热力学第二定律补充练习题

第二章 热力学第二定律补充练习题（一）、填空题1、1mol理想气体在温度T下从10 dm-3做恒温可逆膨胀，若其熵变为5.76 JK-1，则其终态的体积为。2、 1mol理想气体在298K和101.325 kPa下做恒温可逆压缩，若过程的DG为5966J，则其末态压力为。3、 对于无相变、无化变、只做体积功的封闭系统，的值（填：大于零、小于零或等于零）。4、 1mol范德华气体在等温下从体积V1膨胀到体积V2的DS = 。5、 298K下，将两种理想气体分别取1mol进行恒温恒压的混合，则混合前后热力学性质的变化情况为：DU=0，DS 0，DG 、= 或 、= 或 、= 或 、= 或 、= 或 6.= = = 7. 639.6 J 8. BH/kJS/JK-1T/KT/KA,BAC,DDC 恒V 9. = 1217.71 40.60 kJmol-1 （二）、选择题：1. 隔离系统内发生的可逆变化过程：（ ） ADS = 0，DS(环) = 0BDS 0，DS(环) = 0CDS = 0，DS(环) 0DDS 0，DS(环) 02. 实际气体经一不可逆循环：（ ）ADS = 0，DU 0 BDS 0，DU0CDS = 0，D U = 0 DDS 0， DU= 03. 理想气体绝热向真空膨胀时：（ ）ADU = 0，DS = 0，DG = 0BDU 0，DS 0，DG 0CDU 0，DS 0，DG 0，DG DABDG=DACDG -514.2 kJmol-1DDA00，且DS0BDH0，且DS0CDH0DDH0，且DS010下列说法中，哪一种是不正确的？（ ）A隔离物系中的熵永不减少B在绝热过程中物系的熵决不会减少C物系处于平衡态时熵值最大D任何热力学过程不可能出现DS总0 BDS0 DDU 0 BDS(环) 0 CDS(系) 0 DDS(环) 0，DG 0C DS 0，DG 0，DG 0选择题答案： 1. A 2. C3. D 4. A 5. B6. C 7. C 8. C 9.C 10.C 11. D 12. B 13. A 14B 15.C （三）讨论习题11mol理想气体连续经历下列过程：（1）由100kPa、25等容加热到100；（2）绝热向真空膨胀至体到增大一倍；（3）恒压冷却到温度为25。求总过程的Q、W、U、H、S、A、G。解：三个过程用框图表示如下：T2=373.15KP2V2= V1T3=373.15KP3V3=2 V1T4=298.15KP4= P3V4T1=298.15Kp1=100kPaV1（1）是恒容过程，所以（2）理想气体向真空膨胀温度不变，所以（3）恒压过程：2在90、101.325kPa下，1mol过饱和水蒸汽凝结为同温同压下的水，求此过程的Q、W、U、H、S、A及G。已知水的，水在正常沸点的摩尔蒸发热为40.60kJmol-1。1mol H2O(l)101.325kPaT1=90解：设计过程如下：1mol H2O(g)101.325kPaT1=90DH DS D1H D1S D3H D3S 1mol H2O(l)101.325kPaT2=1001mol H2O(g)101.325kPaT2=100D2H D2S 325、p0时，金刚石与石墨的标准熵分别为2.38Jmol-1K-1和5.74 Jmol-1K-1；标准摩尔燃烧焓分别为-395.41Jmol-1和-393.51Jmol-1；密度分别为3.513gcm-3和2.260gcm-3。（1）求25、p0下石墨转变为金刚石的G；（2）在这种情况下，哪一种晶型比较稳定？（3）增加压力能否使原来不稳定的晶型成为稳定的晶型？如果可能，所需的压力是多少？假设密度不随压力而变。解：(1)25、p0下1mol石墨转变为金刚石时： =1（-393.51+395.41）kJ=1.90kJ =1（）JK-1=-3.36JK-1G=H-TS= 1.90103-298(-3.36)J=2901J（2）25、p0下0，表示石墨不可能转变成金刚石，即石墨是稳定的。（3）由于金刚石的密度大于石墨的密度，增加压力可能会使石墨转变成金刚石设25，压力为p时能使石墨转变成金刚石，则C（金刚石）25、pC（石墨）25、pG1G 2GC（金刚石）25、p0C（石墨）25、p0G即