第三章--热力学第二定律(总复习题含答案).doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除第三章 热力学第二定律一、选择题1、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： （ ）(A) 图 (B)图 (C)图 (D)图2、工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（ ）(A) 83 (B) 25 (C) 100 (D) 203、不可逆循环过程中，体系的熵变值（ ）(A) 大于零 (B) 小于零 (C)等于零 (D)不能确4、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： （ ）(A) vapSm=

2、0 (B) vapGm= 0 (C) vapHm= 0 (D) vapUm= 05、1mol理想气体从300K，1106Pa绝热向真空膨胀至1105Pa，则该过程（ ）(A)S0、GA (B)S0、GA (C)S0、GA (D)A0、U0、S0 (B)T0、U0、S07、理想气体在等温可逆膨胀过程中( )(A)内能增加 (B)熵不变 (C)熵增加 (D)内能减少8、根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？（ ）(A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀9、热力学第三定律可以表示为： （ ）(A) 在0 K时,任何晶体的熵

3、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零10、下列说法中错误的是( )(A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行(B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变(C)不可逆过程的热温商之和小于熵变(D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商11、两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为( )(A)S0 (B)S0 (C)S0、H0 (C)S0 (D)S0、H015、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的( )

4、(A)S0；U0 (B)S0；U0；U0 (D)S0；U016、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中( )(A)S(环) 0(C)S(系)+S(环)017、100，1.013105Pa下的1molH2O(l)与100的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成100，1.013105Pa的H2O(g)，判断该过程的方向可用( )(A)G (B)S(系) (C)S(总) (D)A18、下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式? (A) (T/V)s=(T/V)p (B)(T/V)s=(T/V)p (C) (T/V)T=(T/V)v (D) (T/V)T= -(T/V)p19、25时，1 mol

5、理想气体等温膨胀，压力从 10 个标准压力变到1个标准压力，体系吉布斯自由能变化多少？ （ ）(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 KJ20、从热力学基本关系式可导出 (U/S)v等于：（ ）(A) (H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)s (D) (G/T)p21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程( )(A)S0 (B)H0 (C)A0 (D)G022、对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：（ ） (A) (H/S)p = T (B) (F/T)v = -S (C) (H/p)s = V (D)

6、 (U/V)s = p23、热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp，可适应用下列哪个过程：（ ）(A) 298K、标准压力下，水气化成蒸汽 (B) 理想气体向真空膨胀(C) 电解水制取氢气 (D) N2 + 3H2 =2NH3未达到平衡24、一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中,哪一个是正确( ) (A) S体0,S环0 (B)S体0 (C)S体0,S环=0 25、下列四种表述：(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

7、逆过程中，体系的熵变为零 ；两者都不正确者为： (A) (1)，(2) (B)(3)，(4) (C)(2)，(3) (D)(1)，(4) 二、判断题、不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。（ ）、对于绝热体系，可以用判断过程的方向和限度。 （ ）、在10，101.325 kPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。（ ）、功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。（ ）、系统达平衡时熵值最大，自由能最小。（ ）、在绝热系统中，发生一个从状态AB的不可逆过程，不论用什么方法，系统再也回不到原来状态了。（ ）、因为,所以只有可逆过程才有熵变；而,所

8、以不可逆过程只有热温商,但是没有熵变。（ ）、因为,所以体系由初态A经不同的不可逆过程到达终态B,其熵的改变值各不相同。（ ）、物质的标准熵Sm(298K)值就是该状态下熵的绝对值。（ ）、可逆热机的效率最高，在其它条件相同的情况下，由可逆热机牵引火车，其速度将最慢。（）三、计算题、300K的2mol理想气体由6.0105Pa绝热自由膨胀到1.0105Pa，求过程的U、H、S、A、G，并判断该过程的性质。、1mol理想气体B，在298.15K下，由1.00dm3膨胀至10.00dm3，求该过程的U、H、S、A、G。、1mol水由始态273K，1105PaH2O(l)变到终态473K，3105P

9、aH2O(g)，计算该过程的S。已知水的正常沸点时的汽化热为40610Jmol-1，水的比热为4.18JK-1g-1，水蒸汽的比热为1.422Jg-1K-1，假定水蒸汽为理想气体。、1mol液态苯在101，3kPa，268K能自动地凝固成101，3kPa，268K的固态苯，并放热9874J，计算该过程的S和G。已知苯的正常熔点为278.5K，苯的熔化热为9916Jmol-1，Cp，m(C7H16，l)=126.8JK-1mol-1，Cp，m(C7H16，s)=122.6JK-1mol-1。、苯的正常沸点为353.1K，在此温度压力下，1molC6H6(l)完全蒸发为蒸气，已知C6H6(l)的汽

10、化热为34.7kJmol-1，计算此过程的W、Q、U、H、S、A、G。、计算下列过程的H、S、G。 298K，101.325kPa H2O(l)473K，405.3kPa H2O(g)已知：Sm(298K，H2O，l)=188.7 JK-1 水的比热为4.18 Jg-1K-1 水蒸气的比热为1.422 Jg-1K-1 水在正常沸点时的汽化热为40610 Jmol-1。假设水蒸气为理想气体。、2mol理想气体在269K时，由4105Pa，11.2dm3绝热向真空膨胀到2105Pa，22.4dm3，计算S，是否能利用熵判据判断该过程的性质?如何判断?、对于气相反应CO2+H2=H2O+CO，已知r

11、Gm=42218.0-7.57TlnT+1.910-2T2-2.810-6T3-2.26T(J)，求上述反应在1000K时的rHm、rSm、1mol，Cp，m=25.12JK-1mol-1的理想气体B由始态340K，500kPa分别经(1)可逆绝热；(2)向真空膨胀。两过程都达到体积增大一倍的终态，计算(1)、(2)两过程的S。、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K，202.6KPa变为500.1K，1013kPa的U，H，S，G，A。第三章 热力学第二定律答案题号12345678910答案CBCBDDCBBD题号11121314151617181920答案ABDBDDCADA题号2

12、122232425答案DDBBC一、选择题二、判断题12345678910三、计算题1、解：U=0，H=0 S=nRln(V2/V1)=nRln(p1/p2)=29.8JK-1 A=U-TS=-8940JG=H-TS=-8940J S(总)=S(体)+S(环)=29.8JK-10且环境不对体系做功该过程是自发过程2、解：U=A(T) U=0 H=A(T) H=0 S=Rln(V2/V1)=19.14JK-1 A=-TS=-5708Jmol-1 G=-TS=-5708Jmol-13、解：S1=23.48JK-1 S2=108.87JK-1 S3=6.08JK-1S4=nRln(p1/p2)=-9

13、.13JK-1 S=S1+S2+S3+S4=129.3JK-14、解：S1=nCp，m(l)ln(278.8/268)=4.87JK-1 S2=-nvapHm/T=-35.61JK-1S3=nCp，m(s)ln(268/278.5)=-4.71JK-1 S(总)=S1+S2+S3=-35.45JK-1H(268K)=-9874J G(268K)=H(268K)-TS=-373J5、解：设C6H6(g)为理气 W=RT=2.94kJmol-1 Q=H=34.7kJmol-1 U=Q-W=31.8kJmol-1 S=H/T=98.3JK-1mol-1 G=0A=G-pV=-2.94kJmol-16

14、解：S=nCp，m(H2O，l)ln(373.2/298.2)+nvapHm373.2+ nCp，m(H2O，g)ln(473.2/373.2) =126.84JK-1 Sm (473K，H2O，g)=S+Sm (298K，H2O，l)=315.5JK-1mol-1H=H1+H2+H3+H4=48.81Kj G=H-(T2S2-T1S1)=-44.21kJ7、解：S=nRln(V2V1)=11.53JK-1 能用熵判据判断该过程的性质S(环)=-Q/T=0 S(总)=S(环)+S(体)=11.53JK-1S(总)0 且环境不对体系做功 该过程为自发过程8、解：1000K时，rGm=3456.9

15、J 又(GT)p=-S=-7.57-7.57lnT+1.910-22T-32.8410-6T2-2.26Sm=7.57+7.57lnT-3.810-2T+8.5210-6T2+2.26将T=1000K代入上式即得Sm=33.39JK-1mol-1 Hm=Gm+TSm=36855.06Jmol-19、解：(1)由T2=T1(V1/V2)-1得T2=270K S=Cp，mln(T2/T1)+Rln(V2/V1)=0(2)T2=340K S=Rln(V2/V1)=5.76JK-110、解：He分子量4,10克即为2.5mol2.5 mol He 500.1K 202.6kPa 2.5 mol He 500.1K 1013kPa因为是理想气体，所以U=0 H=0 S=nRTln(p1/p2)=2.58.314ln(202.6103/1013103)=-33.45 J/KmolG=H-TS=0-500.1(33.45) =1.673104 J/ molA=U-TS=0-500.1(33.45)=1.673104 J/ mol28解：设炉温与大气温度均不改变，则可用S=Q1/T1+Q2/T2计算。为此先求所传递的热量：【精品文档】第 4 页