热力学第一、二定律试题及答案

10．1mol理想气体经绝热自由膨胀体积增大10倍，则物系的熵变为（ ）

(A). ΔS = 0 (B). ΔS = J/K (C). ΔS > J/K (D). ΔS < K 11．在273K和1atm下，水的化学位μH2O(l)和水汽的化学位μH2O(g)的关系是（ ）

(A). μH2O(l) =μH2O(g) (B). μH2O(l) > μH2O(g) (C). μH2O(l) < μH2O(g) (D). 无法知道 12．纯液体在常压下凝固，下列各量中哪个减少（ ）

(A). 熵 (B). 自由能 (C). 凝固热 (D). 蒸汽压 13．1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则（ ）

(A). ΔG >ΔF (B). ΔG <ΔF

(C). ΔG =ΔF (D). ΔG与ΔF无法进行比较

14．在－20C和1atm下，1mol的过冷水结成冰，则物系 、环境及总熵变是( )

(A). ΔS系 < 0 , ΔS环 < 0 , ΔS总< 0 (B). ΔS系 > 0 , ΔS环 > 0 , ΔS总> 0 (C). ΔS系 < 0 , ΔS环 > 0 , ΔS总< 0 (D). ΔS系 < 0 , ΔS环 > 0 , ΔS总> 0 15．等温等压下发生不可逆电池反应，其ΔS的计算公式为（ ）

(A). ΔS =ΔH/T (B). ΔS =(ΔH－ΔG )/T (C). ΔS=Q实/T (D). 以上三式都不适用 16．绝热封闭体系中若ΔS > 0，表明该过程是（ ）

(A). 可逆 (B). 自发 (C). 非自发 (D) 自发或非自发 17．对于封闭体系，当Wf=0时，可作为过程的可逆性与变化方向性的判据有（ ）

(A). (dU)≤0 (B). (dH)≥0 (C). (dS)≥0 (D). (dG)≥0

18．25C,1atm下，NaCl在水中溶解度为6mol˙ L, 如将1molNaCl溶解于1L水中，此溶解过程中体系的ΔS和ΔG变化为（ ）

(A). ΔG > 0 ，ΔS < 0 (B). ΔG > 0 ，ΔS > 0 (C). ΔG < 0 ，ΔS > 0 (D). ΔG = 0 ，ΔS > 0

19．在一个绝热的刚性密闭容器中，装有H2和Cl2的混合气体，T为298K，用光引发使之反应生成HCl(g)，设光照能量可不计，气体为理想气体，测得ΔfHm (HCl)=— ·mol，此过程（ ）

(A). ΔH>0 ΔS<0 (B). ΔH<0 ΔS<0 (C). ΔH<0 ΔS>0 (D). ΔH>0 ΔS>0 20．纯物质在恒压下无相变时的G∽T曲线形状是 ( ) G G G G

-1

0

-1

0

T T T T

(A) (B) (C) (D)

21．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

22．2mol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)为（ ）

(A) ；(B) 331 ； (C) ； (D)

23．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

24．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 。

25．等温等压下进行的化学反应，其方向由ΔrHm和ΔrSm共同决定，自发进行的反应满足下列关系中的（ ） (A) ， (B) ，(C) (D)

26．在等温等压下，将1molN2与1mol O2混合，假定两者均为理想气体，混合过程中不发生变化的一组状

态函数为（ ）

(A) U H V， (B) S H G， (C) V G H， (D) F H S 27．下列过程中，?S-1

??H/T的是（ ）

(A) 理想气体恒外压等温压缩 (B) 263K、，冰熔化为水 (C) 等温等压下，原电池中发生的反应 (D) 等温等压下电解水

28．在一定温度和一定压力下，某液体与其蒸气呈平衡，其蒸气压为p1；若外压增大时液体与其蒸气重建

平衡后其蒸气压为p2，则（ ）

(A) p1 = p2， (B) p1>p2 ， (C) p1 < p2 ， (D) 液体蒸气压与外压无关 29．、p下，反应H2(g)?θ

1O2(g)?H2O(l)的ΔG2r

m

和ΔrFm的差值为（ ）

(A) 1239 J·mol (B) －3719 J·mol (C) 2477 J·mol (D) －2477 J·mol

30．某化学反应在等温等压（，p）下进行时，放热40000J；若使反应通过可逆电池完成，吸热4000J，

则体系可能作的最大电功为（ ）

(A) 40000J (B) 4000J (C) 4400J (D) 36000J

31．已知金刚石和石墨的Sm(298K)，分别为 J?K?mol和 J?K?mol，Vm分别为3.414 cm?mol和5.310 cm?mol，欲增加石墨转化为金刚石的趋势，则应 ( ) (A) 升高温度，降低压力 (B) 升高温度，增大压力 (C) 降低温度，降低压力 (D) 降低温度，增大压力

二、填空题

1．理想气体在定温条件下向真空膨胀，△H 0，△S 0。（填>,=,<） 2．在隔离体系中发生某剧烈的化学反应，使体系的温度及压力皆明显上升，则该体系的

△H > 0，△F < 0。（填>,=,<）

3．1mol理想气体绝热向真空膨胀，体积扩大一倍，则此过程△S（系统）+△S（环境） 0△S（环境）

0。

4．一气相反应A+2B=2C，该反应的△rGm △rFm；若将该反应布置成一可逆电池，使之作电功W1，那么该反应所能做的功W W1。 3

-1

θ

-1

-1

-1

-1

3

-1

θ

-1 -1-1-1

5．在理想气体的T—S图上，等容线的斜率???T???T? ?? ，等压线的斜率??? 。

?S??S?V??p-1

6．1mol理想气体体积由V变到2V，若经等温自由膨胀，△S1= J·K，若经绝热可逆膨胀△S2=

J·K。

7．在298K时气相反应A + B = 2C的△rGm △rFm，△rHm △rUm。

8．在一绝热钢瓶中发生一化学反应，使容器内的温度增加，则此过程有△S 0， △F 0。 9．一定T，p下，将体积为V 的1mol N2理想气体与体积为V 的1mol O2理想气体混合，总体积为2V，则过程的△S= J·K； 若一定T，V下，将压强为p 的1mol N2理想气体与压强为p 的1mol O2理想气体混合，总压强为2p，则过程的△S= J·K。

10．一定T，p下，将体积为V 的1mol N2与体积为V 的另1mol N2混合，总体积为2V，则过程的△S=

J·K； 若一定T，V下，将压强为p 的1mol N2与压强为p 的另1mol N2理想气体混合，总压强为2p，则过程的△S= J·K。

11．实际气体节流膨胀后，△S 0，Q 0。

-1

-1-1

-1

-1

12．若气体的μJ-T>0，那么该气体节流膨胀后温度 ，体系的熵 。

13．对于理想气体，其???S???U? 0，??? 0。 ??p??V??T??T14．由Clapeyron方程导出Clausius-Clapeyron方程积分式时所作出的三个近似处理分别是：⑴ 气体为理想气体，⑵ ，⑶ 。

15．从熵的统计意义来判断下列过程体系的熵值是增大还是减少：苯乙烯聚合成聚苯乙烯 ；气

体在催化剂表面的吸附 。

16．偏摩尔熵的定义式为 ；纯物质两相平衡的条件为 。

17．从微观角度而言,熵具有统计意义,它是体系____________的一种量度。熵值小的状态相对于____________的状态。

三、证明题

?CV?1．证明：???2．证明：??Cp???V?T??2p?

?T???T2????V?

???p??2V?????T??T2??p????T3. 4．证

??T???p??1???V???????T??C??Sp????T?p?明气体的焦耳系数有下列关系式：

1???T???p??。

p?T???????CV???V?U??T?V??p???V? 5．证明：C?C?T?????pV??T?V??T?p四、计算题

1． 1molCH3C6H5在其沸点时蒸发为气，求该过程的Q、W、ΔvpaUm、ΔvapHm、ΔvapGm、ΔvapFm和ΔvapSm。 已

知该温度下CH3C6H5的气化热为362kJ·kg。

2． 某一化学反应若在等温等压下,p)进行，放热 kJ，若使该反应通过可逆电池来完成，则吸热。 ⑴ 计算该反应的熵变；

⑵ 当该反应自发进行时(即不做电功时)，求环境的熵变和总熵变； ⑶ 计算体系可能做的最大功为多少？

3．将的1molO2从p绝热可逆压缩到6×p，试求Q、W、ΔUm、ΔHm、ΔGm、ΔFm、ΔSm和ΔSiso。已知 Sm

(O2)= J·K·mol， Cp,m=。

4．1mol单原子理想气体始态为273K、、试计算该过程的W、 P, 经绝热不可逆反抗恒外压×P膨胀至平衡。ΔU、ΔH、ΔS、ΔG、ΔF (已知 273K、、 P下该气体的摩尔熵为100J·K·mol)。

θ

-1

-1

θ

θ

-1

-1θ

θ

θ

θ

-1

θ

θ

θ

θ

θ