級熱力學(xué)第二定律習(xí)題

1、v1.0可編寫可改正一、選擇題(共11題20分)2分(1035)1035關(guān)于不做非體積功的關(guān)閉系統(tǒng)，下邊關(guān)系式中不正確的選項(xiàng)是：(A)(H/S)p=T(B)(F/T)V=-S(C)(H/p)S=V(D)(U/V)S=p2分(9166)9166關(guān)于均衡態(tài)的凝集系統(tǒng)而言，壓力p表示。3.2分(1223)1223恒溫下，單調(diào)組分的過冷液體的化學(xué)勢比其固體的化學(xué)勢：()(A)高(B)低(C)相等(D)不行比較4.2分(0843)0843能夠用U-S坐標(biāo)對氣體循環(huán)過程作出圖解，指出下邊哪一個(gè)圖代表理想氣體經(jīng)歷卡諾循環(huán)的U-S圖。()(A)等溫膨脹(B)絕熱膨脹(C)等溫壓縮(D)絕熱壓縮1v1.0可編寫

2、可改正5.2分(1247)1247某物質(zhì)溶解在互不相溶的兩液相和中，該物質(zhì)在相中以A形式存在，在相中以A2形式存在，則和兩相均衡時(shí)：()AdnA=A2dnA2cA=cA2aA=aA2(D)2A=A22分(1147)1147在等平和存在非體積功的狀況下，某氣體由始態(tài)經(jīng)一細(xì)小變化抵達(dá)終態(tài)，其吉布斯自由能的變化公式是：()A）dG=pdV+Vdp+WfB）dG=Vdp-WfC）dG=-pdV+Vdp+WfD）dG=-pdV+Vdp-Wf2分(0872)0872某化學(xué)反響在300K,p下于燒杯中進(jìn)行，放熱60kJmol-1，若在同樣條件下安排成2v1.0可編寫可改正可逆電池進(jìn)行，吸熱6kJmol-1，

3、則(1)該系統(tǒng)的熵變?yōu)椋?)200JK-1mol-1200JK-1mol-120JK-1mol-120JK-1mol-1(2)當(dāng)反響進(jìn)度=1mol時(shí)，可能做的最大非膨脹功為：()(A)-54kJ(B)54kJ(C)-66kJ(D)66kJ2分(1258)1258已知水的以下5種狀態(tài)：(1)K,p,液態(tài)K,2p,液態(tài)K,2p,氣態(tài)(4)K,p,液態(tài)(5)K,p,氣態(tài)以下4組化學(xué)勢的比較,哪個(gè)不正確()(A)1(B)542(C)5(D)3132分(0894)08941molAg(s)在等容下由K加熱到K,已知在該溫度區(qū)間內(nèi)Ag(s)的V,m-1-1=,則其熵變?yōu)椋?)C/JKmol3v1.0可編寫

4、可改正(A)J-1(B)-1KJK(C)J-1(D)-1KJK*.1分(0854)0854用1mol理想氣體進(jìn)行焦耳實(shí)驗(yàn)（自由膨脹），求得S=JK-1，則系統(tǒng)的吉布斯自由能變化為：()(A)G=J(B)GJ(D)G=01分(0478)0478在p$下，C(石墨)+O2CO2(g)的反響熱為rHm，以下哪一種說法是錯(cuò)誤的()(A)rHm是CO2(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成熱(B)rHm=rUm(C)rHm是石墨的焚燒熱(D)rUmrHm二、填空題(共10題20分)2分(9039)9039對非締合液體物質(zhì)，在正常沸點(diǎn)時(shí)的蒸發(fā)熵約為-1-1。JKmol2分(0886)08864v1.0可編寫可改正某蛋白質(zhì)在K時(shí)

5、變性并達(dá)到均衡狀態(tài),即天然蛋白質(zhì)變性蛋白質(zhì)已知該變性過程的rm-1,HK)=kJmol則該反響的熵變r(jià)m-1-1。SK)=JKmol2分(1288)1288公式dS=diS+deS合用于系統(tǒng)。2分(0838)0838選擇“”、“”、“”中的一個(gè)填入以下空格：100，$的水蒸氣變?yōu)?00，p$的液體水，S_0,_0。G2分(1145)1145在理想氣體的ST圖上，任一條等容線與任一條等壓線的斜率之比即（S）（/S）在等溫狀況下應(yīng)等于。VpT2分(0775)0775在橫線上填上、或（代表不可以確立）。水在K和101325kPa下經(jīng)過激烈攪拌而蒸發(fā)，則(A)S_/為該過程系統(tǒng)汲取的熱量QTQF_-W

6、F_-Wf(忽視體積變化)G_-Wf5v1.0可編寫可改正18.2分(9102)9102在_、_、_的條件下,自覺變化老是朝著吉布斯自由能_的方向進(jìn)行的,直到系統(tǒng)達(dá)到均衡。2分(0911)0911從微觀角度而言,熵?fù)碛薪y(tǒng)計(jì)意義,它是系統(tǒng)_的一種量度。熵值小的狀態(tài)相關(guān)于_的狀態(tài)。在隔絕系統(tǒng)中,自_的狀態(tài)向_的狀態(tài)變化,是自覺變化的方向,這就是熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)。20.2分(0745)0745選擇“”、“”、“”中的一個(gè)填入以下空格。理想氣體恒溫可逆壓縮，S_0，_0。G2分(1150)1150四個(gè)麥克斯韋關(guān)系式分別是：、和。三、計(jì)算題(共6題60分)22.15分(0956)0956在K時(shí)，將1

7、molNe（可視為理想氣體）從1000KPa經(jīng)絕熱可逆膨脹到100kPa。求,iso和。已知在K,1000kPa下Ne的摩爾熵m=JK-1mol-1。QWUHSSGS23.10分(0752)6v1.0可編寫可改正0752373K，2p$的水蒸氣能夠保持一段時(shí)間，但這是一種亞穩(wěn)均衡態(tài)，稱作過飽和態(tài)，它可自覺地凝集，過程是：H2O(g,100,202650kPa)H2O(l,100,202650kPa)求水的lgHm,lgSm,lgGm。已知水的摩爾汽化焓lgHm為kJmol-1，假定水蒸氣為理想氣體，液態(tài)水是不行壓縮的。24.10分(9218)92182fusm-1，水的汽化焓vapm-1。試計(jì)

8、算：已知HO(s)的融化熱H=kJmolH=kJmol（1）在K時(shí)，水結(jié)成冰過程的(/T)p值；（2）在K時(shí)，水蒸氣凝結(jié)成水過程的(/T)p值。10分(0709)0709H2O2燃料電池是用p的氣體進(jìn)行增補(bǔ)的。在298K時(shí)，該電池開釋的功率為1kW。已知燃料耗費(fèi)的速度同樣，估量363K時(shí)電池輸出的功率。（忽視體積功，在溫度變化不大時(shí)，fHmH2O(l)和fGmH2O(l)可視作常數(shù)）fHm298K,H2O(l)=-285kJmol-1fGm298K,H2237kJmol-1O(l)=-10分(0964)0964已知-5固態(tài)苯的飽和蒸氣壓為$，在-5，p$下，1mol過冷液態(tài)苯凝結(jié)時(shí)slS=-1

9、JK，放熱9860J。求：-5時(shí)液態(tài)苯的飽和蒸氣壓，設(shè)苯蒸氣為理想氣體。7v1.0可編寫可改正27.5分(0781)0781mol苯和3mol甲苯在25和101325kPa下混淆，設(shè)系統(tǒng)為理想液體混淆物，求該過程的Q，W及mixU，mixH，mixH，mixF，mixG。一、選擇題(共11題20分)2分(1035)1035答(D)2分(9166)9166答外壓（2分）2分(1223)1223答(A)2分(0843)0843答(C)因?yàn)楣ぷ魑镔|(zhì)為理想氣體，因此在等溫膨脹和等溫壓縮步驟中T=0且U=0在絕熱膨脹和絕熱壓縮步驟中QR=0，因此S=0故理想氣體的卡諾循環(huán)US圖應(yīng)為一矩形如(C)。2分(

10、1247)12478v1.0可編寫可改正答(D)2分(1147)1147答（B）（2分）2分(0872)0872答(1)D;(2)D關(guān)于(1)rSm=QR/T=20JK-1mol-1關(guān)于(2)Wf=-rGm=-(rHm-TrSm)=Qp-QR=66kJ2分(1258)1258答(B)(2分)2分(0894)0894答(A)(2分)*.1分(0854)0854答(B)1分(0478)0478答(D)(2分)9v1.0可編寫可改正二、填空題(共10題20分)2分(9039)9039答88(2分)2分(0886)0886答SK)=HK)/Trmrm=103Jmol-1/K=-1-1(2JKmol分)

11、2分(1288)1288答全部(2分)2分(0838)0838答10v1.0可編寫可改正2分(9102)9102答等溫;等壓;關(guān)閉系統(tǒng)不做其余功;減少(2分)19.2分(0911)0911答微觀狀態(tài)數(shù)比較有次序比較有次序比較無次序(2分)2分(0745)0745答因?yàn)镾=ln(2/1)0GnRTp2分(1150)1150答/)=-(/)（分）SV(/p)S=(/)p（分）TVS(S/V)T=(p/T)V（分）(S/p)T=-(V/T)p（分）三、計(jì)算題(共6題60分)15分(0956)0956答因該過程為絕熱可逆過程，故=0,=0(2分)QS11v1.0可編寫可改正T2=T1exp(R/Cp,

12、m)ln(p2/p1)=K(2分)W=-U=nCV,m(T1-T2)=kJ(2分)U=kJ(1分)H=nC(T-T)=kJ(2分)p,m21S環(huán)境=0(1分)Siso=S+S環(huán)境=0(1分)F=U-nSm(T2-T1)=kJ(2分)G=H-nSm(T2-T1)=kJ(2分)10分(0752)0752答由以下可逆過程(1)H2O(g,100,kPa)H2O(g,100,kPa)m,1，m1=21-1mol-1H=0S,Rln(V/V)=JKm1m1kJmol-1(3G,=-TS,=(2)H2O(g,100,kPa)H20(l,100,kPa)lm,2=-kJmol-1gHglSm,2=kJmol

13、-1)/K)=-1-1JKmolglGm,2=0(2(3)H2O(l,100,kPa)HO(l,100,kPa)2Hm,3；Sm,3；Gm,3變化很小,略去。(2因?yàn)閘mm1lm2=-1；gH=H,+gH,kJmol故lm=m,1+lm,2=-103JK-1mol-1；gSSgSlm=m,1+lm,2=kJmol-1(3gGGgG10分(9218)分)分)分)分)v1.0可編寫可改正9218答因?yàn)?/T)p(Gm/T)pSm(2分）(1)(/T)p(/T)p(H2O,s)(/T)p(H2O,l)=-S(HO,s)+S(HO,l)m2m2=fusSm=fusHm/Tfus22.06JK1mol1

14、(4分）(2)(/T)p(/T)p(H2O,l)(/T)p(H2O,g)=-S(HO,l)+S(HO,g)m2m2=vapSm=vapHm/Tvap=JK1mol1(4分）10分(0709)0709答反響H2(g)1O2(g)H2O(l)2rSm(298K)=rHm(298K)rGm(298K)=-161J/K(4分)298當(dāng)溫度變化范圍不大時(shí)，設(shè)rHm(298K)和rSm(298K)為常數(shù)。則rGm(363K)=rHm(298K)-363rSm(298K)=kJ(3分)故363K時(shí)輸出的功率為：rGm(363K)/rGm(298K)=(3分)26.10分(0964)0964答如圖(2分)13v1.0可編寫可改正lG=G+G+G+G+Gs123452=0,4=0GG1=l(pl-p),5=s(p-ps)(2分)GVGV1-5GGG