熱力學(xué)第二定律試題

1、學(xué)第二定律試題（一）填空題（每題2分）1 .氣體經(jīng)絕熱不可逆膨脹，?S0;氣體經(jīng)絕熱不可逆壓縮，?S0。（填、=,下同）2 .1mol單原子理想氣體從R、VI、Ti等容冷卻到P2、Vi、T2,則該過程的？U_0_，?S0,W0。3 .理想氣體的等溫可逆膨脹過程中,?S0,?G0,?U0,?H0。（填、=4 .imol液態(tài)水在373K、P0下汽化為水蒸氣，則?S0,?G_0,?U_0,?H_0。（填、5 .熱力學(xué)第二定律告訴我們只有過程的熱溫商才與體系的嫡變相等，而不可逆過程的熱溫商體系的嫡變。6 .在等溫等壓，不作其它功的條件下，自發(fā)過程總是超著吉布斯自由能的方向進(jìn)行，直到自由能改變量為零就達(dá)

2、到了態(tài)。（二）單項(xiàng)選擇題（每題1分）7 .根據(jù)熱力學(xué)第二定律的表述，下列說法錯(cuò)誤的是（）（A）第二類永動(dòng)機(jī)服從能量守恒原理（B）熱不能全部轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變（C）熱不能全部轉(zhuǎn)化為功（D）從第一定律的角度看，第二類永動(dòng)機(jī)允許存在8 .關(guān)于自發(fā)過程方向性的說法錯(cuò)誤的是（）（A）功可以自發(fā)的全部轉(zhuǎn)變成熱，但熱卻不能全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其它變化8 B）一切自發(fā)過程都是不可逆過程（C）一切不可逆過程都是自發(fā)過程（D）功轉(zhuǎn)變成熱和其它過程一樣具有方向性9 .工作在393Kf口293K勺兩個(gè)大熱源的卡諾熱機(jī)，其效率為（）（A）83%（B）25%（C）100%（D）20%10 .在可逆循環(huán)過程中，體系熱溫

3、商之和是（）（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）不能確定11 .理想氣體等溫可逆膨脹過程，（）（A）內(nèi)能增加（B）嫡不變（C）嫡增加（D）內(nèi)能減少12 .某體系在始態(tài)用口終態(tài)B之間有兩條途徑：可逆I和不可逆H,此時(shí)有（）(A)Sa=Sb(B)Q：/T=Qn/T(C)?S尸？Sn(D)?S產(chǎn)13 .下列說法錯(cuò)誤的是（）（A）孤立體系發(fā)生的任意過程總是向嫡增大的方向進(jìn)行（B）體系在可逆過程中的熱溫商等于體系嫡變（C）不可逆循環(huán)過程的熱溫商小于嫡（D）體系發(fā)生某一變化時(shí)的嫡變等于該過程的熱溫商14 .熱力學(xué)第二定律的表達(dá)式為dS?Q/T環(huán)，則（）（A）始、終態(tài)相同時(shí)，不可逆過程的嫡變小于可逆過

4、程的嫡變（B）如果發(fā)生某一過程，體系的嫡變與熱溫商相等，則該過程為不可逆過程（C）對于孤立體系，dS0（D）在某些情況，可能有dS?Q/T環(huán)15 .300K寸，1mol理想氣體由AS等溫膨脹到淤，吸熱，所作的功為儺溫可逆膨脹功的1/3,則體系的？助()(A)-K-1(B)J-K-1(C)-K-1(D)J-K-116 .2mol單原子理想氣體，等壓由300S溫至600K,其？她()(A)J-K-1(B)J-K-1(C)J-K-1(D)J-K-117 .在標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)，苯的沸點(diǎn)為，1molCH(l)完全汽化為同溫同壓下的苯蒸氣。已知苯的正常汽化熱為K-1,則過程的？助()(A)J-K-1(B)197

5、J-K-1(C)JK-1(D)J-K-118 .吉布斯自由能G勺特定組合為()(A)G=U+PV+TS(B)G=U-PV+TS(C)G=U+PV-TS(D)G=U-PV-TS19 .關(guān)于亥姆霍茲自由能A勺描述中，不正確的是()(A)A是體系的容量性質(zhì)(B)A具有能量的量綱(C)A是狀態(tài)函數(shù)(D)A具有明確的物理意義20.(A)(C)21.(A)(C)22.(A)23.(B)等溫等容且we勺過程(D)等溫且we勺過程等溫等壓只作體積功(D)等溫等容？H=,貝1？她()-K-1(D)703J-K-1下列過程？G=0勺過程是(絕熱可逆且we勺過程等溫等壓且we勺過程a作為判據(jù)的條件是()絕熱可逆過程

6、(B)等容絕熱不作非體積功液態(tài)水在373空口標(biāo)準(zhǔn)壓力P0下汽化，則該過程(300K寸，某一等溫過程的？G=,J-K-1(B)J-K-1(C)J(A)？H=0(B)？S=0(C)？U=0(D)？G=024.在298K寸，反應(yīng)代(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的？GKJ-mol-1,？S"=J-K-1-mol-1,則該反應(yīng)的？Hf(HCl,g)為()(A)KJmol-1(B)KJmol-1(C)KJmol-1(D)KJmol-125.熱力學(xué)關(guān)系式dG=-SdT+VdP適用于下列那一過程(A)298K,P0的水蒸發(fā)過程(C)電解水制取氫氣26 .以下性質(zhì)為強(qiáng)度性質(zhì)的是(A)內(nèi)能(B)化

7、學(xué)勢(三)簡答題(每題2分)27 .“系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)嫡值最大，自(B) 理想氣體真空膨脹(D)N2+3H=2NlM達(dá)至IJ平衡)(C) 自由能(D)體積由能最小”的說法正確嗎？為什麼？28 .263K勺過冷水結(jié)成263K勺冰，？S<0,與嫡增加原理矛盾嗎？為什麼？29 .可逆過程的熱溫商與嫡變是否相等？不可逆過程的熱溫商與嫡變是否相等？為什麼?30 .“AG,p00說明？G<0勺過程只能在T,P一定，且W=舔件下發(fā)生”，這種說法對嗎？為什麼？31 .指出在和P0下，液態(tài)水蒸發(fā)為水蒸氣的過程中，？S？A、？說勺符號(hào)？(四)計(jì)算題(每題8分)32 .2molH(g)由，反抗恒外壓膨脹到體

8、積為。求？S?設(shè)氫氣為理想氣體。33 .263K?口P0下，1mol過冷水凝固為冰，求過程中體系嫡變？S?已知水在273K寸的凝固熱H6004Jmol1,水CP,m,產(chǎn)K-1mol,冰CP,m,S=K-1mol34 .在和P0下進(jìn)行的相變：HO(l,P°)-H2。(g,P°),計(jì)算相變的？G并判斷能否自發(fā)進(jìn)行。已知H2O(l)在時(shí)的飽和蒸氣壓為3168Pa,Vml18106m3mol1.35 .溫度為400K,壓力為5Pp白10gHe,在外壓為10P0下進(jìn)行等溫壓縮至10P0。計(jì)算此過程的QW?U、?H?S、？A、？G設(shè)Hefe理想氣體。36 .在X105P琲口時(shí)，把Imo

9、lHO（g）可逆壓縮為液體，計(jì)算QW?U、?H?S?A、？G已知在，x105Pa下水的蒸發(fā)熱為mol-1。熱力學(xué)第二定律答案（一）填空題（每題2分）1.?S>0;?S>023.?S>Q?G<0?U=0?H=04.6.可逆過程；小于7（二）選擇題（每題1分）8.C9.C10.B11.C12.C18.D19.C20.D21.C22,D.?U<0?S<QW=0?S>Q,?G=0?U>0?H>0減??；平衡13.C14.D15.C16.B17,D23.C24.D25.C29.B（三）問答題（每題2分）30 .答：不正確。絕熱系統(tǒng)或隔離系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)嫡值

10、最大，等溫等壓不作非體積功的條件下，系統(tǒng)達(dá)平衡時(shí)自由能最小。本題說法忽略了前提條件。31 .答：不矛盾。過冷水結(jié)成冰，？$體<0,是體系的嫡變小于零。當(dāng)應(yīng)用嫡增加原理判斷這一過程是否自發(fā)過程時(shí)，還要考慮環(huán)境的嫡變，即：？8鬲=?&+?S。所以，這與嫡增加QrT原理不矛盾。32 .答：根據(jù)克勞修斯原理：任意可逆循環(huán)過程的熱溫商總和等于零，即:BQ1AQ20BQ1BQ23循環(huán)*21B2A,有ATBT,所以ATAT，說明，由A始態(tài)到B終態(tài)任意可逆過程1、2,熱溫商的值相等，與途徑無關(guān)，于是定義為嫡變。因此可逆過程的熱溫商等于嫡變。同理，根據(jù)不可逆循環(huán)過程的熱溫商總和小于零，得出不可逆循

11、環(huán)過程的熱溫商總和小于零。33 .答：不正確。AG,p00只是在等溫等壓，非體積功為零時(shí)過程自發(fā)性的判據(jù)，并不是只在此條件下？G<Q在其它條件下，？電可小于零，如理想氣體的恒溫膨脹。34 .答：此過程為等溫等壓可逆相變，？G=Q液態(tài)水變成水蒸氣吸熱，？H<0,?S%H0,（四）計(jì)算題（每題8分）33丁PM202.61024.4610（2分）（2分）T1298K35 .解：nR28.31433丁P2V2101.31073.3810T2447KnR28.314（4分）36.解：263Kl勺過冷水凝固成冰是一不可逆過程FbO（l,263K）?SH+2O（S,263K）?S1?S"

12、;3?S2H2O（S,273口SinCp,m,iin175.3inT2732632.81J（2分）S21600427321.99J（2分）S3nCp,m,sinT175.3in2632731.37J（2分）S1S2S32.8121.991.3720.55JK1（2分）37.解:H2O（l,P0）?G1凡O（i3168Paj）?G?G2H2O（g,3168Paj）G1P2PVm,idPP1Vm,i耳P11810631681013251.77Jmoi1（2分）G2（2分）G3RTin且P28.314298.2101325in8591.13Jmoi3168（2分）G1G2G31.7708591.138589.36Jmol（2分）38.解：理想氣體等溫過程:U=QAH=QV2V110P0nRT10P0nRT5P0nRT105nRT108.