物理大学题库-2第二定律

湖南大学

2005-2006学年贰学期期末考试题库

班级:学号:姓名:得分:

题目局部，(卷面共有77题,150.0分，各大题标有题量与总分)

壹、选择(49小题，共87.0分)

H?与。2在绝热钢瓶中生成水的过程：()

(A)AH=0(B)At/=0

(C)AS=0(D)AG=0

将壹个容器用隔板隔成体积相等的两局部，在壹侧充入1mol理想气体，另壹侧抽成真空.

当抽去隔板后，气体充满全部容器.则开始气体在壹侧的数学概率与气体充满全部容器的数学

概率分别为：()

(A)1,|____|(B)1,国

Fln

(C)I____1,1(D)国1

关于偏摩尔量，下面的表达中不正确的选项就就是：

(A)偏摩尔量的数值可以就就是正数、负数与零

(B)溶液中每壹种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量

(C)除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势

(D)溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯―杜亥姆关系式

298K.p$下，有两瓶茶的苯溶液，第壹瓶为2dm3（溶有0.5mol蔡），第贰瓶为Idn?（溶有

0.25mol蔡），假设以〃用2分别表示两瓶中蔡的化学势，则：

()

(A)"产10//2

(B)—=2偿

(C)〃尸〃2

(D)〃]"2

某非理想气体服从状态方程=加（〃为大于零的常数）』mol该气体经历等温

过程体积从匕变成则燧变Sm等于：（）

(A)/?ln(V2-/?)/(V]-/?)

(B)R\n(Vi-b)/(V2-b)

(C)Rln(V2/V\)

(D)/?ln(Vi/V2)

固体碘化银（Agl）有。与夕两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为419.7K,由。型转化为

尸型时，转化热等于6462J.moH,由型转化为£型时的S应为：（）

（A）44.1J（B）15.4J

（C）-44.1J（D）-15.4J

在，两相中均含有A与B两种物质,当到达平衡时，以下哪种情况就就是正确的”（）

(A)耳目(B)回]=回

(D)囱

(C)囚

298K时,H2O的蒸气压为3168Pa,用壹张具有壹定质量的只能透过水气的多孔瓷瓦压在

水面上，此时水的蒸气压为"，则:()

(A)"<3168Pa

(B)〃=3168Pa

(C))>3168Pa

(D)”视多孔瓷瓦的孔径大小而定

壹绝热容器分成两局部，分别置入同温、同压的1molO2与3molN2(均为理想气体)，抽去

隔板使两气体混合到达平衡，则终态与始态热力学概率之比(2：D为：()

已知道道某可逆反响的(7%=0,则当反响温度降低时其爆变&Sm：

()

(A)减小(B)增大

(C)不变(D)难以判断

从热力学根本关系式可导出(U/等于：()

(A)(H/S%

(B)(FlV)T

(0(U!V)S

(D)(G/T)p

以下过程均为等温等压过程，根据公式dG=-SdT+Vdp计算得XG=0,此结论能用于下述

何过程”

早(A)-5℃、p$、冰-5℃、p$、水

芋(B)等温、等压下,Wf=0的化学反响A+BC+D

(C)等温、等压下食盐溶解于水

三(D)100℃,p$、水100℃、p$、水气

恒温时,B溶解于A中形成溶液,假设纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积，则增加

压力将使B在A中的溶解度如何变化”()

(A)增大⑻减小

(C)不变(D)不壹定

(2分)14.0757

理想气体的atto循环由下面肆个可逆步骤构成：

(A)气体绝热可逆压缩

(B)恒容升温，气体从环境吸热

(C)气体经绝热膨胀作功

(D)恒容降温回到原态

该循环过程的T-S图为:)

冈

理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定,此变化中的体系端变S体及环境畸变S环

应

为:

()

(A)S体>0,SM<0(B)5»<(),SH>0

(C)S体>0,S环=0(D)S体<0,S环=0

A,B,C叁种物质组成的溶液，物质C的偏摩尔量为:

/HcO

(A)(

(B)(G/

(C)(F/HALH

(D)(H/ncLZl

用130℃〃$)与1200℃的焦炭反响生成水煤气:C+H2(』^]cO+H2,如果通入的水蒸气

反响掉70%p$不变.

)

pP

CC

热力学第叁定律可以表示为：()

(A)在0K时,任何晶体的帽等于零

(B)在0K时，任何完整晶体的幅等于零

(C)在0℃时，任何晶体的烟等于零

(D)在0°C时，任何完整晶体的幅等于零

1x10-3kg水在373K,101325Pa的条件下汽化为同温同压的水蒸气，热力学函数变量为

与AG；现把lxl(y3kg的H2O(温度、压力同上)放在恒373K的真空箱中，控制

体积,体系终态蒸气压也为101325Pa,这时热力学函数变量为AS,AH2与AG2.问这两组热力

学函数的关系为：()

(A)At/i>\U2,\Hx>\H2,AGI>AG2

(B)W\<\H\<\H2,AGI<AG2

(C)At/,=AC/2,A«I=AW2,AGI=AG2

(D)At/,=At/2,A//!>\H2,AGI=AG2

1mol范德华气体的(5/V)7■应等于：()

(A)/?/(Vm-b)

(B)R/Vm

(C)0

(D)-/?/(Vn,-b)

恒温时,B溶解于A中形成溶液.假设纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积，则增加

压力将使B在A中的溶解度：()

(A)增大(B)减小

(C)不变(D)变化不确定

在绝热恒容的反响器中,比与Ch化合成HC1,此过程中以下各状态函数的变化值哪个为零

"()

(A)(B)&&

(C)(D)ArGm

恒温恒压条件下,某化学反响假设在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断以下热力学量中

何者壹定大于零"()

(A)△[/(B)\H

(C)AS(D)AG

囱二I应为：()

(A)I囚冈1=0(B)I冈LoJ冈1=0

(C)[fU>0.1l<0(D)SloJUo

吉布斯自由能判据可以写作:()

(A)(dG)r,p,\v=oSO

冈！<（）

(B)

(C)(dG)rp,w=o?O

(D)(d(；Jl>0

CO理想气体的摩尔统计燃Sm（统计）、摩尔量热燃Sm（量热）与剩余燧Sm（剩余）之间的关系

近似

为：

（）

（A）Sm（剩余尸Sm（统计）$）（量热）

（B）Sm（剩余）=Sm（统计）+Sm（量热）

（C）Sm（剩余）+Sm（统计）=Sm（量热）

（D）Sm（剩余AS”（统计）=Sm（量热）

理想气体经绝热可逆膨胀至壹定的终态,该过程中体系的端变AS体及环境的焰变AS环

应为：

（）

（A）AStt>O,AS“vO（B〕ASH；<O,AS“>0

（C）AS（i>O,AS环=0（D）AS<4=0,AS”；=0

境产生率就就是（）

（A）单位时间的端产生

（B）单位物质的量的嫡产生

(C)单位时间内热的流量

(D)单位物质的量内热的流量

在物质的量恒定的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线与等压线，其斜率分别为

S/7)尸*与(S/7>,=匕则在该点两曲线的斜率关系就就是()

(A)X<Y(B)X=Y

(C)X>Y(D)无定值

在绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的嫡变:()

(A)大于零(B)小于零

(C)等于零(D)不能确定

物质的量为n的理想气体从Tl,pi,匕变化到T2,P2,匕,以下哪个公式不适用(设C%m为常

1)"

()

(A)AS=nCP,mIn⑺/石)+nRlng/pt)

(B)AS=nCv,mIng/pi)+nCp,m皿如%)

(C)AS=nCv.mIn(TVTi)+n/?ln(V2/Vi)

(D)AS=nCp,mln(T2/Ti)+“Rln(p/p2)

对实际气体的节流膨胀过程，有()

(A)△”=()(B)AS=O

(C)AG=O(D)At7=0

恒温下，单壹组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势:)

(A)高(B)低

(C)相等(D)不可比较

Imol理想气体从p\,V\,T\分别经：

(1)绝热可逆膨胀到P2、2,及

⑵绝热恒外压下膨胀到国国目冈I

假设以国则：()

(A)国72,国丫2,国S2

(B)0＞72,国％,国S2

(C)国＞4,国＞丫2，国S2

(D)国72,国丫2,国S2

封闭体系中,假设某过程的A尸=0,应满足的条件就就是：()

(A)绝热可逆，且Wf=0的过程

(B)等容等压，且Wf=0的过程

(C)等温等压，且Wf=O的可逆过程

(D)等温等容，且Wf=0的可逆过程

1mol某气体的状态方程为pVm=RT+bp,b为不等于零的常数，则以下结论正确的选项

就就是：

()

(A)其焙”只就就是温度7的函数

(B)其内能U只就就是温度T的函数

(C)其内能与焰都只就就是温度T的函数

(D)其内能与焰不仅与温度T有关，还与气体的体积%,或压力p有关

25℃时,1mol理想气体等温膨胀,压力从10p$变到体系吉布斯自由能变化多少"

()

(A)0.04kJ(B)-12.4kJ

(C)1.24kJ(D)-5.70kJ

⑴NaOH溶解于水

(2)水溶液中,Ag++2N%(g后二][Ag(NH3)2/

(3)HC1气体溶于水，生成盐酸

(4)2KC1O3(S)LZLJ2KC1(S)+3O2(g)

(5)NH4cl(s)[^二IN%。+HCl(g)

上述各体系在等温等压过程中嫡值减少的就就是:()

(A)(2),(3)

(B)(1),(4)

(C)(4),(5)

(D)⑴，⑵

在理想气体的S-T图上,任壹条恒容线与任壹条恒压线的斜率之比，在恒温时所代表的含义

就

就

是:

()

(A)(S/T)v/(S/7)产0

(B)(S/T)v/(S/7%=8

(C)(S/T)v/(S/T)p=Cp/Cv

(D)(S/T)v/(S/T)p-CvlCp

已知道道某气相反响在Ti=400K,p=1.01325x1()6Pa时的热效应与n=800K,p=

1.01325xl()6pa时的热效应相等,则两种条件下反响的爆变：()

(A)△$„/「)>ArSm(一)

(B)ArSm(『)=ArSm(T2)

(C)ASOvArSm(⑸

(D)不能确定其相对大小

己知道道水的以下5种状态：

(1)373.15K,p$，液态

(2)373.15K,2p$，液态

(3)373.15K,2p$,气态

(4)374.15K,p$，液态

⑸374.15K,p$,气态

以下4组化学势的比较,哪个不正确”()

(A)2>I(B)5>4

(C)3>5(D)3>1

选择正确答案，将其标号字母填入括号内.

理想气体恒压膨胀，其焙值如何变化"()

(A)不变(B)增大

(C)减小(D)不能确定

在101.3kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气，吸热劣,在该相变过程中以下哪个关系式不

成

立"

()

(A)S体＞0

(B)S坏不确定

(C)S体+S环〉0

(D)S环＜0

某气体的状态方程为0%=R7+ap,其间a为大于零的常数，该气体经恒温膨胀，其内

能：()

(A)不变(B)增大

(C)减少(D)不能确定

求任壹不可逆绝热过程的燃变AS时，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)与(C)均可

在270K,101.325kPa下,1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则体系及环

境的嫡变应为：()

(A)AS体系v0,AS环境<0

(B)AS体系v0,AS环境,0

(C)AS体系,0,AS环境<0

(D)AS体系,0,AS环境〉0

理想气体由同壹始态出发,分别经(1)绝热可逆膨胀,(2)多方过程膨胀，到达同壹体积上,则

燧变△$与AS2之间的关系为：()

(A)A5I>AS2(B)A5I<AS2

(C)AS)=AS2(D)两者无确定关系

在等温与存在非体积功的情况下，某气体由始态经壹微小变化到达终态，其吉布斯自由能

的变化公式就就是：()

(A)dG^pdV+Vdp+6Wt

(B)dG=Vdp-6W(

(C)dG=-pdV+Vdp+8Wt

(D)dG=-pdV+Vdp-8Wf

单原子分子理想气体的Cy,m=(3/2)R,温度由A变到△时，等压过程体系的嫡变与等容

过程燧变ASv之比就就是：()

(A)1:1(B)2:1

(C)3:5(D)5:3

贰、填空(28小题，共63.0分)

有个学生对理想气体的某个公式记得不太真切了，他只模糊地记得就就是

(S/X)y=-〃R/p,按您的看法，这公式的正确表达式中,X应为应为

［答］P,T

卡诺热机的效率只与有关，而与无关.

答］两个热源的温度工作物质

根据卡诺定律，可得到如下推论:":'

［答］所有工作在同壹高温热源与同壹低温热源之间的可逆机，其热机效率均相等.

在只做体积功的封闭体系中，过程的耳I的符号.

［答］不能确定

对1mol范德华气体,(S/V)T=.

［答］(Qs&)r==R/(Vm-b)

某气体的状态方程为pV=n(RT+即),其间B=0.030dnyimol”,该气体的Q.m/J-K'-mol-^

27.20+4.81xl(y3(77K).试计算当3.00mol该气体由600K,10p$变至3001<,50$的与

AU.

aa

［答］NH』ld〃+l|dp（］分）

nR/p,

V-7（取/［Jo*〃R77p+nB-nRT/p=nB（1分）

故AH=-26.470kJ（2分）

MJ=\H-A（/?V）=-26.470kJ+7.528kJ=-18.940kJ（2分）

S=S（T,p）

dS=（Gs/E^/d7+

=（nCpM/T）dT-（nR/p）dp（2分）

1

A5=-/7/?ln（p2/pi）=-43.60JK-（2分）

0

在理想气体的S-T图上,任壹条等容线与任壹条等压线的斜率之比

在等温情况下应等于.

［答］CVICP

嫡产生率（目就就是—与之积.

［答］力流

用燧判据来判别变化的方向与平衡条件时，体系必须就就是，除了考虑

的嫡变外，还要考虑的嫡变.

［答J绝热封闭体系体系环境

咱们并未说在等温等压下国一I的变化就就是不可能的，而只就就是说在等温等

压____的条件下,它不会自动发生.

［答］不做其它功（或用=0）

计算以下各恒温过程的嫡变(气体看作理想气体).

国

答］(1)/jA/?ln(WVA)+nB/?ln(V/VB)-0

(2)〃Kln(2V72V)=0

由于热功交换的一，而在公式中引入的这对于其它过程(包括化学过程)同样适用.

因而对所有的不可逆过程就找到了壹个共同的判别准则.

［答］热功交换不等号(2分)

对非缔合液体物质,在正常沸点时的蒸发焙约为—JK-LmolL

［答］88

公式AmixS=-RZB"BlnXB的应用条件就就是

［答I封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等，且

等于混合后的总压力.(2分)

封闭体系中，如果某过程的国二I,应满足的条件就就是.

［答］等温等容，且W尸0的可逆过程（2分）

在、、的条件下，自发变化总就就是朝着吉布斯自由能

的方向进行的，直到体系到达平衡.

［答］等温；等压；封闭体系不做其它功；减少（2分）

壹单组分、均相、封闭体系，在不做非体积功情况下进行变化，当焙与压力恢复到原来数值

时AG=.

［答］零.因为这就就是双变量体系,5,p恢复原值,体系便复原.

选择中的壹个填入以下空格：

理想气体经节流膨胀,ASO,AG0.

［答］＞,＜

因为理想气体经节流膨胀后温度不变，而压力降低，体积增大.

所以AS=n/?ln（V2/Vi）＞0,AG=nRTlnfpdp。＜0.

选择中的壹个填入以下空格：

实际气体绝热自由膨胀,AU_0,AS0.

［答］=,＞

理想气体等温过程的耳__AG.（填＞、＜、=］

［答］=（2分）

选择中的壹个填入以下空格:

100℃p$的水蒸气变成lOOCpS的液体水,ASo,AG0.

阁<<

在用热力学函数来判断变化的方向性时，并未涉及到—的问题，实际—要由

体系受到的—_而定.

［答］速率（2分）

速率（1分）

阻力（2分）

B物质的化学位B与温度的关系可表示为，它与压力的关系可表示为

［答］（回/d）/,,m=m

（回J/p）T,m=VB,m

当封闭体系发生变化时,应该用过程中的热温商来衡量它的变化

值.

［答］可逆变化（1分）

选择中的壹个填入以下空格.

理想气体恒温可逆压缩，S0,G0.

［答］<,>

因为△SuMRimywoco

AG=nRTln(p2/p\)>0

由于隔离体系的—、—不变，故燃判据可以写作.

［答］U-,匕M,N2,…;（2分）

在300K时,48.98dn?的理想气体从100kPa变到500kPa,体系的吉布斯自由能变化

为kJ.

［答］7.88（2分）

对于多组分体系：

（1）（〃B/T%,“=；

（2）（SB,m/P）T,n+（T）p,n=；

式中就就是组分B的偏摩尔燧,偏摩尔体积.

［答］（1）-SB,ITI

（2）o［因{J/［小）产-（0r£3r）„j

答案局部，（卷面共有77题,150.0分，各大题标有题量与总分）

壹、选择（49小题，共87.0分）

（1分）1.答案案42

［答］（B）

因为钢瓶恒容，并与外界无功与热的交换,所以△{/=0.

(2分)2.答案0915

［答］(C)(2分)

(2分)3.答案1232

［答］(B)

(1分)4.答案1212

［答］(C)

(2分)5.答案1090

［答］(A)

因为dS=(dU+pdV)/T=pdV/T=［nR/(V-b)］dV

该气体内能只就就是温度函数.

AS=/?ln［(V2-i>)/(Vi-*)］g)

(1分)6.答案0900

［答］(B)(1分)

(2分)7.答案1257

［答］(B)(2分)

(1分)8.答案1161

阁(C)

dp外/d°g=Vg,m/Ve,m»1

(5分)9.答案案12

［答］(A)(2分)

因为a

=18.70JK-1

所以

即

（1分）10.答案0758

［答］（C）

因为（ljArHm/［^）p=AG,m=0

所以（BArSm号）p=Ag,m/T=0

（2分）11.答案1028

阁（A）

由dU=7US-pdV与d，=TdS+Vdp可导出

（初曲片丁@/Qs）p=7

（2分）12.答案1236

［答］（D）

（2分）13.答案1215

［答］（A）（压力增加，纯B的化学势增加较多,溶液中B的化学势增加较少）

(2分)14.答案0757

［答］(D)

（2分）15.答案0889

［答］（B）（2分）

变化前后理想气体的温度不变，但体积减小，所以AS体＜0；假设把体系与环境加

在壹起看作壹个新的孤立体系，则经此变化后,孤立体系经历的就就是不可逆变化，所以

△S孤立=AS体+AS环〉0；因此AS0.

（1分）16.答案1243

［答］（B）

（2分）17.答案1192

［答］（B）（2分）

（1分）18.答案1267

［答］（B）（1分）

（1分）19.答案0971

［答］（C）

（2分）20.答案1031

［答］（A）

（2分）21.答案9207

［答］（A）（2分）

（1分）22.答案0875

［答］(A)

（2分）23.答案0746

［答］（C）

（2分）24.答案0675

［答］（C）（2分）

（1分）25.答案9108

［答］（B）（1分）

（2分）26.答案0908

［答］（A）（2分）

（2分）27.答案9038

［答］CD）（2分）

（2分）28.答案1287

［答］（A）（2分）

（2分）29.答案1030

［答］（A）

因为

通常情况下Q,m>Cv.m,X<y

（1分）30.答案0692

［答1（A）

封闭体系绝热不可逆过程嫡增加

（1分）31.答案0852

［答］（A）

（1分）32.答案0739

［答1（A）

（2分）33.答案1223

阎（A）

（2分）34.答案0876

［答］（C）

（1分）35.答案0937

［答］（D）

（2分）36.答案1091

［答］⑻

因为（&//&,n）r=p=RTI（Vm-b）-p

=p-p=0

又因为（I3Z7/［3P）T=・「（13队］］/0）〃・P（日队

=-RT/p+RT/p=0

这说明该气体的内能只就就是温度r的函数，与小无关，所以（B）正确.

（2分）37.答案0977

［答］(D)

（2分）38.答案0869

［答］（A）

（2分）39.答案1126

［答］（D）（2分）

（2分）40.答案1036

阎⑻

（2分）41.答案1258

［答］（B）（2分）

（1分）42.答案0744

［答］（B）

因为T=pV/nR,V］,T］

a

所以AST

（2分）43.答案0891

［答］（B）（2分）

因环境供热给体系，则AS卡-QJ383.15K＜0，此为恒温恒压下的自发变化，

所以牛体＜0;体系由液态变为气态,AS体＞0;将体系与环境加在壹起组成

新的孤立体系，在此体系中有自发变化，所以AS5As体+AS0.

（2分）44.答案1027

［答］（A）

状态方程中无压力校正项,说明该气体膨胀时,

无需克服分子间引力，所以内能不变.

（1分）45.答案案95

［答］（C）

（1分）46.答案0851

阁（B）

（5分）47.答案9028

［答］（B）（2分）

（2分）48.答案1147

［答J（B）（2分）

（2分）49.答案0787

［答］（D）

贰、填空（28小题，共63.0分）

（2分）1.答案1043

［答1P，T

因（GS£^）7'=-旧必&）/）=-nR/p

（2分）2.答案0653

［答］两个热源的温度工作物质（2分）

（2分）3.答案0652

［答］所有工作在同壹高温热源与同壹低温热源之间的可逆机，其热机效率均相等.（2分）

（2分）4.答案0942

［答］不能确定（2分）

（2分）5.答案1042

［答］（&&）r==/?/（V,n-b）

（10分）6.答案0795

W］

［答］AH』