热力学第二定律.docx

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热力学第二定律

第二章热力学第二定律

一、选择题

1．25℃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）∆S>0，∆G<0；（B）∆S<0，∆G<0；

（C）∆S=0，∆G=0；（D）∆S=0，∆G<0。

2．∆G=∆F的过程是（）

（A）H2O（l,373K,p）H2O（g,373K,p）；

（B）N2（g,400K,1000kPa）N2（g,400K,100kPa）；

（C）等温等压下，N2（g）+3H2（g）NH3（g）；

（D）Ar（g,T,p）Ar（g,T+100,p）。

3．等温等压下进行的化学反应，其方向由∆rHm和∆rSm共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式（）

（A）∆rSm=∆rHm/T；（B）∆rSm>∆rHm/T；

（C）∆rSm≥∆rHm/T；（D）∆rSm≤∆rHm/T。

4．已知水的六种状态：

①100℃，pH2O（l）；②99℃，2pH2O（g）；③100℃，2pH2O（l）；④100℃、2pH2O（g）；⑤101℃、pH2O（l）；⑥101℃、pH2O（g）。

它们化学势高低顺序是（）

（A）μ2>μ4>μ3>μ1>μ5>μ6；（B）μ6>μ5>μ4>μ3>μ2>μ1；

（C）μ4>μ5>μ3>μ1>μ2>μ6；（D）μ1>μ2>μ4>μ3>μ6>μ5。

5.下列过程中∆S为负值的是哪一个（）

（A）液态溴蒸发成气态溴；（B）SnO2（s）+2H2（g）=Sn（s）+2H2O（l）；

（C）电解水生成H2和O2；（D）公路上撤盐使冰融化。

6．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－W）不可逆

7．在隔离体系中发生一个自发过程，则ΔG应为（）

（A）.ΔG<0（B）.ΔG>0（C）.ΔG=0（D）.不能确定

8．某气体进行不可逆循环过程的熵变为（）

（A）.ΔS系=0,ΔS环=0（B）.ΔS系=0,ΔS环>0

（C）.ΔS系>0,ΔS环=0（D）.ΔS系>0,ΔS环>0

9．某物质的蒸气压可由下式表示：

ln（P/kpa）=13.14－（2437/T），该物质的摩尔气化热为（）

（A）.20.26kJ·mol-1（B）.293.1J·mol-1

（C）.5612J·mol-1（D）.2437J·mol-1

10．1mol理想气体经绝热自由膨胀体积增大10倍，则物系的熵变为（）

（A）.ΔS=0（B）.ΔS=19.1J/K（C）.ΔS>19.1J/K（D）.ΔS<19.1J/K

11．在273K和1atm下，水的化学位μH2O（l）和水汽的化学位μH2O（g）的关系是（）

（A）.μH2O（l）=μH2O（g）（B）.μH2O（l）>μH2O（g）（C）.μH2O（l）<μH2O（g）（D）.无法知道

12．纯液体在常压下凝固，下列各量中哪个减少（）

（A）.熵（B）.自由能（C）.凝固热（D）.蒸汽压

13．1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则（）

（A）.ΔG>ΔF（B）.ΔG<ΔF

（C）.ΔG=ΔF（D）.ΔG与ΔF无法进行比较

14．在－200C和1atm下，1mol的过冷水结成冰，则物系、环境及总熵变是（）

（A）.ΔS系<0,ΔS环<0,ΔS总<0（B）.ΔS系>0,ΔS环>0,ΔS总>0

（C）.ΔS系<0,ΔS环>0,ΔS总<0（D）.ΔS系<0,ΔS环>0,ΔS总>0

15．等温等压下发生不可逆电池反应，其ΔS的计算公式为（）

（A）.ΔS=ΔH/T（B）.ΔS=（ΔH－ΔG）/T

（C）.ΔS=Q实/T（D）.以上三式都不适用

16．绝热封闭体系中若ΔS>0，表明该过程是（）

（A）.可逆（B）.自发（C）.非自发（D）自发或非自发

17．对于封闭体系，当Wf=0时，可作为过程的可逆性与变化方向性的判据有（）

（A）.（dU）T.V≤0（B）.（dH）S.P≥0（C）.（dS）U.V≥0（D）.（dG）T.P≥0

18．250C,1atm下，NaCl在水中溶解度为6mol˙L-1,如将1molNaCl溶解于1L水中，此溶解过程中体系的ΔS和ΔG变化为（）

（A）.ΔG>0，ΔS<0（B）.ΔG>0，ΔS>0

（C）.ΔG<0，ΔS>0（D）.ΔG=0，ΔS>0

19．在一个绝热的刚性密闭容器中，装有H2和Cl2的混合气体，T为298K，用光引发使之反应生成HCl（g），设光照能量可不计，气体为理想气体，测得ΔfHm（HCl）=—92.30kJ·mol-1，此过程（）

（A）.ΔH>0ΔS<0（B）.ΔH<0ΔS<0

（C）.ΔH<0ΔS>0（D）.ΔH>0ΔS>0

20．纯物质在恒压下无相变时的G∽T曲线形状是（）

GGGG

TTTT

（A）（B）（C）（D）

21．实际气体CO2经节流膨胀后，温度下降，那么（ ）

（A）∆S（体）>0，∆S（环）>0；（B）∆S（体）<0，∆S（环）>0

（C）∆S（体）>0，∆S（环）=0；（D）∆S（体）<0，∆S（环）=0

22．2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W=0时体积增加一倍，则其∆S（J·K-1）为（）

（A）-5.76；（B）331；（C）5.76；（D）11.52

23．某体系等压过程A→B的焓变∆H与温度T无关，则该过程的（）

（A）∆U与温度无关；（B）∆S与温度无关；

（C）∆F与温度无关；（D）∆G与温度无关

24．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。

25．等温等压下进行的化学反应，其方向由ΔrHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应满足下列关系中的（）

（A），（B），（C）（D）

26．在等温等压下，将1molN2与1molO2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）UHV，（B）SHG，（C）VGH，（D）FHS

27．下列过程中，的是（）

（A）理想气体恒外压等温压缩（B）263K、101.3kPa，冰熔化为水

（C）等温等压下，原电池中发生的反应（D）等温等压下电解水

28．在一定温度和一定压力下，某液体与其蒸气呈平衡，其蒸气压为p1；若外压增大时液体与其蒸气重建平衡后其蒸气压为p2，则（）

（A）p1=p2，（B）p1>p2，（C）p1

29．298.2K、pθ下，反应的ΔrGm和ΔrFm的差值为（）

（A）1239J·mol-1（B）－3719J·mol-1（C）2477J·mol-1（D）－2477J·mol-1

30．某化学反应在等温等压（298.2K，pθ）下进行时，放热40000J；若使反应通过可逆电池完成，吸热4000J，则体系可能作的最大电功为（）

（A）40000J（B）4000J（C）4400J（D）36000J

31．已知金刚石和石墨的Smθ（298K），分别为0.244J•K-1•mol-1和5.696J•K-1•mol-1，Vm分别为3.414cm3•mol-1和5.310cm3•mol-1，欲增加石墨转化为金刚石的趋势，则应（  ）

（A）升高温度，降低压力（B）升高温度，增大压力

（C）降低温度，降低压力（D）降低温度，增大压力

二、填空题

1．理想气体在定温条件下向真空膨胀，△H0，△S0。

（填>,=,<）

2．在隔离体系中发生某剧烈的化学反应，使体系的温度及压力皆明显上升，则该体系的

△H>0，△F<0。

（填>,=,<）

3．1mol理想气体绝热向真空膨胀，体积扩大一倍，则此过程△S（系统）+△S（环境）0△S（环境）0。

4．一气相反应A+2B=2C，该反应的△rGm△rFm；若将该反应布置成一可逆电池，使之作电功W1，那么该反应所能做的功WW1。

5．在理想气体的T—S图上，等容线的斜率，等压线的斜率。

6．1mol理想气体体积由V变到2V，若经等温自由膨胀，△S1=J·K-1，若经绝热可逆膨胀△S2=J·K-1。

7．在298K时气相反应A+B=2C的△rGm△rFm，△rHm△rUm。

8．在一绝热钢瓶中发生一化学反应，使容器内的温度增加，则此过程有△S0，△F0。

9．一定T，p下，将体积为V的1molN2理想气体与体积为V的1molO2理想气体混合，总体积为2V，则过程的△S=J·K-1；若一定T，V下，将压强为p的1molN2理想气体与压强为p的1molO2理想气体混合，总压强为2p，则过程的△S=

J·K-1。

10．一定T，p下，将体积为V的1molN2与体积为V的另1molN2混合，总体积为2V，则过程的△S=J·K-1；若一定T，V下，将压强为p的1molN2与压强为p的另1molN2理想气体混合，总压强为2p，则过程的△S=J·K-1。

11．实际气体节流膨胀后，△S0，Q0。

12．若气体的μJ-T>0，那么该气体节流膨胀后温度，体系的熵。

13．对于理想气体，其0，0。

14．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。

15．从熵的统计意义来判断下列过程体系的熵值是增大还是减少：

苯乙烯聚合成聚苯乙烯；气体在催化剂表面的吸附。

16．偏摩尔熵的定义式为；纯物质两相平衡的条件为。

17．从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系____________的一种量度。

熵值小的状态相对于____________的状态。

三、证明题

1．证明：

2．证明：

3.

4．证明气体的焦耳系数有下列关系式：

。

5．

四、计算题

1．1molCH3C6H5在其沸点383.15K时蒸发为气，求该过程的Q、W、ΔvpaUmθ、ΔvapHmθ、ΔvapGmθ、ΔvapFmθ和ΔvapSmθ。

已知该温度下CH3C6H5的气化热为362kJ·kg-1。

2．某一化学反应若在等温等压下（298.15K,pθ）进行，放热40.0kJ，若使该反应