热力学第二定律试题(一)填空题(每题2分)1气体经绝热不可逆膨胀，S 0 ;气体经绝热不可逆压缩，S 0 。
(填＞、＜、=，下同)2. 1mol单原子理想气体从P i、V i、T i等容冷却到P2、V、T2,则该过程的U 0 ，S 0 ，W 03. 理想气体的等温可逆膨胀过程中，S_J , G 0 , U 0 , H 0 。
(填＞、＜、=)4. imol液态水在373K、P0下汽化为水蒸气，则S_0 , G_0 , U_0 , H_0。
(填＞、＜、=)5 •热力学第二定律告诉我们只有___________ 过程的热温商才与体系的熵变相目等，而不可逆过程的热温商体系的熵变。
6 •在等温等压，不作其它功的条件下，自发过程总是超着吉布斯自由能________ 的方向进行，直到自由能改变量为零就达到了___________ 态。
(二)单项选择题 (每题1分)7•根据热力学第二定律的表述，下列说法错误的是( )(A) 第二类永动机服从能量守恒原理(B) 热不能全部转化为功而不引起其他变化(C) 热不能全部转化为功(D) 从第一定律的角度看，第二类永动机允许存在&关于自发过程方向性的说法错误的是( )(A) 功可以自发的全部转变成热，但热却不能全部转化为功而不留下其它变化(B) 一切自发过程都是不可逆过程(C) 一切不可逆过程都是自发过程(D) 功转变成热和其它过程一样具有方向性9.工作在393K和293K的两个大热源的卡诺热机，其效率为( )(A) 83% (B) 25% (C) 100% (D) 20%10.在可逆循环过程中，体系热温商之和是()(A) 大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 不能确定11 .理想气体等温可逆膨胀过程，( )(A) 内能增加(B) 熵不变(C) 熵增加(D) 内能减少12 .某体系在始态A和终态B之间有两条途径：可逆I和不可逆H,此时有( )13. 下列说法错误的是( )(A) 孤立体系发生的任意过程总是向熵增大的方向进行(B) 体系在可逆过程中的热温商等于体系熵变(C) 不可逆循环过程的热温商小于熵变(D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商14. 热力学第二定律的表达式为dS》Q/T环，则( )(A) 始、终态相同时，不可逆过程的熵变小于可逆过程的熵变(B) 如果发生某一过程，体系的熵变与热温商相等，则该过程为不可逆过程(C) 对于孤立体系，dS＞0 (D) 在某些情况，可能有dS w Q/T环15 . 300K时，1mol理想气体由A态等温膨胀到B态，吸热，所作的功为A到B等温可逆膨胀功的1/3，则体系的S^( )-1 -1 -1 -1(A) •K(B) J •K(C) •K (D) J •K16. 2mol单原子理想气体，等压由300K升温至600K,其S%( )-1 -1 -1 -1(A) J •K(B) J •K(C) J •K (D) J •K17•在标准压力时，苯的沸点为，1molC6H(l )完全汽化为同温同压下的苯蒸气。
已知苯的正常汽化热为・K -1则过程的S^( )-1 -1 -1 -1(A) S A=S B (B) Q i /T = Q n /T (C) S i= S n (D) S i = Q II(A) J •K (B) 197 J •K(C) J •K(D) J •K18.吉布斯自由能G勺特定组合为( )(A) G=U+PV+TS (B) G=U-PV+TS (C) G=U+PV-TS (D) G=U-PV-TS 19.关于亥姆霍兹自由能 A 的描述中，不正确的是（ ） （C ）A 是状态函数（D ）A 具有明确的物理意义20. 下列过程 G=0勺过程是（) (A) 绝热可逆且W=0勺过程 (B) 等温等容且W'=0的过程 (C) 等温等压且^=0的过程(D) 等温且W^Q 的过程21 .A 作为判据的条件是（ )(A) 绝热可逆过程 (B)等温等压只作体积功(C) 等容绝热不作非体积功(D) 等温等容22. 300K 时，某一等温过程的G :=则助（) (A) J •K -1 (B) J •K -1 (C) J •K -1 (D) 703 J •K -123. 液态水在373K 和标准压力 P 0下汽化，则该过程（ )(A)H=0 (B) S=0 (C) U=0 (D)G=024. 在298K 时，反应Ha （g ） + Cl 2 (g ) ==2HCl (g )的G= KJ • mol -1,* (HCl , g )为( )(A) KJ • mol -1(B) KJ • mol -1 (C)K J • mol -1 (D) KJ • mol -1 （A ）A 是体系的容量性质（B ）A 具有能量的量纲 S 0= J •K -1 • mol -1，则该反应的（A ） 298K , P 0的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀 （C ）电解水制取氢气 (D) N2+3H==2NH 未达到平衡 26.以下性质为强度性质的是（ )（A ）内能 （B ） 化学势 (C)自由能 （D ） 体积 25.热力学关系式dG=-SdT+Vd 可适用于下列那一过程（ ）（三）简答题（每题2分） 27. “系统达平衡时熵值最大，自由能最小”的说法正确吗为什麽 28. 263K 的过冷水结成263K 的冰， S<0,与熵增加原理矛盾吗为什麽 29 .可逆过程的热温商与熵变是否相等不可逆过程的热温商与熵变是否相等为什麽 30△ G , p < 0说明 G<0勺过程只能在T , P-定，且W =0条件下发生”，这种说法对吗为什麽 31. 指出在和P 0下，液态水蒸发为水蒸气的过程中， S 、A G 的符号 （四）计算题（每题8分） 32. 2molH 2 （g ）由，反抗恒外压膨胀到体积为。
求 S 设氢气为理想气体。
33 . 263K 和P 0下，1mol 过冷水凝固为冰，求过程中体系熵变 S 已知水在273K 时的凝固热 1 1 1 H 6004J mol ，水 C P,m,l = K mol ，冰 C P,,m,s = K mol 34.在和P 0下进行的相变： HO （I , , P °）T H 2O （g, , P 0）,计算相变的 G,并判断能否自发进行。
已知 H 2O (I )在时的饱和蒸气压为 3168Pa, V m l 18 10 6m 3mol 35.温度为400K ,压力为5P 0的10gHe,在外压为10P 0下进行等温压缩至 S 、 A G 设He 为理想气体。
36 .在x 105Pa 和时，把1molH 2O （g ）可逆压缩为液体，计算 Q W x 105Pa 下水的蒸发热为• mol -1。
10P 0。
计算此过程的Q W U H 、 U 、 H 、 S 、 A 、 G 已知在， 热力学第二定律答案20 . D 21 . C 22 . D 23（三）问答题（每题2分）30 .答：不正确。
绝热系统或隔离系统达平衡时熵值最大，等温等压不作非体积功的条件下，系统达平衡时自由能最小。
本题说法忽略了前提条件。
31.答：不矛盾。
过冷水结成冰，希<0,是体系的熵变小于零。
当应用熵增加原理判断这一过程是否自发过程时，还要考虑环境的熵变，即：Sf s= S环+ S体。
所以，这与熵增加原理不矛盾。
热温商的值相等，与途径无关，于是定义为熵变。
因此可逆过程的热温商等于熵变。
同理，根据不可逆循环过程的热温商总和小于零，得出不可逆循环过程的热温商总和小于零。
33 .答：不正确。
△ G T, P <0只是在等温等压，非体积功为零时过程自发性的判据，并不是只在此条件下G<0b在其它条件下，G也可小于零，如理想气体的恒温膨胀。
36 .解：263K的过冷水凝固成冰是一不可逆过程H2O（I , 263K）_______ S___ 2O （S, 263K）ASi S3H2O（I , 273K）_______ S2__ 20（S, 273K）T 073S1nC PmI In「1 75.3 l^— 2.81J K 1T 263 （2分）S2 1 600421.99J K273 （2（-一）填空题（每题2分）1 .S>0; S>02 .U<0; S<0; W=03 .S>0；G<0；U=0；H=04 S>0； , G=0；U>0；H>06 .可逆过程；小于7减小；平衡c二）选择题（每题1 分）& C 9 . C 10 . B 11 .C 12 . C 13 .C 14 . D 15 . C 16 . B 1732 .答：根据克劳修斯原理：任意可逆循环过程的热温商总和等于零，即: Q RT。
可逆循环B Q1 A Q2 0B_Q I B 2 A七有A〒B〒，所以A〒B Q2A T ，说明，由A始态到B终态任意可逆过程1、2,34 .答：此过程为等温等压可逆相变, G=0液态水变成水蒸气吸热,H H<0, S= 0 , A 0。
T（四）计算题（每题8 分）35 . 解: T1nR202・6 103“46 10 3298K2 8.314nR 101.3 3 310 73・38 10447K2 8.314（2分）（2nC p,m In T2- 2 - 8.314 ln4472 298 2 8.314 ln 202.6101.335.13J K（4分）.C25 . C29. B24.D.D 18 . D 19S 3 nCp, m,s |nT —1 T75.3 In- 2631.37 273J K 1（2 分）SS 1S 2S 32.81 21 .99 1.3720.55J K 1（2 分）37. 解 :H 20（l ,FG H2O （g.P 0）IGG1FH 20（l ,3168Pa ）G H20（ g,, 3168Pa）------------ ►P1G iV ml dPVm IP2 P18 10 63168 1013251.77J molp（2 分） G2（2 分）G 3RTIn p8.314 298.2 ,101325In ---------8591.13J mol 1P 23168（2分） GGiG2G31.77 0 8591.13 8589.36J mol 1（2 分）38.解 :理想气体等温过程：△ U=0, △ H=QnRTnRT10Wp 外 V 2V 110 P 0nRT 1—— nRT10 P 05P 05W10 8.3144008314 J4Q UW8314 JSnR In P i2.58.314in 514 .4 JK 1P 210AUT SnRT in 已 -2.5 8.3145 400 ln5763 JP 210GHT SnRT in 日-5763 JP 2（8分）39.解 :这是 •个等温等压可逆相变过程。