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。 H 11．相变过程的熵变可由 S 计算。 T 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 H S >0，所以该过程为自发过程。 T 15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方 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 V 2 V1 变到 V2，能否用公式： S R ln V1 计算该过程的熵变？ 22．在 100℃、p 时，1mol 水与 100℃的大热 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)。 V2 23． S R ln 的适用条件是什么？ V1 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 1 (p , T )状态； , T )状态绝热可逆变化到 26．一个刚性密闭绝热箱中，装有 H 2 与 Cl 2 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 f H m (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 两部分，隔板两边各有 1mol N 2，其状态分别为298K、p0 与 298K 、10p0，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则 Q、W、?U、?H 、? S 中，哪些为零？ 二、单选题： H 1． S T 适合于下列过程中的哪一个？ 恒压过程 ；(B) 绝热过程 ； 恒温过程 ； (D) 可逆相变过程 。 2．可逆热机的效率最高， 因此由可逆热机带动的火车： 跑的最快 ； (B) 跑的最慢 ； (C) 夏天跑的快 ； (D) 冬天跑的快 。 3．在一定速度下发生变化的孤立体系， 其总熵的变化是什么？ (A) 不变 ； (B) 可能增大或减小 ； 总是增大 ；(D) 总是减小 。 4．对于克劳修斯不等式 dS Q T环 ，判断不正确 的是： (A) dS Q T环 必为可逆过程或处于平衡状态 ； (B) dS Q T环 必为不可逆过程 ； (C) dS Q T环 必为自发过程 ； (D) dS Q T环 违反卡诺定理和第二定律， 过程不可能自发发生 。 5．下列计算熵变公式中，哪个是错误的： 0 H G (A) 下蒸发为水蒸气： S ；