2011级物理化学(一)练习(第二定律)

1、物理化学练习(热力学第二定律)2011级一、选择题1.理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀，吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20，则体系的熵变为：(A)Q/T(B)0(C)5Q/T(D)-Q/T体系经历一个不可逆循环后体系的熵增加体系吸热大于对做作的功环境的熵一定增加环境的内能减少2.对孤立体系而言，其熵流(dS)和熵产生(d.S)分别是:eidS=0,dS0ei(B)dS0(2)T1T2(3)Q=0(4)AS0其正确的答案应是：(A)(3)，(4)(B)(2)，(3)(C)(1)，(3)(D)(1)，(2)4.在263K的过冷水凝结成263K的冰,则:S0(C)S=0(D)无法确

2、定5.理想气体的atto循环由下面四个可逆步骤构成气体绝热可逆压缩恒容升温，气体从环境吸热气体经绝热膨胀作功恒容降温回到原态该循环过程的TS图为：6.已知某气相反应在T1=400K,p=1.01325X106Pa时的热效应与T=800K,p=1.01325X106Pa时的热效应相等，则两种条件下反应的熵变：S(T)S(T)rm1rm2S(TJ=S(T2)rm1rm2S(T)S(T)rm1rm2不能确定其相对大小7下列表达式中不正确的是：(dU/dV)=-psdS=Cpdln(T/K)-nRdln(p炉)(SS/av)T=(如叫(au/ap)T=0（适用于任何物质）适用于任何物质）（适用于任何物

3、质）（适用于理想气体）8.纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则：(A)(B)(C)(D)AU3=aH3，AF3=AG3,vapvapvapvapAU3AH3，AFAHm，AFmAGm，vapvapvapvapAUmAHm，AFm0vapASm0vapASm0vapASm0自发过程的方向就是混乱度增加的方向在绝热可逆过程中，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、计算题19.经历下述可逆等压过程：此体系的Cp=20JK-1，始态熵S1=30JK1。计算过程的Q,W及体系的AU,ZAS,AA,AG的值。20.若1000g斜方硫

4、(S8)转变为单斜硫(S8)时，体积增加0.0138dm3。斜方硫和单斜硫88在25C时标准摩尔燃烧热分别为-296.7kJmol-i,-297.1kJmol-i；在101.325kPa的压力下，两种晶型的正常转化温度为96.7C。请判断在100C,506.625kPa下，硫的哪一种晶型稳定？设两种晶型的C相等(硫的摩尔质量为0.032kgmol-1),且两种晶型转变的体积增p,m加值为常数。21.计算下述绝热刚性体系的熵变lmdHe2mol出3molN2p&,273K理想气郎10分(0865)08651mol单原子分子理想气体经过一个绝热不可逆过程到达终态，该终态的温度为273K,压力为pt

5、熵值为S$(273K)=188.3JKmol-1。m已知该过程的S=20.92JK-1mol-1,W=1255J。m求始态的p1,V1,T1；求气体的AU,AH,AG。23.在298K,1.01325X105Pa下，金刚石的摩尔燃烧焓为395.26kJmol-1，摩尔熵为2.42JK-1mol-1。石墨的摩尔燃烧焓为393.38kJmol-1，摩尔熵为5.690JK-1mol-1。求在298K，101.325kPa下，石墨变为金刚石的AG$；rm若金刚石和石墨的密度分别为3.510 x103kgm-3及2.260X103kgm-3，并设密度不随压力而变化，则在298K下，若使石墨变为金刚石，至

6、少需要多大压力？三、问答题24.请判断在下列过程中，体系的AU，AH，AS，AA，AG中有哪些一定为零？苯和甲苯在常温常压下混合成理想液体混合物水蒸气经绝热可逆压缩变成液体水恒温、恒压条件下，Zn和CuSO4溶液在可逆电池中发生置换反应水蒸气通过蒸气机对外作功后恢复原状固体CaCO3在pm分解温度下分解成固体CaO和CO2气体25.1mol单原子分子理想气体的始态为25C和5X101.325kPa。经绝热可逆膨胀过程，气体的压力变为101.325kPa，此过程的S1=0；在外压101.325kPa下，经恒外压绝热膨胀至气体压力为101.325kPa，此过程的厶S20；将过程的终态作为体系的始态

7、，在外压5X101.325kPa下，经恒外压、绝热压缩至气体压力为5p3，此过程的S30。试问：过程(1)和过程(2)的始态相同，终态压力也相同，为什么熵的变化不同，即厶S1=0，S20,这样的结论是否有问题？请论证之。过程(3)的始态就是过程(2)的终态,过程(3)的终态压力就是过程(2)的始态压力，为什么两者的厶S都大于零，即S20，S30，这样的结论是否有问题？26.一气体其状态方程为pV=RT+bp,式中b为气体的特性常数。m设气体的CV不随温度而变，导出绝热可逆过程(只做膨胀功)联系T和VV,mm的关系式；1mol气体进行如图示的可逆循环，计算每一步的AS,并验证fdS=0。绝热压缩系数Ks定义为：sK=-(1/V)V/6p)s试证明K与等温压缩系数K、等压膨胀系数a之间的关系为：s