选D者,是把p2/p1搞反了,成 10/1 了 10、 B 理想气体的内能只是温度的函数
11、 A 绝热,Q=0,自由膨胀,W=0,故ΔU =0, 理想气体,内能和焓只是温度的函数,故ΔT = 0,ΔH = 0。 12、 B W =Q(T1-T2)/T1 = 100kJ(333-298)/333 = 10.5kJ 选D者是未将摄氏温度换成热力学温度出错。
13、 B 封闭体系,等压,不做非体积功,ΔH=QP 绝热, Q = 0。注意,题问该过程,而非该反应。如问该反应又如何? 14、 D 放热 QV = -8.18x2.95kJ = -24.1kJ ΔCUm = -24.1kJ/ 0.005mol = -4820kJ.mol-1
由 C7H16(l) +11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 得Δn=7-11=-4 ΔCHm =ΔCUm +ΔnRT = -4820kJ.mol-1+(-4)x8.314x298 J.mol-1 = -4830 kJ.mol-1 15、 C
16、 C 绝热,等容(钢瓶)ΔU = 0 ,放热,分子数增加的 反应,ΔPV > 0 ,故ΔH > 0。
17、 D 始态,终态与P0下的沸腾过程相同,故ΔH=ΔA对。 向真空蒸发,W = 0 ,故ΔU=Q,B对。 ΔH=ΔU+Δ(PV) = Q+ P(Vg-Vl) = Q + PVg = Q + RT C对。 18、 D, C5H12(g) + 8O2 = 5CO2(g) + 6H2O(l)
ΔrHm=ΔCHm(C5H12)=5ΔfHm(CO2)+ 6ΔfHm(H2O)-ΔfHm(C5H12)
= [5(-395)+6(-286)-(-3520)] kJ.mol-1 = -171kJ.mol-1
19、 A 两过程始终态相同,△U 相等,如作体积功两过程的 P△V亦相同。 故 –2000J-P△V = Q -P△V – 800J
∴ Q = 800J – 2000J = -1200J 。
20、 C △U= Q - W =126J – 101325Pa×(16-10)×10-3m3
= -482J .
O VapHm,第二章
判断题
热力学第二定律
1、自发过程一定是不可逆过程。
2、绝热可逆过程的ΔS=0,绝热不可逆膨胀过程的ΔS>0,绝热 不可逆压缩过程的ΔS<0。 3、自发过程的熵变,ΔS>0。 4、体系经一不可逆循环后,其ΔS>0
5、体系经一不可逆循环后,其环境熵一定增大。 6、自然界中存在温度降低,但熵值增加的过程。 7、熵值不可能为负值。 8、化学势是容量性质。
9、过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做非体积功的条件,由基本方程可得ΔG=0。
10、绝热循环过程一定是个可逆循环过程。
11、298K时,稳定态单质,其标准摩尔熵Sm0(B,298K) = 0 。 12、100℃,101325Pa时H2O(l)变为H2O(g)该过程的熵变为0。 13、一定量的理想气体的熵只是温度的函数。 14、化学势高的相,其吉布斯自由能一定高。 15、一体系中发生任何过程的熵产生都不会小于零。 16、等压条件下,理想气体的化学势随温度升高而降低。 参考答案
1、对 这是热力学第二定律的一种表述。 2、错 绝热不可逆压缩过程ΔS>0 。
3.错 没有孤立体系或绝热过程的前题,此说不成立。 4、错 熵是状态函数,循环过程体系的ΔS=0。
5、对 循环,体系的ΔS=0。不可逆循环,总ΔS>0。故环境的熵变必大于零,才能总ΔS>0。
6、对 熵不仅与温度有关,还和其他状态函数有关。熵变将取决于这些因素变化的综合效应。如绝热不可逆膨胀过程就是温度降低而熵值增加的过程。
7、 对 根据玻耳兹曼公式S= kln?,式中?为微观状态数,一定大于或等于1。故?S ≥ 0。 8、 错 是强度性质。
9、 错 不满足均相系统这一条件。
10、 对 循环过程ΔS=0,绝热且ΔS=0的过程,必是可逆过程。 11、 错 0K,纯物质完整晶体的熵值才为0。 12、 错 该过程ΔS = ΔH/T > 0 。 13、 错 理想气体的熵不只是温度的函数。
14、 错 所谓化学势高是指某一组分的偏摩尔吉布斯自由能高。不是该 组分的吉布斯自由能高,更不是该 相的吉布斯自由能高。 15、 对
16、 对 dμA =-SA,mdT
选择题
1、在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作一段时间之后,室内的平均气温将( ) A:升高 B:降低 C:不变 D:不一定 2、对于孤立体系中发生的实际过程,下列式中不正确的是( ) A:W=0 B:Q=0 C:ΔS>0 D:ΔH=0 3、过程A→B,经可逆途径熵变为ΔS1, 经不可逆途径熵变为ΔS2 按克劳修斯不等式ΔS≧∫δQ/T 下述结论正确的是( ) A:ΔS1>ΔS2 B:ΔS1=ΔS2
C:ΔS1<ΔS2 D:ΔS1、ΔS2无必然联系 4、一列火车在我国铁路上行驶,在下述哪一种地理和气候条件下内燃机的热效率最高 ( ) A;南方的夏天 B:北方的夏天 C:南方的冬季 D:北方的冬季
5、某化学反应在300K、PO下于烧杯中进行,放热60KJ.mol-1若在相
同条件下安排成可逆电池进行,吸热6KJ.mol-1则该体系的熵变为( ) A:-200J.K-1.mol-1 B:200 J.K-1.mol-1 C: -20 J.K-1.mol-1 D:20 J.K-1.mol-1
6、单原子理想气体的CV,m =(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程的熵变ΔSP与等容熵变ΔSV之比是 ( ) A:1∶1 B:2∶1 C:3∶5 D:5∶3 7、体系由初态A经不同的不可逆途径到达终态B时,其熵变ΔS应如
何 ( ) A:各不相同 B:都相同 C:不等于可逆途径熵变 D:不一定相同
8、一摩尔理想气体从V1,P1到V2,P2,体系熵变计算公式为( ) A:无公式可算; B:ΔS=CV,m ln(P2/P1) + CP,m ln(V2/V1) C:ΔS=CP,m ln(V2/V1)+ R ln(V2/V1) D:ΔS=CP,m ln(P2/P1) + CV,m ln(V2/V1)
9、一绝热容器分成两部分,分别置入同温、同压的1molO2和3molN2(均为理想气体),抽去隔板使两气体混合达到平衡,则终态与始态热力学概率之比率(Ω2:Ω1)为: ( ) A:exp(13.5Ⅹ1023) B:exp(27.0Ⅹ1023) C: exp(54.0Ⅹ1023) D:exp(6.75Ⅹ1023)
10、根据熵的统计意义可以判断下列过程中熵值增大的是( ) A:水蒸气冷却成水 B:石灰石分解成石灰 C:乙烯聚合成聚乙烯 D:理想气体绝热可逆膨胀
11、恒温下将压力为P的0.8mol的氮气和压力为P的0.2mol的氧气,混合为压力P的混合气,设氮气和氧气均为理想气体,则混合过程熵变为 ( ) A: ΔS=0 B:ΔS=0.416J.K-1 C: ΔS=4 .16J.K-1 D: ΔS=8.32J.K-1
12、将1mol甲苯在101.325kPa,110℃(正常沸点)下与的热源接触,
使它向真空容器蒸发,完全变成101.325kPa,110℃下的。该过程的: