热力学第二定律自测题答案

1、1、理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态，该过程中体系的熵变S体 及环境的熵变S环应为：(D ) (A) S体>0，S环<0 （B） S体<0，S环>0 (C) S体>0，S环=0 （D） S体=0，S环=02、下列四种表述： (2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 dS > 0”。 (3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。 (1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变S =H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

2、都不正确者为： ( C ) (A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(3) (D) (1)，(4) 3、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B ) (B) 因为 绝热可逆S = 0 ，绝热不可逆S > 0。 所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。 (A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确 (D) 可达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 4、下列表达式中不正确的是： (B) (A) (¶U/¶V)S = -p （适用于任何物质） (B) dS

3、= Cpdln(T/K)- nRdln(p/p$) （适用于任何物质） (C) (¶S/¶V)T = (¶p/¶T)V （适用于任何物质） (D) (¶U/¶p)T = 0 （适用于理想气体） 5、N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( ) (C) 因为 QR= 0 故S = 0 (A) U = 0 (B) A= 0 (C) S = 0 (D) G = 0 6、在下列结论中,正确的划“”，错误的划“×”。 下列的过程可应用公式 S =nR ln(V2/V1) 进行计算： (

4、1) 理想气体恒温可逆膨胀 ( ) (2) 理想气体绝热可逆膨胀 ( × ) (3) 373.15 K 和 101.325 kPa 下水的汽化 ( × ) (4) 理想气体向真空膨胀 ( ) 7、将 1 mol 甲苯在 101.325 kPa，110 （正常沸点）下与 110 的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成 101.325 kPa 下的蒸气。该过程的： (B) (A) vapSm= 0 (B) vapGm= 0 (C) vapHm= 0 (D) vapUm= 0 8、单原子分子理想气体的CV, m =(3/2)R,温度由T1变到T2时，等压过程体系的熵变Sp与等

5、容过程熵变SV之比是： (D) (A) 1 : 1 (B) 2 : 1 (C) 3 : 5 (D) 5 : 3 9、对一封闭体系，WA = 0 时，下列过程中体系的U，S，G何者必为零？ (1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 _U = 0 _ ； (2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程 _G = 0 _ ；(3) 某物质经一循环恢复原状态 _U = 0 , S = 0 , G = 0_ 。 10、在 101.325 kPa 压力下，1.5 mol H2O(l) 由 10 升至 50，已知 H2O(l) 的平均摩尔定压热容为 75.295 J· K-1· mol-1，则

6、此过程中体系的熵变为： ( ) (D) S = nCp,m ln(T2/T1) = 14.93 J·K-1 (A) 6.48 J· K-1 (B) 1.8225 kJ· K-1 (C) 78.94 J· K-1 (D) 14.93 J· K-1 11、(1) 理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀，吸热Q，所作的功是变到相同终态的最大功的 20，则体系的熵变为： （ C ) S = QR/T，QR= Wm= 5Q，所以S = 5Q/T (A) Q/T (B) 0 (C) 5Q/T (D) - Q/T (2) 体系经历一个不可逆循环后 ( C

7、) 对于不可逆循环S体= 0，S隔离> 0，所以S环> 0 (A) 体系的熵增加 (B) 体系吸热大于对做作的功 (C) 环境的熵一定增加 (D) 环境的内能减少 12、1mol理想气体从p1,V1,T1分别经： (C) (1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2 (2) 绝热恒外压下膨胀到, 若p2=,则： (A) =T2, =V2, =S2 (B) >T2, <V2, <S2 (C) >T2, >V2, >S2 (D) <T2, <V2, <S2 13、理想气体的物质的量为n,从始态A(p1,V1,T1)变化到状态B(p2,V2

8、,T2)，其熵变的计算公式可用： (C) (A) DS=nRln(p2/p1)+CpdT/T) (B) DS=nRln(p1/p2)-CpdT/T) (C) DS=nRln(V2/V1)+CVdT/T) (D) DS=nRln(V2/V1)-CVdT/T) 14、理想气体等温过程的A。 (C) (A) >G (B) <G (C) =G (D) 不能确定 15、在300K时,2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能A的差值为： ( ) (C) G-A=pV=nRT = 4.988 kJ (A) G-A=1.247 kJ (B) G-A=2.494 kJ (C) G-A=4

9、.988 kJ (D) G-A=9.977 kJ 16、理想气体自状态p1,V1,T等温膨胀到p2,V2,T, 此过程的A与G的关系是： (C) (A) A>G (B) A<G (C) A=G (D) 无确定关系 17、 公式 dG = -SdT + Vdp 可适用下述哪一过程： (B) (A) 298K、101325Pa 下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀 (C) 电解水制取氢 (D) N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) 未达平衡 18、温度升高对物质的下列各量有何影响（增大、减小或不变），并简证之（或简单解释之）。(1) 增大 (H/T)p= Cp> 0 (

10、2) 增大 (U/T)V = CV> 0 (3) 增大 (S/T)p= Cp/T > 0 (4) 减小 (A/T)V = -S < 0 (5) 减小 (G/T)p= -S < 0 (1) 恒压下物质的焓 (2) 恒容下物质的内能 (3) 恒压下物质的熵 (4) 恒容下物质的赫姆霍兹自由能 (5) 恒压下物质的吉布斯自由能 19、下列关系式中哪个不需要理想气体的假设？ (C) (A) Cp- CV = nR (B) (dlnp)/dT =H/RT2 (C) 对恒压过程，H =U + pV (D) 对绝热可逆过程，pVg= 常数。 20、热力学温标是以 ( ) 为基础的。

11、(C) (A) p 0 极限时气体的性质 (B) 理想溶液性质 (C) 热机在可逆运转的极限性质 (D) 热机在不可逆运转的性质 21、热力学第三定律可以表示为： ( B ) (A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K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 22、亥姆霍兹自由能判据可以写作： ( C) （A）(dA)T, V, W=0 0 （B）(dA)T, V, W=0 0 （C）(dA)0 D）(dA)023、吉布斯自由能判据可以写作： (B) （A）(dG)T, p, W=0 0 （B）(dG)0 （C）(

12、dG)T, p, W=0 0 （D）(dG)024、我们并未说在等温等压下的变化是不可能的，而只是说 在等温等压,不做其它功（或WA =0） 的条件下，它不会自动发生。25、在用热力学函数来判断变化的方向性时，并未涉及到 速率 的问题，实际 速率 要由体系受到的 阻力 而定。 26、用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时，体系必须是_隔绝体系_，除了考虑_体系_ 的熵变外,还要考虑_环境_的熵变。 27、 当封闭体系发生变化时, 应该用_可逆变化_过程中的热温商来衡量它的变化值。 28、由于热功交换的 不等价性 ，而在公式中引入的 不等号 ，这对于其它过程（包括化学过程）同样适用。因而对所有的不

13、可逆过程就找到了一个共同的判别准则。 29、 当一个不可逆过程发生之后， 熵 增加了，而 能量 的可用性减少了。 30、对一单组分、单相、各向同性的封闭体系而言，等压条件下只做体积功时，其吉布斯自由能值将随温度的升高而 减少 。 31、由于隔绝体系的_ U _、_ V _不变，故熵判据可以写作_(dS)U,V 0 _。32、在_等温、等容、 封闭体系、不做其它功_的条件下,自发变化总是朝着A_减少_的方向进行的,直到体系达到平衡。 33、在_等温、等压、封闭体系、不做其它功_的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能_减少_的方向进行的,直到体系达到平衡。 34、公式S=nRln(V2/V1)+C

14、Vln(T2/T1)的适用范围是_理想气体从始态p1,V1,T1经历任何过程到态终态p2,V2,T2_。 35、公式mixS=-RBnBlnxB的应用条件是_封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后的总压力_。 36、理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J，所做的功仅是变到相同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变S = _ 20 _ J·K-1。 因为 WR= QR= 600 J×10 = 6.000 kJ 所以 S = QR/T = 6000 J/300 K = 20 J·K-137、两个同体积、同温度(298 K)、同压力的相连容器，分别盛有 0.028 kg N2与 0.032 kg O2(视为理想气体)，打开通路使气体混合，则混合吉布斯自由能 mixG = -3.435 k J _。 mixG = mixH - Tmix S = RTnilnxi 38、指出下列公式的适用范围： (A) H = Qp (B) W = (p1V1- p2V2)/(¡ - 1) (C) S = nRln(p1/p2) + Cpln(T2/T1) (D) (¶H/