第三章熱力學(xué)第二定律(總復(fù)習(xí)題含答案)

1、第三章熱力學(xué)第二定律( )一、選擇題1、如圖，可表示理想氣體卡諾循環(huán)的示意圖是:(A)圖(D)圖2、工作在 卡諾熱機(jī)，(A) 83% 100%(B)圖(C)圖393K和293K的兩個大熱源間的 其效率約為()(B) 25 %(D) 20 %(C)3、 不可逆循環(huán)過程中，體系的熵變值()(A)大于零4、將1 mol甲苯在 101.325 kPa,110 C (正常沸點(diǎn))下與kPa下的蒸氣。該過程的：()(A) AvapSm= 0 (B) ApGm= 0 (C) ApH m= 0(D) ApUm= 0655、 1mol理想氣體從 300K , 1 XI0 Pa絕熱向真空膨脹至 1 X10 Pa,(

2、A) A S>0 A G>A A (B) A S<0 A G<AA (C) AS= 0、AG= A A6、 對理想氣體自由膨脹的絕熱過程，下列關(guān)系中正確的是(C) A T=0 A U=0 A S=0(D) A T=0 A U=0 A S>07、 理想氣體在等溫可逆膨脹過程中()(A)內(nèi)能增加(B)熵不變判斷下列過程中何者的熵值增大？ ()(A)水蒸氣冷卻成水合成聚乙烯(D)理想氣體絕熱可逆膨脹9、熱力學(xué)第三定律可以表示為：(A)在0 K時,任何晶體的熵等于零(C)在0 C時,任何晶體的熵等于零10、下列說法中錯誤的是()(B)小于零(C)等于零(D)不能確110

3、C的熱源接觸，使它向真空容器中汽化，完全變成101.325則該過程(D) A A<0)(A) A T>0(C)熵增加) G= AA U>0 A S>0(B) A T<0 A U<0 A S<0(D)內(nèi)能減少&根據(jù)熵的統(tǒng)計(jì)意義可以(B)石灰石分解生成石灰(C)乙烯聚)(B)在0 K時,任何完整晶體的熵等于零(D)在0 C時，任何完整晶體的熵等于零(A) 孤立體系中發(fā)生的任意過程總是向熵增加的方向進(jìn)行(B) 體系在可逆過程中的熱溫商的加和值是體系的熵變(C) 不可逆過程的熱溫商之和小于熵變(D) 體系發(fā)生某一變化時的熵變等于該過程的熱溫商11、兩個

4、體積相同，溫度相等的球形容器中，裝有同一種氣體，(B) A S>0(C) A S<0(D)無法判斷12、 下列過程中系統(tǒng)的熵減少的是()(A)在 900°C 時 CaC03(s)宀 CaO(S)+CQg)(B)在 0°C、(C) 理想氣體的恒溫膨脹(D)水在其正常沸點(diǎn)氣化13、水蒸汽在373K, 101.3kPa下冷凝成水，則該過程(A) AS= 0(B) AA = 0(C) AH = 0(D) AG= 0當(dāng)連接兩容器的活塞打開時，熵變?yōu)?)(A) AS= 0常壓下水結(jié)成冰2第三章熱力學(xué)第二定律14、 1mol單原子理想氣體在 TK時經(jīng)一等溫可逆膨脹過程，則對于

5、體系()(A) AS= 0、AH = 0(B) A S>0 AH = 0(C) A S<0 A H>0(D) A S>0 A H>015、 300K時5mol的理想氣體由10dm3等溫可逆膨脹到100dm3,則此過程的()(A) A S<0 AU= 0(B) A S<0 A U<0(C) A S>0 A U>0(D) A S>0 AU= 016、 某過冷液體凝結(jié)成同溫度的固體，則該過程中()(A) A S環(huán))<0(B) A S系)> 0(C) : A S系)+ A SO <0(D) : A S系)+ A S環(huán))

6、:>05一517、 100°C, 1.013 X0 Pa下的1molH2O(l)與100C的大熱源相接觸，使其向真空器皿中蒸發(fā)成100°C, 1.013 X0 Pa的 出。© ,判斷該過程的方向可用()(A) A G(B) A S系)(C) A S總)(D) AA18、 下列四個關(guān)系式中，哪一個不是麥克斯韋關(guān)系式？ (A) (:： T/ ： V)s=( ： T/ ： V)p (B)( ： T/ ： V)s=( ： T/ ： V)p (C)a盤a盤aaaa(；一 T/ : V)T=( : T/ : V)v(D) ( : T/ ；一 V)T= -( : T/ :

7、 V)p19、 25C時，1 mol理想氣體等溫膨脹，壓力從10個標(biāo)準(zhǔn)壓力變到1個標(biāo)準(zhǔn)壓力，體系吉布斯自由能變化多少？()(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 KJ#320、 從熱力學(xué)基本關(guān)系式可導(dǎo)出(：U/:：S)v 等于：()(A) (；：H/;：S)p (B) (;： F/:： V)t (C) (;：U/;：V)s (D)(：G/ ：T)p21、 1mol某液體在其正常沸點(diǎn)完全汽化，則該過程()(A) AS= 0(B) AH = 0(C) AA = 0(D) AG= 022、 對于不做非體積功的封閉體系，下面關(guān)系式中不正確的是：()

8、(A) ( H/ S)p = T(B) ( F/ T)v = -S (C) ( ： H/ p)s = V (D) (U: V) s = p23、熱力學(xué)基本方程 dG = -SdT + Vdp，可適應(yīng)用下列哪個過程：()(A) 298K、標(biāo)準(zhǔn)壓力下，水氣化成蒸汽(C)電解水制取氫氣(B)理想氣體向真空膨脹(D) N 2 + 3H2 =2NH 3未達(dá)至U平衡24、 一個由氣相變?yōu)槟巯嗟幕瘜W(xué)反應(yīng)在恒溫恒容下自發(fā)進(jìn)行，問下列各組答案中，哪一個是正確()(A) AS 體0, A 環(huán)0(B) A 體0, A 環(huán)0(C) A 體0, A 環(huán)=0(D) AS 體0, A 環(huán)=025、下列四種表述：(1) 等

9、溫等壓下的可逆相變過程中，體系的熵變A S = 相變/T相變;(2) 體系經(jīng)歷一自發(fā)過程總有dS 0 ;(3) 自發(fā)過程的方向就是混亂度增加的方向；(4) 在絕熱可逆過程中，體系的熵變?yōu)榱?；兩者都不正確者為：(A) (1) , (2)(B)(3) , (4)(C)(2) , (3)(D)(1),1、2、3、4、5、6、7、變。8、9、10二、判斷題不可逆過程-自發(fā)的，而自發(fā)過程一定是不可逆的。()對于絕熱體系，可以用S - 0判斷過程的方向和限度。()(),但是沒有熵()在10C, 101.325 kPa下過冷的 出0 ( l )凝結(jié)為冰是一個不可逆過程，故此過程的熵變大于零。(功可以全部變成

10、熱，但熱一定不能全部轉(zhuǎn)化為功。()系統(tǒng)達(dá)平衡時熵值最大，自由能最小。 ()在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生一個從狀態(tài)AB的不可逆過程，不論用什么方法，系統(tǒng)再也回不到原來狀態(tài)了。BB因?yàn)?SQr/T,所以只有可逆過程才有熵變；而 厶Sa：Qir/T,所以不可逆過程只有熱溫商()B因?yàn)檑蘏 7 aQir/T ,所以體系由初態(tài) A經(jīng)不同的不可逆過程到達(dá)終態(tài)B,其熵的改變值各不相同。物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵Sm (298K)值就是該狀態(tài)下熵的絕對值。()、可逆熱機(jī)的效率最高，在其它條件相同的情況下，由可逆熱機(jī)牽引火車，其速度將最慢。() 二、計(jì)算題1、300K的2mol理想氣體由6.0 105Pa絕熱自由膨脹到1.0 M05P

11、a,求過程的 AU AH、AS AA、AG,并判斷該過 程的性質(zhì)。2、1mol 理想氣體 B，在 298.15K 下，由 1.00dm3膨脹至 10.00dm3，求該過程的 AU AH、AS、AA、AG。3、1mol水由始態(tài)273K , 1 X105paH2O(l)變到終態(tài)473K, 3X105PaH2O(g)，計(jì)算該過程的 AS。已知水的正常沸點(diǎn)時的 汽化熱為40610J mol-1，水的比熱為4.18JK-1g-1，水蒸汽的比熱為1.422Jg-1K-1 ，假定水蒸汽為理想氣體。4、1mol液態(tài)苯在101, 3kPa, 268K能自動地凝固成 101, 3kPa, 268K的固態(tài)苯，并放熱

12、 9874J,計(jì)算該過程的 AS和 AG。已知苯的正常熔點(diǎn)為278.5K，苯的熔化熱為 9916J mol-1, Cp, MC7H16, l)=126.8J K-1 mol-1, Cp, MC7H16,-1 -1s)=122.6JK mol 。5、苯的正常沸點(diǎn)為 353.1K，在此溫度壓力下，1molC6H6(l)完全蒸發(fā)為蒸氣，已知C6H6(I)的汽化熱為34.7kJ mol-1,計(jì)算此過程的 W、Q、AU AH、A。、AA、AG。6、計(jì)算下列過程的 AH、A。、AG。298K , 101.325kPa H2OQ)宀 473K 405.3kPa H2O(g)已知：? 1 1 1 1 1Sm&

13、#39; (298K , H2O, 1)=188.7 J K -水的比熱為4.18 Jg -K水蒸氣的比熱為 1.422 Jg - K水在正常沸點(diǎn)時的汽化熱為40610 J mol-1。假設(shè)水蒸氣為理想氣體。7、2mol理想氣體在269K時，由4X105Pa, 11.2dm3絕熱向真空膨脹到 2X105Pa, 22.4dm3，計(jì)算AS,是否能利用熵判 據(jù)判斷該過程的性質(zhì)？如何判斷？8、對于氣相反應(yīng) CO2+H2=H2O+CO，已知 ArGm?=42218.0-7.57TInT+1.9 10-T2-2.8 X63?10- T -2.26T(J)，求上述反應(yīng)在 1000K 時的 ArHm?、ArS

14、m?9、1mol, Cp, m=25.12J K-1 mol-1的理想氣體B由始態(tài)340K, 500kPa分別經(jīng)(1)可逆絕熱；(2)向真空膨脹。兩過程都達(dá)到體積增大一倍的終態(tài)，計(jì)算(1)、兩過程的AS。10、計(jì)算將 10 克 He(設(shè)為理想氣體)從 500.1K, 202.6KPa 變?yōu)?500.1K, 1013kPa 的 AU, AH, AS, AG, AAo第三章熱力學(xué)第二定律答案題號12345678910答案CBCBDDCBBD題號11121314151617181920答案ABDBDDCADA題號2122232425答案DDBBC、選擇題12345678910XXXXXVXXXV、判

15、斷題三、計(jì)算題1、解： A U=0, H=0A S=nRln(V2/Vi)=nRIn(p i/p2)=29.8J K-1A A=AUTA S=8940J5A G=AHTA S=8940J/ A S總)=A S體)+ A S環(huán))=29.8J K-1> 0 且環(huán)境不對體系做功該過程是自發(fā)過程2、解：U=A(T)A U=0H=A(T)-1A H=0A S=Rln(V2/V1)=19.14J K- A A=-TA S=5708J molA G=TA S=5708J mol-13、解：AS1=23.48J K-1-1AS2=108.87J K - S=6.08J K;1-1AS=nRIn(p p2

16、)=-9.13J K -1A S=AS+ AS2+ AS3+ AS4=129.3J K1 ? 14、解：AS= nCp, m(l)ln(278.8/268)=4.87J K-AS=-nAvapHm'/T=-35.61J K'-AAAS3=nCp，m(s)l n(268/278.5)=-4.71J K-A S總)=AS+AS2+AS3=-35.45J K：A H(268K)=-9874J A G(268K)= A H(268KTA S=373JA U=QW=31.8kJ mol1 15、解： 設(shè) GH6(g)為理氣W=RT=2.94kJ mol- Q=A H=34.7kJ - d

17、iol_ -1 _1A S=A H/T=98.3J 1 mKl 1A G=01A A= A&p A V=2.94kJ mol?6 解：A S=nG m(H2O, l)ln(373.2/2 98.2)+n vApHm?/ 373.2+ nCp, m(H2O, g)ln(473.2/373.2) =126.84J K-Sm? (473K , H2O, g)= A S+S' (298K , H2O, l)=315.5J K - molA H=AH+AH2+AH3+AH4=48.81KjA G=AH-(T2S2-T1S1)=-44.21kJ7、解：A S=nRln(V2/V1)=11.

18、53J K -1能用熵判據(jù)判斷該過程的性質(zhì)A S環(huán))=-Q/T=0A S總)=AS環(huán))+ A S體)=11.53J K -1/ A S總)0且環(huán)境不對體系做功該過程為自發(fā)過程8、 解：1000K 時，ArGm?=3456.9J又t ( ： AG/ ： T)p=- A S=7.57-7.57lnT+1.9 10-2«2T-3 忽.84 10-6T2-2.26 ASm?=7.57+7.57lnT-3.8 10-外+8.52 M0-6T2+2.26將 T=1000K 代入上式即得 ASm?=33.39JK -1 mol-1AHm?= AGm?+TASm?=36855.06J mol-19、 解：(1)由 T2=(V1/V2)y1T2=270KA S=G mln(T2/T1)+Rln(V 2/V 1)=0-1(2)T2=340KA S=Rln(V/V1)=5.76J K -10、解：He分子量4,10克即為2.5mol2.5 mol He 500.1K202.6kPa2.5 mol He