热力学第二定律试题

1、学第二定律试题（一）填空题（每题2分）1 .气体经绝热不可逆膨胀，?S0;气体经绝热不可逆压缩，?S0。（填、=,下同）2 .1mol单原子理想气体从R、VI、Ti等容冷却到P2、Vi、T2,则该过程的？U_0_，?S0,W0。3 .理想气体的等温可逆膨胀过程中,?S0,?G0,?U0,?H0。（填、=4 .imol液态水在373K、P0下汽化为水蒸气，则?S0,?G_0,?U_0,?H_0。（填、5 .热力学第二定律告诉我们只有过程的热温商才与体系的嫡变相等，而不可逆过程的热温商体系的嫡变。6 .在等温等压，不作其它功的条件下，自发过程总是超着吉布斯自由能的方向进行，直到自由能改变量为零就达

2、到了态。（二）单项选择题（每题1分）7 .根据热力学第二定律的表述，下列说法错误的是（）（A）第二类永动机服从能量守恒原理（B）热不能全部转化为功而不引起其他变（C）热不能全部转化为功（D）从第一定律的角度看，第二类永动机允许存在8 .关于自发过程方向性的说法错误的是（）（A）功可以自发的全部转变成热，但热却不能全部转化为功而不留下其它变化8 B）一切自发过程都是不可逆过程（C）一切不可逆过程都是自发过程（D）功转变成热和其它过程一样具有方向性9 .工作在393Kf口293K勺两个大热源的卡诺热机，其效率为（）（A）83%（B）25%（C）100%（D）20%10 .在可逆循环过程中，体系热温

3、商之和是（）（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）不能确定11 .理想气体等温可逆膨胀过程，（）（A）内能增加（B）嫡不变（C）嫡增加（D）内能减少12 .某体系在始态用口终态B之间有两条途径：可逆I和不可逆H,此时有（）(A)Sa=Sb(B)Q：/T=Qn/T(C)?S尸？Sn(D)?S产13 .下列说法错误的是（）（A）孤立体系发生的任意过程总是向嫡增大的方向进行（B）体系在可逆过程中的热温商等于体系嫡变（C）不可逆循环过程的热温商小于嫡（D）体系发生某一变化时的嫡变等于该过程的热温商14 .热力学第二定律的表达式为dS?Q/T环，则（）（A）始、终态相同时，不可逆过程的嫡变小于可逆过

4、程的嫡变（B）如果发生某一过程，体系的嫡变与热温商相等，则该过程为不可逆过程（C）对于孤立体系，dS0（D）在某些情况，可能有dS?Q/T环15 .300K寸，1mol理想气体由AS等温膨胀到淤，吸热，所作的功为傩温可逆膨胀功的1/3,则体系的？助()(A)-K-1(B)J-K-1(C)-K-1(D)J-K-116 .2mol单原子理想气体，等压由300S温至600K,其？她()(A)J-K-1(B)J-K-1(C)J-K-1(D)J-K-117 .在标准压力时，苯的沸点为，1molCH(l)完全汽化为同温同压下的苯蒸气。已知苯的正常汽化热为K-1,则过程的？助()(A)J-K-1(B)197

5、J-K-1(C)JK-1(D)J-K-118 .吉布斯自由能G勺特定组合为()(A)G=U+PV+TS(B)G=U-PV+TS(C)G=U+PV-TS(D)G=U-PV-TS19 .关于亥姆霍兹自由能A勺描述中，不正确的是()(A)A是体系的容量性质(B)A具有能量的量纲(C)A是状态函数(D)A具有明确的物理意义20.(A)(C)21.(A)(C)22.(A)23.(B)等温等容且we勺过程(D)等温且we勺过程等温等压只作体积功(D)等温等容？H=,贝1？她()-K-1(D)703J-K-1下列过程？G=0勺过程是(绝热可逆且we勺过程等温等压且we勺过程a作为判据的条件是()绝热可逆过程

6、(B)等容绝热不作非体积功液态水在373空口标准压力P0下汽化，则该过程(300K寸，某一等温过程的？G=,J-K-1(B)J-K-1(C)J(A)？H=0(B)？S=0(C)？U=0(D)？G=024.在298K寸，反应代(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的？GKJ-mol-1,？S"=J-K-1-mol-1,则该反应的？Hf(HCl,g)为()(A)KJmol-1(B)KJmol-1(C)KJmol-1(D)KJmol-125.热力学关系式dG=-SdT+VdP适用于下列那一过程(A)298K,P0的水蒸发过程(C)电解水制取氢气26 .以下性质为强度性质的是(A)内能(B)化

7、学势(三)简答题(每题2分)27 .“系统达平衡时嫡值最大，自(B) 理想气体真空膨胀(D)N2+3H=2NlM达至IJ平衡)(C) 自由能(D)体积由能最小”的说法正确吗？为什麽？28 .263K勺过冷水结成263K勺冰，？S<0,与嫡增加原理矛盾吗？为什麽？29 .可逆过程的热温商与嫡变是否相等？不可逆过程的热温商与嫡变是否相等？为什麽?30 .“AG,p00说明？G<0勺过程只能在T,P一定，且W=舔件下发生”，这种说法对吗？为什麽？31 .指出在和P0下，液态水蒸发为水蒸气的过程中，？S？A、？说勺符号？(四)计算题(每题8分)32 .2molH(g)由，反抗恒外压膨胀到体

8、积为。求？S?设氢气为理想气体。33 .263K?口P0下，1mol过冷水凝固为冰，求过程中体系嫡变？S?已知水在273K寸的凝固热H6004Jmol1,水CP,m,产K-1mol,冰CP,m,S=K-1mol34 .在和P0下进行的相变：HO(l,P°)-H2。(g,P°),计算相变的？G并判断能否自发进行。已知H2O(l)在时的饱和蒸气压为3168Pa,Vml18106m3mol1.35 .温度为400K,压力为5Pp白10gHe,在外压为10P0下进行等温压缩至10P0。计算此过程的QW?U、?H?S、？A、？G设Hefe理想气体。36 .在X105P琲口时，把Imo

9、lHO（g）可逆压缩为液体，计算QW?U、?H?S?A、？G已知在，x105Pa下水的蒸发热为mol-1。热力学第二定律答案（一）填空题（每题2分）1.?S>0;?S>023.?S>Q?G<0?U=0?H=04.6.可逆过程；小于7（二）选择题（每题1分）8.C9.C10.B11.C12.C18.D19.C20.D21.C22,D.?U<0?S<QW=0?S>Q,?G=0?U>0?H>0减小；平衡13.C14.D15.C16.B17,D23.C24.D25.C29.B（三）问答题（每题2分）30 .答：不正确。绝热系统或隔离系统达平衡时嫡值

10、最大，等温等压不作非体积功的条件下，系统达平衡时自由能最小。本题说法忽略了前提条件。31 .答：不矛盾。过冷水结成冰，？$体<0,是体系的嫡变小于零。当应用嫡增加原理判断这一过程是否自发过程时，还要考虑环境的嫡变，即：？8鬲=?&+?S。所以，这与嫡增加QrT原理不矛盾。32 .答：根据克劳修斯原理：任意可逆循环过程的热温商总和等于零，即:BQ1AQ20BQ1BQ23循环*21B2A,有ATBT,所以ATAT，说明，由A始态到B终态任意可逆过程1、2,热温商的值相等，与途径无关，于是定义为嫡变。因此可逆过程的热温商等于嫡变。同理，根据不可逆循环过程的热温商总和小于零，得出不可逆循

11、环过程的热温商总和小于零。33 .答：不正确。AG,p00只是在等温等压，非体积功为零时过程自发性的判据，并不是只在此条件下？G<Q在其它条件下，？电可小于零，如理想气体的恒温膨胀。34 .答：此过程为等温等压可逆相变，？G=Q液态水变成水蒸气吸热，？H<0,?S%H0,（四）计算题（每题8分）33丁PM202.61024.4610（2分）（2分）T1298K35 .解：nR28.31433丁P2V2101.31073.3810T2447KnR28.314（4分）36.解：263Kl勺过冷水凝固成冰是一不可逆过程FbO（l,263K）?SH+2O（S,263K）?S1?S"

12、;3?S2H2O（S,273口SinCp,m,iin175.3inT2732632.81J（2分）S21600427321.99J（2分）S3nCp,m,sinT175.3in2632731.37J（2分）S1S2S32.8121.991.3720.55JK1（2分）37.解:H2O（l,P0）?G1凡O（i3168Paj）?G?G2H2O（g,3168Paj）G1P2PVm,idPP1Vm,i耳P11810631681013251.77Jmoi1（2分）G2（2分）G3RTin且P28.314298.2101325in8591.13Jmoi3168（2分）G1G2G31.7708591.138589.36Jmol（2分）38.解：理想气体等温过程:U=QAH=QV2V110P0nRT10P0nRT5P0nRT105nRT108.