3.4热力学第二定律（重点练）-高二物理同步课堂（人教版选择性必修第三册）

3.4热力学第二定律 精练考点 考点一 热力学第二定律 1 考点二 能源是有限的 6 考点一 热力学第二定律 1．下列说法正确的是（　　） A．第二类永动机违背了能量守恒定律 B．第二类永动机违背了热力学第二定律 C．根据能量守恒定律，经过不断地技术改造，热机的效率有可能达到100% D．电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热力学第二定律 2．河北石家庄、邢台等地夏季常出现35℃以上高温天气。高温天气，家庭使用空调制冷时，下列说法正确的是（    ） A．热量能够自发地从低温的室内传到高温的室外 B．电能全部转化为内能 C．将热量从低温的室内传到高温的室外，违背了热力学第二定律 D．需要压缩机做功，将热量从低温室内传到高温室外 3．下列关于热力学第二定律的说法正确的是（　　） A．气体向真空的自由膨胀是可逆的 B．效率为100%的热机是不可能制成的 C．机械能转变为热能的实际宏观过程是不可逆过程 D．热量可以自发地从高温物体传向低温物体而不引起其他变化 4．根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的是（　　） A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体 C．机械能可以全部转化为内能 D．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 5．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少 B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的 C．第一类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律 D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体” 6．能源是当今社会快速发展面临的一大难题。由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，4名同学各有以下观点。 甲：第二类永动机违反了能量守恒定律，因此不可能制造成功。 乙：第二类永动机不违反能量守恒定律，之所以还没制造成功，是因为科技还不够先进。 丙：只要没有摩擦、漏气因素导致的能量损失，第二类永动机就有可能制造成功。 丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因。 你认为以上观点正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 7．根据热力学定律，下列说法错误的是（　　） A．电冰箱的工作表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．第一类永动机不可能制成，是因为其违背了热力学第一定律；第二类永动机不可能制成，是因为其违背了热力学第二定律 C．科技的不断进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的热机 D．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 8．一物理实验爱好者用形状记忆合金研究“永动机”。形状记忆合金具有形状记忆效应，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。如图所示，“永动机”转轮由九根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法不正确的是（　　） A．转轮转动的过程中克服阻力做功，要维持转轮转动需要外力做功 B．转轮转动的能量来自热水 C．转动的叶片不断搅动热水过程，水温升高 D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 9．某科技馆展示了一款新型节能空调。该空调制冷时，通过压缩机做功消耗电能，将热量从室内传递到温度更高的室外环境。在此过程中，部分电能转化为压缩机的机械能。下列判断正确的是（　　） A．热量从低温环境传递到高温环境的过程可以自发进行，无需外界干预 B．空调工作时，室内与外界组成的系统总熵可能保持不变 C．通过压缩机做功使热量从低温环境传至高温环境的过程，不违反热力学第二定律 D．部分电能转化为机械能，说明能量转化不具有方向性 10．勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行了总结，并与小东进行交流，小东认为小琴总结的结论有的正确，有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（　　） A．扩散现象说明分子在不停地做无规则运动 B．在热传递过程中，热量从内能大的物体传向内能小的物体 C．水的比热容比酒精大，水和酒精升高相同的温度，水吸收的热量较多 D．在四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能 考点二 能源是有限的 11．随着社会的发展，人类对能源的需求日益增加，建设节约型社会人人有责。下列说法正确的是（　　） A．夏天使用空调时，温度设定越低越节能 B．笔记本电脑长时间不用时，应处于待机模式 C．能量的转化过程是守恒的，也都是可以自然发生的 D．在能源利用过程中，能量在数量上虽未减少，但可利用的品质降低了，所以要节约能源 12．绿水青山就是金山银山。关于能源利用和生态环境保护，下列说法正确的是（　　） A．煤炭、石油和天然气属于可再生能源，不需要节约使用 B．大力发展新型清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明 C．核电站一旦发生核泄漏事故，会造成严重危害，所以要禁止使用核能 D．煤炭和石油资源的使用，推动了社会的发展，对生态环境没有不良影响 13．能源是人类社会活动的物质基础。下列关于能源分类与应用的叙述正确的是（　　） A．风能、石油和天然气都是可再生能源 B．太阳能热水器将电能转化为水的内能 C．植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 D．水力发电站利用水轮机将电能转化为水流的机械能 14．关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．化石能源在短时间内不能再生，是不可再生能源，属于一次能源 B．修建水电站利用水能发电清洁、安全，有百利而无一害 C．不管是能量在转化还是转移的过程中，都遵守能量守恒定律 D．太阳能电池是将太阳能转化为热能的装置 15．现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法符合节能要求的是（　　） A．电视机一直处于待机状态方便随时开启 B．家庭长时间外出旅行时家中热水器不断电，以便回来使用热水 C．夏天开空调时也开着门窗以便空气随时流通 D．外出时若条件允许，优先选用步行、骑行或地铁、公交等公共交通 16．PM2.5主要来自化石燃料、垃圾焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是（　　） A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用 B．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 C．能量被使用后就消失了，所以要节约能源 D．能量耗散说明自然界的能量在不断减少 17．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水会自动分开 B．因为能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，从而可以解决能源危机问题 C．系统和系统之间达到热平衡后，它们的温度不一定相同 D．热量可能从低温物体传到高温物体 18．关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．在能量的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 B．核电站发电时所产生的电能是由热能转化来的 C．修筑拦河坝建造水电站不会对沿河的水域环境造成影响 D．能量的转化具有方向性，所以要节约能源 19．下列关于能量转化或转移过程的说法中不正确的是（　　） A．所有能量守恒的过程都能自发地发生 B．摩擦生热的过程是不可逆过程 C．水能、风能、太阳能为可再生能源 D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机 20．能源可划分为一次能源和二次能源。自然界以现成形式提供的能源称为一次能源，需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。氢气是一种高效而没有污染的二次能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：，下列叙述正确的是（　　） A．电能是二次能源 B．水力是二次能源 C．天然气是二次能源 D．焦炉气是一次能源 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4热力学第二定律 精练考点 考点一 热力学第二定律 1 考点二 能源是有限的 6 考点一 热力学第二定律 1．下列说法正确的是（　　） A．第二类永动机违背了能量守恒定律 B．第二类永动机违背了热力学第二定律 C．根据能量守恒定律，经过不断地技术改造，热机的效率有可能达到100% D．电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热力学第二定律 【答案】B 【详解】AB．第二类永动机的定义是从单一热源吸热并全部转化为功而不引起其他变化的机器。它不违背能量守恒定律（热力学第一定律），但违背热力学第二定律的开尔文表述（即不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响），故A错误，B正确。 C．根据热力学第二定律（卡诺定理），热机的效率不可能达到100%，因为总有一部分热量要排放到低温热源，即使技术改进也无法突破这一极限。能量守恒定律仅保证能量总量不变，但不保证效率可达100%，故C错误。 D．电冰箱和空调机工作时，通过外部做功（如压缩机耗电），实现了热量从低温热源向高温热源的传递，这并不违背热力学第二定律，因为该过程需要外界能量输入（即不“自发”），故D错误。 故选B。 2．河北石家庄、邢台等地夏季常出现35℃以上高温天气。高温天气，家庭使用空调制冷时，下列说法正确的是（    ） A．热量能够自发地从低温的室内传到高温的室外 B．电能全部转化为内能 C．将热量从低温的室内传到高温的室外，违背了热力学第二定律 D．需要压缩机做功，将热量从低温室内传到高温室外 【答案】D 【详解】A．根据热力学第二定律克劳修斯表述，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误； B．在空调制冷过程中，电能主要用于驱动压缩机做功，部分电能转化为机械能，部分转化为内能，并非全部转化为内能，故B错误； C．将热量从低温室内传到高温室外需要外部做功，这符合热力学第二定律，故C错误； D．空调通过压缩机做功，驱动制冷剂循环，实现热量从低温室内向高温室外的强制转移，故D正确。 故选D。 3．下列关于热力学第二定律的说法正确的是（　　） A．气体向真空的自由膨胀是可逆的 B．效率为100%的热机是不可能制成的 C．机械能转变为热能的实际宏观过程是不可逆过程 D．热量可以自发地从高温物体传向低温物体而不引起其他变化 【答案】BCD 【详解】根据热力学第二定律（开尔文表述和克劳修斯表述）对每个选项进行判断： A．气体向真空的自由膨胀是不可逆过程，因为膨胀后气体不会自发返回原状态，这符合热力学第二定律关于宏观自然过程不可逆性的描述，故A错误； B．热力学第二定律的开尔文表述指出，不可能从单一热源吸热并使之完全变为有用功而不产生其他影响，因此效率为100%的热机不可能制成，故B正确； C．机械能转变为热能（即内能）的实际宏观过程（如摩擦生热）是不可逆的，因为其逆过程（内能完全转变为机械能而不引起其他变化）违反热力学第二定律，故C正确； D．热力学第二定律的克劳修斯表述表明，热量可以自发地从高温物体传向低温物体而不引起其他变化，故D正确。 故选BCD。 4．根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的是（　　） A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体 C．机械能可以全部转化为内能 D．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 【答案】BC 【详解】A．根据热力学第二定律的克劳修斯表述，热量不能自发从低温传到高温，但若外界做功（如制冷机），热量可以从低温传到高温。A未说明“不引起其他变化”，故A错误。 B．热量从高温到低温是自发过程；从低温到高温需外界做功，但题目未限定“自发”，故B正确。 C．例如摩擦生热时，机械能可完全转化为内能，不违反热力学第二定律，C正确。 D．根据开尔文表述，内能无法全部转化为机械能而不引起其他变化（如热机需排放热量到低温热源），故D错误。 故选BC。 5．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少 B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的 C．第一类永动机不可能制成是因为违背了热力学第二定律 D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体” 【答案】AB 【详解】A． 绝热过程中 Q=0，理想气体缓慢膨胀时对外做功 W<0。根据热力学第一定律 ΔU=Q+W，可得 ΔU=W<0，即气体内能减少，A 正确； B． 气体向真空自由膨胀时，没有对外做功（W=0），且是绝热过程（Q=0），内能不变；但此过程是自发的不可逆过程（逆过程需外界干预才能实现），B 正确； C． 第一类永动机违背能量守恒定律（热力学第一定律），而非热力学第二定律，C错误； D． 热力学第二定律的正确表述是 “不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体（不引起其他变化）”；若有外界做功（如冰箱耗电），热量可从低温传递到高温，D 错误。 选AB。 6．能源是当今社会快速发展面临的一大难题。由此，人们想到了永动机，关于第二类永动机，4名同学各有以下观点。 甲：第二类永动机违反了能量守恒定律，因此不可能制造成功。 乙：第二类永动机不违反能量守恒定律，之所以还没制造成功，是因为科技还不够先进。 丙：只要没有摩擦、漏气因素导致的能量损失，第二类永动机就有可能制造成功。 丁：内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因。 你认为以上观点正确的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【详解】A．第二类永动机并未违反能量守恒定律，而是违反了热力学第二定律，故甲的观点错误，故A不符合题意； B．第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，即使科技再先进，也无法实现，因热力学第二定律是自然界的普适规律，故乙的观点错误，故B不符合题意； C．即使消除摩擦、漏气等损耗，第二类永动机仍无法将单一热源热量完全转化为功而不引起其他变化，故丙的观点错误，故C不符合题意； D．热力学第二定律指出内能与机械能的转化具有方向性，这正是第二类永动机不可行的根本原因，故丁的观点正确，故D符合题意。 故选D。 7．根据热力学定律，下列说法错误的是（　　） A．电冰箱的工作表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．第一类永动机不可能制成，是因为其违背了热力学第一定律；第二类永动机不可能制成，是因为其违背了热力学第二定律 C．科技的不断进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的热机 D．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 【答案】C 【详解】A. 电冰箱通过外界做功（电能驱动压缩机），使热量从低温物体（箱内）传递到高温物体（外部环境），符合热力学第二定律的克劳修斯表述，故A正确，不符合题意； B. 第一类永动机因违背热力学第一定律（能量守恒）无法制成；第二类永动机因违背热力学第二定律（无法从单一热源取热全部做功）无法制成，故B正确，不符合题意； C. 根据热力学第二定律的开尔文表述，不可能从单一热源吸热并全部转化为功而不引起其他变化。即使科技再进步，这一结论仍成立，故C错误，符合题意； D. 热力学第二定律指出，热机效率不可能达到100%，即使无能量损失，热量也无法全部转化为机械能，必须向低温热源放热，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选C。 8．一物理实验爱好者用形状记忆合金研究“永动机”。形状记忆合金具有形状记忆效应，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。如图所示，“永动机”转轮由九根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动，离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法不正确的是（　　） A．转轮转动的过程中克服阻力做功，要维持转轮转动需要外力做功 B．转轮转动的能量来自热水 C．转动的叶片不断搅动热水过程，水温升高 D．转轮的叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 【答案】C 【详解】A．转轮转动的过程中克服阻力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A正确； B．该“永动机”叶片进入水中，吸收热量而伸展划水，推动转轮转动，离开水面后向空气中放热，叶片形状迅速恢复，所以转动的能量来自热水，故B正确； C．转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故C错误； D．根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 9．某科技馆展示了一款新型节能空调。该空调制冷时，通过压缩机做功消耗电能，将热量从室内传递到温度更高的室外环境。在此过程中，部分电能转化为压缩机的机械能。下列判断正确的是（　　） A．热量从低温环境传递到高温环境的过程可以自发进行，无需外界干预 B．空调工作时，室内与外界组成的系统总熵可能保持不变 C．通过压缩机做功使热量从低温环境传至高温环境的过程，不违反热力学第二定律 D．部分电能转化为机械能，说明能量转化不具有方向性 【答案】C 【详解】A．热量自发传递是从高温到低温，从低温到高温不能自发，需外界干预（如空调压缩机做功），故A错误； B．空调工作时，消耗电能，电能最终转化为内能，使得室内与外界组成的系统总熵增加，故B错误； C．通过压缩机做功（外界干预）使热量从低温到高温，不违反热力学第二定律，故C正确； D．能量转化具有方向性，部分电能转化为机械能，是在一定条件下进行的，不能说明能量转化不具有方向性，故D错误。 故选C。 10．勤思考、爱交流的小琴对学过的热学知识进行了总结，并与小东进行交流，小东认为小琴总结的结论有的正确，有的错误。小琴总结的下列结论中正确的是（　　） A．扩散现象说明分子在不停地做无规则运动 B．在热传递过程中，热量从内能大的物体传向内能小的物体 C．水的比热容比酒精大，水和酒精升高相同的温度，水吸收的热量较多 D．在四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能 【答案】AD 【详解】A．两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象表明分子不停地做无规则运动，故A正确； B．在热传递过程中，热量从温度高的物体传向温度低的物体，内能大的物体温度不一定高，内能小的物体温度不一定低，故B错误； C．根据吸热公式 可知尽管水的比热容比酒精大，但在质量不确定的情况下，水和酒精升高相同的温度，不能判断哪个物体吸收的热量较多，故C错误； D．在四冲程内燃机中，做功冲程将内能转化为机械能，从而获得动力，故D正确。 故选AD。 考点二 能源是有限的 11．随着社会的发展，人类对能源的需求日益增加，建设节约型社会人人有责。下列说法正确的是（　　） A．夏天使用空调时，温度设定越低越节能 B．笔记本电脑长时间不用时，应处于待机模式 C．能量的转化过程是守恒的，也都是可以自然发生的 D．在能源利用过程中，能量在数量上虽未减少，但可利用的品质降低了，所以要节约能源 【答案】D 【详解】A．空调温度设定越低，压缩机工作时间越长，耗能越多，故A错误； B．待机模式仍消耗电能，长时间不用应彻底关闭电源，故B错误； C．能量守恒成立，但转化过程需遵循热力学第二定律（如热量不能自发从低温传至高温），并非均可自然发生，故C错误； D．能量总量不变，但可用品质降低（如转化为难以利用的内能），符合能量耗散概念，故D正确。 故选D。 12．绿水青山就是金山银山。关于能源利用和生态环境保护，下列说法正确的是（　　） A．煤炭、石油和天然气属于可再生能源，不需要节约使用 B．大力发展新型清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明 C．核电站一旦发生核泄漏事故，会造成严重危害，所以要禁止使用核能 D．煤炭和石油资源的使用，推动了社会的发展，对生态环境没有不良影响 【答案】B 【详解】A．煤炭、石油和天然气属于不可再生能源，需要节约使用，A错误； B．大力发展新型清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明，B正确； C．核电站一旦发生核泄漏事故，会造成严重危害，但只要合理利用，核能可成为很好的清洁能源，C错误； D．煤炭和石油资源的使用，推动了社会的发展，但是废气的排放，对生态环境造成了不良影响，D错误。 故选B。 13．能源是人类社会活动的物质基础。下列关于能源分类与应用的叙述正确的是（　　） A．风能、石油和天然气都是可再生能源 B．太阳能热水器将电能转化为水的内能 C．植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 D．水力发电站利用水轮机将电能转化为水流的机械能 【答案】C 【详解】A．石油和天然气属于不可再生能源，故A错误； B．太阳能热水器直接将太阳能转化为水的内能，未涉及电能，故B错误； C．光合作用中太阳能被转化为有机物中的化学能，故C正确； D．水力发电是将水流的机械能通过水轮机转化为电能，而非电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 14．关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．化石能源在短时间内不能再生，是不可再生能源，属于一次能源 B．修建水电站利用水能发电清洁、安全，有百利而无一害 C．不管是能量在转化还是转移的过程中，都遵守能量守恒定律 D．太阳能电池是将太阳能转化为热能的装置 【答案】AC 【详解】A．化石能源指的是亿万年前的大量生物经过地壳变化，被埋藏在地下，受地层压力和温度的影响，缓慢地形成的可以燃烧的矿物质，在短时间内不能再生，是不可再生能源，又因为它是直接取自自然界，所以属于一次能源，故A正确； B．修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响，给河流通航造成影响等，因此不利影响也是存在的，故B错误； C．能量在转化或转移的过程中，都遵守能量守恒定律，故C正确； D．太阳能电池工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能的装置，故D错误。 故选AC。 15．现代社会倡导“绿色、低碳、节能”的新型生活方式。下列做法符合节能要求的是（　　） A．电视机一直处于待机状态方便随时开启 B．家庭长时间外出旅行时家中热水器不断电，以便回来使用热水 C．夏天开空调时也开着门窗以便空气随时流通 D．外出时若条件允许，优先选用步行、骑行或地铁、公交等公共交通 【答案】D 【详解】A．电视机待机时仍会消耗电能，长期累积造成能源浪费，故A不符合节能要求； B．热水器持续通电会反复加热，浪费电能，故B不符合节能要求； C．开空调时开窗会导致冷气流失，空调需持续高功率运行，增加能耗，故C不符合节能要求； D．步行、骑行或公共交通可减少化石能源消耗，降低人均能耗，故D符合节能要求。 故选D。 16．PM2.5主要来自化石燃料、垃圾焚烧，为了控制污染，我们要节约及高效利用能源。关于能源和能量，下列说法中正确的是（　　） A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人类永久使用 B．人类应多开发与利用太阳能、风能等新能源 C．能量被使用后就消失了，所以要节约能源 D．能量耗散说明自然界的能量在不断减少 【答案】B 【详解】A．石油、煤炭属于不可再生能源，形成周期极长，无法永久使用，A错误； B．太阳能、风能是清洁且可再生的新能源，应积极开发与利用，B正确； C．能量不会消失，而是转化为其他形式（如内能），但可利用性降低，C错误； D．能量耗散指能量品质降低，但总能量守恒，不会减少，D错误。 故选B。 17．关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．当墨水均匀扩散到整杯清水后，经过足够长的时间，墨水和清水会自动分开 B．因为能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，从而可以解决能源危机问题 C．系统和系统之间达到热平衡后，它们的温度不一定相同 D．热量可能从低温物体传到高温物体 【答案】D 【详解】A．墨水扩散到清水是熵增加的过程，不可逆，无法自动分开，故A错误； B．能量守恒，随着科技的发展，能量可以循环利用，但品质会降低，无法完全循环利用，故B错误； C．根据热力学第零定律知，热平衡时系统温度必定相同，故C错误； D．热量在非自发过程中可从低温传至高温，如制冷机，故D正确。 故选D。 18．关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（　　） A．在能量的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 B．核电站发电时所产生的电能是由热能转化来的 C．修筑拦河坝建造水电站不会对沿河的水域环境造成影响 D．能量的转化具有方向性，所以要节约能源 【答案】AD 【详解】A．根据能量守恒定律，在能量的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，故A正确； B．核电站工作原理，核能也叫原子能转换为热能、机械能最后转换为电能。以常见的压水堆为例，核电站总共分三个独立回路，裂变发生在第一回路，当铀-235的原子核受到外来中子轰击时，同时释放2-3个中子从而引发裂变的链式反应，整个过程会产生巨大的热量，这些热量先将一回路的水加热到327°C，然后在主泵的推动下将二回路的水蒸气再冷凝成水，然后利用带出的热量推动汽轮机发电机等设备做功从而产生电能，故B错误； C．修筑拦河坝建造水电站会对沿河的水域环境造成影响，故C错误； D．能量的转化具有方向性，所以要节约能源，故D正确。 故选AD。 19．下列关于能量转化或转移过程的说法中不正确的是（　　） A．所有能量守恒的过程都能自发地发生 B．摩擦生热的过程是不可逆过程 C．水能、风能、太阳能为可再生能源 D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机 【答案】AD 【详解】A．并非所有能量守恒的过程都能自发地进行，如在没有引起其他变化的情况下，热量不能自发地从低温向高温传递，故A错误； B．根据热力学第二定律，机械能向内能转化具有方向性可知，摩擦生热的过程是不可逆过程，故B正确； C．水能、风能、太阳能为可再生能源，故C正确； D．能的转化过程符合能量守恒定律，虽然总能量不变，但是可利用的能源越来越少，可能会发生能源危机，故D错误。 本题选不正确的，故选AD。 20．能源可划分为一次能源和二次能源。自然界以现成形式提供的能源称为一次能源，需要依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二次能源。氢气是一种高效而没有污染的二次能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：，下列叙述正确的是（　　） A．电能是二次能源 B．水力是二次能源 C．天然气是二次能源 D．焦炉气是一次能源 【答案】A 【详解】A．电能是通过物质燃烧放热或者是由风能、水能、核能等转化来的，为二次能源，故选项A正确； B．水力是自然界中以现成形式提供的能源，为一次能源，故选项B错误； C．天然气可以从自然界直接获得，为一次能源，故选项C错误； D．焦炉气不能从自然界直接获得，属于二次能源，故选项D错误。 故选A。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $