1、考研物理化学（热力学第二定律）模拟试卷 1 及答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 300K 2mol 理想气体由 1 dm3 可逆膨胀至 10 dm3，此过程的熵变为_。2 在纯物质的 pT 相图中的三相点附近，其固一气平衡曲线的斜率 _液一气平衡曲线的斜率。(填“ ”“”“=”)3 在隔离系统中进行可逆过程时，S_；进行不可逆过程时，S_。4 298 K，101325 kPa 条件下，1 mol 过饱和水蒸气凝结为水，过程的Q_，W_ ， S_， G_。(填 “0”“0”“=0”或“不确定”)5 1 mol 某理想气体从 29815 K，10 dm 3 的始态
2、出发，恒温可逆膨胀至体积为 20 dm3，则请计算该过程的 W=_，以及系统的 U=_， H=_，S=_，G=_。二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。6 对任一过程，与反应途径无关的是( )（A）体系的内能变化（B）体系对外做的功（C）体系得到的功（D）体系吸收的热7 关于吉布斯函数 G，下面说法中不正确的是( )（A）GW在做非体积功的各种热力学过程中都成立（B）在等温等压且不做非体积功的条件下，对于各种可能的变动，系统在平衡态的吉氏函数最小（C）在等温等压且不做非体积功时，吉氏函数增加的过程不可能发生（D）在等温等压下，一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能
3、发生8 关于克劳修斯一克拉佩龙方程，下列说法错误的是( )（A）该方程仅适用于液一气平衡（B）该方程既适用于液一气平衡又适用于固一气平衡（C）该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积（D）该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体9 在绝热条件下，迅速推动活塞压缩气筒内空气，此过程的熵变( )（A）大于零（B）小于零（C）等于零（D）无法确定10 氢气和氧气在绝热钢瓶中生成水，则( )（A）S=0（B） G=0（C） H=0（D）U=011 关于熵的性质，下面的说法中，不正确的是( )（A）环境的熵变与过程有关（B）某些自发过程中可以为系统创造出熵（C）熵变等于过程的热温商（D）系统的熵等于
4、系统内各部分熵之和12 在一绝热恒容箱中，将 NO(g)和 O2(g)混合，假定气体都是理想的，达到平衡后肯定都不为零的量是( )（A）Q，W ， U（B） Q， U， H（C） H，S ， G（D）S，U，W13 一卡诺热机在两个不同温度之间的热源之间运转，当工作物质为气体时，热机效率为 42，若改用液体工作物质，则其效率应当( )（A）减少（B）增加（C）不变（D）无法判断14 任一不可逆绝热过程的熵变 dS 可以通过以下哪个途径求得?( )（A）始终态相同的可逆绝热过程（B）始终态相同的可逆恒温过程（C）始终态相同的可逆非绝热过程（D）B 和 C 均可15 1 mol Ag(s)在等容下
5、由 2732 K 加热到 3032 K。已知在该温度区间内 Ag(s)的 CV，m =2448 J.K 1 .mol1 ，则其熵变为( )（A）2531 J.K 1（B） 5622 J.K 1（C） 2531 J.K 1（D）5622 J.K 116 固体碘化银(AgI)有 和 两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为 4197 K ，由 型转化为 型时，转化热等于 6 462 J.mol1 ，由 型转化为 型时的熵变S应为( )（A）441 J（B） 154 J（C）一 441 J（D）一 154 J17 在 101325 kPa 下，385 K 的水变为同温下的水蒸气。对于该变化过程，下列各式
6、中正确的是( )（A）S 体 +S 环 0（B） S 体 +S 环 0（C） S 体 +S 环 =0（D）S 体 +S 环 的值无法确定18 1 mol 理想气体从 p1，V 1，T 1 分别经：(1)绝热可逆膨胀到 p2，V 2，T 2；(2)绝热恒外压下膨胀到 p2，V 2， T2，若 p2=p2，则( )（A）T 2=T2，V 2=V2，S 2=S2（B） T2T 2，V 2V 2，S 2S 2（C） T2T 2，V 2V 2，S 2S 2（D）T 2T 2，V 2V 2，S 2S 219 理想气体在绝热条件下经恒外压压缩至稳态，此变化中的体系熵变S 体 及环境熵变S 环 环应为( )（
7、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 =020 一个由气相变为凝聚相的化学反应在恒温恒容下自发进行，下列各组答案中，正确的是( )（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 =021 理想气体由同一始态出发，分别经：(1)绝热可逆膨胀；(2)多方过程膨胀，达到同一体积 V2，则过程(1)的熵变 S(1)和过程(2)的熵变S(2) 之间的关系是( )（A）S(1)S(2)（B） S(1) S(2)（C） S(1)=S(2)（D）两者无确定关系22 理
8、想气体从状态 p2，V 1，T 等温膨胀到 p2，V 2，T ，此过程的A 与G 的关系为( )（A）AG（B） AG（C） A=G（D）无确定关系23 某气体的状态方程为 p(Vn)一 b=RT，式中 b 为常数，n 为物质的量。若该气体经一等温过程，压力自 p1 变至 p2，则下列状态函数的变化为零的是( )（A）U（B） H（C） S（D）G24 在理想气体的 ST 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比，在恒温时的含义是( )25 298 K 时，将液态苯氧化为 CO2 和液态 H2O，其定容热为一 3267 kJmol1 ，求定压反应热。26 101325 kPa 下，2 mol
9、 甲醇在正常沸点 3372 K 时气化，求体系和环境的熵变各为多少? 已知甲醇的气化热 Hm=351 kJ.mol 1 。27 在 110， 105Pa 下使 l mol H2O(1)蒸发为水蒸气，计算这一过程体系和环境的熵变。已知 H2O(g)和 H2O(I)的热容分别为 1866 J.g1 .K1 和 4184 J.g 1 .K1 ，在 100，10 5Pa 下 H2O(1)的气化热为 2 255176J.g 1 (MH2O=18 g.mol1 )。28 如 所示，定容容器温度为 T。两侧都为理想气体，物质的量分别为 nAmol 和 nBmol，容器中的压力相同。求混合过程中的G。考研物理
10、化学（热力学第二定律）模拟试卷 1 答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 【正确答案】 3829 J.K 1【试题解析】 【知识模块】 热力学第二定律2 【正确答案】 【试题解析】 对于液一气平衡 对于固一气平衡两式右边分母近似相等，但 subHm vapHm，所以【知识模块】 热力学第二定律3 【正确答案】 =0，0【试题解析】 了解不同物理化学变化时的熵值计算。【知识模块】 热力学第二定律4 【正确答案】 ，【试题解析】 水蒸气凝结放热，故 Q0，S 0，体积减小，W0，恒温恒压不可逆过程判据：G0。【知识模块】 热力学第二定律5 【正确答案】 一 1718
11、J，0，0，5763 J.K 1 ，一 1717 J【知识模块】 热力学第二定律二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。6 【正确答案】 A【试题解析】 只有内能为状态函数。内能与途径无关，仅取决于始态和终态。【知识模块】 热力学第二定律7 【正确答案】 A【试题解析】 因只有在恒温恒压过程中GW才成立。【知识模块】 热力学第二定律8 【正确答案】 A【知识模块】 热力学第二定律9 【正确答案】 A【试题解析】 在绝热系统中发生不可逆过程，熵只能增加，这是熵增原理的体现。【知识模块】 热力学第二定律10 【正确答案】 D【试题解析】 绝热钢瓶中进行的反应无热交换、无体积功，即
12、 Q=W=0，故U=0。此过程为绝热不可逆过程，故S0。此过程恒容H= U+(pV)=Vp，因p 不等于零，故H 亦不为零。恒温、恒压不做其他功的可逆过程G=0，上述过程并非此过程。【知识模块】 热力学第二定律11 【正确答案】 C【试题解析】 正确的说法应为熵变等于过程的可逆热温商。【知识模块】 热力学第二定律12 【正确答案】 C【试题解析】 此条件下 Q，W 和U 都为零。由 H=U+(pV)可见，反应前后压力有变化，故H 不为零，微观状态数有变化，故S 不为零，G=H 一(TS)亦不为零。【知识模块】 热力学第二定律13 【正确答案】 C【知识模块】 热力学第二定律14 【正确答案】
13、C【知识模块】 热力学第二定律15 【正确答案】 A【试题解析】 【知识模块】 热力学第二定律16 【正确答案】 B【知识模块】 热力学第二定律17 【正确答案】 A【试题解析】 该变化为自发过程。【知识模块】 热力学第二定律18 【正确答案】 C【试题解析】 由于恒外压膨胀较可逆膨胀做出的功要少，且绝热，故过程(2)内能的减少要小一些，所以 T2T 2。终态压力相同，因此 V2V 2。又根据熵增原理，可判定 S2 S2。【知识模块】 热力学第二定律19 【正确答案】 C【试题解析】 该过程为绝热不可逆过程，故S 体 0；又因绝热过程，故S 环=0。【知识模块】 热力学第二定律20 【正确答案
14、】 B【试题解析】 反应由气相变为凝聚相，熵减少，S 体 0；自发过程的总熵变应增加，故S 环 0。【知识模块】 热力学第二定律21 【正确答案】 B【试题解析】 绝热可逆过程S=0，多方过程体积膨胀 S0。【知识模块】 热力学第二定律22 【正确答案】 C【试题解析】 因 G=H 一 TS，A=U 一 TS，G 一 A=pV， GA=nRT=0。【知识模块】 热力学第二定律23 【正确答案】 A【试题解析】 由基本方程 dU=TdSpdV，得出【知识模块】 热力学第二定律24 【正确答案】 D【知识模块】 热力学第二定律25 【正确答案】 C 6H6(1)+ O2(g)=6CO2(g)+3H
15、2O(l) rUm=QV=一 3267 kJ.mol1 rHm=rUm+vB，g RT=一 3267+(6 一 )831429810 3 kJ.mol1 =一 3271 kJ.mol1【知识模块】 热力学第二定律26 【正确答案】 101325 kPa，3372 K 甲醇气化，发生可逆相变【知识模块】 热力学第二定律27 【正确答案】 W=一 peV=一 peVg=一 nRT=(一 183 14383 15)kJ= 一3816 kJ 题给过程可以设计为如下可逆过程，以计算体系熵变。 T1=38315 K，T 2=37315 K。S=S1+S2+S3=107 69 J.K1 H1=T1T2mCp
16、，g (l)dT=1418418(3731538315)J=一 7531 J H2=nVHm=1225517618J=40 593 J H3=T2T1mCp，g dT=1186618(3831537315)J=3359 JH= H1+H2+HH3=40 176 JS 环 = =一 10486 J.K 1 S 总 =S+S 环=283 J.K 10【知识模块】 热力学第二定律28 【正确答案】 此过程为定压下不同气体混合过程，以 A、B 两种气体为体系，总的自由能改变值等于 A、B 两气体自由能改变值之和，即 G=GA+GB，定温下混合，dG=Vdp。所以 G=GA+GB=【知识模块】 热力学第二定律
