第三章热力学第二定律
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第三章 热力学第二定律
自测题
㈠ 填空题
1.在高温热源T
1和低温热源T
2之间的卡诺循环, 其热温熵之和
12
12QQ
TT。循环过程的热级效率
。
2.任一不可逆循环过程的热温熵之和,可以表示为
0Q
T
不可逆。
3.在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的
sys0S；
amb0S。
4.系统经可逆循环后,
S（ ）0, 经不可逆循环后
S（ ）。
（填>,=,<）。
5.某一系统在与环境300K大热源接触下经历一不可逆循环过程,
系统从环境得到10kJ的功,则系统与环境交换的热
Q；
sysS；
ambS
6.下列过程的△U、△H、△S、△G何者为零
⑴ 理想气体自由膨胀（ ）；
⑵ H
2（g）和Cl
2（g）在绝热的刚性容器中反应生成HCl（g）
的过程( )；
⑶ 在0 ℃、101.325 kPa下水结成冰的相变过程（ ）。
⑷ 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程( )。
⑸ 实际气体节流膨胀过程（ ）。
7.一定量理想气体与300K大热源接触做等温膨胀,吸热
Q=600kJ,对外所做功为可逆功的40%,则系统的熵变
S。
8. 1 mol O
2(p
1,V
1,T
1)和1 mol N
2(p
1,V
1,T
1)混合后，总压为2 p
1，
总体积为V
1，温度为T
1，此过程的△S（ ）0（填＞，＜或＝，
O
2和N
2均可看作理想气体）。
9.热力学第三定律用公式表示为：
*
mS。
10. 根据 dG =－
SdT+Vdp可知任一化学反应的
（1）
rmΔ
TG
p
（ ）；
（2）
rmΔ
PG
T
（ ）；
（3）
rmΔ
PV
T
（ ）。
11.某理想气体在500 K、100 kPa时,其
m
TS
p
( )（要求
填入具体数值和单位）。
12.任一化学反应的
rm
pS
T
$
,因此一定温度范围内化学
反应的
rmS$不随温度变化的条件是( )。
13. 一定量理想气体,恒温条件下熵随体积的变化率
TS
dV
;一定量范德华气体,恒温条件下熵随体积的变化率
TS
V
。
14. 1 mol双原子理想气体由始态370 K、100 kPa分别经①等压
过程；②等容过程；加热到473 K，则①、②两个过程下列物理量的
关系是：Q
1（ ）Q
2；W
1（ ）W
2；
△H
1（ ）△H
2；△S
1（ ）△S
2（填＞，＜或＝）。
15. 某气体的摩尔定压热容和摩尔定容热容分别为C
p,m、C
V,m
⑴ 在S-T图上画出等压升温线和等容升温线；
⑵ 图中某温度下等压线与等容线斜率之比为（ ）。
16. 1 mol理想气体由始态Ⅰ（p
1,V
1,T
1）分别经绝热可逆和绝热向真空膨胀至相同体积V
2，其相应的终态为Ⅱ（p
2,V
2,T
2）及Ⅲ
（p
3,V
2,T
3），则在两个终态间的关系为T
2（ ）T
3；p
2（ ）p
3；
S
2（ ）S
3（填＞，＜或＝）。
17.已知25℃时Hg(l)的
531
m1.48210mmolV
,恒压热膨胀系数
1
V
pV
VT
=1.82×10-4
K-1
.在恒温25℃时将1mol Hg(l)由100kPa加压
到1100kPa,假设此过程汞的体积变化可忽略不计,则此过程的△S =
（ ）。
18.乙醇液体在常压、正常沸点温度下蒸发为乙醇蒸气，此过程
的△H与△S的关系式( ); △H与Q的关系式( );计算△H所需
的热力学基础数据：( ),所依据的公式形式为( )。
19. 指出下列各热力学关系式的成立条件：
⑴ △G＝
△H－
T△S （ ）；
⑵ dG＝－
SdT＋Vdp ( )； ⑶2
1ΔlnV
SnR
V
( )。
20. 指出下列各关系式的应用条件：
(1) △G＝－W＇
： （ ）；
(2) △S≥0 ( ＞0自发；＝0平衡)：（ ）； (3) δ
dQ
S
T ： ( )。
21. 1 mol理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson实验）压力自
p
1降低到p
2，此过程的△A（ ）0，△U（ ）0 ,（填>，=或<）。
22. 在0 ℃、101.325 kPa下液态水的摩尔熵（ ）冰的摩
尔熵；液态水的摩尔吉布斯函数（ ）冰的摩尔吉布斯函数（填
＞，＜或＝）。
23.2mol理想气体在300K下 100 kPa压缩至1 MPa，并放热10
kJ，此过程的
11
mΔJKmolS
$
24.
表达式
21
12'ΔΔΔlnlnVp
QWTSGAnRTnRT
Vp适用条
件为（ ）。
25.已知在汞的熔点-38.87℃附近,液体汞的密度小于固体汞的
密度,因此汞的熔点随外压增大而( )，所依据的公式形式
为( )。
㈡ 选择题
1. 理想气体与温度为T的大热源接触并作等温膨胀吸热Q，所
作的功是变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为（ ）。
(a) Q/T； (b)0； (c)5Q/T； (d)－Q/T。
2.封闭系统中
'0W时的等温等压化学反应，可用（ ）式来计
算系统的熵变。 (a)Q
S
T； (b)H
S
T
； (c)HG
S
T
； (d)
2
1lnV
SnR
V。
3.在隔离系统中发生的( )过程,系统的熵变
0S。
(a)任何； (b)循环； (c) 可逆； (d) 不可逆。
4.具有相同状态n,T,V的氧气和氮气,在维持恒温恒容条件下混合
此过程系统的熵变
S。
(a)0； (b)
ln2nR； (c)
ln2nR； (d)
2ln2nR
5. 系统经过一个不可逆循环后，其
S（ ）。
(a)
0,0SS
环系统； (b)
0,0;SS
环系统
(c)
0,0SS
环系统； (d)
0,0SS
环系统
6. 在p
压力下,将2 mol、90 ℃的H
2O(l)与1 mol、20 ℃的H
2O(l)
在一绝热器中混合,此过程（ ）。
(a)0S
； (b)0S
； (c)0S
；
(d)不能判断
S的符号。 7. 如图,将隔板抽走后,左、右的气体（可视为理想气体）发生
混合,此等温等压混合过程的ΔS =( )J·K－1
·mol－1
。
(a)0； (b) 5.595； (c)－5.595； (d)11.87。
8. 298 K和101.325 kPa下，若把Pb和Cu(CH
3COO)
2的反应安
排在电池中以可逆的方式进行。系统作出电功91.84 kJ,同时电池吸
热213.6 kJ。则（ ）。
(a)△U＞0，△S＜0； (b)△U＜0，△S＞0；
(c)△U＜0，△S＜0； (d)△U＞0，△S＞0。
9.在101.325 kPa, －5℃过冷水结冰,则此过程的△H( );
△S( ); △G( ); △S
amb( )。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。
10. 在－10 ℃、p
压力下， 过冷水自动凝结成冰，若此过程的
熵变为
S，且过程的热为Q，则（ ）。
(a)0,0Q
SS
T
； (b)0,0Q
SS
T
；
(c)
0,0Q
SS
T； (d)
0,0Q
SS
T
11.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，此过程的△U( )，△H( )，△S( )，△S
amb( )。
(a) >0; (b) =0; (c) <0; (d)无法确定。
12. 一定量的理想气体经一等温不可逆压缩过程，则有（ ）。
(a)△S＞0； (b)△S＝0；
(c)△S＜0； (d) 无法判断△S的正负。
13. 1 mol理想气体从始态p
1 ，V
1，T
1分别经两种不同途径变化0.4molA 0.6molB
25℃ 25℃
100kPa 100kPa
