12、非理想气体绝热可逆压缩过程的S（）
（1）=0；
（2）>0；（3）<0；
G
13、对封闭的单组分均相系统，且W'=时0，的值应是（
pT
（1）<0
（2）>0（3）=0（4）无法判断
14、10mol某理想气体，由始态300K，500kPa进行恒温过程的吉布斯函数变G=－47318kJ。
则其终态系
统的压力为（）。
（1）125kPa；
（2）750kPa；（3）7500kPa；（4）25kPa）
15、理想气体定温自由膨胀过程为（）
（1）△S>0
（2）U<0（3）Q>0（4）W<0
、填空题
2、热力学第三定律的普朗克说法的数学表达式为。
3、1mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（Ⅰ）与不可逆绝热膨胀（Ⅱ）至相同终态温度，
选择填>,<,=）则UⅠUⅡ，SⅠSⅡ
S=
4、1mol理想气体从p1=MPa节流膨胀到p2=MPa时的熵变为
5、使一过程的S=0，应满足的条件是
个公式的正确表达式中，x应为。
kJm·ol-1，rH=154kJm·ol-1，则该反应的rS=
7、热力学基本方程之一为dH=8、在732K时，反应NH4Cl（s）==NH3（g）+HCl（g）的rG
9、绝热不可逆膨胀过程系统的S0，绝热不可逆压缩过程系统的S0。
（选填＞，＜或=）
10、熵增原理表述为。
11、在热源温度为534K及305K间工作的可逆热机，每一循环能作功135J，求热机在每一循环过程中从
高温热源吸取热量为。
12、在封闭系统中，无论发生何种不可逆绝热过程：
（1）决不会出现系统的熵变S（系统）
的现象；
（2）环境的熵变S（环）必然是。
选填＞0，≥，0＜0，≤0或=0）
13、由克拉贝龙方程导出最常用的、最简单的克拉贝龙-克劳修斯方程的积分式时所作的三个近似处理分别是
（1）；
（2）；（3）。
14、已知某化学反应在25℃的标准摩尔熵变为rS（298K），又知该反应的BCp,m,B，则温度T时该反应的标准摩尔熵变rS（T）=。
15、热力学基本方程dH=TdS+Vdp+∑BdnB的适用条件为组成变的系统和。
四、计算题
1、已知0℃冰的饱和蒸气压为0611kPa,其升华焓为2820Jg·-1，水汽的Cpm=3012JK·-1·mol-1。
若将0℃时的
1g冰转变为150℃，1013kPa的水汽，系统的熵变为多少设水汽为理想气体。
已知H2O的摩尔质量M=1802g·mol-1。
试求
（1）三相点的温度、压力；
（2）三相点的蒸发焓、升华焓和熔化焓。
3、4mol某理想气体，其CVm=25R，由始态53143K，600kPa，先等容加热到70857K，在绝热可逆膨胀至500kPa的终态。
求终态的温度。
整个过程的U及S各为若干
4、设有2mol单原子理想气体，其Cpm=25R。
由29815K及3MPa的始态压力突然降到100kPa绝热膨胀，作膨胀功2095J，试计算系统的熵变S。
5、已知H2O（l）在298K时的饱和蒸气压为3168Pa,蒸发焓为kJm·ol1,现有2molH2O（l）在298K、MPa下变为同温同压的水蒸气。
计算此过程的U，H，S，G。
设蒸气可视为理想气体。
6、在－59℃时，过冷液态二氧化碳的饱和蒸气压为0460MPa，同温度时固态CO2的饱和蒸气压为0434MPa
，问在上述温度时，将1mol过冷液态CO2转化为固态CO2时，G为多少设气体服从理想气体行为。
7、在70℃时CC4l的蒸气压为81613kPa，80℃时为11243kPa。
计算：
（1）CCl4的摩尔汽化焓；
（2）正常沸点。
8、1mol理想气体在300K下，等温可逆膨胀体积增加一倍，计算该过程的W，Q，U，H，G，A及S。
9、1mol水在100℃、kPa恒温恒压蒸发为同温同压下的水蒸气，然后将此水蒸气恒温可逆膨胀变为100℃
、50kPa的水蒸气，求此过程的Q，W，U，H，ΔS，ΔA和ΔG。
已知水在100℃、101325Pa下的vapHm为kJ.mol-1
10、在0℃附近，纯水和纯冰成平衡，已知0℃时，冰与水的摩尔体积分别为001964103m3·mol1和001800103m3·mol1，冰的摩尔熔化焓为fusHm=6029kJmo·l1，试确定0℃时冰的熔点随压力的变化率dT/dp=
11、在25℃时1molO2从1000kPa自由膨胀到100kPa，求此过程的U，H，S，A，G（设O2为理想气体）。
12、试求2mol,100℃,,40KPa水蒸气变成100℃及100KPa的水时，此过程的△H和△S，△G。
设水蒸气可视为理想气体，液体水的体积可忽略不计。
已知水的摩尔气化热为40670Jmol-1
13、已知各物质在时的热力学函数数据如下：
物质
C2H5OH（g）
C2H4（g）
H2O（g）
fHm
KJ.mol-1
Sm
J.mo-1l.K-1
CP,m
J.K1.mol1
求此反应在398K时，标准压力下ξ=1mo时l的Q,W,U,H,S及G
11114、苯在正常沸点353K下的vapHm30.77kJ.mol1苯（l）和苯（g）的Cp,m分别为和J.K1.mol1,现
将2mol的苯（g）在300K,下全部等温等压冷凝为苯（l）,求此过程的Q,W,U,H,S及G
15、在恒熵条件下,将的某双原子理想气体从15℃,100kpa压缩到700kpa,然后保持容积不变降温至15℃,求此过程的Q,W,U,H及S
五、证明题
1、
2、
3、
4、
HVTV
pTTp
试证明物质的量恒定的单相纯物质，只有p，V，T变化过程的
试证明封闭系统单相纯物质只有p,V,T变化过程的
理想气体的
若一液体的摩尔蒸发焓与温度的关系式为vapHm=H0+aT从克拉贝龙-克劳修斯方程微分
式推导出该方程的定积分式。
5、在等压条件下，将物质的量为n的理想气体加热，使其温度升高1K，试证明其所作的功为－nRK。
热力学第二定律习题答案
、是非题答案
1、×2、√3、√4、×5、×、6×7、√8、√9、×10、×11、√12、√13、
×1、4×1、5√二、选择题答案
1
（2）2
（2）3（4）4、（3）5、（3）6、（4）7、解：
>>>
8、（3）9、
（2）10、（4）11、
（2）12、
（1）13
（2）14、
（2）15、
（1）
三、填空题答案
1、解：
理想气体
2、解：
S*（0K,完美晶体）=0
3、解：
=<
4、解：
5、解：
绝热可逆过程循环过程
6、解：
p
7、解：
dH=TdS+Vdp
8、解：
239JK·-1·mol-1
9、解：
>>
10、解：
当系统经绝热过程由某一状态达到另一状态时，它的熵不减少；熵在绝热可逆过程中不变，在绝热不可逆过程后增加。
11、解：
315J
12、解：
（1）≤0
13、解：
（1）因为Vm（g）>>Vm（l或s）
所以p[Vm（g）－Vm（l）]或p[Vm（g）－Vm（s）]=pVg（2分）
（2）将蒸气视为理想气体，即Vm（g）=（4分）
（3）积分时，视vapHm或subHm为与温度T无关的常数（6分）
14、解：
rS（T）=rS（298K）+
（2分）
（1分）
4分）
6分）
（7分）
（10分）
W=U，终态温
=－0471J·K-1
S=S1+S2=985J·K-1（1分）
2、解：
（1）三相点的T，p：
，T=1952K
，p=592kPa（4分）
2）把与蒸气压式比较得
，（5分）
subHm=37548314J·mol-1=kJ·mol-1（6分）
vapHm=30638314J·mol-1=kJ·mol-1（7分）
fusHm=subHm－vapHm=kJ·mol-1（8分）
3、n=4mol
p2=p1T2/T1=600kPa70857/53143=8000kPa
U=nCVm（T3－T1）
=4258314（61953－53143）J=7325J
S2=0
S=S1=nCVmln（T2/T1）
=[4258314ln（70857/53143）]J·K-1
=2392J·K-1
4、解：
此过程为不可逆过程，要求先求出不可逆绝热膨胀过程终态的温度，度T2，则：
3分）
故T2=21560K
5、
2molH2O（l）298K0.1MPa
2molH2O（g）298K0.1MPa
2molH2O（l）298K3168Pa
2molH2O（g）298K3168Pa
H=Qp=H1
（2分）
G=H-TS=88.022980.238kJ17.10kJ
3分）
G=G1+G2+G3
过程1，3为可逆相变，即G1=G3=0
过程2为等温可逆膨胀
=104J
3分）
G=G2=－104J
2分）
7、解：
2分）
3分）
6分）
8分）
=K（t2=℃）
1分）
2分）
（1分）
（1分）
（2分）
8、解：
U=0
W=RTln（V2/V1）=（8314300ln2）=1729kJ
Q=W=1729kJ
H=0
G=A=W=1729kJ
2分）
S=Q/T=17288J/300K=576J
9、解：
H=H1+H2=kJ
U=U1+U2=H－（pV）=H-nRT
=－××10-3=－=kJ（2分）
-350
W=W1+W2=－nRT+nRTln=－+××10-3ln
101.325
（2分）
（2分）
2分）
=－－=－kJ
Q=U－W=+=kJ101.325
S=H/T+nRln（p1/p2）=×103/+ln
50
=+=
A=U-TS==－kJ（1分）
G=H-TS==－kJ（1分）
10、解：
此为固
液两相平衡
3分）
TVm
fusH
273.15（0.018000.01964）103K
=－7436029Pa
10-8K·Pa-1
2分）
11、解：
U=0，H=0，
12、解：
设计过程
（8分）
3分）
H=H1+H2=0+2×40670=kJ
S=S1+S2=0+H=81.341000T373.15
G=H－TS==0J
13、解：
11
rCp,m=43.5633.57765.4411.70Jmol1k1
rHm29852.283241.8235.3KJ45.78K3J
398
Qp398rHm398rHm298298Cp,mdT
3
45.78311.70（398298）10346.953KJ
rSm298219.45188.74282126.1J9mol1k1
rSm398
rSm298
398
298
Cp,m/TdT
126.19
11.70ln
129.58Jmol1k1
rUm398rHm398
=46.95318.314
νBgRT
B
39810343.64KJ
W=rUm398Q398
43.6446.95KJ
3.31KJ
rGm398rHm398TrSm398
46.95398129.58103KJ4.62KJ
14、解：
恒温恒压下的不可逆相变
2molC6H6（g）300K
S
2molC6H6（l）300K
等压
等压
S1
S3等压
2molC6H6（g）353K
S2
2molC6H6（l）353K
等压
353n相变
Hm300
H=Qp=
H1H2
H3
nCp,mgdT相变
300p,mT
mnCp,mldT
353p,m
=2
81.76353
300
-3
10-3-30.77+135.1300
-31
35310-367.19kJmol1
WP
V=PVg=nRT=
2
8.314300J4.99kJ
4.99kJ62.2kJ
U=Q+W=67.19
S1S2S3
pCp,m7002.5R
T2=T1
288
627K
p1
100
P3=P2
T3
288
700
321kpa
T2
627
SnRlnp13.458.314ln10033.5JK
p3321
W=W1+W2=nCVm（T2－T1）+0=××（627-288）
Q=-W=
五、证明题
1、∵dHTdSVdp∴
椐麦克斯韦关系式
HpTTSPTV
HpT
VTV
Tp
SpT
V
Tp
2、解：
（4分）
将
及
代入上式，即可证明
1分）
（4分）3、解：
由dU=TdS－pdV可得
（U/V）T=T（S/V）T－p（1分）
将麦克斯韦关系式（S/V）T=（p/T）V代入上式,即可证明：
（1分）
（U/V）T=T（p/T）V－p（1分）
对理想气体:
pV=nRT
（U/V）T=T（p/T）V－p
1分）
1分）
=TnR/V－p
=p－p=0
4、解：
2分）
2分）
5、解：
气体在恒外压时作的功是：
W=－p（外）V=－pV
1分）
因为：
V1=nRT1/p，V2=nRT2/p=nR（T1＋1K）/p所以，W=－p[nR（T1＋1K）/p－nRT1/p]
=－nRK
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