物理化学热力学第二定律例题

9．在真空密闭的容器中1mol100?C，101.325kPa的液体水完全蒸发为100?C，101.325kPa的水蒸气，此过程的?H（ ）；?S( )； ?A( )；?G( ) 。 A. >0 B.=0 C.<0 D.无法确定 答案：A A C B

此过程状态函数改变量与水在100℃,101.325kPa下的蒸发过程状态函数改变量完全相同。

10．1克-10℃的水凝固成-10℃的冰，其?S 为多少（ ） A． -80/273 +（0.49-1.00）ln263/273; B. 80/263

C. 80/273 +（0.49-1.00）ln263/273; D.-80/263 答案：A

11. 25℃时将始态为a的N2和101.325kPa的H2分别放在体积相等、被隔板隔开的两个室内，当拿开隔板，使两种气体等温混合时其吉布斯自由能G如何变化（ ）

A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定 答案：C

12． 在101.325kPa, 101℃下水变为水蒸气, 系统的（ ）

A. ?G = 0 B. ?G < 0 C. ?G > 0 D. ?S = Qp/374.15K E. Qp = 可逆相变热 F. ?H = Qp G. ?S(总) > 0 H. ?S(总) < 0 I. ?S(总) = 0 答案：BFG

13．系统经历一个不可逆循环后（ ）

A. 系统的熵增加 B. 系统吸热大于对外作功 C. 环境的熵一定增加 D. 环境内能减少 答案：C

14. 在 101.325 kPa 和 1℃时, 冰变为水, ?S(系) （ ）, ?S(环) （ ）, ?S(系) + ?S(环) （ ）, ?G(系)（ ） .

A. > 0 B. < 0 C. = 0 D. 不定 答案：ABAB

15. 100℃, 101.325 kPa的H2O(l)在真空容器中蒸发为100℃, 101.325 kPa的H2O(g), 该过程的（ ）

A. ?U = 0 B. ?G = 0 C. ?S = Q / 373.15K D. ?H = Q 答案：B

16． 在绝热密闭刚性容器中发生某一化学反应，系统终态温度升高，压力增大，则此过程?U （ ）?H（ ）?S( ) ?Samb( ) A. >0 B.=0 C.<0 D.无法确定 答案：B；A；A；B

?H?V?p?0；根据熵增原理，绝热不可逆过程?S?0。

17. 理想气体在绝热条件下经恒外压压缩至稳定, 系统和环境的熵变应为（ ） A. ?S(系) > 0, ?S(环) > 0 B. ?S(系) < 0, ?S(环) < 0 C. ?S(系) < 0, ?S(环) > 0 D. ?S(系) > 0, ?S(环) < 0 E. ?S(系) > 0, ?S(环) = 0 F. ?S(系) = 0, ?S(环) > 0 答案：E

18．下列哪一种物质在0K的标准熵是0 （ ）

A． 理想溶液 B. 理想液体 C. 理想气体 D. 完美晶体 答案：D

19．在一带活塞的绝热气缸中发生某一化学反应，系统终态温度升高，体积增大，则此过程W（ ） ?H（ ）?S( ) ?G( ) A. >0 B.=0 C.<0 D.无法确定 答案：C；B；A；C

?H?Qp?0;?G????TS???T2S2?T1S1?0

20.对于双原子分子的理想气体，??T/?V?S应等于（ ） A．

5T2T5V7T B. C. D. ? 3V5V3T5V答案：B

??21．在25?C时，?fGm（石墨）（ ），?fGm（金刚石）（ ）。

A. >0 B. =0 C. <0 D. 无法确定 答案：B；A

22．对于理想气体，下列偏微分中，数值小于零的是（ ） A

??H?S?p. b. ??H?P?s c. ??G?P?T d. ??S?p?T

答案：D

??S???V????????0 ??p???T?p??T23．加压的液态氨NH3（l）通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH3（g），则此过程的?U（ ）；?H（ ）；?S（ ）。 A. >0 B.=0 C.<0 D.无法确定 答案：C；B；A

?U??H??pV????pV???p2Vg?p1V1?0；节流膨胀过程?H?0；Q?0；

?S?0。

三．简答题

1. 系统经一绝热不可逆过程由A态变到B态，其熵变为?S1（如图），

能否经绝热可逆过程使系统由B态再回到A态？为什么？ A 不可逆?S1

B

经一绝热不可逆过程由A态变到B态， ?S1?0，即?SB??SA，若经绝热可逆过

程使系统由B态再回到A，则必须?S2=0，即SB=SA，?不能进行

2．一反应在等温等压下自发进行，其?rHm? 0 ，则反应的?S也小于零。 正确与否，解释之。

等温等压下自发进行，则?rGm? 0，而?G = ?H - T?S ? 0，?S ??H / T即可，

不一定?S必须小于零。

3. 指出下列公式适用范围:

（1）?S?nRlnp1TVT?Cpln2?nRln2?CVln2 p2T1V1T1（2） dU = TdS ? pdV （3） ?G =

?Vdp

??p?T

??H???G??（4） ? ??? = ???

??p?Sdlnp?VapHm?（5） dTRT2（1）理想气体从始态p1、V1、T1经历任何过程到达终态p2、V2、T2。 （2）封闭系统平衡态，不作非体积功的一切过程。（3）封闭系统平衡态，不作

非体积功，且恒温过程 （4） 封闭系统平衡态，不作非体积功（5） 蒸发过程，气体为理想气体

4. 请画出卡诺循环在下列坐标上的示意图：

T T S

O P O S O V

U T

O S O H

T 2 1 T 1 2 S 2 3

3 4 4 3 1 4 O P O S O V