2/T1)+Rln(V2/V1)=0(2)T2=340K S=Rln(V2/V1)=5.76J·K-110、解：He分子量4,10克即為2.5mol2.5 mol He