物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案.doc

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1、第二章热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。2．不可逆过程一定是自发过程。3．熵增加的过程一定是自发过程。4．绝热可逆过程的∆S=0，绝热不可逆膨胀过程的∆S>0，绝热不可逆压缩过程的∆S<0。5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S=0，所以一定是一个可逆循环过程。7．平衡态熵最大。8．在任意一可逆过程中∆S=0，不可逆过程中∆S>0。9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U=0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学

2、第二定律矛盾吗?10．自发过程的熵变∆S>0。11．相变过程的熵变可由计算。12．当系统向环境传热时(Q<0)，系统的熵一定减少。13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。14．冰在0℃，p下转变为液态水，其熵变>0，所以该过程为自发过程。15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得∆G=0。2

3、0．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以-pdV=0，此过程温度不变，∆U=0，代入热力学基本方程dU=TdS-pdV，因而可得dS=0，为恒熵过程。21．是非题：⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？⑶绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？⑷自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。⑸1mol理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，能否用公式：计算该过程的熵变？22．在100℃、p时，1mol水与100℃的大热源接触，使其向真空容

4、器中蒸发成100℃、p的水蒸气，试计算此过程的∆S、∆S(环)。23．的适用条件是什么？24．指出下列各过程中，物系的∆U、∆H、∆S、∆A、∆G中何者为零？⑴理想气体自由膨胀过程；⑵实际气体节流膨胀过程；⑶理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态；⑷H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；⑸0℃、p时，水结成冰的相变过程；⑹理想气体卡诺循环。25．amolA与bmolB的理想气体，分别处于(T,V,pA)与(T,V,pB)的状态，等温等容混合为(T,V,p)状态，那么∆U、∆H、∆S、∆A、∆G何者

5、大于零，小于零，等于零？26．一个刚性密闭绝热箱中，装有H2与Cl2混合气体，温度为298K，今用光引发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知(HCl)=-94.56kJ·mol-1，试判断该过程中∆U、∆H、∆S、∆A、∆G是大于零，小于零，还是等于零？ 27．在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1molN2，其状态分别为298K、p0与298K、10p0，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q、W、∆U、∆H、∆S中，哪些为零？ 二、单选题：1．适合于下列过程中的哪一个？(A)恒压过程；(B

6、)绝热过程；(C)恒温过程；(D)可逆相变过程。 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：(A)跑的最快；(B)跑的最慢；(C)夏天跑的快；(D)冬天跑的快。 3．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？(A)不变；(B)可能增大或减小；(C)总是增大；(D)总是减小。 4．对于克劳修斯不等式，判断不正确的是：(A)必为可逆过程或处于平衡状态；(B)必为不可逆过程；(C)必为自发过程；(D)违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。 5．下列计算熵变公式中，哪个是错误的：(A)水在25℃、p0下蒸发为水蒸气

7、：；(B)任意可逆过程：；(C)环境的熵变：；(D)在等温等压下，可逆电池反应：。 6．当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变∆S=l0J·K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的，该变化中从热源吸热多少？(A)5000J；(B)500J；(C)50J；(D)100J。 7．1mol双原子理想气体的是：(A)1.5R；(B)2.5R；(C)3.5R；(D)2R。 8．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：(A)∆S(体)>0，∆S(环)>0；(B)∆S(体)<0，∆S(环)<0；

8、(C)∆S(体)>0，∆S(环)=0；(D)∆S(体)>0，∆S(环)<0。 9．一理想气体与温度为T的热源接触，分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一终态，已知，下列式子中不正确的是：(A)；(B)；(C)；(D)(等温可逆)，(不等温可逆)