第三章热力学第二定律(总复习题含答案)

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流第三章 热力学第二定律(总复习题含答案).精品文档.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 (B)图 (C)图 (D)图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) 203、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 101.325 k

2、Pa 下的蒸气。该过程的： （ ）(A) vapSm= 0 (B) vapGm= 0 (C) vapHm= 0 (D) vapUm= 05、1mol理想气体从300K，1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（ ）(A)S>0、G>A (B)S<0、G<A (C)S0、GA (D)A<0、GA6、对理想气体自由膨胀的绝热过程，下列关系中正确的是( )(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、理想气体在等温可逆膨

3、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 (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

4、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)S0 (B)S>0 (C)S<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( )(A)S0 (B)A0 (C)H0 (D)G014、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)S0、H0

5、(B)S>0、H0 (C)S<0、H>0 (D)S>0、H>015、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的( )(A)S<0；U0 (B)S<0；U<0(C)S>0；U>0 (D)S>0；U016、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中( )(A)S(环)<0 (B)S(系)> 0(C)S(系)+S(环)<0 (D)S(系)+S(环)>017、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.

6、013×105Pa的H2O(g)，判断该过程的方向可用( )(A)G (B)S(系) (C)S(总) (D)A18、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)p19、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 KJ20、从热力学基本关系式可导出 (U/S)v等于：（ ）(A) (

7、H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)s (D) (G/T)p21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程( )(A)S0 (B)H0 (C)A0 (D)G022、对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：（ ） (A) (H/S)p = T (B) (F/T)v = -S (C) (H/p)s = V (D) (U/V)s = p23、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(C) 电解水制取氢气 (D) N2 + 3H2 =2NH3未达到平衡24、一个由气

8、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) S体>0,S环<0 (B)S体<0,S环>0 (C)S体<0,S环=0 (D)S体>0,S环=0 25、下列四种表述：(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变S =H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) 二、判断题、不可逆过程一定是自

9、发的，而自发过程一定是不可逆的。（ ）、对于绝热体系，可以用判断过程的方向和限度。 （ ）、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。（ ）、功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。（ ）、系统达平衡时熵值最大，自由能最小。（ ）、在绝热系统中，发生一个从状态AB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。（ ）、因为,所以只有可逆过程才有熵变；而,所以不可逆过程只有热温商,但是没有熵变。（ ）、因为,所以体系由初态A经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改变值各不相同。（ ）、物质的标准熵Sm(298K)值就是该状态

10、下熵的绝对值。（ ）、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、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U、H、S、A、G，并判断该过程的性质。、1mol理想气体B，在298.15K下，由1.00dm3膨胀至10.00dm3，求该过程的U、H、S、A、G。、1mol水由始态273K，1×105PaH2O(l)变到终态473K，3×105PaH2O(g)，计算该过程的S。已知水的正常沸点时的汽化热为40610J·mol-1，水的比热为4.18J&#

11、183;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。、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S和G。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·mol-1，Cp，m(C7H16，s)=122.6J·K-1·mol-1。、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

12、化热为34.7kJ·mol-1，计算此过程的W、Q、U、H、S、A、G。、计算下列过程的H、S、G。 298K，101.325kPa H2O(l)473K，405.3kPa H2O(g)已知：Smø(298K，H2O，l)=188.7 J·K-1 水的比热为4.18 J·g-1·K-1 水蒸气的比热为1.422 J·g-1·K-1 水在正常沸点时的汽化热为40610 J·mol-1。假设水蒸气为理想气体。、2mol理想气体在269K时，由4×105Pa，11.2dm3绝热向真空膨胀到2×105P

13、a，22.4dm3，计算S，是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断?、对于气相反应CO2+H2=H2O+CO，已知rGmø=42218.0-7.57TlnT+1.9×10-2T2-2.8×10-6T3-2.26T(J)，求上述反应在1000K时的rHmø、rSmø、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S。、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K，202.6KPa

14、变为500.1K，1013kPa的U，H，S，G，A。第三章 热力学第二定律答案题号12345678910答案CBCBDDCBBD题号11121314151617181920答案ABDBDDCADA题号2122232425答案DDBBC一、选择题二、判断题12345678910××××××××三、计算题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(总)=S(体)+S(环)=29.8J·K-

15、10且环境不对体系做功该过程是自发过程2、解：U=A(T) U=0 H=A(T) H=0 S=Rln(V2/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

16、;/T=-35.61J·K-1S3=nCp，m(s)ln(268/278.5)=-4.71J·K-1 S(总)=S1+S2+S3=-35.45J·K-1H(268K)=-9874J G(268K)=H(268K)-TS=-373J5、解：设C6H6(g)为理气 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

17、/298.2)+nvapHmø373.2+ nCp，m(H2O，g)ln(473.2/373.2) =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 能用熵判据判断该过程的性质S(环)=-Q/T=0 S(总)=S(环)+S(体)=11.53J·K-1S(总)0 且环境不对体系做功 该过程为自

18、发过程8、解：1000K时，rGmø=3456.9J 又(GT)p=-S=-7.57-7.57lnT+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将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克即为2.5mol2.5 mol H