鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第4节 熵——系统无序程度的量度习题

3.4熵——系统无序程度的度量 课时作业（解析版）

一、选择题

1．在合理节约能源的同时，还要大力开发新能源，下列能源中不属于新能源的是（　　）

A．天然气 B．核能 C．太阳能 D．地热能

2．光合作用的实质是（    ）.

A．吸收，放出净化空气

B．吸收光能，放出内能

C．把转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中

D．把分解为氧，把合成为葡萄糖

3．由太阳能转化的能源是（　　）

A．核能 B．风能 C．地热能 D．潮汐能

4．根据热力学定律，判断下列说法正确的是（    ）

A．空调在制冷过程中，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量

B．海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题

C．即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能

D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”

5．以下说法中正确的是

A．气体温度达到绝对零度时，体积趋近于零

B．利用分子永不停息的运动可以制造永动机

C．相同温度下，氢分子的平均动能一定等于氧分子的平均动能

D．能量耗散表明，有些转化过程中能量是不守恒的

6．在能源的开发和利用中，属于“可再生能源”的是（　　）

A．风能 B．天然气 C．煤炭 D．石油

7．下列说法中正确的是

A．分子间的距离增大时，引力和斥力都增大

B．分子间的距离增大时，分子势能一定增大

C．由于能量的耗散，虽然能量总量不会减少，但仍需节约能源

D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的

8．可持续发展的首要任务是（ ）

A．环境保护 B．能源开发 C．发展经济 D．消除贫困

9．下列说法正确的是（　　）

A．凡是能量守恒的过程就一定会发生

B．摩擦生热的过程是不可逆的过程

C．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

D．由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机

10．电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。如图所示为火电站电能产生与使用过程中各阶段的能量转化效率，已知标准煤完全燃烧时产生的热量约为。则（　　）

A．发电站的发电效率约为40%

B．提高输送电压可以提高发电站的发电效率

C．标准煤完全燃烧能输送到用户端的电能约为

D．用户端消耗的电能，发电站需要烧的标准煤

11．“绿色、环保、低碳”是当今世界的关键词，“低碳”要求我们节约及高效利用能源。关于能源与能量，下列说法正确的是（　　）

A．因为能量守恒，所以不要节约能源

B．自然界中石油、煤炭等能源可供人类长久使用

C．人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源

D．人类不断地开发和利用新的能源，所以能量可以被创造

12．CO2气体有个“怪脾气”，它几乎不吸收太阳的短波辐射，大气中CO2浓度增加能使地表温度因受太阳的辐射而上升；另外，它还有强烈吸收地面红外热辐射的作用，阻碍了地球周围的热量向外层空间的排放，使整个地球就像一个大温室一样，因此，大气中二氧化碳气体浓度的急剧增加已导致气温的逐步上升，使全球气候变暖。为了减缓大气中CO2浓度的增加，以下措施中可行且有效的是（　　）

A．禁止使用煤、石油和天然气

B．开发使用核能、太阳能

C．将汽车燃料由汽油改为液化石油气

D．植树造林

13．我国能源利用中的问题是（　　）

A．人均能源消费量较少 B．能源利用效率低

C．单位产值的能耗高 D．能源消费总量比美国多

14．下列关于物体内能的各种说法中正确的是（  ）

A．物体内能的大小由物体的温度和体积决定

B．物体内能的改变有两种方式做功和热传递，两者在内能的改变上是等效的

C．在有其他影响的情况下，可以把内能全部转化为有用功

D．内能可以由低温物体转移到高温物体而不引起其他变化

E.在内能的转化和转移过程中，虽然存在能量损失，但总能量依然守恒

二、解答题

15．据《中国环境报》报道：从一份简单科技攻关课题研究结果显示，1999年我国酸雨区已占国土面积的40%以上，研究结果还表明，我国农业每年因遭受酸雨而造成的经济损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。在英国进行的一项研究结果表明：高烟囱可有效地降低地面SO2浓度。在20世纪的60~70年代的10年间，由发电厂排放的SO2增加了35%，但由于建造高烟囱的结果，地面浓度降低了30%之多。

（1）请你从全球环境保护的角度，分析这种做法是否可取？说明其理由并举出几种控制酸雨的有效途径。

（2）用传统的煤、石油作燃料，其主要缺点是什么？与传统的煤、石油作燃料相比，哪种物质可以作为新能源？主要优点是什么，缺点又是什么？

16．一只完好的杯子从高处落到地上摔碎了（图），这是一个可逆过程还是不可逆过程？在这个过程中熵是增加还是减少？为什么？请说说生活中的其他例子。

参考答案

1．A

【详解】

A．天然气在不久之后就将不复存在，属于常规能源，不属于新能源，故A错；

B．核能属于新能源，故B对；

C．太阳能属于新能源，故C对；

D．地热能属于新能源，故D对。

题意选不属于新能源的答案，故选A。

2．C

【详解】

光合作用的实质是把转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中。

A. 吸收，放出净化空气与分析不符，故A错误。

B. 吸收光能，放出内能与分析不符，故B错误。

C. 把转化为有机物，把光能转化为化学能储存在有机物中与分析相符，故C正确。

D. 把分解为氧，把合成为葡萄糖与分析不符，故D错误。

3．B

【详解】

核能是链式反应产生的，地热能是地球内部岩层运动产生的，潮汐能是月球对地球的引力引起的，故由太阳能转化的能源只能是风能，故B正确。

故选B。

4．C

【详解】

A．空调机在制冷过程中，把室内的热量向室外释放，消耗电能，产生热量，故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故A错误；

B．根据热力学第二定律降低海水温度要放出热量，但是要引起其他的变化，根据能量守恒定律，此方法不可能实行，选项B错误；

C．根据热力学第二定律，即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能，故C正确；

D．对能源的过度消耗使自然界的可利用的能源不断减少，形成“能源危机”，自然界中能量总是守恒的，选项D错误。

故选C。

5．C

【详解】

A．根据理想气体状态方程：PV=CT，气体温度趋近于绝对零度时，可能是压强P趋近于零，故A错误；

B．第一类永动机违背能量守恒定律；第二类永动机违背热力学第二定律，则永动机是不能制造出来的，选项B错误；

C．温度是分子平均动能的标志，则相同温度下，氢分子的平均动能一定等于氧分子的平均动能，选项C正确；

D．能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，但是总的能量是守恒的，选项D错误；故选C.

6．A

【详解】

天然气、煤炭、石油都属于不可再生能源，只有风能是可再生能源。

故选A。

7．C

【解析】

【详解】

A．分子间的距离增大时，引力和斥力都减小，选项A错误；

B．若分子力表现为斥力时，当分子间的距离增大时，分子力做正功，则分子势能减小；若分子力表现为引力时，当分子间的距离增大时，分子力做负功，则分子势能增大；选项B错误；

C．由于能量的耗散，虽然能量总量不会减少，但仍需节约能源，选项C正确；

D．液体中的扩散现象是由于液体分子做无规则运动造成的，选项D错误．

8．C

【详解】

试题分析：可持续发展战略要求经济、社会、生态三方面的协调发展，要求正确处理好经济增长与社会发展、生态保护的关系．一方面，只有经济增长而没有社会、生态的相应发展，这样的社会肯定是不完善的；另一方面也不能离开经济发展去追求社会其它方面的发展．

解：发展经济、满足人民的基本需要在发展中国家的可持续发展行动中具有根本性的作用．贫困会养活人们以持续的方式利用资源，并会加剧对环境的压力．因此，对发展中国家来说，加速经济发展、提高人均收水平是实现可持续发展的前提条件．

故选C

点评：中国的可持续发展必须毫不动摇地把发展经济放在首位，各项工作都要紧紧围绕经济建设这上中心来展开．必须牢记经济发展是我们办一切事情的物质基础，是我们追求生态和谐、社会进步的根本保障．中国在实施可持续发展 还必须注入邓小平善于全面发展与重点发展有及从非均衡发展达到整体发展的辩证思想，为逐步实现社会全面可持续发展创造条件

9．B

【详解】

A．各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，故A错误；

B．通过摩擦生热，能量耗散了，即能量可以利用的品质降低了，这是不可逆过程，故B正确；

C．空调机既能致热又能制冷，但是要耗电，即热传递有方向性，热量只能自发地由高温物体传向低温物体，故C错误；

D．虽然总能量守恒，但随着能量耗散，能量可以利用的品质降低了，故D错误。

故选B。

10．C

【详解】

A．发电站的发电效率约为，A错误；

B．提高输送电压并不能提高发电站的发电效率，B错误；

C．标准煤完全燃烧能输送到用户端的电能约为

C正确；

D．由于

用户端消耗的电能，发电站需要烧约的标准煤，D错误。

故选C。

11．C

【详解】

A．能量守恒告诉我们，能量是不会减少的，煤炭、石油、天然气等化石能源使用后，化学能转化为内能耗散了。虽然总能量没有减小，但是可以利用的品质降低了，故依然要节约能源，故A错误；

B．自然界中石油、煤炭等能源是有限的，故会不断减少，故B错误；

C．新能源是可以循环利用的，故人类应多开发与利用风能、太阳能等新型能源，故C正确；

D．人类不断地开发和利用新的能源，如风能、太阳能，本质上都来源于太阳，符合能量守恒定律，故D错误。

故选C。

12．BD

【详解】

BD．可行且行之有效的措施是开发新能源以便减少对常规能源的利用，减少CO2的排放或植树造林也可以吸收空气中的CO2，故BD正确；

AC．禁止使用煤、石油和天然气或将汽车燃料由汽油改为液化石油气虽然有效，但是并不可行，故AC错误。

故选BD。

13．BC

【详解】

我国能源储量相对不足，人均能源消费量较多，循环利用率低，单位产值能耗高，能源消费总量比美国少。

故选BC。

14．BCE

【详解】

A．物体的内能等于物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，物体内能的大小由物体的分子数、物体的温度和体积决定，故A错误；

B．由热力学第一定律知，改变物体的内能有两种方式，分别为做功和热传递，两者在内能的改变上是等效的，故B正确；

C．热力学第二定律指出不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，故C正确；

D．内能的转移是通过热传递的方式完成的，热力学第二定律指出不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，故D错误；

E．能量守恒定律指出能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量不变，故E正确；

故选BCE。

15．（1）不可取；一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其燃烧过程不产生SO2；二是对SO2回收；三是开辟“绿色能源”，主要是氢能源；（2）①煤，石油是不易再生的化工燃料，其资源是有限的；②燃烧后产生的SO2、NO2等严重污染大气，进而形成酸雨；③燃烧后产生的CO2又会造成温室效应。与传统的燃料相比，氢可以作为目前最理想的燃料，优点：①H2可以用水作为原料来制取，取之不尽，用之不竭；②H2燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的3倍；③氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不易污染环境，还可循环使用。

缺点：氢能源的提取、开发和利用的技术发明成为当务之急。

【详解】

（1）这种做法不可取。建设高烟囱只能降低地面SO2的浓度，不能从根本上降低大气中SO2的浓度。控制酸雨的途径主要有三个：一是对煤、石油等传统能源进行处理，使其燃烧过程不产生SO2；二是对SO2回收；三是开辟“绿色能源”，主要是氢能源。

（2）传统的燃料主要缺点是：①煤，石油是不易再生的化工燃料，其资源是有限的；②燃烧后产生的SO2、NO2等严重污染大气，进而形成酸雨；③燃烧后产生的CO2又会造成温室效应。与传统的燃料相比，氢可以作为目前最理想的燃料，优点：①H2可以用水作为原料来制取，取之不尽，用之不竭；②H2燃烧时放热多，放出的热量约为同质量汽油的3倍；③氢燃料的最大优点是燃烧产物为水，不易污染环境，还可循环使用。

缺点：氢能源的提取、开发和利用的技术发明成为当务之急。

16．不可逆过程，增加，见解析

【详解】

一只完好的杯子从高处落到地上摔碎了，它不可能再自发地恢复成一只完好的杯子，故此过程是一个不可逆过程；在这个过程中，无序程度增加，熵增加了。比如一本书掉到地板上是不可逆过程，这个过程能量是守恒的，熵增加了。