第三章--热力学第二定律(总复习题含答案)文档格式.doc
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0、ΔU>
0、ΔS>
0(B)ΔT<
0、ΔU<
0、ΔS<
0(C)ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0(D)ΔT=0、ΔU=0、ΔS>
7、理想气体在等温可逆膨胀过程中()(A)内能增加(B)熵不变(C)熵增加(D)内能减少8、根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大?
()(A)水蒸气冷却成水(B)石灰石分解生成石灰(C)乙烯聚合成聚乙烯(D)理想气体绝热可逆膨胀
9、热力学第三定律可以表示为:
()
(A)在0K时,任何晶体的熵等于零(B)在0K时,任何完整晶体的熵等于零
(C)在0℃时,任何晶体的熵等于零(D)在0℃时,任何完整晶体的熵等于零
10、下列说法中错误的是()
(A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行
(B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变
(C)不可逆过程的热温商之和小于熵变
(D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商
11、两个体积相同,温度相等的球形容器中,装有同一种气体,当连接两容器的活塞打开时,熵变为()(A)ΔS=0(B)ΔS>
0(C)ΔS<
0(D)无法判断
12、下列过程中系统的熵减少的是()
(A)在900OC时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g)(B)在0OC、常压下水结成冰
(C)理想气体的恒温膨胀(D)水在其正常沸点气化
13、水蒸汽在373K,101.3kPa下冷凝成水,则该过程()
(A)ΔS=0(B)ΔA=0(C)ΔH=0(D)ΔG=0
14、1mol单原子理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程,则对于体系()
(A)ΔS=0、ΔH=0(B)ΔS>
0、ΔH=0(C)ΔS<
0、ΔH>
0(D)ΔS>
15、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3,则此过程的()
(A)ΔS<
0;
ΔU=0(B)ΔS<
ΔU<
(C)ΔS>
ΔU>
0(D)ΔS>
ΔU=0
16、某过冷液体凝结成同温度的固体,则该过程中()
(A)ΔS(环)<
0(B)ΔS(系)>
0
(C)[ΔS(系)+ΔS(环)]<
0(D)[ΔS(系)+ΔS(环)]>
17、100℃,1.013×
105Pa下的1molH2O(l)与100℃的大热源相接触,使其向真空器皿中蒸发成100℃,1.013×
105Pa的H2O(g),判断该过程的方向可用()
(A)ΔG(B)ΔS(系)(C)ΔS(总)(D)ΔA
18、下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式?
(A)(T/V)s=(T/V)p(B)(T/V)s=(T/V)p(C)(T/V)T=(T/V)v(D)(T/V)T=-(T/V)p
19、25℃时,1mol理想气体等温膨胀,压力从10个标准压力变到1个标准压力,体系吉布斯自由能变化多少?
()(A)0.04kJ(B)-12.4kJ(C)1.24kJ(D)-5.70KJ
20、从热力学基本关系式可导出(U/S)v等于:
()(A)(H/S)p(B)(F/V)T(C)(U/V)s(D)(G/T)p
21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化,则该过程()
(A)ΔS=0(B)ΔH=0(C)ΔA=0(D)ΔG=0
22、对于不做非体积功的封闭体系,下面关系式中不正确的是:
()
(A)(H/S)p=T(B)(F/T)v=-S(C)(H/p)s=V(D)(U/V)s=p
23、热力学基本方程dG=-SdT+Vdp,可适应用下列哪个过程:
()
(A)298K、标准压力下,水气化成蒸汽(B)理想气体向真空膨胀
(C)电解水制取氢气(D)N2+3H2=2NH3未达到平衡
24、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中,哪一个是正确()
(A)ΔS体>
0,ΔS环<
0(B)ΔS体<
0,ΔS环>
0(C)ΔS体<
0,ΔS环=0(D)ΔS体>
0,ΔS环=0
25、下列四种表述:
(1)等温等压下的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS=ΔH相变/T相变;
(2)体系经历一自发过程总有dS>
0;
(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向;
(4)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、判断题
1、不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。
()
2、对于绝热体系,可以用判断过程的方向和限度。
()
3、在-10℃,101.325kPa下过冷的H2O(l)凝结为冰是一个不可逆过程,故此过程的熵变大于零。
4、功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功。
5、系统达平衡时熵值最大,自由能最小。
6、在绝热系统中,发生一个从状态A→B的不可逆过程,不论用什么方法,系统再也回不到原来状态了。
7、因为,所以只有可逆过程才有熵变;
而,所以不可逆过程只有热温商,但是没有熵变。
8、因为,所以体系由初态A经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改变值各不相同。
9、物质的标准熵△Smθ(298K)值就是该状态下熵的绝对值。
10、可逆热机的效率最高,在其它条件相同的情况下,由可逆热机牵引火车,其速度将最慢。
( )
三、计算题
1、300K的2mol理想气体由6.0×
105Pa绝热自由膨胀到1.0×
105Pa,求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG,并判断该过程的性质。
2、1mol理想气体B,在298.15K下,由1.00dm3膨胀至10.00dm3,求该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
3、1mol水由始态273K,1×
105PaH2O(l)变到终态473K,3×
105PaH2O(g),计算该过程的ΔS。
已知水的正常沸点时的汽化热为40610J·
mol-1,水的比热为4.18J·
K-1·
g-1,水蒸汽的比热为1.422J·
g-1·
K-1,假定水蒸汽为理想气体。
4、1mol液态苯在101,3kPa,268K能自动地凝固成101,3kPa,268K的固态苯,并放热9874J,计算该过程的ΔS和ΔG。
已知苯的正常熔点为278.5K,苯的熔化热为9916J·
mol-1,Cp,m(C7H16,l)=126.8J·
mol-1,Cp,m(C7H16,s)=122.6J·
mol-1。
5、苯的正常沸点为353.1K,在此温度压力下,1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气,已知C6H6(l)的汽化热为34.7kJ·
mol-1,计算此过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
6、计算下列过程的ΔH、ΔS、ΔG。
298K,101.325kPaH2O(l)→473K,405.3kPaH2O(g)
已知:
Smø
(298K,H2O,l)=188.7J·
K-1水的比热为4.18J·
K-1水蒸气的比热为1.422J·
K-1水在正常沸点时的汽化热为40610J·
假设水蒸气为理想气体。
7、2mol理想气体在269K时,由4×
105Pa,11.2dm3绝热向真空膨胀到2×
105Pa,22.4dm3,计算ΔS,是否能利用熵判据判断该过程的性质?
如何判断?
8、对于气相反应CO2+H2=H2O+CO,已知ΔrGmø
=42218.0-7.57TlnT+1.9×
10-2T2-2.8×
10-6T3-2.26T(J),求上述反应在1000K时的ΔrHmø
、ΔrSmø
9、1mol,Cp,m=25.12J·
mol-1的理想气体B由始态340K,500kPa分别经
(1)可逆绝热;
(2)向真空膨胀。
两过程都达到体积增大一倍的终态,计算
(1)、
(2)两过程的ΔS。
10、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K,202.6KPa变为500.1K,1013kPa的ΔU,ΔH,ΔS,ΔG,ΔA。
第三章热力学第二定律答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
A
21
22
23
24
25
×
√
1、解:
ΔU=0,H=0ΔS=nRln(V2/V1)=nRln(p1/p2)=29.8J·
K-1ΔA=ΔU-TΔS=-8940J
ΔG=ΔH-TΔS=-8940J∵ΔS(总)=ΔS(体)+ΔS(环)=29.8J·
K-1>0且环境不对体系做功
∴该过程是自发过程
2、解:
U=A(T)ΔU=0H=A(T)ΔH=0ΔS=Rln(V2/V1)=19.14J·
K-1ΔA=-TΔS=-5708J·
mol-1ΔG=-TΔS=-5708J·
mol-1
3、解:
ΔS1=23.48J·
K-1ΔS2=108.87J·
K-1ΔS3=6.08J·
K-1
ΔS4=nRln(p1/p2)=-9.1
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- 第三 热力学第二定律 复习题 答案