考研化学物理化学必备题集 第二定律答案.doc

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1、第二章热力学第二定律练习题答案一、判断题答案：1．对。2．错，如绝热不可逆压缩过程。3．错，理想气体的等温可逆膨胀ΔS>0。4．第1，2个结论正确，第3个结论错。5．错，系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6．错，环境的熵变应加在一起考虑。7．错，要在隔离系统中平衡态的熵才最大。8．错。9．不矛盾，因气体的状态变化了。10．错，如过冷水结冰。11．错，必须可逆相变才能用此公式。12．错，系统的熵除热熵外，还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。13．对。14．错。未计算环境的熵变；15

2、．错，如过冷水结冰，ΔS<0，混乱度减小，16．错，必须在等温、等压，W’=0的条件下才有此结论。17．错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水。18．错，此说法的条件不完善，如在等温条件下。19．错，不满足均相系统这一条件。20．错，不可逆过程中δW≠-pdV。 21．是非题：(1)对；(2)不对；(3)不能；(4)有，如NH4Cl溶于水，或气体绝热不可逆膨胀；(5)可以。 22．ΔS=ΔH/T，ΔS(环)=-ΔU/T； 23．1mol理想气体，等温过程，V1V2过程； 24．(1)ΔU=ΔH=0；(2)ΔH=0；(3

3、)ΔS=0；(4)ΔU=0；(5)ΔG=0；(6)ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG都为0。 25．ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG均为0； 26．ΔU=0，ΔS>0，ΔH>0，ΔA<0，ΔG无法确定； 27．W、Q、ΔU、ΔH=0，ΔS>0。V1=RT/10，V2=RTV=½(V1+V2)=11RT/22，ΔS1=Rln(V/V1)=Rln(11/2)ΔS2=Rln(V/V2)=Rln(11/20)，ΔS=ΔS1+ΔS2=Rln(121/40)>0。 二、单选题答案：1.D；2.B；3.C；4.C；5.D；6.B；7.C；8.C；9.

4、A；10.B；11.C；12.D；13.C；14.B；15.B；16.B；17.D；18.C；19.D；20.B；21.B；22.D；23.B；24.D；25.C；26.D；27.B；28.B；29.B；30.B；31.D；32.A；33.D；34.B；35.B；36.C；37.A；38.A；39.B；40.C。 三、多选题答案：1.CD；2.BC；3.BC；4.CE；5.CD；6.CD；7.DE；8.AD；9.AD；10.DE；11.D；12.D。 四、主观题答案：1．证明：将dU代入第一定律表达式中：因，∴又∵(1)≠(2

5、)，所以δQ不具有全微分，Q不是状态函数。  2．证明：U=f(T，p)，∴又∵dU=TdS-pdV，∴在等温下：dT=0，∴等温下两边同除以dp：又∵，∴  3．证明：等压下，，∴。∴，由麦克斯韦关系式：，则代入，得：。  4．证明：(1)由于内能是状态函数，所以：ΔU3=ΔU1+ΔU2∵ΔU=Q+W，∴Q3+W3=(Q1+W1)+(Q2+W2)，即Q3-(Q1+Q2)=(W1+W2)-W3由图上可知：(W1+W2)-W3=W1-W3=ΔABC的面积≠0∴Q3-(Q1+Q2)≠0，Q3≠Q1+Q2(2)由公式：设C点温度为T

6、'，(在等压下)，(在恒容下)∴ΔS3=ΔS1+ΔS2  5．证明：∵，∴则 6．解：(1)等温过程：ΔU=ΔH=0，(2)ΔU=ΔH=0，(3)(4)  7．解：     ∵p=0，∴W=0，设计如图，按1，2途经计算：Q1=ΔH1=40670J，Q2=-W2==2149.5JW1=-p(Vg-Vl)=-pVg=-RT=-3101J，W2=-2149.5JQ'=Q1+Q2=40670+2149.5=42819.5J，W'=W1+W2=-3101-2149.5=-5250.5JΔU=Q'-W'=42819.5-5250.5=3

7、7569JΔH2=0，ΔH=ΔH1=40670J，向真空膨胀：W=0，Q=ΔU=37569JΔS=ΔS1+ΔS2==109.03+5.76=114.8J·K-1ΔG=ΔH-TΔS=40670-373×114.8=-2150.4JΔA=ΔU+TΔS=37569-373×114.8=-5251.4J  8．解：Pb+Cu(Ac)2Pb(Ac)2+Cu，液相反应，p、T、V均不变。W'=-91838.8J，Q=213635.0J，W(体积功)=0，W=W'ΔU=Q+W=213635-91838.8=121796.2JΔH=ΔU+

8、Δ(pV)=ΔU=121796.2JΔS==213635/298=716.9J·K-1ΔA=ΔU-TΔS=-91838.8J，ΔG=-91838.8J 9．解：确定初始和终了的状态初态：终态：关键是求终态温度，绝热，刚性，ΔU=0即：2×1.5R×(T2-283.2)=1×2