&某系统经任一循坏过程，系统与坏境所交换的热与温度的关系对表示为（）
9.
下列各式中对理想气体何时不为零（）
10.在298K时已知气相反应2CO+O22CO2的为-514.2R•初。
㈡,
则发IMol反应的口？
（）
A.-5\A2kJ^moCl：
B.二0
C.d4°>-5142匕7•血D.乂一514.2上』・血。
厂1
11・欲使一过程的AG二0,应满足的条件是（）
A.可逆绝热过程B.恒容绝热且只作膨胀功的过程
C.恒温恒压且只作膨胀功的可逆过程D.恒温恒容且只作膨胀功
的可逆过程
12.在恒温恒压不作非体积功的情况下，下列那个过程肯定可以自发进行
（）A.△H>0,且AS〉。
B.△H>0,且/XSWC.AH<0,AAS>0D.AH<0,_ftAS<0
13.己知金属铝的熔点耳为933K,熔化热卜㈣H为10619J•叨加匕若其液体和固态时的摩尔定压热容9皿
（1）和？
M（S）分别为34.3和32.8』・疋7•加刀电,则当铝从873K加热到973K时，其爛变化为（）
A」.46B.5.153•KT'•泅》
C.7.20/•疋7•加o广！
D.15.0J•泅巳
15.1Mo1N2在FiiO1325Fa,7]=29迟$=191F・K：
的初态，经可逆或不可逆的绝热膨胀,使温度降到250K,若N可以看做理想气体,则比较这两种过程,相同的量将是（）A.终态压力P2B.终态爛S2C.过程的AGD.过程的AH
16.
）
I）.AU<0
在实际气体绝热可逆膨胀过程屮（
A.AS>0B.AS<0C.△U>0
17.理想气体经一个不可逆循环过程，贝叽）
A.AS（系）>0B.AS（环）>0C.AS（系）〈0D.AS（环）<0
18.气体CO与O2在一坚固的绝热箱内发生化学反应，系统的温度升高，该
过程（）
A.AU=0B.△【【二0C.AS=0D.AG=0
禺I
19.对于封闭系统纯pVT变化过程的值（）
A.大于零B.小于零C.等于零D.正负不定
20.在101.325kPa下,-10°C时过冷水结成冰是一个自发过程，该过程中（）A.△S二0,AG=0B.AS>0,AG<0C.AS<0,AG<0D.AS>0,AG>0
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A、C、D、X、XB、B、C、D、CC、C、D、C、DD、B、A、B、C
二.填空题
1.对于无相变化，无化学变化只做体积功的封闭系统，I勿人的值
（）（填:
大于零,小于零，等于零）
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大于零
2.将50KJ的热由350K的大热源传至300K的另一个大热源时的ASK）
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厶-b
RInmol.
3.理想气体与温度为T的大热源相接触而做恒温膨胀并吸热Q,若所做的
功是达到相同终态的最人功的50%,则系统的△$=（）
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坐
T.
4.298K下，将两种理想气体分别取IMol进行恒温恒压的混合，则混合前后
热力学性质的变化情况为：
AU0,AS0,AG—0（填:
＞,〈或
=）
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二、＞、＜
5.298K下，将两种理想气体分别取ldn?
恒温混合成ldn?
的混合气体，则混合
前后热力学性质的变化情况为：
AU0,AS0,AG0（填:
〉,＜,
或二）
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=、=、—
6.IMol双原子理想气体由始态370K,lOOkPa分别经：
①等压过程；②等
容过程；加热到473K,则①②两个过程下列物理量的关系是QQ"
W.W2,AHi△IdASjAS2（填：
＞，〈或二）
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＞、V、=、＞
7.IMol理想气体从同一始态I（Pi,V、Tj分別经过绝热可逆和绝热向真空
自由膨胀至相同的v2,其相应的始态为II（p2,v2,t2）及III6,v3,t3）,则在两个终态间的关系是：
△'『2AT：
J,p2Pa,AS2ASa（填：
＞,＜
或二）
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V、V、＜8.323.15K时水的饱和蒸气压为13.33kPa,若IMol水在323.15K,13.33kPa的条件下向真空蒸发为323.15K,13.33kPa的水蒸气，则此过程的△U0,AH0,AS0,AA0,AG0。
（填：
＞，〈或二）
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9.有IMol理想气体，始态温度为T],術只为经下述不同过程达到终态,
终态体积均为：
①等温不可逆膨胀，AS0;
2绝热等外压膨胀，AS0;
3绝热可逆膨胀，AS0o（填：
＞，〈或二）
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＞、＞、=
10.理想气体经节流膨胀后，AU0,AS0,AG0（填：
＞,＜
或二）
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＞、＜
11.系统经绝热不可逆膨胀AS0,经绝热不可逆压缩AS0。
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＞^＞
12.IMol单原子理想气体等容从A冷却到则该过程的AS0,
AW0o
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13.实际气体经节流膨胀后AS0。
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＞
14.某系统进行不可逆循环后，其系统的AS0,环境的AS0o
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=,＞
15.液体在沸点时等温蒸发，0,AA0,AG0。
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＞、＜＞=
16.IMol°C的过冷水在101.325kPa下变成T0°C的冰，其过程的
△U0,AH0,AS0,AG0。
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V、V、V、＜
17.IMol理想气体从同一始态ACphVhL）分别经过绝热可逆膨胀到
B（p2,V2,T2）和绝热不可逆膨胀B'（p2‘,V；,T/）两个过程，这两个过程具有的关系是丁2T/,V2_V/,ASAS\
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18.IMol理想气体绝热向真空膨胀，体积扩大1倍，则此过程AS（系统）+AS（环境）0,AS（环境）0
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V、V、＜
19.在绝热体积恒定的容器中发生一•化学反应，使容器中温度,压力都增人,则该过程的AU0,AH0,AS0,AA0。
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二、＞＞＞、＜
20.一气体相反应A+2B=2C,该反应的△几;若将该反应布置成一
可逆电池，使之作电功W',那么该反应所能做的功WW'
>>査看答案VV
<^>
21.在等温等压下某吸热反应能口发进行，则该反应的AS0
>>查看答案VV
>
22.某气体的状态方程为pV,=RT+bp（b为大于零的常数），此将该气体向真
空绝热膨胀后的温度变化0o此气体经节流膨胀后的温度变化
ATOo
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=\>
23.某居室与外界绝热，室温将工作于室内的电冰箱门打开，经过一段
时间后的温度后，电冰箱停止工作，然后测得室温为T?
，则T2T.o
>>查看答案vv
>
24.已知某系统从300K的恒温热源吸热1000J,系统的爛变AS二10J."此
过程为过程（填可逆或不可逆）。
>>查看答案vv
不町逆^―%>°）
m=I
25.在理想气体的T—S图上，等容线的斜率、出丿f,等压
竺〕=1
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（刃7旳片=T/T（dS/dT）v=T/CvJ
^9T/dS）p=T/C?
■
26.lmol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨胀,AS严J.K'1;若
经等温可逆膨胀AS?
二J.K'1,若经绝热自由膨胀AS尸J.Kd；若经绝
热可逆膨胀AS•严J.
>>查看答案vv
5.76、5.76、5.76、0
27.可逆热机的效率最高，在其他条件相同的条件下，假设由可逆热机代替其他热机来牵引列车，其速度将
>>査看答案vv
最小
28.lmol理想气体在25°C时由lOOkPa变到lOOOkPa,若①经过等温可逆压
缩，则AS严J.K'1;②经p环二lOOOkPa的恒外压等温压缩，则
S2=J.K-1;第一个过程的AS环二J.K'1,第二个过程的AS环
=J.KHo
■19.14、-19.14、19.14、74.83
29.lmol理想气体由0°C,lOOkPa变到0°C200kPa,此过程的AG二J。
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1574
三.判断题
1•爛增加的过程一定是自发过程
>>査看答案vv
错，理想气体的等温可逆膨胀ASvO
2.绝热对逆过程的△$=（）,绝热不可逆膨胀过程的厶S>0,绝热不对逆压缩过程ASvO
>>查看答案vv
第三个结论错
3.「It于系统经循环过程后回到始态,Asm,所以一定是一个不可逆过程
>>查看答案vv
错,环境的爛变应加在一起考虑
4.平衡态爛最大
>>査看答案vv
错,要在隔离系统中平衡态的爛才最大
5.在任一可逆过程中△$=（）,不可逆过程中AS〉。
>>查看答案vv
错
6.白发过程的方向就是系统混乱度增加的方向
>>査看答案vv
错,如过冷水结冰ASvO,混乱度减小
7.吉布斯函数减小的过程一定是自发过程
>>查看答案vv
错，必须在等温，等压,W=0的条件下才有此结论
&在等温，等压下，吉布斯函数变化人于零的化学变化都不能进行
>>查看答案VV
错，若有非体积功存在，则可能进行，如电解水
9.系统山W膨胀到V2,其中经过可逆途径时做的功最多
>>査看答案VV
错,此说法的条件不完善，如在等温条件下
10.过冷水结冰的过程是在恒温，恒床，不做其他功的条件下进行的，山基本方程可得△
G=0
>>査看答案vv
错，不满足均相系统这一条件
11.理想气体等温自由膨胀吋，对环境没有做功，所以-pdv=o,此过程温度不变dU=O,代入热力学基本方程du二TdS-psV,因而可得dS二0,为恒炳过程
>>查看答案vv
错,8W/-pdV
12.某体系从始态经一个绝热不可逆过程到达终态，为了计算某些热力学函数的变量，可以设计一个绝热可逆过程，从同一始态出发到达同一终态
根据嫡增加原理，绝热不可逆过程的△s>o,ifu绝热可逆过程的△$=（）,从同一•始态出发,经历一个绝热不可逆过程后的爛值和经历一个绝热可逆过程后的爛值永不相等,不可能达到同一终态
13.不町逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的
>>查看答案vv
不正确，白发过程一定是不可逆过程的，但不可逆不一定是白发的。
例如理想气体的等外压压缩就不是自发过程，但是不可逆过程
14.功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功
>>査看答案vv
止确，爛值不仅与温度一个变量有关,还与其他状态性质如体积，压力有关。
如双变量系统，则或。
系统经过某一变化后爛值的改变将取决于这些因索变化的综合效应。
本题的一个典型例子是系统的绝热膨胀。
15.自然界中亦在温度降低，但爛值增加的过程
>>查看答案vv
止确，爛值不仅与温度一个变量有关，述与其他状态性质如体积，压力有关。
如双变量系统，则S=f（T,V）或S=f（T,p）。
系统经过某一•变化后爛值的改变将取决于这些因素变化的综合效应。
木题的一个典型例子是系统的绝热膨胀。
16.爛值不可能为负值
>>查看答案vv
正确。
根据玻耳兹曼定理S=klnQ,Q（热力学概率）一定大丁•或等于1,故40。
17.系统达平衡的爛值最大，吉布斯函数最小
>>査看答案vv
不正确，绝热系统或隔离系统达到平衡的爛最大;恒温恒压不做非体积功的条件下，系统达平衡时吉布斯函数最小，本题说法乎略了前提条件
18.不对逆过程的嫡不会减少
>>查看答案vv
不正确，该说法仅对绝热系统或孤立系统是正确的，木题说法乎略了前提条件
19.在绝热系统屮，发生一个从状态A->B的不可逆过程，不论川什么方法，系统再也回不到原来状态了
>>査看答案vv
正确,在绝热系统中发生一个不可逆过程，从A^B,AS>0,即SB>SA；仍在绝热系统中，从B出发，无论经过什么过程，系统的爛值有增无减，所以永远回不到原来状态
20.可逆热机的效率最高，在•其他条件相同的情况下，假设由可逆热机牵引火车，其速度将最慢
>>查看答案vv
正确，可逆热机的效率是指热转换为功的效率，而不是运行速率，可逆过程的特点Z—就是推动力无限小,变化无限缓慢
四•问答题
1.1MO1某理想气体,C“为常数，由始态T1,V1,分别经下列过程：
（1）.绝热可逆膨胀至E
（2）反抗恒外压绝热膨胀压缩至平衡态
（3）.以恒定的外压绝热压缩至平衡态
试问上述各过程的爛变,AS是大于零，小于零?
并说明原因
>>査看答案vv
答:
由克劳修斯不等式：
^>BQ/T可知，因此绝热过程的Q=0,所以A^>0,即绝热程的A^=0,绝热不可逆过程的△^>0
（1）绝热可逆膨胀过程
心=5In（爲/£）+朋In化何）=0
物质的量一定，一切绝热可逆过程的皆为零，若按上式计算的结果A^^O,如计算有错，就杲题给数据有误。
（2）反抗恒外压绝热膨胀，一定杲不可逆过程
丁\讯井〉电定.应」〉0
久P^P〔外）
首先根据m_T）=-去2（眄-◎求出终态温度丁2再由下式计算爛喪
AS=nCVw血（爲/£）+加?
血（去2/去1）>0
（3）恒外压绝热压缩也是不可逆绝热过程，计算方法同
（2）
佔=曲“In（石/£）+朋In化何）>0
绝热不可逆压缩时，因体积变小（V2高（T2>Ti）所引起的爛变△$（?
）即
所以必然存在^S=^S（T）+AS（T）>0
2.在什么条件下，下列等式才能成立？
Q=-坠=-山=-険=辱'.式屮W为体积功。
>>查看答案VV
答:
由Q=-W说明过程的△U=O;Q=TAS则说明过程恒温可逆;AA=AQ表明过程的△（pV）=O,由上述分析可知，只有物质的量一定的理想气体，进行可逆恒温过程，题给等式才能成立。
3.理想气体恒温可逆膨胀过程厶U=0,Q=-W,说明理想气体从单一热源吸热并全部转变为功，这与热力学第二定律的开尔文表述有无矛盾?
为什么？
>>查看答案vv
答:
无矛盾,系统发牛了体积变大的永久性变化，所以Q=-W是可能的。
CtA—1UW>1
4.“在可逆过程屮上,而在不可逆过程屮7：
所以可逆过程的爛变人于不可
逆过程的爛变”此说法是否正确?
为什么？
>>查看答案vv
答:
不正确，当终态相同吋,可逆与不可逆过程的dS相同，但8Q不同
5.理想气体经绝热不可逆膨胀△$>（）,若经绝热不可逆压缩，则△$>（）,还是
AS<0?
为什么？
>>查看答案vv
答:
AS>0„^增原理。
6.将一•冰箱全套放置在室内，然后打开冰箱门,让冰箱的制冷机运转，整个室内温度将生髙，降低还是不变？
为什么？
>>査看答案vv
答:
升高,把室内•冰箱作为系统,50,而W>0,所以△!
；>（）说明室内温度将牛高。
7.热力学函数A,G是否有明确的物理意义？
>>査看答案vv
答：
热力学函数A,G是为了应用上的方便人为定义的断数,没有明确的物理意义，在恒温条件下△A等于可逆的非体积功;在恒温，恒压条件下AG等于对逆的非体积功。
五.计算题
1.物质的量为n的理想气体绝热£|由膨胀，体积由W膨胀到V2,求AS并判断该过程是否自发。
塑=0,
解题思路：
绝热口由膨胀不是可逆过程，虽然」工，但
而运用理想气体万能公式5PS进行计算
时，已知条件又不够。
为此，先利用热力学第一定律寻找隐含的已知条件,然后再进行计算。
>>査看答案vv
解：
由热力学第一定律有：
A!
7=e+Jy=0+0=0
理想气体的热力学能只是温度的函数△u=o则△T=0即T1=T2,
s=如卸%心+%莎碍+±"唔＞0,所以该过程I
2.lmol单原子理想气体进行不可逆绝热膨胀过程达到
273K,101.325kPa,AS=20.9J.Q,W二-1255J,求始态的pbVbTlo解题思路：
单原子理想气体进行不可逆绝热膨胀过程达到273K,
101.325kPa,AS=20.9J.K_,,W=-1255J,求始态的pbVbTlo
＞＞查看答案vv
解：
绝热过程Q=0,则厶U=Q+W=0+W=W
即刃c力爲一7；）=加刃X=x&314「疋Tx（273疋一£）=一125打2
解得Ti=373.6K-
KS=nC^]n
5973
=\molx二x8314J•加o厂i•疋Jx血上二+\molx8314J•叨。
尸疋"In—
2373.61C
=20.9「疋J
解得P1=5UA94kPa
1翻x8.314JLx373.6K
101325甩
3.lMol,101.325kPa,100°C的水与100°C的热源接触，真空蒸发成101.325kPa,100°C的水蒸气。
试选择当的判据判断过程的自发性。
＞＞査看答案vv
解：
运用爛判据鸥丹=朋+感叔>0自发
=0平衡
AtfA^-A（^r）A（^r）Pg^g-P^P^gnRT
所以过程自发。
本题还可以选择A4判断来判断：
AAr=-A（^r）KAt=炉平衡
所以该过程自发°
4.一绝热体系，中间隔板为导热壁，右边容积为左边的2倍，已知气体的Cr>m=28.03J.mol-1试求：
（a）不抽掉隔板达平衡后的ASo
（b）抽掉隔板达平衡后的ASo
>>査看答案vv
解：
不抽掉隔板最后达热平衡，平衡斤温度为T,设左边为室1,右边为室2
刃qS兴（T-Ty）=CVk（T2-T）
=2mol（29SK-T）
f=293疋
TT
△S=no^v^血牙7+兀矶In—
21（2
293/f293疋
=l^（28.03J-^-1）ta-^+2^x（28.03J-^-1）fe——=0.0248/AT283疋298AT
3）抽去隔板后的爛变有二部分组成，一部分为上述热爛变化，另一部分为等温］
变。
=0.0248』•疋J
3V37
A^=^^?
ln—+^Aln—
2=（加刀）（8.314』•I•血引T）ln3+（2叨川）x（8.314八◎•叨。
广】）ln-=15.88J-
2
AS=+A^2=15.91J
5.在lOg沸水中加入lg273.2K的冰求该过程的Q,W,AU,Z\H,Z\S的值各为多少？
已知冰的熔化为6025j.mol",水的热容Cm=75.31J.K」.mor。
>>查看答案vv
解：
以10g水和眩冰为体系，设热量不转移到环境，芥设终态温度为几
+%匚林（7-273.2®=论7也（373.2広-门（占滋2）（6025「曲广】
+（詁。
严）X05.31J•K"•mol）
（373.2疋一
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