一、填空
1、状态性质中温度属于强度；石墨的燃烧焓等于相同条件下CO2(g)的生成焓。 2、功的定义式为?W=p外dV，绝热可逆过程体系的熵变＝0。 3、焓的定义式H=U+pV中的p代表体系的总压力
4、某一循环过程中系统对环境做功16kJ，此过程中系统与环境间交换的热Q =16 kJ。 二、判断
1、不可逆过程都是自发过程。 (× ) 2、绝热过程中体系的熵决不会减少。 (√ )
因373.15 K、p?时液态水向真空蒸发成同温度同压力蒸气为自发过程故?G < 0。(×) 4、理想气体向真空膨胀时?G < 0。 (√ ) 三、选择
1、在p?下，90℃的液态水汽化为90℃的水蒸气，体系的熵变： ( A ) A) ΔS体> 0 B) ΔS体< 0 C) ΔS体= 0 D) 难以确定 2、对于理想气体，下列关系式中哪个不正确？ （B）
3、若系统经历一任意不可逆过程后，则该系统的ΔS： （ D ） A) > 0 B) < 0 C) = 0 D)无法确定
4、恒容不做非体积功情况下，3mol理想气体自273K升温到283K吸热Q1，若2mol该气体同样自273K升温到283K吸热Q2，则 （ C ） A) Q1< Q2 B) Q1= Q2 C) Q1 >Q2 D) 无法比较Ql和Q2的相对大小 四、计算
1. 始态温度为300.15 K的1mol理想气由50 dm3经下列途径膨胀至100 dm3，⑴自由膨胀，⑵等温可逆膨胀；请分别计算各途径体系的Q、W、△U、△H、△S、△G。 ⑴过程等温W=△U=△H=Q=0, △S= QR/T=nRln(V2/V1)=5.76 J/K, △G=T△S=1729.7 J. 2. 解：DH = 40.64 kJ，W = 0
DU = DH－D( pV )≈DH－pVg≈DH－nRT = ( 40.64－1×8314×37310-3) J = 37.54 kJ DG = DH－TDS = 0，Q = DU－W = DU = 37.54 kJ DA = DU－TDS = ( 37.54－40.64 ) J=－3.10 kJ DAT,V < 0，故为不可逆过程
*3. (附加题) 始态为p1=202 650 Pa，T1=273 K的1 mol单原子理想气体，沿p/V=常数的可逆途径至终态p2=2p1，计算该过程的ΔU, ΔH, Q和W。
V1=nRT/p1= 0.0112 m3, p1/V1= p2/V2?V2=2V1?T2=4T1= 1092 K?ΔU=10213.5 J, ΔH =17022.5 J
CV,m＝1.5R，Cp,m＝2.5R, n =1, 令p/V=a则a = p1/V1=18093750 (Pa/m3) W = = =a(V22- V12)/2= 3404.6 J，Q=ΔU +W =13 618 J 第 二 章 热 力 学 第 二 定 律 试 卷 （二） 参 考 答 案 1. 对于克劳修斯不等式 , 判断不正确的是: 参考答案: C
(A) 必为可逆过程或处于平衡状态 (B) 必为不可逆过程 (C) 必为自发过程 (D) 违反卡诺原理和热力学第二定律
2．理想气体绝热向真空膨胀，则：( ) 参考答案: B
(A) ΔS = 0 ， W = 0 (B) ΔH = 0，ΔU = 0 (C) ΔG = 0，ΔH = 0 (D) ΔU = 0，ΔG =0 3．熵变ΔS是： (1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和 (3) 与过程无关的状态函数 (4) 与过程有关的状态函数 以上说法正确的是： 参考答案: C (A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 4
4. 计算熵变的公式 适用于下列哪个过程 : ( ) 参考答案: B
A:理想气体的简单状态变化 B:无体积功的的封闭体系的简单状态变化过程 C:理想气体的任意变化过程D: 封闭体系的任意变化过程 5． 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： 参考答案: B (A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (C) 不能断定 (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
6． 在标准压力，273.15 K下水凝结为冰，判断体系的下列热力学量中何者一定为零？参考答案: D (A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG
7． 水在 100℃，标准压力下沸腾时，下列各量何者增加？ 参考答案: A (A) 熵 (B) 汽化热 (C) 吉布斯自由能 (D) 蒸气压
8. 某体系等压过程 A -- B 的焓变 Δ H 与温度 T 无关，则该过程 : (B )
(A) Δ U 与温度无关 (B) Δ S 与温度无关 (C) ΔA 与温度无关 (D) Δ G 与温度无关 9． 在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是：参考答案: C (A) ΔU = 0 (B) ΔF = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 10． 在 270 K,101.325 kPa 下，1 mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则体系及环境的熵变应为:(B)
(A) ΔS(体系)< 0 ， ΔS(环境)< 0 (B) ΔS(体系)< 0 ， ΔS(环境)> 0 (C) ΔS(体系)> 0 ， ΔS(环境)< 0 (D) ΔS(体系)> 0 ， ΔS(环境)> 0
11． 理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变ΔS(体)及环境熵变ΔS(环)应为： 参考答案: B (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 12．一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? 参考答案: B (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 13. 下列过程中 Δ S 与负值的是哪一个 : ( ) 参考答案: B A:液态溴蒸发成气态溴 B:SnO 2 (s)+2H(g)=Sn(s)+2H2O(1) C:电解水生成 H 2 和 O2 D:公路上撒盐使冰融化
14． 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,吉布斯自由能值随温度升高如何变化? 参考答案: B
(A) ( G/ T)p> 0 (B) ( G/ T)p< 0 (C) ( G/ T)p= 0 (D) 视具体体系而定 15. 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 , 总的过程热力学量变化是:参考答案: D
(A) Q <0, W >0, Δ S >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 16. 吉布斯自由能的含义应该是 : ( ) 参考答案: D
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是在恒温恒压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 17． 下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式?答案：A (A)( T/ V)s=( T/
V)p (B)( T/ V)s=( T/ V)p (C)( T/ V)T=( T/ V)v (D)( T/ V)T= -( T/ V)p 18． 下列各式中哪个是化学势？ 参考答案: D
(A)( H/ n(B))T,S, (B)( F/ n(B))T,p, (C) ( G/ n(B))T,V, (D)( U/ n(B))S,V, 19． 298 K，标准压力下，有两瓶萘的苯溶液，第一瓶为 2 dm3（溶有 0.5 mol 萘）， 第二瓶为 1 dm3（溶有 0.25 mol 萘），若以μ1，μ2分别表示两瓶中萘的化学势，则：参考答案: C (A)μ1= 10μ2 (B)μ2= 2μ2 (C) μ1 = μ2 (D) μ1= 0.5μ2
20． 重结晶制取纯盐的过程中，析出的 NaCl 固体的化学势与母液中 NaCl 的化学势比较，高低如何？ 参考答案: C (A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较 21． 热力学第三定律可以表示为： 参考答案: B
(A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零 (C) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零 22．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 ΔS > 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： 参考答案: C (A) (1)，(2) (B) (3)，(4) (C) (2)，(3) (D) (1)，(4)
23． 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： 参考答案: A (A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D) 不能确定 24． 在263 K的过冷水凝结成263 K的冰,则： 参考答案: A (A) ΔS<0 (B) ΔS>0 (C) ΔS=0 (D) 无法确定
25． 在标准压力和268.15 K下,冰变为水,体系的熵变ΔS体应： 参考答案: A (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 26 ． 1mol 范德华气体的 应等于 : ( ) 参考答案: A
27． 对于吉布斯－杜亥姆公式，下列叙述不正确的是：（ ）参考答案: C 28．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：参考答案: C
(A) ΔS > 0，ΔH > 0 (B) ΔS > 0，ΔH < 0 ；(C) ΔS < 0，ΔH > 0 ；(D) ΔS < 0，ΔH < 0 。
29．ΔG = ΔA的过程是：参考答案: B
(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) 。
30．等温等压下进行的化学反应，其方向由?rHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式：参考答案: B (A) ΔrSm = ΔrHm/T ；(B)ΔrSm > ΔrHm/T ； (C) ΔrSm ≥ ΔrHm/T ；(D)ΔrSm ≤ ΔrHm/T 。
31． 25℃时，1 mol 理想气体等温膨胀，压力从 10 个标准压力变到1个标准压力，体系吉布斯自由能变化多少？ 参考答案: D
(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ (C) 1.24 kJ (D) -5.70 kJ
32． 对273 K到277 K的水进行绝热可逆压缩（已知水在277 K时密度最大），水的温度将： 参考答案: B（A） 上升 （B） 下降 （C） 不变 （D）不确定 33． 从热力学基本关系式可导出 ( U/ S)v等于： 参考答案: A (A) ( H/ S)p (B) ( F/ V)T (C) ( U/ V)s (D) ( G/ T)p
34． 某气体状态方程为p =f(V)T，f(V) 仅表示体积的函数，恒温下该气体的熵随体积V的增加而： 参考答案: A (A) 增加 (B) 下降 (C) 不变 (D) 难以确定 35． 对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是： 参考答案: D (A) ( H/ S)p = T (B) ( F/ T)v = -S (C) ( H/ p)s = V (D) ( U/ V)s = p 36． 1 mol某气体的状态方程为 pV(m)= RT + bp，b 为不等于零的常数，则下列结论正确的是： 参考答案: B (A) 其焓H只是温度T的函数 (B) 其内能U只是温度T的函数 (C) 其内能和焓都只是温度T的函数 (D) 其内能和焓不仅与温度T有关，还与气体的体积V(m)或压力p有关
37． 苯的正常沸点为 80℃，估计它在沸点左右温度范围内，温度每改变 1℃，蒸气压的变化百分率约为： 参考答案: A (A) 3% (B) 13% (C) 47% (D) 难以确定
38． 273 K，10个标准大气压下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为： 参考答案: C
(A) μ(l) > μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
39． 将 1 mol 甲苯在 101.325 kPa，110 ℃（正常沸点）下与 110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成 101.325 kPa 下的蒸气。该过程的： 参考答案: B (A) ΔvapSm= 0 (B) ΔvapGm= 0 (C) ΔvapHm= 0 (D) ΔvapUm= 0
40． 在101.3 kPa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? 参考答案: B
(A) ΔS(体) > 0 (B) ΔS(环)不确定 (C) ΔS(体)+ΔS(环)>0 (D) ΔS(环)< 0 41． 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？ 参考答案: B (A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀
42． 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？ 参考答案: C (A) ΔH (B) ΔG (C) ΔS (D) ΔU
43．373.2K、101325Pa的水，使其与大热源接触，向真空蒸发成为373.2K、101325Pa下的水气，对这一个过程，应选用哪一个作为过程方向的判据：参考答案: B (A) ΔU ； (B) ΔA ； (C) ΔH ； (D) ΔG 。
44．热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp，可适应用下列哪个过程：参考答案: B (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 45．n摩尔理想气体的 的值等于： 参考答案: D
46．在 -10℃、101.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程中，下列哪个公式可以适用：参考答案: B (A) ΔU = TΔS； (B) ； (C) ΔH = TΔS + VΔp； (D) ΔGT,p = 0。 30．对于双原子分子的理想气体， 应等于：参考答案: B