热力学一二定律及选择题(7)

1、LOGO2022-5-物理化学物理化学第二章第二章热力学第二定律热力学第二定律(7)刘刘 辉辉2022-5-8第一、二章基本要求1. 理解并掌握热力学基本概念，尤其是：状理解并掌握热力学基本概念，尤其是：状态函数，热力学能、热和功、可逆过程与最态函数，热力学能、热和功、可逆过程与最大功，热容、焓、熵、大功，热容、焓、熵、Gibbs自由能、自由能、Helmholtz自由能。自由能。2022-5-82. 掌握热力学第一定律和第二定律的数学表掌握热力学第一定律和第二定律的数学表达式及其意义。掌握八个热力学函数之间的达式及其意义。掌握八个热力学函数之间的关系，包括关系，包括H、G和和F定义式，以及它们

2、之间定义式，以及它们之间的微分关系，如热力学函数的基本关系式，的微分关系，如热力学函数的基本关系式，八个对应系数八个对应系数(特征偏微商特征偏微商)，Maxwell关系式，关系式，并能在计算和证明题中熟练运用。并能在计算和证明题中熟练运用。2022-5-83. 能熟练运用学过的知识计算理想气体的等温、能熟练运用学过的知识计算理想气体的等温、等压、等容、绝热过程以及任何物质等压、等容、绝热过程以及任何物质(l、s、g)在在等压变温、等容变温、可逆相变和不可逆相变及等压变温、等容变温、可逆相变和不可逆相变及化学反应等过程的化学反应等过程的Q、W、U、H、G、F、S、eS、iS。对于常见的不可逆过程

3、，会设对于常见的不可逆过程，会设计可逆途径计算。会判断过程的性质和过程的方计可逆途径计算。会判断过程的性质和过程的方向。向。2022-5-84. 牢记理想气体的牢记理想气体的Cpm与与Cvm的关系以及单原子分的关系以及单原子分子、双原子分子的子、双原子分子的Cpm与与Cvm数值。知道等压膨胀数值。知道等压膨胀系数、等温压缩系数、压力系数公式。系数、等温压缩系数、压力系数公式。5. 了解实际气体的节流膨胀过程了解实际气体的节流膨胀过程(等焓过程，等焓过程，Joule-Thomson系数系数)。2022-5-2022-5-81. 以下说法中正确的是：以下说法中正确的是：(A)当系统的状态一定时，所

4、有的状态函数都有一定当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值的数值 ；(B)当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化也随之发生变化 ；(C)一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定则所有的状态函数也完全确定 ；(D)根据道尔顿分压定律，根据道尔顿分压定律，ppB，可见压力具有加，可见压力具有加和性，应属于和性，应属于广度性质广度性质 。 2022-5-82. 把一杯热水放在热容为把一杯热水放在热容为 10 JK-1的箱子中，的箱子中，若把箱中空气和杯中

5、的水作为体系，则体系若把箱中空气和杯中的水作为体系，则体系应为：应为：(A)孤立体系孤立体系 ；(B)敞开体系敞开体系 ；(C)封闭体系封闭体系 ； (D)绝热体系绝热体系 2022-5-83. 今有一理想气体向真空膨胀，当有一部今有一理想气体向真空膨胀，当有一部分气体进入真空器后，余下的气体继续膨分气体进入真空器后，余下的气体继续膨胀，该理想气体向真空膨胀至平衡终态，胀，该理想气体向真空膨胀至平衡终态，过程的功：过程的功： (A) 大于零大于零 ； (B)等于零等于零 ；(C)小于零小于零 ； (D)无法判断无法判断 。2022-5-84. 将装有将装有 0.1mol 压缩理想气体的小玻瓶放

6、入一较压缩理想气体的小玻瓶放入一较大的真空绝热容器内，打开瓶塞：大的真空绝热容器内，打开瓶塞：(A) W0，U0，H0；(B) W0，U0，H0；(C) W0，U0，H0；(D) W0，U0，H2022-5-85、在一绝热刚性容器中发生反应、在一绝热刚性容器中发生反应: H2(g)1/2O2(g)H2O(g)，体系的温度升高，压力增大，则，体系的温度升高，压力增大，则: (A) Q0, W0, U0, H0；(B) Q0, W0, U0, H0；(C) Q0, W0, U0, H0；(D) Q0, W0, U0, H0。2022-5-86. 以下说法中正确的是：以下说法中正确的是： (A) l

7、mol 理想气体经绝热不可逆过程由理想气体经绝热不可逆过程由p1、V1变到变到p2、V2，则系统所做的功为，则系统所做的功为W(p2 V2 - p1 V1 )/(1)，Cp/CV ；(B) 气体经绝热自由膨胀后，因气体经绝热自由膨胀后，因Q0，W0，所，所以以U0，气体温度不变，气体温度不变 ；(C) (U/ V)T0 的气体一定是理想气体的气体一定是理想气体 ；(D) 因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以因理想气体的热力学能与体积压力无关，所以(U/ p)V0，(U/ V )p0 。2022-5-87. 热力学基本式热力学基本式dG = -SdT+Vdp可适用的过程是：可适用的过程是：(

8、A) 298 K，101325 Pa的水蒸发过程的水蒸发过程 (B) 理想气体向真空膨胀理想气体向真空膨胀(C) 电解水制取氢电解水制取氢(D) N2 + 3H2 = 2NH3未达平衡未达平衡 B2022-5-88.下列叙述不正确的是：下列叙述不正确的是：(A) 一切自发过程的共同特征是其不可逆性；一切自发过程的共同特征是其不可逆性；(B) 一切自发过程的不可逆性均可归结为热功转换过程一切自发过程的不可逆性均可归结为热功转换过程的不可逆性；的不可逆性；(C) 一切实际过程都为热力学不可逆过程；一切实际过程都为热力学不可逆过程；(D) 一切不可逆过程都是自发过程一切不可逆过程都是自发过程2022

9、-5-89. 可以作为热力学第二定律的一种说法是：可以作为热力学第二定律的一种说法是：(A) 热不能全部转化为功热不能全部转化为功(B) 不能制造一种机器不能制造一种机器,它不需外界供给能量它不需外界供给能量,却能不却能不断地对外作功断地对外作功(C) 一切实际过程都是热力学不可逆过程一切实际过程都是热力学不可逆过程(D) 不可能把热从低温物体传到高温物体不可能把热从低温物体传到高温物体2022-5-810. 对熵变对熵变S的理解：的理解：(1)不可逆过程热温商之和；不可逆过程热温商之和；(2)可逆过程热温商之和；可逆过程热温商之和；(3)与过程无关的状态与过程无关的状态函数；函数；(4)与过

10、程有关的状态函数。其中正确的与过程有关的状态函数。其中正确的是：是：(A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 2022-5-811. 下列过程属于非自发过程的是下列过程属于非自发过程的是: (A) 理想气体绝热膨胀理想气体绝热膨胀(B) H2(g) 在在 O2(g) 中燃烧中燃烧(C) 360K 与与 280K 的水等体积混合后，达热平衡的水等体积混合后，达热平衡(D) 将一块将一块 Ag(s) 分散成直径为分散成直径为 10-7cm 的微粒的微粒2022-5-812. 工作于两个温度确定的热源工作于两个温度确定的热源 T2、T1之间的之间的热机的效率热机的效率,下列说法中不正确的是

11、下列说法中不正确的是:(A) 可逆热机效率最大；可逆热机效率最大；(B)不可逆热机效率小于可逆热机；不可逆热机效率小于可逆热机；(C)所有不可逆热机的效率相等；所有不可逆热机的效率相等；(D)以理想气体为工作物质的卡诺热机的效率以理想气体为工作物质的卡诺热机的效率高于以实际气体为工作物质的卡诺热机；高于以实际气体为工作物质的卡诺热机；(E)所有可逆热机的效率相等。所有可逆热机的效率相等。CD2022-5-813可应用可应用(G)Tp0判断过程是否自发的是：判断过程是否自发的是： (A) 100、101325 Pa 的水向真空气化为的水向真空气化为100、101325Pa 的水蒸气；的水蒸气；

12、(B) 298 K、10p的理想气体在等温等外压（的理想气体在等温等外压（pp）下膨胀至下膨胀至298 K、p； (C) 等温等压下不做非体积功的化学反应；等温等压下不做非体积功的化学反应； (D) 等温等压下原电池中的化学反应；等温等压下原电池中的化学反应； (E) 绝热钢瓶中发生的化学反应。绝热钢瓶中发生的化学反应。C D2022-5-814、关于熵的概念、关于熵的概念,下列说法中下列说法中,正确的是：正确的是：(A) 互成平衡的两相互成平衡的两相,物质的摩尔熵相等物质的摩尔熵相等; (B) 物质的熵的绝对值不能测定物质的熵的绝对值不能测定;(C) 等温过程中等温过程中S恒等于过程的热效应

13、与温度之比恒等于过程的热效应与温度之比;(D) 绝热过程中体系的熵值不变绝热过程中体系的熵值不变 ; (E) 任一实际过程中任一实际过程中,体系的体系的S不能小于热温商的和不能小于热温商的和;(B)(E)2022-5-81. 对于理想气体如图所示，对于理想气体如图所示，AB 线为等温可逆线，线为等温可逆线，AC 线为绝热可逆线，对于从线为绝热可逆线，对于从 A 点出发的绝热不可点出发的绝热不可逆过程，下列哪种说法是正确的：逆过程，下列哪种说法是正确的：(A)AF 是绝热不可逆曲线是绝热不可逆曲线 ；(B)AE 是绝热不可逆曲线是绝热不可逆曲线 ；(C)AD 是绝热不可逆曲线是绝热不可逆曲线 ；

14、(D)AF、AE、AD 均不是绝热不可逆曲线均不是绝热不可逆曲线 。B扩展应用扩展应用2022-5-8pVAD 等温可逆过程等温可逆过程 E 绝热可逆过程绝热可逆过程 绝热不可逆过程FV22. 理想气体从同一初态理想气体从同一初态(p1,V1)出发经过可逆绝热膨胀出发经过可逆绝热膨胀与不可逆绝热膨胀到相同终态体积与不可逆绝热膨胀到相同终态体积V2，则气体的压力，则气体的压力是是(A)前者大于后者前者大于后者 ；(B)前者等于后者前者等于后者 ；(C)前者小于后者前者小于后者 ；(D)无法比较无法比较 。 C 2022-5-83. 一定量理想气体从相同始态一定量理想气体从相同始态 A 分别经等温

15、可逆分别经等温可逆压缩和绝热可逆压缩变化到具有一定压力压缩和绝热可逆压缩变化到具有一定压力p的终态的终态 B 和和 C(如图如图)，若由始态，若由始态 A 经绝热不可逆压缩到具经绝热不可逆压缩到具有相同压力有相同压力p的终态的终态 M，则则 M 点应落在：点应落在： (A) pB 线段上线段上 ；(B) BC 线段上线段上 ；(C) CE 线段上线段上 ； (D)AE 线段上线段上 。2022-5-8绝热可逆压缩变化绝热可逆压缩变化 12,21lnln01p mpTSnRnCpT（）0eiSSS 1,212lnln02p mpTSnRnCpT（ ）22,11lnln0p mp mTnCnCTT

16、T-2,121lnlnp mp mTnCnCTTT22TT -绝热不可逆压缩变化绝热不可逆压缩变化M在在 CE 线段上线段上2022-5-84. 若理想气体的卡诺循环用若理想气体的卡诺循环用 ABCDA 表示，表示，其中其中 AB 为可逆等温膨胀，则下列图示中，为可逆等温膨胀，则下列图示中，错误错误的的是：是：分析：注意横、纵坐标的不同。分析：注意横、纵坐标的不同。2022-5-85. 等温等温 绝热绝热 等温等温 绝热绝热理想气体可逆卡诺循环由理想气体可逆卡诺循环由 A B C D A 在下列在下列 TS 图中，正确的是：图中，正确的是：分析：分析：A B为等温可逆过程，为等温可逆过程，C和

17、和D不对不对 B C为绝热可逆过程为绝热可逆过程 ，恒，恒S过程，故过程，故A对对2022-5-86. 以以H为纵坐标，为纵坐标，T为横坐标，理想气体卡诺循环为横坐标，理想气体卡诺循环 等温等温 绝热绝热 等温等温 绝热绝热A B C D A 的图形为：的图形为：分析：分析：A B为理想气体等温可逆膨胀，为理想气体等温可逆膨胀，H不变，不变，A、C和和D均不对。均不对。2022-5-87、关于、关于 G 0 的过程的过程(2) 等温等压下满足此式的过程一定是自发的等温等压下满足此式的过程一定是自发的(3) 如如 W=0,则等温等压下只有则等温等压下只有 G0，则该反应为：，则该反应为： (A) 吸热反应吸热反应 (B) 放热反应放热反应 (C) 视反应过程而定视反应过程而定 (D) 无热量变化无热量变化2022-5-811. 室温下对一定量的纯物质而言，室温下对一定量的纯物质而言，当其它功等于零时当其它功等于零时， 值为：值为： (A) 0 (B) 0 (C) 0 (D) 无定值无定值VAT2022-5-812. 判断下列过程