热力学第二定律复习题(2)

2019-04-02 08:51

14. 环境的熵变等于 (a)

?Q体?Q体?Q体?Q环 (b) ? (c) (d) ?

TT环T环T环

(答案) b

15. 室温下,10p?的理想气体节流膨胀至 5p?的过程有 (1) W > 0 (2) T1> T2 (3) Q = 0 (4) ?S > 0 其正确的答案应是:

(a) (3),(4) (b) (2),(3) (c) (1),(3) (d) (1),(2)

(答案) a

因为绝热,所以Q = 0

由于理想气体节流膨胀后 T 不变 又W = -p1V1+ p2V2= nRT2- nRT1= 0

因此dS = (dU + pdV) /T = CVdT/T + pdV/T = nRdV/V 故?S?nR??1/V?dV?nRln?VV1V22V1??0 (因V2> V1)

16. 物质的量为n的理想气体从T1, p1, V1变化到T2, p2, V2,下列哪个公式不适用 (设CV, m 为常数)?

(a) ΔS = nCp,ln(T1/T2) + nRln(p2/p1) (b) ΔS = nCVln(p2/p1) + nCp,m ln(V2/V1)

(c) ΔS = nCV,ln(T2/T1) + nRln(V2/V1) (d) ΔS = nCp,ln(T2/T1) + nRln(p1/p2)

(答案) a

T2V2?S?nCv,mln?nRlnT1V1T2p1?S?nCp.mln?nRlnT1p2p2V2?S?nCv,mln?nCp,mlnp1V117. 纯液体在正常相变点凝固,则下列量减小的是

(a)S (b)G (c)蒸汽压 (d)凝固热

(答案) a

18. 经一循环过程回到始态,则不一定为零的是

(a) ?G (b) ?S (c) ?U (d) Q

(答案) d ( 因为U,G、S皆是状态函数,所以为(d)

19. 封闭体系中,若某过程的?A?WR,应满足的条件是 (a)等温、可逆过程 (b)等容、可逆过程

(c)等温等压、可逆过程 (d)等温等容、可逆过程

(答案) a (亥姆霍兹函数的定义和性质P129-130)

=W (reversible process )

20. 理想气体绝热向真空膨胀,则

(a) ΔS = 0,W = 0 (b) ΔH = 0,ΔU = 0 (c) ΔG = 0,ΔH = 0 (d) ΔU = 0,ΔG = 0

(答案) b

21. 氮气进行绝热可逆膨胀

(a)?U=0 (b)?S=0 (c)?A=0 (d)?G=0

(答案) b

22. 等容等熵条件下,过程自发进行时,下列关系肯定成立的是

(a) ?G < 0 (b) ?A < 0 (c) ?H < 0 (d) ?U < 0

(答案) d 在恒熵恒容时 ?US,V?0???自发??。

?=平衡?

23. 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

(答案) b (?G??H?T?S)

24. 对于孤立体系中发生的实际过程,下列各式中不正确的是 (a) W = 0 (b) Q = 0

(c) ?S > 0 (d) ?H = 0

(答案) d

因为?H =?U +? (pV),在孤立体系中?U = 0,但? (pV) 不一定等于零。

25. 孤立体系发生的下列过程中一定是可逆过程的是

(a)?U?0 (b)?H?0 (c)?S?0 (d)?G?0

(答案) c

26. 氢气进行不可逆循环

(a)?U>0 (b) ?S=0 (c)?S>0 (d) ?S<0

(答案) b

27. 下列四种表述

(1) 等温等压下的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS =ΔH相变/T相变 (2) 体系经历一自发过程总有 dS > 0 (3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向 (4) 在绝热可逆过程中,体系的熵变为零

两者都不正确者为:

(a) (1),(2) (b) (3),(4) (c) (2),(3) (d) (1),(4)

(答案) c (2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 dS > 0”。

(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

28. 在绝热条件下,用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变为 (a) 大于零 (b) 等于零

(c) 小于零 (d) 不能确定

(答案) a 因绝热不可逆过程的ΔS体 > 0

29. 关于亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不正确的是

(a) A的值与物质的量成正比

(b) 虽然A具有能量的量纲, 但它不是能量 (c) A是守恒的参量

(d) A的绝对值不能确定

(答案) c

30. 亥姆霍兹自由能判据可以写作

(a)?AT,p,W??0?0 (b)?AT,p,W??0?0 (c)?AT,V,W??0?0 (d)?AT,V,W??0?0

(答案) c (P130)

31. 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 。

(答案) d (dGT,P≤We or ΔGT,P,We=0≤0 )

32. 吉布斯自由能判据可以写作:

(a)?dG?T,p,W?0?0 (b)?dG?T,p,W??0?0 (c)?dG?T,p,W?0?0 (d)?dG?T,p,W??0?0

(答案) b (P131)

33. 封闭体系中,若某过程的?A = 0,应满足的条件是 (a) 绝热可逆,且 Wf = 0 的过程 (b) 等容等压,且 Wf = 0 的过程 (c) 等温等压,且 Wf = 0 的可逆过程 (d) 等温等容,且 Wf = 0 的可逆过程

(答案) d

34. ?G=0 的过程应满足的条件是

(a) 等温等压且非体积功为零的可逆过程 (b) 等温等压且非体积功为零的过程 (c) 等温等容且非体积功为零的过程 (d) 可逆绝热过程

(答案) a

35. p?、273.15K 水凝结为冰,可以判断体系的下列热力学量中何者一定为零?

(a)?U (b) ?H (c)?S (d) ?G

(答案) d (等温等压,且 Wf = 0 的可逆相变化?G=0)

36. 理想气体的不可逆循环,?G

(a)<0 (b)=0

(c)>0 (d)无法确定

(答案) b(G皆是状态函数)

37. 理想气体等温过程的ΔA

(a) >ΔG (b) <ΔG (c) =ΔG (d) 不能确定

(答案) c(P134)

(理想气体恒温过程(p1,V1 → p2,V2)

∵U=f(T), H=f(T) ∴ΔU=0, ΔH=0

则 ΔA=-TΔS, ΔG=-TΔS ΔA=ΔG(理想气体恒温过程))

38. 下列的哪个过程可应用公式 dG = Vdp求算体系的 Gibbs 自由能变

(a) 恒温恒压下浓 H2SO4 吸收水分 (b) 实际气体等温可逆膨胀

(c) 电解 NaCl 水溶液生成 NaOH、Cl2和 H2 (d) 287 K,p?下烧杯中的水蒸发为气

(答案) b , (b) 可应用,(a) (c) (d) 不能应用

39. 下述过程,体系的?G何者为零?

(a) 理想气体的等温膨胀 (b) 孤立体系的任意过程

(c) 在100℃,101325Pa下1mol水蒸发成水汽 (d) 绝热可逆过程

(答案) c

40. 在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是

? (a) ?rGm (b) Kp (c) ΔrGm (d) ΔrHm

(答案) c (判断一定温度和压力下化学反应方向用ΔrGm,而判断一定温度和压力下化学


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