第二章热力学第二定律习题课.pdf

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1、1 第二章热力学第二定律一判断题：正确划 ()，错误划 () ( ) 1某化学反应的熵变可用反应热效应rHm被反应温度除求得，即THSmr。( ) 2在压力为 101.325KPa下，110的水变成水蒸气，所吸收的热为Q，则此过程的熵变为TQS。( ) 3若 S 0，则此过程一定能进行。( ) 若 S = 0，则此过程为可逆过程。( ) 4苯的熔点为 278.7K，则在 P 下，苯 (l, 278.7K) 苯(s, 278.7K)的G 0。( ) 51mol 理想气体在 300K，由 10p 定温膨胀到 p ，其 G = -5.7kJ，则该过程一定为不可逆过程。( ) 6根据熵增加原理，当系统

2、达到平衡时，其熵值最大。( ) 物质气化时，熵值增加，因此，气态比液态稳定。( ) 7对于理想气体的自由膨胀，由于是定温过程，故dU = 0，又因为其外压等于零，故 pdV = 0，根据 dU = TdSpdV，因此 TdS = 0，即该过程是等熵过程。( ) 8101325 Pa 、373.2 K 下的 1 mol 水向真空容器气化， 最后成为 101325 Pa, 373.2 K 的水汽，这是一个热力学不可逆过程，因是定温定压过程，故G 0， S(环境)0， S(环境) 0 (C) S(系统) = 0， S(环境) = 0 (D) S(系统) = 0， S(环境) 0 ( ) 2N2和 O

3、2混合气体的绝热可逆压缩过程中(A) U = 0 (B) A = 0 (C) S = 0 (D) G = 0 ( ) 3单组分体系，在正常沸点下汽化，不发生变化的一组量是(A) T，P，U(B) H，P，U(C) S，P，G(D) T，P，G( ) 4封闭体系中， W/ = 0，定温定压下进行的化学反应，可用下面哪个公式计算系统的熵变(A) S = QP /T(B) S = H/T(C) S = (H -G ) /T(D) S = nRTlnV2/V1( ) 5要计算 298 K，标准压力下，水变成水蒸汽 (设为理想气体 )的G，需知道的条件是(A) mpC(H2O、l) 和mpC(H2O、g

4、) (B)水的正常沸点下汽化热Hv,m及其熵变(C) mvC(H2O、l) 和mpC,(H2O, g) 及Hv ,m(D) mpC(H2O、l) 和mvC,(H2O, g) 及Hv, m( )6由热力学基本关系可以导出n mol 理想气体 B 的()TSV为(A) nR/V(B) nR/p (C) nR (D) R/p ( ) 7某化学反应在 300K、p 下，在试管中进行时，放热6104 J，若在相同条件下，通过可逆电池进行反应，则吸热6103J，该化学反应的熵变S系统为(A) -200 JK-1(B) 200 JK-1(C) -20 JK-1(D) 20 JK-1( ) 8上题反应在试管中

5、进行时，其环境的熵变S环为(A) 200 J K-1(B) -200 J K-1(C) -180 J K-1(D) 180 J K-1( ) 9在题 7 中，该反应系统可能做的最大非膨胀功为(A ) -66000 J (B) 66000 J (C) -54000 J (D) 54000 J ( ) 10在 383 K、p 下，1 mol 过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变为3 (A) S系统 0 S系统 0 S系统 0 (B) S系统 0 S系统0 (C) S系统 0 S系统 0 S系统0 (D) S系统0 S系统T2)相接触，最后终态温度为T。(3) 将理想气体 A 和 B 分离成纯

6、 A 和 B。(4) 303 K、p 的 H2O (l)向真空蒸发为 303 K、p 的 H2O (g)。(5) 化学反应 A(g) + B(g) C(g) + D(g) (6) 理想气体从 p1、V1、T1经绝热不可逆变化到p2、V2、T2。2下列过程中 U、H、S、G、A 何者为 0？(1) 非理想气体卡诺循环(2) 实际气体节流膨胀(3) 甲烷气体由 T1、p1绝热可逆膨胀到T2、p2(4) 孤立系统中任何过程(5) 理想气体定温定压混合31 mol 单原子理想气体， 始态温度为 T1=273 K、p1= 3 p 经则下列各过程的S孤立是0、0 或 = 0。(1) 绝热可逆膨胀到终态为2

7、 p(2) 绝热反抗恒外压为2 p 至终态压力为 2 p(3) 绝热可逆压缩到终态压力为4 p(4) 以恒定压力为 4 p ，绝热膨胀到终态压力为4 p4简单说下列过程 G 和S 计算(即如何设计过程 ) (1) 298 K、p 下，1mol 乙醇(l)变为乙醇 (g)的G、S(2) 268 K、p 下，1mol 过冷 H2O(l)变为 H2O(s)的G、S四计算题1 298.2K 和 5p 下的 1 dm3 O2 (g)经过绝热可逆膨胀至p 压力,求过程的 U、H、S、G、A。已知mS(298K，p )=204.8JK-1mol-1，Cp m（O2）=29.26 JK-1mol-1，气体可看作是理想气体。4 2将 Cd + 2AgCl CdCl2 + 2Ag 反应布置为电池，在298K、p 下反应在电池中可逆进行，作电功130.2 kJ，在此温度下CdCl2的mfH= -389.2 kJmol-1，AgCl 的mfH= -126.7 kJmol-1，求上述反应体系的rmU、rmH、rmG、rmA及可逆电池实际的热效应Q，并判断反应是否自发进行。31mol 理想气体 (Cv,m=3R/2)，始态温度为 0，压力为 101325Pa ，计算经下列状态变化的 G，已知mS(273)=108.8 J K-1mol-1(1) 定压下体积加倍(2) 定容下压力加倍(3) 定温下压力加倍