第二章 热力学第二定律.doc

第二章 热力学第二定律思考题：1绝热过程与等摘过程是一回事吗？ 2当系统向环境传热时(Q 0，S(环) 0 (B) S(体) 0，S(环) 0，S(环) = 0 (D) S(体) 0，S(环) 0，S(环) 0 (B)S(体) 0 (C)S(体) 0，S(环) = 0 (D) S(体) 0，H 0 ； (B) S 0，H 0 ；(C) S 0 ； (D) S 0，H 0 。19在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是 (A) 不变 (B) 可能增大或减小 (C) 总是增大 (D) 总是减少20对于N2和H2混合气体的绝热可逆压缩(没有产生NH3)，则 (A) U=0 (B) H=0 (C) S=0 (D) G=0计算题：1已知在 263.15K时H2O(s)和H2O(l)的饱和蒸气压ps分别为552Pa和611Pa，分别求 273.15K, 101.325kPa; 263.15K ,101.325kPa; 下1mol H2O(l)结冰过程的G, 并判断过程是否发生。2在高温下，二氧化碳分解反应为： 2CO2(g) 2CO(g)+O2(g)在101.325kPa下，CO2(g)的解离度在1000K 时为2.510-5，1400K 时为1.2710-2。假定rH0m不随温度变化，试求1000K 时反应的rG0m和rS0m。3体积为2010-3m3的 lmol理想气体作等温膨胀，若熵变为38.28JK-1，求气体的终态体积。答案：思考题：1. 不是一回事。只有可逆绝热过程才是等熵过程。2. 系统的熵除热熵外，还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。3. 表示内能在温度恒定时随体积的变化率等于零。由于理想气体的独立变量为2个温度一定，内能不随另一变量（例如V）变化，故该等式的含义是：理想气体的内能只是温度的函致。4. 不对。若有非体积功存在，则可能进行，如电解、搅拌等。5.(略)选择题：1(A) 2(D) 3(C) 4(C 5(C) 6(D) 7(B) 8(B) 9(D) 10(B) 11(C) 12(B) 13(A) 14(C) 15(B) 16(B) 17(D) 18(D) 19(C) 20(C)计算题：1 等温等压，w=0, G=0GG1G3 H2O(l) H2O(s) n=1.00mol, n=1.00mol, T1=263.15 T1=263.15 p1=101.325kPa p1=101.325kPaG5 H2O(l) H2O(s) n=1.00mol, n=1.00mol, T1=263.15 T1=263.15 P1=611Pa p2=552kPaG2G4 H2O(g) H2O(g)G3 n=1.00mol, n=1.00mol, T1=263.15 T1=263.15 p1=611Pa p2=552kPaG1=0，G2=0，G4=0，G5=0G=G1+G2+G3+G4+G5G3=nRTlnp2/p1=1.008.314263.15ln552/611=-222Jw=0,等温，等压，G0，水可以自动结冰。2 1000K 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g)t=0 1 0 0平衡 1-2.510-5 2.510-5 1.2510-5 n=1mol p 2.510-5 p 1.2510-5p1000K rG0m= -RTlnK0=270.1kJ/mol 1400K 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g)t=0 1 0 0平衡 1-1.2710-2 1.2710-2 6.3510-3 n=1.006mol0.9873/1.006p 1.2710-2/1.006 6.3510-3/1.006 p 代入K1和K2，rH0m=544.5kJ/molrH0m为常数，1000K , rH0m=544.5kJ/mol1000K ,rG0mrH0mTrS0m 代入rG0mrS0m=274