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 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 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。
S
H T
S
H 计算。
>0，所以该过程为自发过程。
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
计算该过程的熵变？ 22．在 100℃、p 100℃、p
S
R ln
V V
2
V1 变到 V2，能否用公式：
S
R ln
V V
2 1
1mol 水与 100℃的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成
?S、?S(环)。 的适用条件是什么？
23． 1 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 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
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化合为 HCl(g) ，光能忽略，气体为理想气体，巳知
f
H m (HCl) = - 94.56kJ m·ol
- 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
0
0
1mol N 2，其状态分 Q、W、?U、?H、
别为 298K、p 与 298K、10p ，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则 ?S 中，哪些为零？ 二、单选题： 1．
S
H 适合于下列过程中的哪一个？ T
(A) 恒压过程 ； (B) 绝热过程 ； (C) 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：
(A) 跑的最快 ； (B) 跑的最慢 ； (C) 夏天跑的快 ； 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 ； (C) 总是增大 ； 4． 对于克劳修斯不等式
(D) 冬天跑的快 。
(D) 总是减小 。
dS
Q
T
环
，判断不正确的是：
；
(A) dS
dS (B)
Q T Q T Q Q
环
必为可逆过程或处于平衡状态 必为不可逆过程
；
环
(C) dS (D) dS
T T
必为自发过程 ；
违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生
。
环
环
5． 下列计算熵变公式中，哪个是错误的：
(A) 水在 25℃、p 下蒸发为水蒸气：
Q ； (B) 任意可逆过程：
S
dS
T
R
0
S
H T
G
；
Q
环境
体
系
T
(C) 环境的熵变：
环
；
S
H 。 T
(D) 在等温等压下，可逆电池反应：
6． 当理想气体在等温 (500K) 下进行膨胀时，求得体系的熵变
1
?S = l0 J K ·
，若该变化中所
- 1
做的功仅为相同终态最大功的 (A) 5000 J ；
10
，该变化中从热源吸热多少？
(B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。
H
T
V
7．1mol 双原子理想气体的 (A) 1.5R ；
是：
(C) 3.5R ；
(D) 2R 。
(B) 2.5 R ；
8． 理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：
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(A) ?S(体) > 0 ，?S(环) > 0 ； (C) ?S(体) > 0 ，?S(环) = 0 ； (B) ?S(体) < 0 ，? S(环) < 0 ； (D) ?S(体) > 0 ，? S(环) < 0 。
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9． 一理想气体与温度为 T 的热源接触，分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一 终态，已知 W R
2WIr S Ir ；
，下列式子中不正确的是：
(B)
S体
S
(A)
S R
；
S
Ir
(C)
SR 2Q
Ir
T ；
R
(D)
S (等温可逆 )
总
S
环
0 ， S
总
(不等温可逆 )
S体 S
环
0 。
dU
S
pdV T
10． 计算熵变的公式
(A) 理想气体的简单状态变化 (C) 理想气体的任意变化过程
适用于下列：
(B) 无体积功的封闭体系的简单状态变化过程 (D) 封闭体系的任意变化过程 ；
；
； ；
11． 实际气体 CO2 经节流膨胀后，温度下降，那么： (A) ?S(体) > 0 ，?S(环) > 0 ； (B) ?S(体) < 0 ，? S(环) > 0 ； (C) ?S(体) > 0 ，?S(环) = 0 ； (D) ?S(体) < 0 ，? S(环) = 0 。 12．2mol 理想气体 B，在 300K 时等温膨胀， W = 0 时体积增加一倍，则其 (A) - 5.76 ；
(B) 331 ；
(C) 5.76 ；
? S(J ·K
-
1)为：
(D) 11.52 。
13． 如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：
(A) 图⑴ ； (B) 图⑵ ； (C) 图⑶ ； (D) 图⑷ 。
14． 某体系等压过程 A→B 的焓变 ?H 与温度 T 无关，则该过程的： (A) ?U 与温度无关 ； (B) ?S 与温度无关 ； (C) ?F 与温度无关 ；
(D) ?G 与温度无关 。
15． 等温下，一个反应 aA + bB = dD + eE 的 ?rCp = 0 ，那么： (A) ?H T 无关， ?S T 无关， ?G T 无关 ； (B) ?H T 无关， ?S T 无关， ?G T 有关 ； (C) ?H T 无关， ?S T 有关， ?G T 有关 ； (D) ?H T 无关， ?S T 有关， ?G T 无关 。
16． 下列过程中 ?S 为负值的是哪一个： (A) 液态溴蒸发成气态溴 ； (B) SnO2(s) + 2H2(g) = Sn(s) + 2H 2O(l) ； (C) 电解水生成 H2 和 O2 ；
(D) 公路上撤盐使冰融化
。
17． 熵是混乱度 (热力学微观状态数或热力学几率 (A) 同一种物质的
m
)的量度，下列结论中不正确的是：
g S
m
l S s
S
m
；
(B) 同种物质温度越高熵值越大 ； (C) 分子内含原子数越多熵值越大 ； (D) 0K 时任何纯物质的熵值都等于零 。
18．25℃时，将 11.2 升 O2 与 11.2 升 N2 混合成 11.2 升的混合气体，该过程： (A) ?S> 0 ，?G < 0 ； (B) ?S< 0 ，?G < 0 ； (C) ?S= 0 ，?G = 0 ； (D) ?S= 0 ，?G < 0 。
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