第二章 热力学第二定律
物化试卷(一)
1.理想气体绝热向真空膨胀,则:
(A) ΔS = 0 , W = 0 (B) ΔH = 0,ΔU = 0
(C) ΔG = 0,ΔH = 0 (D) ΔU = 0,ΔG =0
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2.熵变ΔS是: (1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和 (3) 与过程无关的状态函数 (4) 与过程有关的状态函数 以上说法正确的是:
(A) 1,2 (B) 2,3 (C) 2 (D) 4
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3. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:
(A) 可以从同一始态出发达到同一终态
(B) 从同一始态出发,不可能达到同一终态
(C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确
(D) 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定
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4. 在标准压力,273.15 K下水凝结为冰,判断体系的下列热力学量中何者一定为零?
(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG
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5. 水在 100℃,标准压力下沸腾时,下列各量何者增加?
(A) 熵 (B) 汽化热 (C) 吉布斯自由能 (D) 蒸气压
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6. 在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是:
(A) ΔU = 0 (B) ΔF = 0
(C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0
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7. 在 270 K,101.325 kPa 下,1 mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰,则体系及环境的熵变应为:
(A) ΔS(体系)< 0 , ΔS(环境)< 0 (B) ΔS(体系)< 0 , ΔS(环境)> 0
(C) ΔS(体系)> 0 , ΔS(环境)< 0 (D) ΔS(体系)> 0 , ΔS(环境)> 0
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8. 理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变ΔS(体)及环境熵变ΔS(环)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
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9.一个由气相变为凝聚相的化学反应,在恒温恒容下自发进行,问下列各组答案中,哪一个是正确的?
(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
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10. 在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭体系中,恒压只做膨胀功的条件下,吉布斯自由能值随温度升高如何变化?
(A) (TG/TT)p> 0 (B) (TG/TT)p< 0(/
(C) (TG/TT)p= 0 (D) 视具体体系而定
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11. 某气体的状态方程为pV(m) = RT +αp,其中α为大于零的常数,该气体经恒温膨胀,其热力学能:
(A) 不变 (B) 增大 (C) 减少 (D) 不能确定
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12. 下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式?
(A) (TT/TV)s=(TV/TS)p (B) (TT/Tp)s=(TV/TS)p
(C) (TS/TV)T=(Tp/TT)v (D) (TS/Tp)T= -(TV/TT)p
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13. 下列各式中哪个是化学势?
(A) (?T H/?T n(B))T,S, (B) (?T F/?T n(B))T,p,
(C) (?T G/?T n(B))T,V, (D) (?T U/?T n(B))S,V,
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14. 298 K,标准压力下,有两瓶萘的苯溶液,第一瓶为 2 dm3(溶有 0.5 mol 萘), 第二瓶为 1 dm3(溶有 0.25 mol 萘),若以μ1,μ2分别表示两瓶中萘的化学势,则:
(A)μ1 = 10μ2 (B)μ2= 2μ2
(C) μ1 = μ2 (D) μ1= 0.5μ2
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15. 重结晶制取纯盐的过程中,析出的 NaCl 固体的化学势与母液中 NaCl 的化学势比较,高低如何?
(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较
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16. 热力学第三定律可以表示为:
(A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零
(C) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零
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17.下列四种表述:
(1) 等温等压下的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS =ΔH相变/T相变
(2) 体系经历一自发过程总有 ΔS > 0
(3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向
(4) 在绝热可逆过程中,体系的熵变为零 两者都不正确者为:
(A) (1),(2) (B) (3),(4)
(C) (2),(3) (D) (1),(4)
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18. 在绝热条件下,用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程的熵变为:
(A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D) 不能确定
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19. 在263 K的过冷水凝结成263 K的冰,则:
(A) ΔS<0 (B) ΔS>0 (C) ΔS=0 (D) 无法确定
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20. 在标准压力和268.15 K下,冰变为水,体系的熵变ΔS体应:
(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定
第二章 热力学第二定律
物化试卷(二)
1. 2 mol H2和 2 mol Cl2在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体,起始时为常温常压。则:
(A) ΔrU = 0,ΔrH = 0,ΔrS > 0,ΔrG < 0
(B) ΔrU < 0,ΔrH < 0,ΔrS > 0,ΔrG < 0
(C) ΔrU = 0,ΔrH > 0,ΔrS > 0,ΔrG < 0
(D) ΔrU > 0,ΔrH > 0,ΔrS = 0,ΔrG > 0
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2. 用 1 mol 理想气体进行焦耳实验(自由膨胀),求得 ΔS = 19.16 J/K,则体系的吉布斯自由能变化为:
(A) ΔG = 19.16 J (B) ΔG < 19.16 J
(C) ΔG > 19.16 J (D) ΔG = 0
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3. 1 mol Ag(s)在等容下由273.15 K加热到303.15 K,已知在该温度区间内Ag(s)的C(V, m)=24.48 J/(K·mol),则其熵变为:
(A) 2.531 J/K (B) 5.622 J/K
(C) 25.31 J/K (D) 56.22 J/K
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4. 在101.325 kPa下,385 K的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程,下列各式中哪个正确?
(A) ΔS(体)+ΔS(环)>0 (B) ΔS(体)+ΔS(环)<0
(C) ΔS(体)+ΔS(环)=0 (D) ΔS(体)+ΔS(环)的值不能确定
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5. 从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中,自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较,化学势高低如何?
(A) 前者高 (B) 前者低 (C) 相等 (D) 不可比较
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6. CO 理想气体的摩尔统计熵Sm(统计)、摩尔量热熵Sm(量热)与残余熵Sm(残余)之间的关系近似为:
(A) Sm(残余)=Sm(统计)-Sm(量热)
(B) Sm(残余)=Sm(统计)+Sm(量热)
(C) Sm(残余)+Sm(统计)=Sm(量热)
(D) Sm(残余)-Sm(统计)=Sm(量热)
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7. 在300℃时,2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差值为:
(A) G-F=1.247 kJ (B) G-F=2.494 kJ
(C) G-F=4.988 kJ (D) G-F=9.977 kJ
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8. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的ΔvapG值应如何变化?
(A) ΔvapG= 0 (B) ΔvapG≥ 0
(C) ΔvapG< 0 (D) ΔvapG> 0
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9. 25℃时,1 mol 理想气体等温膨胀,压力从 10个标准大气压变到1个标准大气压,体系吉布斯自由能变化多少?
(A) 0.04 kJ (B) -12.4 kJ
(C) 1.24 kJ (D) -5.70 kJ
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10. 对273 K到277 K的水进行绝热可逆压缩(已知水在277 K时密度最大),水的温度将:
(A) 上升 (B) 下降 (C) 不变 (D) 不确定
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11. 从热力学基本关系式可导出 (qU/qS)v等于:
(A) (qH/qS)p (B) (qF/qV)T
(C) (qU/qV)s (D) (qG/qT)p
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12. 某气体状态方程为p =f(V)T,f(V) 仅表示体积的函数,恒温下该气体的熵随体积V的增加而:
(A) 增加 (B) 下降 (C) 不变 (D) 难以确定
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13. 对于不做非体积功的封闭体系,下面关系式中不正确的是:
(A) (qH/qS)p = T (B) (qF/qT)v = -S
(C) (qH/qp)s = V (D) (qU/qV)s = p
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14. 1 mol某气体的状态方程为 pV(m)= RT + bp,b 为不等于零的常数,则下列结论正确的是:
(A) 其焓H只是温度T的函数
(B) 其内能U只是温度T的函数
(C) 其内能和焓都只是温度T的函数
(D) 其内能和焓不仅与温度T有关,还与气体的体积V(m)或压力p有关
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15. 苯的正常沸点为 80℃,估计它在沸点左右温度范围内,温度每改变 1℃,蒸气压的变化百分率约为:
(A) 3% (B) 13% (C) 47% (D) 难以确定
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16. 273 K,10个标准大气压下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为μ(l) 和μ(s),两者的关系为:
(A) μ(l) > μ(s) (B) μ(l) = μ(s)
(C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
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17. 将 1 mol 甲苯在 101.325 kPa,110 ℃(正常沸点)下与 110 ℃的热源接触,使它向真空容器中汽化,完全变成 101.325 kPa 下的蒸气。该过程的:
(A) ΔvapSm= 0 (B) ΔvapGm= 0
(C) ΔvapHm= 0 (D) ΔvapUm= 0
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18. 在101.3 kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Qp,在该相变过程中下列哪个关系式不成立?
(A) ΔS(体) > 0 (B) ΔS(环)不确定
(C) ΔS(体)+ΔS(环)>0 (D) ΔS(环)< 0
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19. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大?
(A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰
(C) 乙烯聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀
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20. 理想气体从状态 I 经自由膨胀到状态 II,可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性?
(A) ΔH (B) ΔG (C) ΔS (D) ΔU