热力学第二定律题解-new.pptVIP

* 一、选择题 热力学第二定律题解 ( )1.理想气体在等温条件下，经恒外压压缩 至稳定，变化中体系熵变及环境熵变应为： (A)ΔS体0,ΔS环0 (B)ΔS体0,ΔS环=0 (C)ΔS体0,ΔS环0 (D)ΔS体0,ΔS环=0 C ( ) 2. 已知反应 CuO(s)==Cu(s)+1/2O2(g) 的 ，则该反应的 将随温度的升高而： (A)增大；(B)减小；(C)不变；(D)无法确定。 B ( )3. 300K时，2mol某理想气体的吉布斯函数G与亥姆霍兹函数A的差值为： (A) G-A=1.247kJ； (B) G-A=2.494kJ； (C) G-A=4.988kJ ； (D) G-A=9.977kJ C ( )4. CO经过一个不可逆循环，其 (A)?U=0，?H=0； (B)?S＞0，?U=0； (C)?G＜0，?U=0； (D)?A＜0，?U=0。 A ( )5. 下列过程中系统的?G ? 0的是 (A)水在0oC常压下结成冰； (B) NH4Cl(s) ? NH3(g) + HCl(g)在大气中进行； (C) 水在其正常沸点气化； (D) 100?C、液态水向真空蒸发成同温同压的气态水。 B 二、填空题 下述三个反应: (1) S(s)+O2(g)=SO2(g) (2) H2(g)+O2(g)=H2O2(l) (3) C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 按ΔrSm增加的顺序为(2)(1)(3)。 2. 实际气体经历一不可逆循环过程，体系的ΔS = 0, ΔG = 0。（选填 ，=，） 3. 把100℃、101.325kPa下的水向真空蒸发为同温同压下的水蒸气，已知水的汽化热为41kJmol-1，则ΔS（系）_______，ΔS(总) _______，ΔG_______。 109J·K-1 8.31J·K-1 0 4. 在外压恒定为101?325 kPa，温度恒定为?10℃时，发生相变过程H2O ( l ) H2O ( s )， 此过程的?Sm ； ?Hm ； ?Gm ； ?Am ；环境的熵变?S(环) ； ?S(隔) 。（选填 0 ，= 0 ， 0或不能确定） 0 0 0 0 0 0 5. 理想气体经等温压缩过程，其?G_____?A。（选填 ，=，） = 三、计算题 1、1 mol理想气体在300K下，分别经过下列三个过程，从50 dm3膨胀到100 dm3，计算各过程的Q，W，?U，?H及?S。(1)可逆膨胀；(2)膨胀过程所作的功等于最大功的50 %；(3)向真空膨胀。 解：（1）理想气体等温可逆膨胀 ?U = 0，?H = 0 （2）Q =－W = 50 % Wr = 864?44 J ?S = 5?76 J·K?1，?U = 0，?H = 0 （3）Q = 0，W = 0，?U = 0，?H = 0 ?S = 5?76 J·K?1 2、在101.325kPa下，将150g 0℃的冰放入1kg 25℃的水中熔化，假设这是一个孤立系统，计算该过程的熵变。已知0℃时冰的熔化热为6020 J·mol-1，水的比热容为4.184J·K-1·g-1。 解： n(H2O,s)=150/18=8.33mol 8.33×6020+150 ×4.184(T2-273)+1000 ×4.184(T2-298)=0 解之得： T2=284.3K ?S= ?S1+ ?S2=10.12J·K-1 3、10mol理想气体从40℃冷却到20℃，同时体积从250dm3变化到50dm3，如果该气体的定压摩尔热容为 ，求此过程的DS 。 解： 4、1mol水在100℃，101.325kPa下向真空蒸发，变成100℃，101.325kP的水蒸汽，试计算此过程的DS系、DS环、DS总，并判断此过程是否自发过程。已知水的蒸发热 。 解： Q=?U= ?H-nR