力學(xué)第二定律補(bǔ)充練習(xí)題

1、第二章 熱力學(xué)第二定律補(bǔ)充練習(xí)題（一）、填空題1、1mol理想氣體在溫度T下從10 dm-3做恒溫可逆膨脹，若其熵變?yōu)?.76 J×K-1，則其終態(tài)的體積為。2、 1mol理想氣體在298K和101.325 kPa下做恒溫可逆壓縮，若過(guò)程的DG為5966J，則其末態(tài)壓力為。3、 對(duì)于無(wú)相變、無(wú)化變、只做體積功的封閉系統(tǒng)，的值（填：大于零、小于零或等于零）。4、 1mol范德華氣體在等溫下從體積V1膨脹到體積V2的DS = 。5、 298K下，將兩種理想氣體分別取1mol進(jìn)行恒溫恒壓的混合，則混合前后熱力學(xué)性質(zhì)的變化情況為：DU=0，DS> 0，DG <0。（填：>、

2、= 或 <）。6、 298K下，將兩種理想氣體分別取1dm3恒溫混合成1dm3的混合氣體，則混合前后熱力學(xué)性質(zhì)的變化情況為：DU= 0，DS= 0，DG= 0。（填：>、= 或 <）。7、 268K及101.325 kPa下，1mol過(guò)冷液態(tài)苯凝固為固態(tài)苯，放熱9874 J×mol-1，此時(shí)的熵變化為-35.65 J×mol-1×K-1。若有2mol的苯發(fā)生這樣的不可逆相變化，則系統(tǒng)的DG = 。8、理想氣體卡諾循環(huán)：在T-S圖上可表示為：在T-H圖上可表示為：H/kJS/J×K-1T/KT/K9、1mol理想氣體從同一始態(tài)(p1, V

3、1, T1)分別經(jīng)絕熱可逆和絕熱向真空自由膨脹至相同的V2，其相應(yīng)的終態(tài)為(p2, V2, T2) 及(p3, V2, T3)，則在兩個(gè)終態(tài)間的關(guān)系是：T2T3，p2p3，S2S3。（填>、= 或 <）10、323.15K時(shí)水的飽和蒸氣壓為13.33 kPa，若1mol 水在323.15K，13.33 kPa的條件下向真空蒸發(fā)為323.15K，13.33 kPa的水蒸氣，則此過(guò)程的DU 0、DH 0、DS 0、DA 0、DG 0。（填>、= 或 <）11、有1mol理想氣體，始態(tài)溫度為T(mén)1，體積為V1，經(jīng)下述不同過(guò)程達(dá)到終態(tài)，終態(tài)體積均為2V1，則系統(tǒng)的熵變分別為：（1

4、）等溫不可逆膨脹，DS0；（2）絕熱等外壓膨脹，DS0；（3）絕熱可逆膨脹，DS0。（填空：>、= 或 <）12、水的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系為：。則A= ，水的摩爾蒸發(fā)焓vapH= ，250K時(shí)水的飽和蒸氣壓為： 。填空題答案：1. 20dm-3 2. 1.126´103 kPa3. 大于零4.5. = > < 6.= = = 7. 639.6 J 8. BH/kJS/J×K-1T/KT/KA,BAC,DDC 恒V 9. < < < 10. > > > < =11. > > = 1217.71 4

5、0.60 kJ×mol-1 （二）、選擇題：1. 隔離系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的可逆變化過(guò)程：（ ） ADS = 0，DS(環(huán)) = 0BDS > 0，DS(環(huán)) = 0CDS = 0，DS(環(huán)) > 0DDS > 0，DS(環(huán)) > 02. 實(shí)際氣體經(jīng)一不可逆循環(huán)：（ ）ADS = 0，DU> 0 BDS > 0，DU>0CDS = 0，D U = 0 DDS> 0， DU= 03. 理想氣體絕熱向真空膨脹時(shí)：（ ）ADU = 0，DS = 0，DG = 0BDU > 0，DS > 0，DG > 0CDU < 0，DS &l

6、t; 0，DG < 0DDU = 0，DS > 0，DG < 04. 對(duì)于單組分系統(tǒng)，溫度一定時(shí)，下列圖形正確的是：（ ） A B C D5. 1mol理想氣體經(jīng)過(guò)一個(gè)恒溫可逆壓縮過(guò)程，則該過(guò)程：（ ）ADG>DABDG=DACDG<DAD無(wú)法比較6. 某系統(tǒng)經(jīng)任一循環(huán)過(guò)程，系統(tǒng)與環(huán)境所交換的熱與溫度的關(guān)系可表示為：（ ）ABCD7在298K時(shí)已知?dú)庀喾磻?yīng)的為-514.2kJ·mol-1，則發(fā)生1mol 反應(yīng)的DA0： （ ）ADA0= -514.2 kJ×mol-1BDA0= 0CDA0> -514.2 kJ×mol-1DDA

7、0< -514.2 kJ×mol-18欲使一過(guò)程的DG= 0，應(yīng)滿足的條件是：（ ）A可逆絕熱過(guò)程B恒容絕熱且只作膨脹功的過(guò)程C恒溫恒壓且只作膨脹功的可逆過(guò)程D恒溫恒容且只作膨脹功的可逆過(guò)程9在恒溫恒壓不作非體積功的情況下，下列哪個(gè)過(guò)程肯定可以自發(fā)進(jìn)行？（ ）ADH>0，且DS>0BDH>0，且DS<0CDH<0，且DS>0DDH<0，且DS<010下列說(shuō)法中，哪一種是不正確的？（ ）A隔離物系中的熵永不減少B在絕熱過(guò)程中物系的熵決不會(huì)減少C物系處于平衡態(tài)時(shí)熵值最大D任何熱力學(xué)過(guò)程不可能出現(xiàn)DS總<011在實(shí)際氣體絕熱可逆膨

8、脹過(guò)程中： （ ）ADS>0 BDS<0 CDU>0 DDU <012理想氣體經(jīng)一個(gè)不可逆循環(huán)過(guò)程，則： （ ）ADS(系) > 0 BDS(環(huán)) > 0 CDS(系) <0 DDS(環(huán)) <013氣體CO與O2在一堅(jiān)固的絕熱箱內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，系統(tǒng)的溫度升高，該過(guò)程：（ ）ADU = 0， BDH = 0 CDS = 0 DDG = 014對(duì)于封閉系統(tǒng)純PVT變化過(guò)程，的值： （ ）A大于零， B小于零 C等于零 D正負(fù)不定15在101.325kP下，-10時(shí)過(guò)冷水結(jié)成冰是一個(gè)自發(fā)過(guò)程，該過(guò)程中：（ ）A DS = 0，DG = 0B DS &g

9、t; 0，DG< 0C DS < 0，DG < 0D DS > 0，DG > 0選擇題答案： 1. A 2. C3. D 4. A 5. B6. C 7. C 8. C 9.C 10.C 11. D 12. B 13. A 14B 15.C （三）討論習(xí)題11mol理想氣體連續(xù)經(jīng)歷下列過(guò)程：（1）由100kPa、25等容加熱到100；（2）絕熱向真空膨脹至體到增大一倍；（3）恒壓冷卻到溫度為25。求總過(guò)程的Q、W、U、H、S、A、G。解：三個(gè)過(guò)程用框圖表示如下：T2=373.15KP2V2= V1T3=373.15KP3V3=2 V1T4=298.15KP4= P

10、3V4T1=298.15Kp1=100kPaV1（1）是恒容過(guò)程，所以（2）理想氣體向真空膨脹溫度不變，所以（3）恒壓過(guò)程：2在90、101.325kPa下，1mol過(guò)飽和水蒸汽凝結(jié)為同溫同壓下的水，求此過(guò)程的Q、W、U、H、S、A及G。已知水的，水在正常沸點(diǎn)的摩爾蒸發(fā)熱為40.60kJ·mol-1。1mol H2O(l)101.325kPaT1=90解：設(shè)計(jì)過(guò)程如下：1mol H2O(g)101.325kPaT1=90DH DS D1H D1S D3H D3S 1mol H2O(l)101.325kPaT2=1001mol H2O(g)101.325kPaT2=100D2H D2S

11、 325、p0時(shí)，金剛石與石墨的標(biāo)準(zhǔn)熵分別為2.38J·mol-1·K-1和5.74 J·mol-1·K-1；標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-395.41J·mol-1和-393.51J·mol-1；密度分別為3.513g·cm-3和2.260g·cm-3。（1）求25、p0下石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸腉；（2）在這種情況下，哪一種晶型比較穩(wěn)定？（3）增加壓力能否使原來(lái)不穩(wěn)定的晶型成為穩(wěn)定的晶型？如果可能，所需的壓力是多少？假設(shè)密度不隨壓力而變。解：(1)25、p0下1mol石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸瘯r(shí)： =1´（-393.51+395.41）kJ=1.90kJ =1´（2.38-5.74）J·K-1=-3.36J·K-1G=H-TS= 1.90´103-298