物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案

物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案

第二章 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。 5.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。

6.由于系统经循环过程后回到始态,?S = 0,所以一定是一个可逆循环过程。 7.平衡态熵最大。

8.在任意一可逆过程中?S = 0,不可逆过程中?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计算。

12.当系统向环境传热时(Q < 0),系统的熵一定减少。

13.一切物质蒸发时,摩尔熵都增大。 14.冰在0℃,p下转变为液态水,其熵变

?S??S??HT>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

?HT

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。 21.是非题:

⑴“某体系处于不同的状态,可以具有相同的熵值”,此话对否?

⑵“体系状态变化了,所有的状态函数都要变化”,此话对否?

⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点?

⑷ 自然界可否存在温度降低,熵值增加的过程?举一例。

⑸ 1mol理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V1变到V2,能否用公式: 计算该过程的熵变?

22.在100℃、p时,1mol水与100℃的大热

?V2?S?Rln??V?1????

源接触,使其向真空容器中蒸发成

100℃、p的水蒸气,试计算此过程的?S、?S(环)。

23.的适用条件是什么?

24.指出下列各过程中,物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为零?

⑴ 理想气体自由膨胀过程; ⑵ 实际气体节流膨胀过程;

⑶ 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态;

⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl;

⑸ 0℃、p时,水结成冰的相变过程; ⑹ 理想气体卡诺循环。

25.a mol A与b mol B的理想气体,分别处于(T,V,pA)与(T,V,pB)的状态,等温等容混合为 (T,V,p)状态,那么?U、?H、?S、?A、?G何者大于零,小于零,等于零?

26.一个刚性密闭绝热箱中,装有H2与Cl2混合气体,温度为298K,今用光引发,使其化合为HCl(g),光能忽略,气体为理想气体,巳知?H(HCl) = -94.56kJ·mol-1,试判断该过程中?U、?H、?S、?A、?G是大于零,小于零,还是等于零?

27.在一绝热恒容箱内,有一绝热板将其分成

fm?V2??S?Rln??V???1?

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