第二章热力学第二定律题目..docVIP

第二章 热力学第二定律练习题 一、判断题（说法正确否）： 1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。 2．不可逆过程一定是自发过程。 3．熵增加的过程一定是自发过程。 4．理想气体绝热可逆膨胀过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S 0，绝热不可逆压缩过程的?S 0。 5．计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。 6．由于系统经循环过程后回到始态，?S = 0，所以一定是一个可逆循环过程。 7．平衡态熵最大。 8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S 0。 9．理想气体经等温膨胀后，由于?U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗? 10．自发过程的熵变?S 0。 11．相变过程的熵变可由计算。 12．当系统向环境传热时(Q 0)，系统的熵一定减少。 13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。 14．冰在0℃，p?下转变为液态水，其熵变0，所以该过程为自发过程。 15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。 17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。 18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。 19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程dG＝－SdT＋vdP 可得?G = 0。 20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -pdV = 0，此过程温度不变， ?U = 0，代入热力学基本方程dU = TdS - pdV，因而可得dS = 0，为恒熵过程。 21．是非题： ⑴“某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？ ⑵“体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ ⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？ ⑷ 自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例。 ⑸ 1mol理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，能否用公式： 计算该过程的熵变？ 22．在100℃、p?时，1mol水与100℃的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成100℃、p?的水蒸气，试计算此过程的?S、?S(环)。 23．的适用条件是什么？ 24．指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零？ ⑴ 理想气体自由膨胀过程； ⑵ 实际气体节流膨胀过程； ⑶ 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； ⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl； ⑸ 0℃、p?时，水结成冰的相变过程； ⑹ 理想气体卡诺循环。 25．a mol A与b mol B的理想气体，分别处于(T,V,pA)与(T,V,pB)的状态，等温等容混合为(T,V,p)状态，那么?U、?H、?S、?A、?G何者大于零，小于零，等于零？ 26．一个刚性密闭绝热箱中，装有H2与Cl2混合气体，温度为298K，今用光引发，使其化合为HCl(g)，光能忽略，气体为理想气体，巳知(HCl) = -94.56kJ·mol-1，试判断该过程中?U、?H、?S、?A、?G是大于零，小于零，还是等于零？ 27．在一绝热恒容箱内，有一绝热板将其分成两部分，隔板两边各有1mol N2，其状态分别为298K、p?与298K、10p?，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q、W、?U、?H、?S 中，哪些为零？ 二、单选题： 1． 适合于下列过程中的哪一个？ [A]恒压过程 [B]绝热过程 [C]恒温过程 [D]可逆相变过程 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： [A]跑的最快 [B]跑的最慢 [C]夏天跑的快 [D]冬天跑的快 3．在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？ [A] 不变 ； [B] 可能增大或减小； [C] 总是增大 ； [D] 总是减小 。 4．应用克劳修斯不等式 判断，下列哪个判断不正确： [A] 必为可逆过程或处于平衡状态 ； [B] 必为不可逆过程 ； [C] 必为自发过程 ； [D] 违反卡诺定理和第二定律，过程不可能发生 。 5．下列计算熵变公式中，哪个是错误的： [A] 水在25℃、p?下蒸发为水蒸气： ； [B] 任意可逆过程： ； [C] 环境的熵变： ； [D] 在等温等压下，可逆电池反应： 。 6．当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变?S = l0 J·K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的 ，该变化中从热源吸热多少？ [A] 5000 J [B] 500 J [C] 50 J [D] 100 J 7．1mol双原子理想气体的是： [A] 1.5R [B] 2.5R [C] 3.5R [D] 2