1、第3章热力学第二定律自我测试题第三章 热力学第二定律练习题一、判断题(说法正确否):1自然界发生的过程一定是不可逆过程。2不可逆过程一定是自发过程。3熵增加的过程一定是自发过程。4绝热可逆过程的S = 0,绝热不可逆膨胀过程的S 0,绝热不可逆压缩过程的S 0。9理想气体经等温膨胀后,由于U = 0,所以吸的热全部转化为功,这与热力学第二定律矛盾吗?10自发过程的熵变S 0。11相变过程的熵变可由 S = H/T 计算。12当系统向环境传热时(Q 0,所以该过程为自发过程。15自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。16吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。17在等温、等压下,吉布斯函数变化大于
2、零的化学变化都不能进行。18系统由V1膨胀到V2,其中经过可逆途径时做的功最多。19过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的,由基本方程可得G = 0。20理想气体等温自由膨胀时,对环境没有做功,所以 -pdV = 0,此过程温度不变,U = 0,代入热力学基本方程dU = TdS - pdV,因而可得dS = 0,为恒熵过程。二、单选题:1S = H/T适合于下列过程中的哪一个?(A) 恒压过程 ; (B) 绝热过程 ; (C) 恒温过程 ; (D) 可逆相变过程 。2可逆热机的效率最高,因此由可逆热机带动的火车:(A) 跑的最快 ; (B) 跑的最慢 ; (C) 夏天跑的快
3、 ; (D) 冬天跑的快 。3对于克劳修斯不等式 dS Q/T环,判断不正确的是:(A) dS =Q/T环必为可逆过程或处于平衡状态;(B) dS Q/T环必为不可逆过程 ;(C) dS Q/T环必为自发过程 ;(D)dS Q/T环违反卡诺定理和第二定律,过程不可能自发发生。4下列计算熵变公式中,哪个是错误的:(A) 水在25、p 下蒸发为水蒸气:S = (H - G)/T;(B) 任意可逆过程: dS = (Q/dT)r;(C) 环境的熵变:S = - Q体/T; (D) 在等温等压下,可逆电池反应:S = H/T。5当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时,求得体系的熵变S = l0 JK
4、-1,若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10,该变化中从热源吸热多少?(A) 5000 J ;(B) 500 J ; (C) 50 J ; (D) 100 J 。61mol双原子理想气体的(H/T)v是:(A) 1.5R ;(B) 2.5R ;(C) 3.5R ; (D) 2R 。7理想气体在绝热条件下,在恒外压下被压缩到终态,则体系与环境的熵变:(A)S(体) 0,S(环) 0 ;(B) S(体) 0,S(环) 0,S(环) = 0 ; (D) S(体) 0,S(环) Sir ; (B) Sr = Sir ; (C) Sr = 2Qir/T;(D)S (等温可逆)= S体 + S环=
5、0,S(不等温可逆)=S体 + S环0。 9计算熵变的公式 S = (dU + pdV)/T适用于下列: (A) 理想气体的简单状态变化 ; (B)无体积功的封闭体系的简单状态变化过程 ;(C)理想气体的任意变化过程 ; (D)封闭体系的任意变化过程 ;10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 (C)S(体) 0,S(环) = 0 ;(D) S(体) S(l)S(s);(B) 同种物质温度越高熵值越大 ;(C) 分子内含原子数越多熵值越大 ;(D) 0K时任何纯物质的熵值都等于零 。16有一个化学反应,在低温下可自发进行,随温度的升
6、高,自发倾向降低,这反应是:(A) S 0,H 0 ; (B) S 0,H 0 ;(C) S 0 ; (D) S 0,H rHm/T ; (C) rSm rHm/T ; (D) rSm rHm/T 。19实际气体节流膨胀后,其熵变为:(A) S = nRln(V2/V1) ; (B) S = (V/T)dp ;(C) S = (Cp/T)dT; (D) S = (Cv/T)dT 。20一个已充电的蓄电池以1.8 V输出电压放电后,用2.2 V电压充电使其回复原状,则总的过程热力学量变化:(A) Q 0,S 0,G 0 ; (B) Q 0,W 0,S 0,G 0,W 0,S = 0,G = 0
7、; (D) Q 0,S = 0,G = 0 。21下列过程满足S 0, Q /T环 =0的是:(A) 恒温恒压(273 K,101325 Pa)下,1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ;(B) 氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ;(C)理想气体自由膨胀; (D)绝热条件下化学反应 。22吉布斯自由能的含义应该是:(A) 是体系能对外做非体积功的能量 ;(B) 是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ;(C) 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ;(D) 按定义理解 G = H - TS 。23在 -10、101.325kPa下,1mol水凝结成冰的过程中,下列哪个公式可以适用:(A
8、) U = TS; (B) S = (H - G)/T;(C) H = TS + Vp; (D) GT,p = 0。24对于封闭体系的热力学,下列各组状态函数之间的关系中正确的是:(A) A U ;(B) A U ;(C) G U ;(D) H 0。4第1,2个结论正确,第3个结论错.5错,系统由同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。6错,环境的熵变应加在一起考虑。7错,要在隔离系统中平衡态的熵才最大。8错。9不矛盾,因气体的状态变化了。10错,如过冷水结冰。11错,必须可逆相变才能用此公式。12错,系统的熵除热熵外,还有构型熵。当非理想气体混合时就可能有少许热放出。13对。14错。未计算环境的熵变;15错,如过冷水结冰,S 0,混乱度减小,16错,必须在等温、等压,W = 0的条件下才有此结论。17错,若有非体积功存在,则可能进行,如电解水。18错,此说法的条件不完善,如在等温条件下。19错,不满足均相系统这一条件。20错,不可逆过程中W -pdV 。二、单选题答案:1. A; 2. B;3. B;4. C; 5. C;6. A;7. C; 8. A; 9.B 10.A;11.B; 12.B; 13.B;14.C; 15.C; 16.B; 17.C;18.D; 19.D; 20.B;21.B; 22.D; 23.C; 24.C;25.D;
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