材料热力学热力学第二定律单元测验.docx

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材料热力学热力学第二定律单元测验

一、单选题

1.‏一卡诺热机在两个不同温度的热源之间运转，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.无法判断

C.增加

D.不变

正确答案：

D

2.‎求任一不可逆绝热过程的熵变dS，可通过以下哪个途径求得？

（）

A.始终态相同的可逆恒温过程。

B.始终态相同的可逆绝热过程。

C.始终态相同的可逆非绝热过程。

D.B和C均可。

正确答案：

C

3.‎某非理想气体服从状态方程pV=nRT+bp（b为大于零的常数），1mol该气体经历等温过程体积从V1变成V2，则熵变ΔS等于（）

A.Rln（V1-b）/（V2-b）

B.Rln（V2/V1）

C.Rln（V1/V2）

D.Rln（V2-b）/（V1-b）

正确答案：

D

4.‍封闭体系在不可逆循环中，热温商之和Σ（δQ/T）（）

A.大于零

B.等于零

C.小于零

D.不可能小于零

正确答案：

C

5.‏1mol的单原子理想气体被装在带有活塞的气缸中，温度300K，压力为1013250Pa。

压力突然降至202650Pa，并且气体在202650Pa的恒定压下做绝热膨胀，则该过程的ΔS是（）

A.ΔS≥0

B.ΔS＜0

C.ΔS＝0

D.ΔS＞0

正确答案：

D

6.​一封闭体系进行可逆循环，其热温商之和（）

A.总是负值

B.总是正值

C.是温度的函数

D.总是为零

正确答案：

D

7.‏在隔离体系中发生一个有一定速度的变化，则体系的熵值（）

A.总是减少

B.可任意变化

C.保持不变

D.总是增大

正确答案：

D

8.‏下列过程中系统的熵增加的是（）

A.NaCl于水中结晶

B.金属工件的渗碳过程

C.H2（g）+1/2O2（g）®H2O（g）

D.将HCl气体溶于水生成盐

正确答案：

B

9.‏等温混合过程1molO2（p,V）+1molN2（p,V）─→O2+N2（p,2V）的熵变为（）

A.不确定

B.ΔS＞0

C.ΔS＝0

D.ΔS＜0

正确答案：

B

10.​理想气体经节流膨胀后（）

A.ΔS＞0

B.ΔS＝0

C.ΔS变化不定

D.ΔS＜0

正确答案：

A

11.‍熵是混乱度（热力学状态数或热力学几率）的量度，下列结论不正确的是（）

A.同一种物质Sm（g）＞Sm（l）＞Sm（s）

B.同种物质温度越高熵值越大

C.0K时任何物质的熵值均等于零

D.分子内含原子数越多熵值一般越大，分解反应微粒数增多，熵值一般增大

正确答案：

C

12.‍纯液体在正常凝固点时凝固，下述（）量减少。

​

A.凝固热

B.熵

C.蒸气压

D.自由能

正确答案：

B

13.​在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵（）

A.总是增大

B.可能增大或减小

C.不变

D.总是减小

正确答案：

A

14.‍氢气进行不可逆循环（）

A.ΔＵ＞０

B.ΔＳ＝０

C.ΔＳ＞０

D.ΔＳ＜０

正确答案：

B

15.​1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为（）

A.0,0,0

B.19.14J·K-1,-19.14J·K-1,0

C.19.14J·K-1,0,19.14J·K-1

D.-19.14J·K-1,19.14J·K-1,0

正确答案：

C

16.​1molAg（s）在等容下由273.2K加热到303.2K。

已知在该温度区间内Ag（s）的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1，则其熵变为（）

A.5.62J·K-1

B.2.55J·K-1

C.25.5J·K-1

D.56.2J·K-1

正确答案：

B

17.‍固体碘化银（AgI）有α和β两种晶型，这两种晶型的平衡转化温度为419.7K，由α型转化为β型时，转化热等于6462J·mol-1，则此时的摩尔熵变ΔS应为（）

A.－15.4J/K

B.44.1J/K

C.－44.1J/K

D.15.4J/K

正确答案：

D

18.‏1mol理想气体从p1,V1,T1分别经：

（1）绝热可逆膨胀到p2,V2,T2；

（2）绝热恒外压下膨胀到p2′,V2′,T2′，若p2=p2′则（）

A.T2′>T2,V2′>V2,S2′

B.T2′S2

C.T2′=T2,V2′=V2,S2′=S2

D.T2′>T2,V2′>V2,S2′>S2

正确答案：

D

19.‍理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变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

正确答案：

D

20.​在101.3kPa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环>0

B.ΔU>0

C.ΔS体>0

D.ΔS体+ΔS环>0

正确答案：

A

21.‏一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

正确答案：

A

22.‎理想气体由同一始态出发，分别经

（1）绝热可逆膨胀；

（2）绝热不可逆膨胀，达到同一体积V2，则过程

（1）的熵变ΔS

（1）和过程

（2）的熵变ΔS

（2）之间的关系是（）

A.ΔS

（1）=ΔS

（2）

B.ΔS

（1）>ΔS

（2）

C.两者无确定关系

D.ΔS

（1）<ΔS

（2）

正确答案：

D

23.‏1mol单原子分子理想气体，温度由T1变到T2时，等压可逆过程，系统的熵变为ΔS1，等容可逆过程，系统的熵变为ΔS2，两者之比ΔS1：

ΔS2等于（）

A.3：

5

B.5：

3

C.7：

5

D.1：

1

正确答案：

B

24.‏若某气体状态方程为pVm=RT+ap,其中a为大于零的常数，该气体经绝热真空膨胀后（）

A.ΔH<0

B.ΔU<0

C.ΔS<0

D.ΔT<0

正确答案：

A

25.‌绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体，气体的熵变（）

A.等于零

B.小于零

C.不能确定

D.大于零

正确答案：

D

26.‎理想气体在等温条件下反抗恒外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔS系及环境的熵变ΔS环应为（）

A.ΔS系>0,ΔS环<0

B.ΔS系>0,ΔS环=0

C.ΔS系<0,ΔS环>0

D.ΔS系<0,ΔS环=0

正确答案：

A

27.‍1mol理想气体

（1）经等温自由膨胀使体积增加1倍;

（2）经等温可逆膨胀使体积增加1倍;（3）经绝热自由膨胀

‍使体积增加1倍;（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。

在下列结论中何者正确?

（）

A.ΔS1=ΔS2=ΔS3,ΔS4=0

B.ΔS1=ΔS2=ΔS3=ΔS4

C.ΔS1=ΔS2,ΔS3=ΔS4=0

D.ΔS1=ΔS4,ΔS2=ΔS3

正确答案：

A

28.‎理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程（）

A.可达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定

B.可以从同一始态出发达到同一终态

C.从同一始态出发，不可能达到同一终态

D.不能断定（A）、（B）中哪一种正确

正确答案：

C

29.‍在101.325kPa压力下，1.5molH2O（l）由10℃升至50℃，已知H2O（l）的平均摩尔等压热容为75.295J·K-1·mol-1，则此过程中体系的熵变为（）

A.6.48J·K-1

B.78.94J·K-1

C.14.93J·K-1

D.1.8225kJ·K-1

正确答案：

C

30.‍理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀，吸热Q，所作的功是变到相同终态的最大功的20％，则体系的熵变为（）

A.-Q/T

B.Q/T

C.0

D.5Q/T

正确答案：

D

31.‏热力学第三定律可以表示为（）

A.在0℃时,任何晶体的熵等于零

B.在0K时,任何晶体的熵等于零

C.在0K时,任何完整晶体的熵等于零

D.在0℃时,任何完整晶体的熵等于零

正确答案：

C

32.‏1molN2（T，V）与2molN2（T，V）混合为3molN2（T，V），则该过程的熵变（）

A.无法确定

B.小于零

C.等于零

D.大于零

正确答案：

B

33.‌物质的量为n的理想气体从T1,P1,V1变化到T2,P2,V2，下列（）公式是错误的（设Cv,m为常数）

A.ΔS=nCp,mln⁡（T2/T1）+nRln⁡（p1/p2）

B.ΔS=nCV,mln⁡（p2/p1）+nRln⁡（V2/V1）

C.ΔS=nCp,mln⁡（T2/T1）+nRln⁡（p2/p1）

D.ΔS=nCV,mln⁡（T2/T1）+nRln⁡（V2/V1）

正确答案：

C

二、判断题

1.‎不可逆过程一定是自发的；自发过程一定是不可逆的。

（）

正确答案：

×

2.‏功可以全部变成热，但热一定不能全部转化为功。

（）

正确答案：

×

3.‌自然界中存在温度降低，但熵值增加的过程。

（）

​正确答案：

√

4.‏熵值不可能为负值。

（）

‏正确答案：

√

5.​不可逆过程的熵不会减少。

（）

正确答案：

×

6.‌理想气体在等温可逆膨胀过程中，ΔU=0，Q=-W，即在膨胀过程中系统所吸收的热全部变成了功，这违反了热力学第二定律。

（）

‎正确答案：

×

7.​处于绝热瓶中的气体进行不可逆压缩，过程的熵变一定大于零。

（）

正确答案：

√

8.‏不论孤立（隔离）系统内部发生什么变化，系统的热力学能和熵总是不变。

（）

正确答案：

×

9.‏一个系统经绝热可逆过程由始态A变至终态B,也可经绝热不可逆过程由B态返回至A态。

（）

正确答案：

×

10.‏绝热不可逆膨胀过程中ΔS>0，则其相反过程即绝热不可逆压缩过程ΔS<0。

（）

正确答案：

×

11.‌热力学第二定律的克劳修斯说法是：

热从低温物体传给高温物体是不可能的。

（）

‎正确答案：

×

12.​孤立系统从始态不可逆进行到终态ΔS＞0，若从同一始态可逆进行至同一终态时ΔS＝0。

（）

​正确答案：

×

13.​热力学第一定律与热力学第二定律是人们经验的总结，它不能从逻辑上或用其它理论方法来加以证明。

（）

正确答案：

√

14.‎同一物质，温度升高时，熵值增大。

（）

‎正确答案：

√

15.​可逆绝热过程必定是等熵过程。

（）

正确答案：

√