物理化学练习题(热力学第二定律).pdf

物理化学练习题 热力学第二定律物理化学练习题 热力学第二定律 10 29 一定量的某理想气体 节流膨胀过程的 U S G A 0 B 0 C 0 D 无法确定 10 30 在隔离系统中发生某化学过程 使系统的温度升高 压力变大 则此过程 的 H S A A 变大 B 变小 C 不变 D 无法确定 10 31 一定量的单相纯物质 从指定状态 1 经绝热不可逆膨胀过程的 S 2 经绝热可逆膨胀过程的 S 3 经绝热不可逆压缩过程的 S 4 经任一可逆循环过程的热温商之和 5 经任一不可逆循环过程的热温 商之和 A 0 B 0 C 0 D 无法确定 10 32 用 S 作为判据的条件是 用 A 作为判据的条件是 用 G 作为判据的条件是 A 恒温 恒压和 W 0 B 隔离系统 C 恒温 恒容和 W 0 D 恒外压绝热过程 10 33 由热力学基本方程可知 对于一定量的单相纯物质 1 2 3 4 5 6 7 8 A p B S C T D V 10 34 根据麦克斯韦关系式可知 1 2 A B C D 10 35 1mol 理想气体由同一始态分别经历下列过程 1 恒温自由膨胀使体积增加 1 倍 2 恒温可逆膨胀使体积增加 1 倍 3 绝热自由膨胀使体积增加 1 倍 4 绝热可逆膨胀使体积增加 1 倍 下列结论中只有 是正确的 A S1 S2 S3 S4 8 314J K 1ln2 B S1 S2 8 314J K 1 ln2 S 3 S4 0 C S1 S2 S3 8 314J K 1 ln2 S 4 0 D S1 S4 8 314J K 1 ln2 S 2 S3 0 10 36 一定量的 H2 g 在绝热 恒容下发生下列反应 H2 g 0 5O2 g H2O g 则此过程的 U H S A G A 0 B 0 C 0 D 无法确定 10 37 在 25 和标准状态下 理想气体反应 H2 g C2H4 g C2H6 g 的 W 0 则此反应过程 的 故此反应在 25 和标准状态下 A 0 反应处于平衡态 B 100 96 kJ mol 1 反应不能自动进行 C 100 96 kJ mol 1 反应能自动进行 D 无法确定 10 38 2mol CV m 2 5R 的理想气体 由 200kPa 40dm 3的始态压缩到 260kPa 30dm3 的末态 则此过程的 W J U J S J K 1 A 100 B 500 C 5 836 D 无法计算 10 39 高温热源的温度是低温热源的 2 倍 若通过热机 高温热源放出 200 kJ 的热量 环境最多可得到的功为 A 200 kJ B 100 kJ C 100 kJ D 无法计算 10 40 已知 100 101 325kPa 下 水的摩尔蒸发焓为 40 67kJ mol 1 在一个 体积恒定为 61 236dm 3的真空容器中 恒温 100 时注入 4mol 的水 试问达到平 衡后 此过程的 Q kJ S J K 1 A kJ G kJ 设蒸气为理想气体 液态水的体积 V1与 Vg相比较可忽略不计 A 6 20 B 0 C 218 0 D 75 14 10 41 0 101 325kPa 下 1mol 的水凝固成同温 同压力下的冰 已知此条件 下冰的摩尔熔化焓 fusHm 6 008 kJ mol 1 则题给过程的 S 系 为 J K 1 S 环 为 J K 1 S 隔离 为 J K 1 G 为 J A 22 0 B 22 0 C 0 D 无法确定 10 42 由克拉佩龙方程可知 当压力升高时 冰的熔点必然会 A 升高 B 保持不变 C 降低 D 无一定变化规律 答案 10 29 B A C 理想气体的 J T 0 T 不变 故 U 0 压力降低 体积 变大 S nRln V2 V1 0 G T S 0 10 30 A A B 因 U 0 H V p 0 H 变大 S 0 S 变大 A TS T2S2 T1S1 0 A 变小 10 31 A B A B C 因可逆过程的热温商之和等于熵变 不可逆过程的热温商之和小于熵变 故 1 S 0 2 S 0 3 S 0 4 可逆循环过程的热温商之和 0 5 不可逆循环过程的热温商之和 0 10 32 B C A 用 S 作为判据的条件是 隔离系统 用 A 作为判据的条件是 恒温 恒容 W 0 用 G 作为判据的条件是 恒温 恒压 W 0 10 33 1 C 2 C 3 A 4 D 5 B 6 B 7 A 8 D 1 2 3 4 5 6 7 8 10 34 C D 10 35 C 只有 C 是正确的 因为过程 1 2 和 3 的始末态相同 故 S S1 S2 S3 nRln V2 V1 8 314J K 1 ln2 S 4 0 10 36 B A A C D 题给过程为 Q 0 dV 0 不可逆反应过程 由于反应的进行 使系统的温 度升高 T 0 压力变大 p 0 故过程的 U Q W 0 S 0 H pV V p 0 A U TS TS 0 G H TS 因不知 H 及 TS 的绝对值的大小 而无法确定 G 是正 是负 或者是零 10 37 C 此反应过程可视为 dT 0 dp 0 W 0 的过程 故可用 G 来判断方向 136 94kJ mol 1 298 15 120 68 10 3kJ mol 1 136 94 35 98 kJ mol 1 100 96kJ mol 1 0 故此反应在 25 的标准状态下能自发进行 10 38 D B C 题给过程的 pV p2V2 p1V1 260 30 200 40 J 200J nR T2 T1 nR T 过程的压力变大 体积变小 但温度降低 表明题给过程为压缩 冷却过程 但 pV 不是体积功 由于不知如何压缩 即外压的大小 所以 W 无法计算 U nCV m T 2 5nR T 2 5 200J 500J S nCV mln p2 p1 nCP mln V2 V1 nR 2 5ln p2 p1 3 5ln V2 V1 2 8 314 2 5ln 260 200 3 5ln 30 40 5 836J K 1 本题另一解法 由题数据 分别求出 T1 p1V1 nR 481 2K T2 P2V2 nR 469 09K U nCV m T2 T1 500J S nCV mln T2 T1 nRln V2 V1 5 836J K 1 10 39 C 热机进行可逆循环时才能对环境作最大功 若热机吸热 Q1 200kJ 最大功 W 可由热机效率 W Q1 T1 T2 T1计算 上式中 Q1和 W 都是对热机而言 故环境可得到 100kJ 的功 10 40 D C A B 此题为 dT 0 dV 0 水的部分蒸发过程 水的蒸发量 ng pH2OV RT 101 325 61 236 8 314 373 15 mol 2 0mol 过程始末状态 在 100 101 325kPa 下 气 液两相处于平衡态 H ng vapHm 2 40 67 81 34kJ pV ngRT 2 8 314 373 15 10 3kJ 6 20kJ W 0 Q U H pV 81 34 6 20 kJ 75 14 kJ S H T 218 0J K 1 G 0 A U T S U