第三章热力学 第二定律 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/24 2:42:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第三章 热力学第二定律

一、选择题 1.从A态到B态可沿两条等温膨胀途径进行,一条可逆,一条不可逆,试判断哪个关系式成立 ( ) (A). ΔS可逆>ΔS不可逆 (B). W可逆> W不可逆

(C). Q可逆> Q不可逆 (D). (Q+W) 可逆> (Q+W) 不可逆

2.热力学基本方程 dG= -SdT+Vdp可适用于下列哪个过程? A.298K pθ的水的蒸发过程 B.理想气体向真空膨胀过程 C.电解水制取氢气 D.N2+3H2→2NH3未达平衡 3. 373K,1×105Pa下,有1mol H2O (l)与373K的大热源相接触,并使其向真空器皿中蒸发变为373K,

1×105Pa的H2O (g),可以用来判断该过程方向的是( ) (A) ΔG; (B) ΔSsys; (C) Q/T; (D) ΔSiso。

4.在等温等压下,将1molN2与1mol O2混合,假定两者均为理想气体,混合过程中不发生变化的

一组状态函数为( )

(A) U H V, (B) S H G, (C) V G H, (D) F H S 5.对1mol理想气体,其( (A) –R/V (B) R/P (C) P/T (D) R/V2

6.单原子分子理想气体的Cv,m = (3/2)R,温度由T1变到T2时,等容过程系统的熵变(ΔS)v与等压过程系统的熵变(ΔS)P之比是( )

(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 3:5 (D) 5:3 7.从热力学基本方程可导出

?S)T为( ) ?V?G)T等于( ) ?P?G?U?A?H)P (B)()V (C)()T (D)()S (A)(?T?S?V?P(8. 1mol 101.3kPa某单原子理想气体,反抗外压10.13kPa作不可逆绝热膨胀,则( )

A、ΔS=0,ΔH=0 B、ΔS>0,ΔH﹤0 C、ΔS<0,ΔH>0 D、ΔS>0,ΔH>0

9.熵是混乱度的量度,下列说法中不正确的是( ) A. 同一种物质的Sm(g)>Sm(l)>Sm(s) B.同种物质温度越高熵值越大

C. 分子内含有原子数越多熵值越大 D.0K时任何纯物质的熵值都等于零 10.25℃时,将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体,该过程( ) A、ΔS>0 ΔG<0 B、ΔS<0 ΔG<0 C、ΔS=0 ΔG=0 D、ΔS=0 ΔG<0 11.25℃时,将11.2升O2与11.2升N2混合成22.4升的混合气体,该过程( ) A、ΔS>0 ΔG<0 B、ΔS<0 ΔG<0 C、ΔS=0 ΔG=0 D、ΔS=0 ΔG<0 12.热力学第二定律表述不正确的是( ) A、一切自发过程都是热力学不可逆过程 B、不可能将热从低温物体传递到高温物体 C、第二类永动机是不可能造成的

D、不可能从单一热源吸热,使热全部转化为功而不引起其他变化 13. -5℃,1.013×105Pa时,H2O(s)→H2O(l),其体系熵变为( )

(A)ΔS<0; (B)ΔS>0; (C)ΔS=0; (D)无法确定。 14.理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀,吸热Q,做的功是到达相同终态的最大功的20%,则系统的熵变是( )

1

A. Q/T B .0 C.5Q/T D .-Q/T

15. 等温下,一个反应aA + bB = dD + eE的 ?rCp = 0,那么 A. ?H与T无关,?S与T无关,?G与T无关 B. ?H与T无关,?S与T无关,?G与T有关 C. ?H与T无关,?S与T有关,?G与T有关 D. ?H与T无关,?S与T有关,?G与T无关 二、填空题

1.由Clapeyron方程导出Clausius-Clapeyron方程积分式时所作出的三个近似处理分别是:⑴ 气体为理想气体,⑵ ,⑶ 。 2. 300K下,5mol 某理想气体由10dm3向真空膨胀变为100dm3, 则此过程的ΔS= ________J/K, 热温商Q/T=__________J/K ,该过程为______ 过程(可逆,不可逆) 3. CH3OH在气、液、固三态时,熵值的大小顺序为_____________________ 4.工作在100℃和25℃两个大热源间的卡诺热机,其效率为_______。若向环境做功1000kJ,则从高温热源需要吸热 kJ,向低温热源放出 kJ.

5.一定量的均相系统,无非体积功,定温其G随p的增大而 6.卡诺循环过程用T-S坐标系中绘出 用H-T坐标系中绘出 7.苯的蒸汽压与T的关系:lnp(l)= -2013/T+22.405 lnp(s)= -3133/T+27.65 ,且苯的相变焓不随温度变化,则苯的摩尔气化焓为 ,摩尔升华焓为 ,摩尔熔化焓为

8.某反应的ΔG在303.2K和304.2K时分别为40.00kJ和40.02kJ,反应的ΔrCp=0, 则反应的ΔH与ΔS分别为_________, __________。

9.系统经绝热不可逆过程,系统的ΔS 0,环境的ΔS 0 10.已知-10℃,101.325kPa下冰的摩尔熵,由此出发,计算25℃,101.325kPa水蒸气的摩尔熵,需要的数据有

11. 某化学反应若在300K,101325Pa下在试管中进行时放热6×104J,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6×103J,该化学反应的熵变为 ,若反应在试管中进行,其环境的熵变为 ,该反应系统可逆做的最大非膨胀功为

12.实验室中有一个大恒温槽的温度为400K,室温为300K,因恒温槽绝热不良而由4kJ的热传给了空气,此过程中恒温槽的熵变为 ,空气的熵变为 三、计算题

1. 1molCH3C6H5在其正常沸点383.15K时蒸发为气,求该过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔG、ΔA和ΔS。 已知该温度下CH3C6H5的气化热为362kJ·kg-1。

2 .将298.15K的1molO2从pθ绝热可逆压缩到6pθ,试求Q、W、ΔU、ΔH、ΔG、ΔA、ΔS。已知 Smθ(O2)=205.03 J·K-1·mol-1。

3. 10g理想气体氦(M=4g/mol)在127℃时,压力为5×105Pa,今在定温下通过以下途径进行压缩至同

一终态。计算Q, W, ΔU, ΔH, ΔS, ΔA, ΔG。 (1)外压恒定为106Pa (2)等温可逆压缩 4. 已知25℃液体水的饱和蒸汽压为3168 Pa。摩尔汽化热为100kJ/mol,25℃及标准压力下的过冷水蒸气变成同温同压的液态水。 试通过计算判断该过程是否自发。 (1)计算ΔG,进行判断 (2)计算ΔSiso,进行判断 5. 混合熵的计算

2