北京理工大学物理化学考研模拟题1

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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、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 自发过程的熵变?S?0 相变过程的熵变可由?S??H计算 T当系统向环境传热时（Q<0），系统的熵一定减少 一切物质蒸发时，摩尔熵都增大 冰在0?C，p下转变为液态水，其熵变?S??H>0所以该过程为自发过程 T自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向 吉布斯函数减少的过程一定是自发过程 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 系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。 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 ?U?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，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： （1）”某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值”，此话对否？ （2）”体系状态变化了，所有的状态函数都要变化”，此话对否？ （3）绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点？ （4）自然界可否存在温度降低，熵值增加的过程？举一例 22、在100?C、p时，1Mol水与100?C的大热源接触，使其向真空容器中蒸发成100?C、p的水蒸气，试计算此过程的?S、?S（环） 23、?S?Rln(V2)的适用条件是什么？ V124、指出下列各过程中，物系的?U、?H、?S、?A、?G中何者为0？ ⑴理想气体自由膨胀过程 （2）实际气体节流膨胀过程

（3）理想气体由（p1，T1）状态绝热可逆变化到（p2，T2）状态 （4）H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl （5）0?C、p时，水结成冰的相变过程

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（6）理想气体卡诺循环

25、amolA与bmolB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是大于0，小于0还是等于0 26、一个刚性密闭绝热箱中，气体的理想气体，已知?fHm(HCl)??94,56kJ?mol，试判断该过程中?U、?H、?S、?A、?G是大于0，小于0还是等于0

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lmolN2,其状态分别为298K、p与298K、10p，若以全部气体为体系，抽去隔板后，则Q、W、?U、?H、?S中，哪些为0 二、单选题 1、?S??1?H适合于下列过程中的哪一个？ TA、恒牙过程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D、冬天跑的快 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D、总是减小 4、由于克劳修斯不等式dS??Q/T环，判断不正确的是 A、dS??Q/T环必为可逆过程或处于平衡状态 B、dS??Q/T环必为不可逆过程 C、dS??Q/T环必为自发过程 D、dS??Q/T环违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生 5、下列计算熵变公式中，哪个是错误的 A、水在25?C、p下蒸发为水蒸气：?S?B、任意可逆过程：dS??C、环境的熵变：?S?H??G T??Q?? ?T??R环境=—Q体系/T环 D、在等温等压下，可逆电池反应?S??H T6、当理想气体在等温（500k）下进行膨胀时，求得体系的熵变?S?10J?K?1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的

1，该变化中从热源吸热多少？ 10A5000J B500J C50J D100J

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7、1mol双原子理想气体的?H??T?V是

A1.5R B2.5R C3.5R D2R

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：

A、?S(环)>0，?S(环)>0 B、?S(环)<0,?S(环)>0 C、?S(环)>0，?S(环)=0 D、?S(环)>0，?S(环)<0 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WR=2Wlr，下列式子中不正确的是

A、?SR>?SIr B、?SR=?SIr C、?SR=2QIr/T D、?S总（等温可逆）=?S体+?S环=0，?S总（等温可逆）=?S体+?S环>0 10、计算熵变的公式?S?dU?pdV?T适用于下列: A.理想气体的简单状态变化 B．无体积功的封闭体系的简单状态变化过程 C.理想气体的任意变化过程 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(环)>0，?S(环)>0 B、?S(环)<0,?S(环)>0 C、?S(环)>0，?S(环)=0 D、?S(环)<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?S(J?K?1)为 A．-5.76 B.331 C.5.76 D.11.52 13、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是

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（4）

A.图1 B.图2 C.图3 D.图4

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与T无关，?S与T无关，?G与T无关 B.?H与T无关，?S与T无关，?G与T有关 C.?H与T无关，?S与T有关，?G与T有关 D.?H与T无关，?S与T有关，?G与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)?2H2O(l) C.电解水生成H2和O2 D.公路上撒盐使冰融化

17、熵是混乱度（热力学微观状态数或热力学几率）的量度，下列结论中不正确的是 A.同一物质Sm(g)?Sm(l)?Sm(s) B.同种物质温度越高熵值越高 C.分子内含原子数越多熵值越大

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D.0K时任何纯物质的熵值都等于0

18.25?C时，将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升混合气体，该过程 A.?S?0,?G?0 B.?S?0,?G?0 C.?S=0，?G=0 D.?S=0，?G<0

19.有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度升高，自发倾向降低，这反应是 A.?S>0,?H>0 B.?S>0,?H<0 C.?S<0,?H>0 D.?S<0,?H<0 20.?G=?A，的过程是

A.H2O(1,373K,p)H2O(g,373K,p)

B.N2(g,400K,1000kPa)N2(g,400K,1000kPa) C．等温等压下，N2(g)?3H2(g)NH3(g) D.Ar(g,T,p)Ar(g,T?100,p) 21、等温等压下进行的化学反应，其方向由?rHm和?rSm共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式 A.?rSm=?rHm/T B.?rSm>?rHm/T C.?rSm??rHm/T D. ?rSm??rHm/T 22、等容等熵条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是 A.?G<0 B.?F<0 C.?H<0 D.?U<0 23、实际气体节流膨胀后，其熵变为： T2Cpp2VV2?S?nRln()?S??dpA. B.?p1T C.?S???T1TdT V1D.?S???T2T1CVdT T24、一个已充电的蓄电池以1.8V输出电压放电后，用2.2V电压充电使其回复原状，则总的过程热力学量变化： A.Q<0,W>0,?S>0,?G<0 B.Q<0,W<0,?S<0,?G<0 C.Q>0,W>0,?S=0,?G=0 D.Q<0,W>0,?S=0,?G=0 25、下列过程满足?S>0，Q/T环=0的是

A.恒温恒压（273K,101325Pa）下，1mol的冰在空气升华为水蒸气 B.氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 C.理想气体自由膨胀 D.绝热条件下化学反应

26、吉布斯自由能的含义应该是 A.是体系能对外做非体积功的能量

B.是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量

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C.是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 D.按定义理解G=H-TS

27、在-10?C、101.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程中，下列哪个公式可以适用 A.?U?T?S B.?S?D．?GT,p?0

28、对于封闭体系的热力学，下列各组状态函数之间的关系中正确的是 A.A>U B.A

29.373.2K，101325Pa的水，使其与大热源接触，向真空蒸发成为373.2K，101325Pa下的水气，对这一过程中，应选用哪一个作为过程方向的判据： A.?U B.?A C.?H D.?G 30.热力学基本方程dG??SdT?Vdp，可适用下列哪个过程： A.298K、标准压力下，水气化成蒸汽 B.理想气体向真空膨胀 C.电解水智取氢气 D.N2+H2 2NH3未达到平衡 31、下列过程可用?S??H??G C.?H?T?S?V?p Tn?Hm计算的是 TA.恒温恒压下无非体积功的化学反应 B.恒温恒压下可逆原电池反应 C.恒温恒压下任意相变 D.恒温恒压下任意可逆相变 32、1mol范德华气体的(A.?S)T应等于 ?VRRR B. C.0 D.? Vm?bVmVm?b33、n摩尔理想气体的(?T)S应等于 ?pA.VVVV B. C. D. nRRCVCP34、下列各量中哪个是偏摩尔量 A.???F???S????i???H? B. C. D. ?????????V?T,p,nj?i??ni?T,V,nj?i??ni?T,p,nj?i??ni?T,p,nj?i??X?，下列叙述中不正确的是 ??n?i?T,p,nj?i35、对多组分体系中i物质的偏摩尔量Xi??A.Xi是无限大量体系中i物质每变化1mol时该系统容量性质X的变化量

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B.X为容量性质，Xi也为容量性质 C.Xi不仅决定于T、p，而且决定于浓度 D.X??nXii

36.对于吉布斯-杜亥姆公式，下列叙述不正确的是 A.X?C.?nBXB B.?nBdXB?0

?nBXB?0 D.表明各物质偏摩尔之间有关系 37.已知水的六种状态：①100?C,p H2O（l）②99?C,2p H2O（g）③100?C,2p H2O（l）④100?C,2p H2O（g）⑤101?C,p H2O（l）⑥101?C,p H2O（g）。它们化学势高低顺序的： A.?2??4??3??1??5??6 B.?6??5??4??3??2??1 C.?4??5??3??1??2??6 D.?1??2??4??3??6??5 38、在恒焓恒压条件下，均相单组分封闭体系，达到平衡的判据是 Ａ．?S?0 Ｂ．?U?0 Ｃ．?A?0 Ｄ．?G?0 39、对于双原子分子的理想气体，?A.??T??应等于： ?V??S5T2T5V7T B.? C. D.? 3V3T5V5V三、多选题

1.在以下偏导数中，大于零的有 A.???G???A???H???U???U? B. C. D. E.????????? ?T?V?T?S?V??P??T??P??V??S??U??等于 ??V?S2.由热力学基本关系式，可导出?因为专一所以专业 理硕教育全力助您圆北理之梦

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A.???G???A???U???G? B.-p C. D. E.???????

??T?P??V?T??S?V??P?T3.体系的始态与终态之间有两种途径：A为可逆途径 B为不可逆途径。以下关系中不正确的是

A.?SA??SB B.

??QA/T???QB/T C.?SB???QB/T D.

?SA???QA/T E.

?SB???QA/T4.下列过程中，哪些过程的?G?0 A.等温等压下，H2O(1,375,p)........H2O(g,375,p) B.绝热条件下，H2O(g,373K,p)........H2O(g,300K,0.1p)

电解 C.等温等压下，原电池 Cuso4(aq)?H2OC(u?)s2H?(SO)4 2qa1/2O()gD.等温等压下，Zn?Cuso4(aq)E.等温等压下，mCO2?nH2O碳光 Znso4(aq)?Cu 水化合物 5.化学反应在等温等压下能自发进行的判据是： A.?S?0 B.?G?W' C.?A?0 D.?v?BB?0 E.?H?0 6.在O2（理想气体）的如下个过程中，属于等熵过程的是 A.绝热恒温过程 B.等温可逆膨胀过程 C. 等温抽去隔板 V2 V2

D.绝热可逆膨胀 E.绝热恒外压膨胀

7.等温等压下，反应的热力学可能随温度降低而增大的是： A.Zn(s)?H2so4(aq)Znso4?H2(g,p) B.Zn(s)?Cuso4(aq)Znso4(aq)?Cu(s) C.2Cucl2(s)?H2(g)2Cu(s)?2HCl(g)

2V2

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D.C2H4(g)?H2(g)C2H6(g,p) E. CH4(g)?2O2(g)CO2(g)?2H2O(l)

8.下列过程中，?S（系）<0，?S（环）>0，?S（总）>0的过程是 A.等温等压H2O(1,270K,p)........H2O(s,279K,p) B.等温等压H2O(1,373K,p)........H2O(g,373K,p) C.等温等压H2O(1,383K,p)........H2O(g,383K,p) D.nmol理想气体恒外压等温压缩过程 E.1000KCaCO3(s)CaO(s)?CO2(g)

9.378K、P下过热水的下列哪个物理量小于同温同压下水蒸气 A.Hm B.Gm C.? D.Sm E.Am 10.下列过程中，?G?0的是

A.等温等压H2O(1,268K,p)........H2O(s,268K,p) B.

等

温

等

压

向真空蒸发

H2O(1,383K,p)........H2O(g,383K,p)

C.等温等压H2O(1,373K,p)H2O(g,373K,p)

D.等温等压H2O(1,373K,506.6kPa)........H2O(g,373K,506.6kPa) E.等温等压H2O(g,373K,50kPa)........H2O(1,373K,50kPa)

11.常压下?10?C过冷的水变成?10?C的冰，在此过程中，体系的?G与?H如何变化 A.?G<0,?H>0 B.?G>0,?H>0 C.?G=0,?H=0 D.?G<0,?H<0 E.?G=0,?H<0

12.在383K、P下，1mol过热水蒸气凝结成水，则体系、环境及总熵变为 A.?S（体）<0，?S（环）<0，?S（总）<0 B.?S（体）<0，?S（环）>0，?S（总）>0 C.?S（体）>0，?S（环）>0，?S（总）>0 D.?S（体）<0，?S（环）>0，?S（总）<0 E.?S（体）>0，?S（环）<0，?S（总）=0 四、主观题

1.根据热力学第一定律，不作非体积功时，?Q?dU?pdV及

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dU?(2.证明(?U?U)VdT?()TdV,用全微分判别式证明Q不是状态函数 ?T?V?U?V?V)T??T()P?P()T ?p?T?P?V?p)P()S ?T?T3.证明：Cp?T(4.1mol理想气体，其始态为A(P1,T1),终态为B(P2,T2)，进行了如图的变化：

1 2 A C A

3 B B 请证明（1）Q3?Q1?Q2 (2)?S3??S1??S2 5.证明：???S????i???Si?VI?????ni?T,V,nj?i??T?V,n??P??? ??T?V,n6.1mol单原子理想气体，由298K、5P的始态膨胀到压力为P的终态，经过下列途径：（1）等温可逆膨胀（2）外压恒为p 的等温膨胀（3）绝热可逆膨胀（4）外压恒为p的绝热膨胀。计算各途径Q、W、?U、?H、?S、?A与?G 已知Sm(298K)?126J?K?1?mol?1 7.100?C、p下，1mol水向真空气化成气体，终态是100?C、0.5p，求此过程的Q、W、?U、?H、?S、?G和?A.已知水在100?C、p时的摩尔汽化热为40670J?mol?1。 因为专一所以专业 理硕教育全力助您圆北理之梦

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15.计算符合状态方程?p???aV2?（p1,V1）恒温可逆膨胀到（p2,V2）?V?RT的1mol气体从

?时的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G（用V1，V2来表示）

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15.计算符合状态方程?p???aV2?（p1,V1）恒温可逆膨胀到（p2,V2）?V?RT的1mol气体从

?时的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G（用V1，V2来表示）

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