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?