2热力学第二定律

1热力学第二定律练习题一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画×1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的()2、组成可变的均相系统的热力学基本方程dG=－SdT＋Vdp＋1BBdnB，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。（）3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0K时的熵值为零。()4、隔离系统的熵是守恒的。（）5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（）6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（）7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。()8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’0，且有W’G和G0，则此状态变化一定能发生。（）9、绝热不可逆膨胀过程中S0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S0。（）10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。（）11、如果一个化学反应的rH不随温度变化，则其rS也不随温度变化，（）12、在多相系统中于一定的T，p下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。（）13、在10℃，101.325kPa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。（）14、理想气体的熵变公式SnCVVnCpppV,,lnlnmm2121只适用于可逆过程。（）15、系统经绝热不可逆循环过程中S=0，。（）二、选择题1、对于只做膨胀功的封闭系统的(A/T)V值是：（）（1）大于零（2）小于零（3）等于零（4）不确定2、从热力学四个基本过程可导出VUS=（）(1) (2)(3)(4)TpSpAHUGVSVT3、1mol理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确？（）2（1）S1=S2=S3=S4（2）S1=S2，S3=S4=0（3）S1=S4，S2=S3（4）S1=S2=S3，S4=04、1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则：（）。(1)GA；(2)GA；(3)G=A；(4)G与A无法比较。5、理想气体从状态I等温自由膨胀到状态II，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。（）（1）G（2）U（3）S（4）H6、物质的量为n的理想气体等温压缩，当压力由p1变到p2时，其G是：（）。(1)nRTppln12；(2)nRTppppd12；(3)Vpp()21；(4)nRTppln217、1mol理想气体从相同的始态（p1，V1，T1）分别经绝热可逆膨胀到达终态（p2，V2，T2），经绝热不可逆膨胀到达（，，）pVT222''，则T2'T2，V2'V2，S2'S2。（选填，=，）8、若系统经历一个循环过程，则下列各组哪一组所包含的量其改变量均为零：（）(1)U、Q、W、H；(2)Q、H、C、CV；(3)U、H、S、G；(4)△U、△H、Qp、QV。9、在100℃,101.325kPa下有1mol的H2O(l)，使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发，变为100℃，101.325kPa的H2O(g)，对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向？（）（1）S(系统)（2）S(系统)+S(环境)（3）G（4）S(环境))10、液态水在100℃及101325kPa下汽化成水蒸气，则该过程的（）。（1）H=0；（2）S=0；（3）A=0；（4）G=011、一定条件下，一定量的纯铁与碳钢相比，其熵值是（）（1）S（纯铁）S（碳钢）；（2）S（纯铁）S（碳钢）；（3）S（纯铁）=S（碳钢）；12、非理想气体绝热可逆压缩过程的S（）（1）=0；（2）0；（3）0；13、对封闭的单组分均相系统，且W’=0时，TGp的值应是（）（1）0（2）0（3）=0（4）无法判断14、10mol某理想气体，由始态300K，500kPa进行恒温过程的吉布斯函数变G=－47318kJ。则其终态系统的压力为（）。（1）125kPa；（2）750kPa；（3）7500kPa；（4）25kPa）15、理想气体定温自由膨胀过程为（）3(1)△S0(23)Q0(4)W0三、填空题1、等式0TTTUUHVpV适用于。2、热力学第三定律的普朗克说法的数学表达式为。3、1mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（Ⅰ）与不可逆绝热膨胀（Ⅱ）至相同终态温度，（选择填,,=）则UⅠUⅡ，SⅠSⅡ。4、使一过程的S=0，应满足的条件是。5、有个学生对理想气体的某个公式记得不太清楚了，他只模糊记得的是TSnRxp。你认为，这个公式的正确表达式中，x应为。6、热力学基本方程之一为dH=。7、在732K时，反应NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)的rG=－20.8kJ·mol-1，rH=154kJ·mol-1，则该反应的rS=。8、绝热不可逆膨胀过程系统的S0，绝热不可逆压缩过程系统的S0。（选填，或=）9、熵增原理表述为。10、在热源温度为534K及305K间工作的可逆热机，每一循环能作功135J，求热机在每一循环过程中从高温热源吸取热量为。11、在封闭系统中，无论发生何种不可逆绝热过程：（1）决不会出现系统的熵变S(系统)的现象；（2）环境的熵变S(环)必然是。选填0，≥0，0，≤0或=0）12、由克拉贝龙方程导出最常用的、最简单的克拉贝龙-克劳修斯方程的积分式时所作的三个近似处理分别是（1）；（2）；（3）。13、已知某化学反应在25℃的标准摩尔熵变为rS(298K)，又知该反应的BCp,m,B，则温度T时该反应的标准摩尔熵变rS(T)=。14、热力学基本方程dH=TdS+Vdp+∑BdnB的适用条件为组成变的系统和。四、计算题1、已知0℃冰的饱和蒸气压为0611kPa,其升华焓为2820J·g-1，水汽的Cpm=3012J·K-1·mol-1。若将0℃时的1g冰转变为150℃，1013kPa的水汽，系统的熵变为多少？设水汽为理想气体。已知H2O的摩尔质量M=1802g·mol-1。2、固态氨的饱和蒸气压为ln(/)./pTkPaK21013754，液态氨的饱和蒸气压为ln(/)./pTkPaK17473065。4试求（1）三相点的温度、压力；（2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。3、4mol某理想气体，其CVm=25R，由始态53143K，600kPa，先等容加热到70857K，在绝热可逆膨胀至500kPa的终态。求终态的温度。整个过程的U及S各为若干？4、设有2mol单原子理想气体，其Cpm=25R。由29815K及3MPa的始态压力突然降到100kPa绝热膨胀，作膨胀功2095J，试计算系统的熵变S。5、已知H2O(l)在298K时的饱和蒸气压为3168Pa,蒸发焓为44.01kJ·mol1,现有2molH2O(l)在298K、0.1MPa下变为同温同压的水蒸气。计算此过程的U，H，S，G。设蒸气可视为理想气体。6、在－59℃时，过冷液态二氧化碳的饱和蒸气压为0460MPa，同温度时固态CO2的饱和蒸气压为0434MPa，问在上述温度时，将1mol过冷液态CO2转化为固态CO2时，G为多少？设气体服从理想气体行为。7、在70℃时CCl4的蒸气压为81613kPa，80℃时为11243kPa。计算：（1）CCl4的摩尔汽化焓；（2）正常沸点。8、1mol理想气体在300K下，等温可逆膨胀体积增加一倍，计算该过程的W，Q，U，H，G，A及S。9、1mol水在100℃、101.325kPa恒温恒压蒸发为同温同压下的水蒸气，然后将此水蒸气恒温可逆膨胀变为100℃、50kPa的水蒸气，求此过程的Q，W，U，H，ΔS，ΔA和ΔG。已知水在100℃、101325Pa下的vapHm为40.67kJ.mol-110、在0℃附近，纯水和纯冰成平衡，已知0℃时，冰与水的摩尔体积分别为001964103m3·mol1和001800103m3·mol1，冰的摩尔熔化焓为fusHm=6029kJ·mol1，试确定0℃时冰的熔点随压力的变化率dT/dp=？11、在25℃时1molO2从1000kPa自由膨胀到100kPa，求此过程的U，H，S，A，G（设O2为理想气体）。12、试求2mol,100℃,,40KPa水蒸气变成100℃及100KPa的水时，此过程的△H和△S，△G。设水蒸气可视为理想气体，液体水的体积可忽略不计。已知水的摩尔气化热为40670Jmol-113、已知各物质在298.15K时的热力学函数数据如下：物质C2H5OH(g)C2H4(g)H2O(g)-1KJ.molfmH235.3052.283241.80-1-1J.mol.KmS282.0219.45188.745,11..PmCJKmol65.4443.5633.577对下列反应：C2H5OH(g)=C2H4(g)+H2O(g)求此反应在398K时，标准压力下ξ=1mol时的,,,,QWUHS及G14、苯在正常沸点353K下的130.77.vapmHkJmol苯（l）和苯(g)的,pmC分别为135.1和81.7611..JKmol,现将2mol的苯(g)在300K,101.325KPa下全部等温等压冷凝为苯（l）,求此过程的,,,,QWUHS及G15、在恒熵条件下,将3.45mol的某双原子理想气体从15℃,100kpa压缩到700kpa,然后保持容积不变降温至15℃,求此过程的,,,QWUHS及五五、、证证明明题题1、pTHVVTpT2、试证明物质的量恒定的单相纯物质，只有p，V，T变化过程的ddmmSnCTTppnCTTVVVVpp(/)(/)d(/)(/),,3、试证明封闭系统单相纯物质只有p,V,T变化过程的UVTpTpTV理想气体的UVT04、若一液体的摩尔蒸发焓与温度的关系式为vapHm=H0+aT从克拉贝龙-克劳修斯方程微分式推导出该方程的定积分式。5、在等压条件下，将物质的量为n的理想气体加热，使其温度升高1K，试证明其所作的功为－nRK。