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第三章热力学第二定律(总复习题含答案)

-1
和ΔG。已知苯的正常熔点为278.5K,苯的熔化热为9916J·molp,m(C7H16,l)=126.8JK·
-1,C
·mol
-1,C
p,m(C7H16,
-1
s)=122.6JK··mol
-1。
-1
5、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)的汽化热为34.7kJm·ol
-1
-1
3、解:ΔS1=23.48JK·
-1
ΔS2=108.87JK·
-1
ΔS3=6.08JK·
-1ΔS=ΔS-1ΔS4=nRln(p1/p2)=-9.13JK·1+ΔS2+ΔS3+ΔS4=129.3JK·
-1ΔS?/T=-35.61JK·-14、解:ΔS1=nCp,m(l)ln(278.8/268)=4.87JK·2=-nΔvapHm
(B)ΔS>0(C)ΔS<0(D)无法判断
12、下列过程中系统的熵减少的是()
(A)在900
OC时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g)(B)在0OC、常压下水结成冰
(C)理想气体的恒温膨胀(D)水在其正常沸点气化
13、水蒸汽在373K,101.3kPa下冷凝成水,则该过程()
(A)ΔS=0(B)ΔA=0(C)ΔH=0(D)ΔG=0
7、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,任何晶体的熵等于零(B)在0 K时,任何完整晶体的熵等于零
22、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) (U/V)s= p
23、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)ΔS>0;ΔU>0(D)ΔS>0;ΔU=0
16、某过冷液体凝结成同温度的固体,则该过程中()
(A)ΔS环()<0(B)ΔS系()> 0
(C)[ΔS系()+ΔS环()]<0(D)[ΔS系()+ΔS环()]>0
17、100℃,1.013×10
5Pa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℃,1.013×105Pa的H2O(g),
(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)ΔS体>0,ΔS环<0(B)ΔS体<0,ΔS环>0(C)ΔS体<0,ΔS环=0(D)ΔS体>0,ΔS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ΔS =ΔH相变/T相变;
(A) 0.04 kJ(B) -12.4 kJ(C) 1.24 kJ(D) -5.70 KJ
1
20、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)p
21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化,则该过程()
(A)ΔS=0(B)ΔH=0(C)ΔA=0(D)ΔG=0
8、解:1000K时,ΔrGm
?=3456.9J又∵(ΔG/T)p=-ΔS=-7.57-7.57lnT+1.910-×2×2T-3×2.84×10-6T2-2.26
?=7.57+7.57lnT-3.810-×2T+8.52×10-6T2+2.26∴ΔSm
?=33.39JK·-1·mol-1ΔHm?=ΔGm?+TΔSm?=36855.06Jm·ol-1
14、1mol单原子理想气(A)ΔS=0、ΔH=0(B)ΔS>0、ΔH=0(C)ΔS<0、ΔH>0(D)ΔS>0、ΔH>0
33
等温可逆膨胀到100dm,则此过程的()
15、300K时5mol的理想气体由10dm
(A)ΔS<0;ΔU=0(B)ΔS<0;ΔU<0
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⑴(B)图⑵(C)图⑶
(D)图⑷
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) 20%
3、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
6Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa,则该过程()
(A)ΔS>0、ΔG>ΔA(B)ΔS<0、ΔG<ΔA(C)ΔS=0、ΔG=ΔA(D)ΔA<0、ΔG=ΔA
6、对理想气体自由膨胀的绝热过程,下列关系中正确的是()(A)ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0(B)ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0
(C)ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0(D)ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0
10
-6T3-2.26T(J),求上述反应在1000K时的ΔrHm?、ΔrSm?
-1
9、1mol,Cp
,m=25.12JK··mol
-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ΔS。
2
10、计算将10克He(设为理想气体)从500.1K,202.6KPa变为500.1K,1013kPa的ΔU,ΔH,ΔS,ΔG,ΔA。
ΔA=ΔU-TΔS=-8940J
-1
ΔG=ΔH-TΔS=-8940J∵ΔS总()=ΔS体()+ΔS环()=29.8JK·>0且环境不对体系做功
∴该过程是自发过程
-1
2、解:U=A(T)ΔU=0H=A(T)ΔH=0ΔS=Rln(V2/V1)=19.14JK·
-1
ΔG=-TΔS=-5708Jm·ol
ΔA=-TΔS=-5708Jm·ol
将T=1000K代入上式即得ΔSm
γ-1T
9、解:(1)由T2=T1(V1/V2)2=270K
ΔS=Cp,mln(T2/T1)+Rln(V2/V1)=0
-1
(2)T2=340KΔS=Rln(V2/V1)=5.76JK·
10、解:He分子量4,10克即为2.5mol
(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;两者都不正确者为:
(A) (1),(2)(B)(3),(4)(C)(2),(3)(D)(1),(4)
二、判断题
1、不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。()2、对于绝热体系,可以用S0判断过程的方向和限度。()
三、计算题
5Pa绝热自由膨胀到1.0×105Pa,求过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG,并判断该过
1、300K的2mol理想气体由6.0×10
程的性质。
2、1mol理想气体B,在298.15K下,由1.00dm
3膨胀至10.00dm3,求该过程的ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
5PaH2O(l)变到终态473K,3×105PaH2O(g),计算该过程的ΔS。已知水的正常沸点时的
3、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。()
4、功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功。()
5、系统达平衡时熵值最大,自由能最小。()
6、在绝热系统中,发生一个从状态A→B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。()
已知:Sm
点时的汽化热为40610 J·mol
-1。假设水蒸气为理想气体。
5Pa,11.2dm3绝热向真空膨胀到2×105Pa,22.4dm3,计算ΔS,是否能利用熵判
7、2mol理想气体在269K时,由4×10
据判断该过程的性质?如何判断?
?=42218.0-7.57TlnT+1.910×-2T2-2.8×8、对于气相反应CO2+H2=H2O+CO,已知ΔrGm
(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)ΔS=0
B
B
SQR/T,所以只有可逆过程才有熵变;而SQT
AIR/,所以不可逆过程只有热温商,但是没有熵7、因为
A
变。()
B
8、因为SQT
AIR/,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。()
θ
9、物质的标准熵△Sm
(298K)值就是该状态下熵的绝对值。()
10、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。()
3、1mol水由始态273K,1×10
汽化热为40610J·mol
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