第二章 热力学第二定律
第二章
热力学第二定律
一、判断与问答题
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
自然界发生的过程一定是不可逆过程。 ( ) 不可逆过程一定是自发过程。 ( ) 熵增加的过程一定是自发过程。 ( ) 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。 ( ) 为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。 ( ) 平衡态熵最大。 ( ) 在任意一可逆过程中ΔS = 0，不可逆过程中ΔS > 0。 ( ) 理想气体经等温膨胀后，由于ΔU = 0，所以吸的热全都转化为功，这与热力学第二定律矛盾。 ( ) 自发过程的熵变ΔS > 0。 ( )
?HT10. 相变过程的熵变可由?S?计算。 ( )
11. 一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。 ( ) 12. 冰在0℃，p下转变为液态水，其熵变?S?Θ
HT?0，所以该过程为自发过程。
( )
13. 自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 ( ) 14. 在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。( ) 15. 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ΔG= 0。 ( ) 16. 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，ΔU = 0，代入热力学基本方程dU?TdS?pdV，因而可得dS = 0，为恒熵过程。 ( ) 17. (1)某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值。 ( ) (2)体系状态变化了，所有的状态函数都要变化。 ( ) (3)自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程?举一例。
(4) l mol理想气体进行绝热自由膨胀，体积由V1变到V2，可以用公式：
?S?Rln??V2?计算该过程的熵变。 ??V1?二、单选题
1
第二章 热力学第二定律
1. ?S??HT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. 可逆热机的效举高，因此由可逆热机带动的火车： ( ) (A)跑得最快 (B)跑得最慢 (C)夏天跑的快 (D)冬天跑的快 3. 在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么? ( ) (A)不变 (B)可能增大或减小 (C)总是增大 (D)总是减小 4. 对于克劳修斯不等式dS??QT环，判断不正确的是: ( ) (A) dS??QT环必为可逆过程或处于平衡状态 (B) dS??QT环必为不可逆过程
(C) dS??QT环必为自发过程
(D) dS??QT环违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生
5. 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?SΘ
??H??GT (B)任意可逆过程dS????Q?
???T?R??HT(C)环境的熵变?S环境??Q体系T环境 (D)在等温等压下，可逆电池反应：?S
6. 当理想气体在等温(500 K)下进行膨胀时，求得体系的熵变ΔS = 10 J·K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的
110，该变化中从热源吸热多少: ( )
(A) 5000 J (B) 500 J (C) 50 J (D) 100 J
8. 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)ΔS(体) > 0，ΔS (环) > 0 (B) ΔS(体) < 0，ΔS (环) < 0 (C) ΔS(体) > 0，ΔS (环) = 0 (D) ΔS(体) > 0，ΔS (环) < 0
9. 一理想气体与温度为T的热源接触，分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一终态，巳知WR?2WIr，下列式子中不正确的是: ( ) (A)?SR??SIr (B) ?SR??SIr (C) ?SR?2QIrT (D)?S（等温可逆）??S体+?S环?0，?S（等温不可逆）??S体+?S环?0 总总10. 计算熵变的公式?S?dU?pdV?T适用于下列哪个过程： ( )
(A) 理想气体的简单状态变化
(B) 无非体系功的封闭体系的简单状态变化过程
(C) 理想气体的任意交化过程 （D）封闭体系的任意变化过程 11. 2 mol理想气体B，在300 K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其ΔS (J·K-1) 为: ( )
2
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(A)–5.76 (B)331 (C)5.76 (D)11.52
12. 如下图所示，可表示理想气体卡诺循环的示意图是： ( )
(A)图1 (B)图2 (C)图3 (D)图 4
13.某体系等压过程A→B的焓变ΔH与温度T无关，则该过程的: ( ) (A) ΔU与温度无关 (B) ΔS与温度无关 (C) ΔF与温度无关 (D) ΔG与温度无关
14. 等温下，一个反应aA?bB?dD?eE的?rCp?0，那么: ( ) (A)ΔH与T无关，ΔS与T无关，ΔG与T无关
ΘΘΘ
(B) ΔH与T无关，ΔS与T无关，ΔG与T有关
ΘΘΘ
(C) ΔH与T无关，ΔS与T有关，ΔG与T有关
ΘΘΘ
(D) ΔH与T无关，ΔS与T有关，ΔG与T无关
15. 下列过程中ΔS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)公路上撒盐使冰融化
16. 熵是混乱度(热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是： ( ) (A)同一种物质 (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) 0 K时任何物质的熵值都等零 17. 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
18. 有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，这反应是： ( ) (A) ΔS > 0，ΔH > 0 (B) ΔS > 0，ΔH < 0 (C) ΔS < 0，ΔH > 0 (D) ΔS < 0，ΔH < 0
19. ΔG =ΔA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) 20. 等温等压下进行的化学反应，其方向由ΔrHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式: ( )
(A)?rSm??rHmT (B) ?rSm??rHmT
3
??Θ
Θ
Θ
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(C) ?rSm??rHmT (D) ?rSm??rHmT
21. 一个已充电的蓄电池以1.8V输出电压放电后，用2.2V电压充电使其恢复原状，则总的过程热力学量变化： ( )
(A)Q < 0，W > 0，ΔS > 0，ΔG < 0 (B) Q < 0，W < 0，ΔS < 0，ΔG < 0 (C) Q > 0，W > 0，ΔS = 0，ΔG = 0 (D) Q < 0，W > 0，ΔS = 0，ΔG = 0 22. 下列过程满足ΔS>0，QT环=0的是: ( )
(A)恒温恒压(273 K，101325 Pa)下，l mol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)理气体自由膨胀 (D)绝热条件下化学反应
23. 在–10℃，101.375 kPa下，1 mol水凝结成冰的过程中，下列哪个公式可以适用： ( )
(A)?U?T?S (B)?S??H??G T(C) ?U?T?S?V?p (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 < A 25. 热力学基本方程dG??SdT?Vdp，可适用于下列哪个过程: ( ) (A)298K、标准压力下，水气化成蒸汽 (B)理想气体向真空膨胀
(C)电解水制取氢气 (D)N2?3H2?2NH3，未达到平衡 26.下列过程可用?S?n?Hm计算的是： ( ) T(A)恒温恒压下无非体积功的化学反应 (B)恒温恒压下可逆原电池反应 (C)恒温恒压下任意相变 (D)恒温恒压下任意可逆相变 27. n摩尔理想气体的???T??值等于: ( ) ??p?S(A)
VVVV (B) (C) (D)
nRRCVCp28. 对于1mol双原子分子的理想气体，? (A)
??T??应等于： ( ) ??V?S5T2T5V7T (B) ? (C) (D) ? 3V3T5V5V 4