第三章习题答案

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第三章 热力学第二定律

1、在T1=750K的高温热源与T2=300K的低温热源间工作一卡诺可逆热机,当其从高温热源Q1=250kJ时,该热机对环境所做的功W=

-150

Kj,放至低温热的热Q2= -100 kJ。

2、以汞为工作物质时,可逆卡诺热机效率为以理想气体为工作物质时的 100% 。

(可逆热机效率与工质无关)

3、液体苯在其沸点下恒温蒸发,则此过程的△U 大于零; △H 大于零;△S 大于零;

△G 等于零 。

4、将1mol 温度为100℃ 、压力为101.325kPa的液体水投入一密封真空容器中,并刚好完全蒸发为同温同压的水蒸气,则此过程的△H 大于零;△S 大于零 ;

△G 等于零 。

5、H2与O2均为理想气体,当经历如下所示的过程后,则系统的

△U 等于零 ; △H 等于零 ; △S 等于零 ; △G 等于零 。

6、732 K时,反应NH4Cl(s)==NH3(g)+HCl(g)的 rG=-20.8 kJ·mol-1,rH=154

kJ·mol-1,则该反应的rS = 239 J·K-1·mol-1 。

7、某双原子理想气体3 mol从始态300 K,200 KPa下经过恒温可逆膨胀到150KPa,则其过程的功W是 -2152.6 J。

8、某双原子理想气体3 mol从始态350K,200 KPa下经过绝热可逆膨胀到235.5

K平衡,则其过程的功W是 -7139.6 J。

9、在真空密封的容器中,1mol温度为100℃、压力为101.325 kPa的液体水完全蒸发为100℃、101.325 kPa的水蒸气, 测得此过程系统从环境吸热37.53kJ,则此过程的△H= 40.63 kJ, △S= 108.88 J·K-1, △G= 0 kJ。

判断题

1、绝热过程都是等熵过程。×

2、理想气体的熵变公式SnCVVnCpppV,,lnlnmm2121只适用于可逆过程。×

3、等温等压且不涉及非体积功条件下,一切吸热且熵减小的反应,均不能自动发生。√

4、若隔离系统内发生了一不可逆过程,则该隔离系统的△S增加。√

5、不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。×

选择题

1、任意两相平衡的克拉贝龙方程dT / dp = TVHmm/,式中Vm及Hm的正负号B

A.一定是相反,即 Vm> 0,Hm< 0;或 Vm< 0,Hm> 0;

B.可以相同也可以不同,即上述情况均可能存在。

C.一定是Vm> 0,Hm>0 ;

D. 一定是Vm <0,Hm< 0 ;

2、下列热力学四个基本方程中不正确的式子是:D

A. dU= TdS-PdV;

B. dH= TdS+VdP ;

C. dG=-SdT+VdP; D. dA=-SdT+PdV 。

3、液态水在100℃及101325 kPa下汽化成水蒸气,则该过程的D

A. H = 0 ;B. S = 0;C. A = 0;D. G = 0 。

4、已知某化学反应的∑B•Cp, m(B) > 0,则从T1升温到T2时,该反应的rH与rS都 : C

A. 不随温度升高变化; B. 随温度升高而减小;

C. 随温度升高而增大; D. rH增大rS减小。

5、对于只作膨胀功的封闭系统,的值是:B

A. 大于零; B. 小于零; C. 等于零; D. 不能确定。

6、某封闭物系进行了一个过程时,D

A. 物系的熵值一定增加; B. 过程可逆则物系的熵差等于零;

C. 物系的熵值一定减小; D. 物系的熵差可能大于零也可能小于零。

7、在263K和101.325Kpa,1mol过冷水结成冰,则系统、环境的熵变及总熵变为 C

A.0系统S,0环境S,0总熵变S VTA

B.0系统S,0环境S,0总熵变S

C.0系统S,0环境S,0总熵变S

D.0系统S,0环境S,0总熵变S

8、 A(l)+0.5B(g)=C(g) 在500K、恒容条件下反应了 1mol进度时热效应为-10.0

kJ。若该反应气体为理想气体,在500K、恒压条件下同样反应了 1mol进度时,则热效应为: D kJ

A. 7.92; B. -12.1; C. 10.0; D. -7.92

9、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 C

A. 可以达到同一终态;

B. 可以达到同一终态,但给环境留下不同的影响;

C. 不可能达到同一终态。

D.无法确定

答: “C不可能到达同一终态 ”

10、公式∆H=Qp适用于下列哪个过程 B

A. 理想气体从1013.25kPa反抗恒定的外压101.325kPa膨胀;

B. 273K, 101.325kPa下冰融化成水;

C. 298K, 101.325kPa下点解CuSO4水溶液;

D. 气体从状态I等温变化到状态II

11、由物质的量为n的某纯理想气体组成的系统,若要确定该系统的状态,则系统的 D 必须确定。

A. p B. V C. T,U D. T,P

12、2. 根据热力学第二定律,在一循环过程中 C 。

A.功与热可以完全互相转换;

B.功与热都不能完全互相转换;

C.功可以完全转变为热,热不能完全转变为功;

D.功不能完全转变为热,热可以完全转变为功.

13. 在一带活塞绝热气缸中,W’= 0条件下发生某化学反应后,系统的体积增大,温度升高,则此反应过程的W B ,△rU B ,△rH C ,△rS A ,△rG

B 。

A. 大于零; B.小于零; C. 等于零; D. 可能大于也可能小于零.

14、在下过程中,△G =△A 的过程为 C 。

A. 液体在正常沸点下汽化为蒸气;

B. 理想气体绝热可逆膨胀;

C. 理想气体A与B在恒温下混合;

D. 恒温、恒压下的可逆反应过程。

15、理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀,吸热Q,所做的功是变到相同终态的最大功的20%,则系统的熵变为:C

A.Q/T B. 0

C. 5Q/T D.-Q/T