热力学第二定律习题

一、单选题

1) 理想气体绝热向真空膨胀，则（ ）

A. S = 0，W = 0 B. H = 0，U = 0 C. G = 0，H = 0 D. U =0，G =0

2) 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是（ ） A. W = 0 B. Q = 0 C. S > 0 D. H = 0 3) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则 （ ） A. 可以从同一始态出发达到同一终态。 B. 不可以达到同一终态。

C. 不能确定以上A、B中哪一种正确。

D. 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定。

4) 求任一不可逆绝热过程的熵变S，可以通过以下哪个途径求得？ （ ） A. 始终态相同的可逆绝热过程。 B. 始终态相同的可逆恒温过程。 C. 始终态相同的可逆非绝热过程。 D. B 和C 均可。

5) 在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？（ ） A. rHm B. rUm C. rSm D. rGm

6) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa，V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为

p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K；现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分混合。此过程中氧气的熵变为： ( )

A. S >0 B. S <0 C.S =0 D. 都不一定

7) 1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为：( )

A.19.14J·K-1, -19.14J·K-1, 0 B.-19.14J·K-1, 19.14J·K-1, 0 C.19.14J·K-1, 0, 0.1914J·K-1 D. 0 , 0 , 0

8) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为：( )

A.2.531J·K-1 B. 5.622J·K-1 C. 25.31J·K-1 D. 56.22J·K-1

9) 理想气体的物质的量为n，从始态A(p1,V1,T1)变到状态B(p2,V2,T2),其熵变的计算公式可用：( )

A.S =nRln(p2/p1)+ B. S =nRln(p1/p2)－

C. S =nRln(V2/V1)+ D. S =nRln(V2/V1)－

10) 理想气体经历等温可逆过程，其熵变的计算公式是：( ) A.S =nRTln(p1/p2) B. S =nRTln(V2/V1) C.S =nRln(p2/p1) D.S =nRln(V2/V1)

11) 固体碘化银(AgI)有α和β两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为419.7K,由α型转化为β型时，转化热等于62J·mol-1,由α型转化为β型时的熵变S 应为：( )

A. 44.1J B. 15.4J C. －44.1J D. －15.4J

12) 298K, p 下，双原子理想气体的体积V1=48.91dm3,经等温自由膨胀到2V1，其过程的S为：( )

A. 11.53J·K-1 B. 5.765J·K-1 C. 23.06J·K-1 D. 0

13) 在标准压力下，90℃的液态水气化为90℃的水蒸汽，体系的熵变为：( ) A.S体 >0 B. S体 <0 C. S体 =0 D. 难以确定

14) 在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确：( )

A.S体+S环 > 0 B. S体+S环 < 0

C.S体+S环 = 0 D. S体+S环的值无法确定

15) 在标准压力p 和268.15K时，冰变为水，体系的熵变S 体应：( ) A. 大于零 B. 小于零 C. 等于零 D. 无法确定

16) 1mol理想气体从p1,V1,T1分别经：(1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2；(2) 绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′，若p2 = p2′ 则：( )

A.T2′= T2, V2′= V2, S2′= S2 B.T2′> T2, V2′< V2, S2′< S2 C.T2′> T2, V2′> V2, S2′> S2 D.T2′< T2, V2′< V2, S2′< S2

17) 理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变S体及环境的熵变S环应为：( )

A. S体 > 0,S环 < 0 B. S体 < 0,S环 > 0 C. S体 > 0, S环 = 0 D. S体 < 0,S环 = 0

18) 理想气体在绝热条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的体系熵变S体及环境熵S环应为：( )

A.S体 > 0, S环 < 0 B. S体 < 0,S环 > 0 C.S体 > 0, S环 = 0 D. S体 < 0, S环 = 0

19) 在101.3kPa下，110℃的水变为110℃水蒸气，吸热Qp，在该相变过程中下列哪个关系式不成立？( )

A. S体 > 0 B. S环不确定 C. S体+S环 > 0 D. G体 < 0

20) 一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，问下列各组答案中哪一个是正确的：( )

A.S体 > 0, S环 < 0 B. S体 < 0, S环 > 0 C. S体 < 0, S环 = 0 D. S体 > 0, S环 = 0

21) 1mol范德华气体从T1、V1绝热自由膨胀至T2、V2，设容热容CV为常数，则过程的熵变为：( )

A.S = CVln(T2/T1) B.S = nRln[(V2-b)/(V1-b)] C.S = CVln(T2/T1) + nRln[(V2-b)/(V1-b)] D.S = 0

22) 263K的过冷水凝结成263K的冰，则：( ) A.S < 0 B. S > 0 C. S = 0 D. 无法确定

23) 理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程膨胀,达到同一体积V2，则过程(1)的熵变S(1)和过程(2)的熵变S(2)之间的关系是：( )

A.S(1)S(2) B.SS(2) C.SS(2) D.两者无确定关系

26) 在300℃时，2mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为：( )

A. G－F = 1.247kJ B. G－F = 2.494kJ C. G－F = 4.988kJ D. G－F = 9.977kJ

27) 理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？( )

A.H B.G C.S隔离 D.U

28) 理想气体从状态p1,V1,T 等温膨胀到p2,V2,T，此过程的F 与G 的关系为 ( )

A. F >G B. F <G C. F =G D.无确定关系

29) 在一简单的(单组分，单相，各向同性)封闭体系中，恒压只做膨胀功的条件下，吉布斯自由能值随自由能如何变化？( )

A.G/T)p > 0 B. G/T)p < 0 C. G/T)p =0 D. 视具体体系而定

30) 在标准压力p下，383.15K的水变为同温下的蒸汽，吸热Qp 。对于该相变过程，以下哪个关系式不能成立？( )

A.G < 0 B.H = Qp C.Sise < 0 D. Sise > 0

31) 某气体的状态方程为 p[(V/n)-b]=RT ,式中b为常数，n为物质的量。若该经一等温过程，压力自p1变至p2，则下列状态函数的变化，何者为零？( ) A. U B. H C. S D. G

32) 下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？( ) A. T/V)S = V/S)p B. T/p)S = V/S)p C. S/V)T = p/T)V D. S/p)T = V/T)p

33) 在理想气体的S - T 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时的含义是：( )

A.S/T)V / S/T)p = 0 B. S/T)V /S/T)p = ∞ C.S/T)V / S/T)p = Cp/CV D.S/T)V / S/T)p = Cp/CV

34) 在下列状态变化中，哪些可以应用公式 dU =TdS - pdV ? ( ) A.NO2气体缓慢膨胀,始终保持化学平衡NO2  NO + (1/2)O2

B.NO2气体以一定速度膨胀，解离出来的NO + (1/2)O2总是低于平衡组成 C.SO3气体在不解离为SO2 + (1/2)O2的条件下膨胀 D.水在-10℃时等温结冰

二、填空题

1) 在绝热封闭条件不，可逆过程的S ___ 0，自发过程的S ___ 0，非自发过程的S ___ 0。

2) 100C、1.5p 的水蒸汽变为100C，p 的液体水，则此过程的S ___ 0, G ___ 0。

3) 实际气体绝热自由膨胀，则该过程的U ___ 0，S ___ 0。 4) H2O在373.15K和101325Pa下通过强烈搅拌而蒸发，则

A. S ___ Q/T B. F ___ -W C. F ___ -Wf D. G ___ -Wf

5) 理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其U ___ 0，S ___ 0。

6) 某蛋白质在323.2K时变性并达到平衡状态，即天然蛋白质  变性蛋白质 已知该变性过程的rHm(323.2K)=29.288kJ·mol-1 ,则该反应的熵变 rSm(323.2K)= _____________J·K-1·mol-1。

三、是非题

1) 任意体系经一循环过程则其U，H，S，G，F 均为零，此结论对吗？（ ） 2) 可逆机的效率最高，用可逆机去牵引火车，可加快速度。（ ） 3) 凡是S > 0的过程都是不可逆过程，对吗？ （ ） 4) 体系由平衡态A变到平衡态B，不可逆过程的熵变一定大于可逆过程的熵变，对吗？ （ ）

5) 熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加，对吗？ （ ）