南昌大學(xué) 2007～2008學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷.doc

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試卷編號： ( A )卷 課程編號： H55030042 課程名稱： 物理化學(xué)（上） 考試形式： 閉卷 適用班級：化工061、化工062姓名： 　學(xué)號： 　班級： 學(xué)院： 專業(yè)： 考試日期： 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 累分人 簽名 題分 20 16 20 38 6 100 得分 考生注意事項：1、本試卷共5頁，請查看試卷中是否有缺頁或破損。如有立即舉手報告以便更換。 得分 評閱人 2、考試結(jié)束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。 一、 是非題(每題2分，共20分) （ ）1. 298.15K時，H2（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓與H2O（l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓量值上相等。 （ ）2. 絕熱過程都是定熵過程。 （ ）3. 系統(tǒng)經(jīng)歷一個不可逆循環(huán)過程，其△G<0。 （ ）4. 功可以全部變成熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功。 （ ）5. 體系達到平衡時熵值最大，吉布斯自由能最小。 （ ）6. 在絕熱體系中，發(fā)生一個從狀態(tài)A→B的不可逆過程，無論用什么方法，體系再也回不到原來的狀態(tài)了。 （ ）7. 某一化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)除以反應(yīng)溫度T，即得此反應(yīng)的△rSm。 （ ）8. 對于絕熱系統(tǒng)，可以用△S≥0判斷過程的方向和限度。 （ ）9. 對理想氣體反應(yīng)，定溫定容下添加惰性組分時，平衡不移動。 （ ）10. 依據(jù)相律，純固體熔點為一定值。 得分 評閱人 二、 選擇題(每題2分，共16分) 1、當(dāng)環(huán)境向系統(tǒng)放熱時，系統(tǒng)的熱力學(xué)能將（ ） A、增加 B、減少 C、不能確定 2、焓的定義式中H=U+pV，式中的p代表（ ） A、體系的總壓 B、體系中各組分的分壓 C、外壓 3、非理想氣體在絕熱條件下，向真空膨脹后，下述答案中不正確的是（ ） A、Q=0 B、△U=0 C、△H=0 南昌大學(xué) 2007～2008學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷 4、S的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒熱與下列物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱相等的是（ ） A、SO B、SO2 C、SO3 5、當(dāng)理想氣體反抗一定的壓力作絕熱膨脹時，則(　 ) A、焓總是不變　　B、焓總是增加　　C、熱力學(xué)能總是減少 6、在絕熱密閉的剛性容器內(nèi)進行的化學(xué)反應(yīng)，其（ ） A、ΔS=0 B、ΔG=0 C、ΔU=0 7、根據(jù)克拉貝龍方程可判斷水的凝固點隨壓力增大將（ ） A、上升 B、下降 C、不變 8、若A與B可形成理想液態(tài)混合物，在一定溫度下，純A、純B的和蒸氣壓PB*xB B、 yB = xB C、 yB < xB 得分 評閱人 三、 填空題(1-4題每題3分、5-8每題2分，共20分) 1、液體水在100℃，下氣化為水蒸氣，此過程的 △H 0，ΔS 0，ΔG 0(填“＞”、“＜”或“=”) 2、用吉布斯函數(shù)作判據(jù)的應(yīng)用條件是 、 、 。 3、5mol理想氣體在25℃下由0.1Mpa壓縮到1Mpa，此過程的△G= ，△A= ，△S= 。 4、NaHCO3(s)在真空容器中部分分解為Na2CO3(s)、H2O(g)和CO2(g)達平衡時，該系統(tǒng)C= ，P= ，F(xiàn)= 。 6、對固體物質(zhì)而言，若溫度升高時，其蒸氣壓將 ；若外壓增大時，其蒸氣壓將 。 7、A與B可形成理想液態(tài)混合物，50℃時PA*=0.357105pa，PB*=0.315105pa，則50℃且xA=0.25，混合物的蒸汽壓p= ，平衡氣相組成yB= 。 8、1molN2(T,P,V)與1molO2(T,P,V)混合后（兩種氣體均視為理想氣體），若混合氣體的終態(tài)為(T,P,2V)時，則混合熵變ΔS＝ ；若混合氣體的終態(tài)為(T,2P,V)時，則混合熵變ΔS＝ 。 得分 評閱人 四、 計算題(共38分) 1、1mol水在100℃、101325pa下變成同溫同壓下的水蒸汽，然后定溫可逆膨脹4104pa，求整個過程的Q、W、△U、△H、△G和△S。已知水的摩爾汽化焓是40670J/mol（16分） 2、1mol，101.3Kpa，0℃的理想氣體經(jīng)以下三步組成一個循環(huán)過程：（1）等容加熱到T2,使 T2＝2T1；（2）絕熱可逆膨脹到T3，使T3＝T1；（3）等溫可逆壓縮回到始態(tài)。試計算每步及整個循環(huán)過程的Q，W，△U，△H。已知Cv,m=2.5R。（8分） 3、銀可能受到H2S(g)的腐蝕而發(fā)生下面的反應(yīng)： H2S(g)＋2Ag(s) →Ag2S(s)+H2(g) 今在298K和標(biāo)準(zhǔn)壓力Pθ下，將銀放在等體積的氫和H2S組成的混合氣體中。 （1）試問是否可能發(fā)生腐蝕而生成硫化銀？ （2）在混合氣中，硫化氫的百分?jǐn)?shù)低于多少，才不致發(fā)生腐蝕？ 已知：298K時，Ag2S(s) 和H2S(g)的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能分別為－40.26kJ.mol-1和－33.02 kJ.mol-1。（6分） 4、在400～500K間，反應(yīng)PCl5(g)→PCl3(g)+ Cl2(g)的ΔrGθm與T的關(guān)系為：ΔrGθm/(J.mol-1)=83.68103-14.52(T/K) ln(T/K)-72.26(T/K)，(1)在450K時將PCl5(g)放入抽空的容器中，若平衡時的總壓力為101325Pa,試計算PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率；（2）計算450K時該反應(yīng)的ΔrSθm和ΔrHθm。（8分） 得分 評閱人 五、 相圖題。（6分） 標(biāo)出下圖Mg(A)-Ca(B)系統(tǒng)的相區(qū)，描繪系統(tǒng)點a、b的步冷曲線，指明步冷曲線上轉(zhuǎn)折點或停歇點處系統(tǒng)的相態(tài)變化。 第 94 頁 共 94 頁 物理化學(xué)（上）期末試卷 A卷評分標(biāo)準(zhǔn) 一、 是非題（每題2分 共20分） 1.√ 2. 3. 4. 5. 6. √ 7. 8. 9. √ 10. 二、選擇題（每題2分 共16分） 1.C 2. A 3.C 4.B 5. C 6.C 7. B 8. A 三、填空題（1-4題每題3分、5-8每題2分，共20分） 1. >、>、= 2. 定溫、定壓、非體積功為零 3. 28.54kJ、28.54kJ、-95.72 J/K 4. 2、3、1 5.偏摩爾量，化學(xué)勢 6.增大，增大 7. 0.326105pa、 0.726 8. 11.53 J.K-1，0 四、計算題（共38分） 1. (16分) ΔH1=Q1=40670J........1分 ΔG1=0........1分 W1= - p(Vg-Vl) = - pVg= nRT = -1 8.314 C 373.15= -3102 J.....1分 ΔU1= Q1+ W1=37570J ........1分 ΔS1=40670/373.15=109J/K.... .1分 ΔU2=ΔH2=0 ........1分 Q2= - W2 = 18.314373.15ln101325/40000=2884J.......2分 ΔS2=nRlnp1/p2= 18.314ln101325/40000=7.728J/K........1分 ΔG2=........1分 Q= Q1+Q2=43.55kJ.......1分 W=W1+W2=-5986J.... ..1分 ΔU=ΔU1+ΔU2=37.57kJ.....1分 ΔH=ΔH1+ΔH2=40.67kJ.... 1分 ΔS=ΔS1+ΔS2=116.7J/K.....1分 ΔG=ΔG1+ΔG2= - 2884J.......1分 2. (8分) （1）等容過程： W=0.......0.5分 Q=ΔU=nCv,m(T2-T1)=2.58.315273 J=5.674KJ.......0.5分 ΔH= nCp,m(T2-T1)=3.58.315273J=7.944KJ.... ...1分 (2)絕熱過程： Q =0, W=ΔU= nCv,m(T3-T2) =2.58.315(-273) J=-5.674J.......1分 ΔH= nCp,m(T3-T2)=3.58.315(-273) J =-7.944J... ....1分 (3)等溫可逆過程： ΔU=0，ΔH=0，Q=-W=PdV=nRT1ln(V1/V3) .......1分 因（2）為絕熱過程，T2V2r-1= T3V3r-1,即2T1V1r-1= T1V3r-1，則（V1/ V3）r-1=1/2。ln(V1/V3)＝ln（1/2）/(r-1)= ln（1/2）/(1.4-1)=-1.733，將其帶入上式得.......1分 Q=-W=nRT1ln(V1/V3)＝8.315273(-1.733)J=-3.933KJ.......1分 循環(huán)過程：ΔU=0，ΔH=0，Q=-W＝【5.674+0+(-3.933)】KJ=1.741KJ. .....1分 3.(6分) (1)在298K ΔrGθm=ΔfGθm(Ag2S,s)- ΔfGθm (H2S,g)= -7.24 kJ.mol-1....................... …….1分 Jp= pH2 / pH2S=1................... …………………………………………..............1分 ΔrGm=ΔrGθm= -7.24 kJ.mol-1<0，可能發(fā)生腐蝕生成Ag2S(s)。...................1分 (2)設(shè)H2S(g)的百分?jǐn)?shù)為X，則 Jp=（1－X）/ X .............................................................................................1分 ΔrGm=(-7.24103 J.mol-1)+(8.314 J.mol-1.K-1)(298K)ln(1－X) / X>0. ........1分 解得：X<5.1%，硫化氫應(yīng)低于5.1%才不致發(fā)生腐蝕。. .........................1分 4.(8分) (1)ΔrGθm＝﹝83.68103-14.52450 ln450-72.26450﹞=11.25103J.mol-1 . .........................1分 ΔrGθm＝-RT lnkθ................................................................................................... 0.5分 而11.25103=-8.314J.K-1.mol-1450 Klnkθ, 則kθ＝0.0494. ..................1分 設(shè)原有PCl5為1mol，平衡轉(zhuǎn)化率為ɑ，在平衡時PCl5為1（1－ɑ）mol, PCl3 、 Cl2均為1ɑ mol，∑nB=(1+ɑ) mol...........................................0.5分 則kθ＝﹝（p/pθ）∑nB﹞∑νB=[ɑ2/(1-ɑ)].(1/1+ɑ)1=ɑ2/(1-ɑ2) .................... 1分 解得：ɑ＝0.217.......................................................................................1分 (2) ΔrSθm=-d(ΔrGθm)/dt..........................................................................................0.5分 =-[-14.52-14.52ln(K/T)-72.26]=(＋14.52+14.52ln450+72.26)= 175.5J.mol-1K-1 ...........................................1分 ΔrHθm=ΔrGθm+TΔrSθm...... ................................................................................0.5分 =(11.25+450175.510-3) KJ.mol-1=90.23 KJ.mol-1...............................1分 五、相圖（6分）. ① l ②sA+l ③sC+l ④sC+l ⑤sB+l ⑥sA+sC ⑦sB+ sC…………………2分 作步冷曲線： ………................................………………2分 a中第一轉(zhuǎn)折點sC開始析出，停歇點sA開始析出…………...............……….1分 b中停歇點sB、sC同時析出。…………………………......................................1分 試卷編號： ( B )卷 課程編號：H55030042 課程名稱： 物理化學(xué)（上） 考試形式： 閉卷 適用班級：化工061、化工062 姓名： 學(xué)號： 班級： 學(xué)院： 專業(yè)： 考試日期： 題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 累分人 簽名 題分 20 16 24 30 10 100 得分 考生注意事項：1、本試卷共5頁，請查看試卷中是否有缺頁或破損。如有立即舉手報告以便更換。 2、考試結(jié)束后，考生不得將試卷、答題紙和草稿紙帶出考場。 得分 評閱人 六、 是非題(每題2分，共20分) （ ）1. 隔離系統(tǒng)的熵是守恒的。 （ ）2. 一定量理想氣體的熱力學(xué)能只是溫度的函數(shù)。 （ ）3. 系統(tǒng)經(jīng)歷一個不可逆循環(huán)過程，其△G>0。 （ ）4.一定溫度下的乙醇水溶液，可應(yīng)用克-克方程求其蒸氣壓。 （ ）5.依據(jù)相律，純液體的沸點應(yīng)是一定值。 （ ）6.對理想氣體反應(yīng)，定溫定容下加入惰性組分，平衡不移動。 （ ）7.一反應(yīng)在等溫等壓條件下進行，△rHm<0，則反應(yīng)的△rSm<0 （ ）8.在克拉貝龍方程中，△rHm與△rVm的正負號可以相同，也可以不同。 （ ）9.不可能用簡單精餾的方法將二組分恒沸混合物分離為兩個純組分。 （ ）10.對定溫下吸熱的自發(fā)化學(xué)反應(yīng)，若設(shè)計成可逆電池完成這一反應(yīng)時，則一定吸熱。 得分 評閱人 七、 選擇題(每題2分，共16分) 1、凡是在孤立體系中進行的變化，其△U和△H的值一定是（ ） A、△U＞0，△H＞0 B、△U＝0，△H＝0 C、△U＜0，△H＜0 D、△U＝0，△H大于、小于還是等于不能確定 南昌大學(xué) 2007～2008學(xué)年第一學(xué)期期末考試試卷 2、△H＝QP此式適用于哪一個過程（ ） A、理想氣體從101325Pa反抗恒定的10132．5Pa 膨脹到10132．5Pa B、在0℃，101325Pa下，冰融化成水 C、電解CuSO4的水溶液 D、氣體從（298K, 101325Pa）可逆變化到（373K, 10132．5Pa） 3、欲測定有機物的燃燒熱QP,一般使反應(yīng)在氧彈中進行，實測得熱效應(yīng)為Qv，由公式得QP＝Qv＋△nRT = Qv+P△V，式中P應(yīng)為何值（ ） A、氧彈中氧氣壓力 B、鋼瓶中氧氣壓力 C、P D、實驗室大氣壓力 4、在α、β兩相中都含有A、B兩種物質(zhì)，當(dāng)達到相平衡時，應(yīng)有（ ） A、 B、 C、 D、不能確定 5、熱力學(xué)第三定律可以表示為（ ） A、在0K時，任何晶體的熵等于零 B、在0K時，任何完美晶體的熵等于零 C、在0℃時，任何晶體的熵等于零 D、在0℃時，任何完美晶體的熵等于零 6、下列哪種現(xiàn)象不屬于稀溶液的依數(shù)性（ ） A、凝固點降低 B、沸點升高 C、滲透壓 D、蒸氣壓升高 7、關(guān)于偏摩爾量，下面的敘述中不正確的是（ ） A、偏摩爾量是狀態(tài)函數(shù)，其值與物質(zhì)的數(shù)量無關(guān) B、系統(tǒng)的強度性質(zhì)無偏摩爾量 C、純物質(zhì)的偏摩爾量等于它的摩爾量 D、偏摩爾量的數(shù)值只能為整數(shù)或零 8、關(guān)于三相點，正確的是（ ） A、某一溫度，超過此溫度，液相就不能存在 B、通常發(fā)現(xiàn)在很靠近正常沸點的某一溫度 C、液體的蒸氣壓等于25℃時的蒸氣壓三倍數(shù)值時的溫度 D、固體、液體和氣體可以平衡共存時的溫度和壓力 得分 評閱人 八、 填空題(每題3分，共24分) 1、應(yīng)用條件 、 、 。 2、已知25℃時C2H4（g）、C2H6（g）及H2（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓分別為-1411kJ．mol-1, -1560kJ．mol-1及-285.8kJ．mol-1。則反應(yīng) C2H4（g）+H2（g）→C2H6（g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變是 。 3、理想氣體混合物中組分B的化學(xué)勢與溫度T及組分B的分壓PB的關(guān)系是 ，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)選為 。 4、5mol理想氣體在25℃下由1MPa膨脹到0.1MPa，此過程的△G= ，△A= 。 5、NH4Cl(S)和任意量的達到平衡，則C= ，F(xiàn)= 。 6、始態(tài)為101．325kPa，373．15K的H2O(l)變?yōu)橥瑴囟认?壓力為50．0kPa的H2O(g),此過程的體積功W ；△Hm ；△Sm ；△Gm ；△Am ；△S(環(huán)) △S（隔） 。（填﹤0，﹥0，＝0，或不能確定） 7、理想稀溶液的定義表述為 ； 理想液態(tài)混合物的宏觀特征是 、 。 8、A與B可形成理想液態(tài)混合物，50℃時PA*=0.357105pa，PB*=0.315105pa， 則50℃且xA=0.25，混合物的蒸汽壓p= ，平衡氣相組成yB= 。 得分 評閱人 九、 計算題(共30分) 1、5mol某理想氣體（），由始態(tài)（400K，200KPa）經(jīng)一定壓過程冷卻至300K，求此過程的。（10分） 2、溫度為400K，壓力為5 pθ的10g He，在外壓為10 pθ時進行等溫壓縮至10 pθ。求此過程中的Q，W，△U，△H，△S，△A和△G。設(shè)He為理想氣體。（10分） 得分 評閱人 十、 相圖題。（10分） 標(biāo)出下圖Mg(A)-Ca(B)系統(tǒng)的相區(qū)，描繪系統(tǒng)點a、b的步冷曲線，指明步冷曲線上轉(zhuǎn)折點或停歇點處系統(tǒng)的相態(tài)變化。 物理化學(xué)（上）期末試卷B評分標(biāo)準(zhǔn) 一、 是非題(每題2分，共20分) 1.2.√3.4.5. 6.√7. 8. √9. √10. √ 二、選擇題(每題2分，共16分) 1.D 2.B 3.D 4.B 5.B 6.D 7.D 8.D 三、填空題(每題3分，共24分) 1. 封閉、定壓、非體積功為0 2. -136.8kJ mol -1 3 =θ(T)+RTlnpB/pθ 溫度為T，壓力為pθ的純B的理想氣體。 4. -28.54 kJ -28.54 kJ 5. 2 2 6. 無法確定，＞0，＞0，＜0，＜0，＜0，＞0 7. 溶劑和溶質(zhì)分別遵守拉烏爾定律和亨利定律的稀溶液稱為理想稀溶液； 混合過程焓不變，無體積變化 或△minH=0， △minV=0 8. 0.326105pa、 0.726 四、計算題(共30分) 1（10分）Qp=△H==-14.55kJ ………………4分 △U==-10.4kJ………………2分 W=△U – Qp = 4.15kJ……………2分 △S=nCp,m ln300/400=-41.86J K-1…………..2分 2（10分） n =2.5mol P外=10 pθ n =2.5mol T=400K T=400K P1=5 pθ 等溫 P1=10 pθ △U=△H=0(因理想氣體的U,H只是溫度的函數(shù)) ……………1分 W=p外（V1-V2）=10 pθ[(nRT /5 pθ)- (nRT /10 pθ)] = nRT(2-1)=2.58.414400＝8.314k J……………1分 Q=△U-W=-W=-8.314 kJ……………2分 △S=nR ln( p1/ p2)= 2.58.314 ln(5/ 10)=-14.4 J.K-1……………2分 △A=△U-T△S=- nRT ln( p1/ p2) =2.58.314 ln(10/ 5)=5763 J……………2分 △G=△H-T△S=- nRT ln( p1/ p2)= 5763 J……………2分 3、（10分）DrHmθ(298K)= DfHmθ(Y , 298K)+4 DfHmθ(Z , 298K) －DfHmθ(A , 298K)－2 DfHmθ(B , 298K) =[(－393.42)－(－241.842)－(－4.84)] kJmol-1 =95.1 kJ mol-1 ……………1分 DrSmθ(298K)= Smθ(Y , 298K)+4Smθ(Z , 298K)－Smθ(A , 298K)－2Smθ(B , 298K) =[(214.0+4130.0－186.0－2188.0)] J mol-1 K-1 =172 J mol-1 K-1…………1分 nB Cp,m(B) = nB a = 0…………1分 DrGmθ(T)= DrHmθ(298K)－TDrSmθ(298K)=95100J mol-1－172.0 (T/K) Jmol-1 …………1分 Kθ(800K) = exp[－(95100－172800) / 8.314 J mol-1 K-1800 K ] = exp[－(－42.50 Jmol-1) / 8.314 J mol-1 K-1800 K ] =595.29…………2分 Kθ＞Jθ,A＞0,所以反應(yīng)向反方向進行。…………1分 五、相圖（10分） ② l ②sA+l ③sC+l ④sC+l ⑤sB+l ⑥sA+sC ⑦sB+ sC…………………4分 作步冷曲線： ……………………….3分 a中第一轉(zhuǎn)折點sC開始析出，停歇點sA開始析出………………….2分 b中停歇點sB、sC同時析出?！?分 南昌大學(xué)物理化學(xué)模擬試卷 1 班級 姓名 分?jǐn)?shù) 一、選擇題 ( 共10題 20分 ) 1. 2 分 (0241) 理想氣體卡諾循環(huán)的圖為下列四種情況中的哪一種? ( ) 2. 2 分 (1791) 已知 373 K 時，液體A的飽和蒸氣壓為 5104 Pa，液體 B 的飽和蒸氣壓為105 Pa，A和B構(gòu)成理想液體混合物，當(dāng)A在溶液中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.5 時，氣相中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為： ( ) (A) 1/1.5 (B) 1/2 (C) 1/2.5 (D) 1/3 3. 2 分 (1192) 用130℃的水蒸氣(蒸氣壓為2.7p$)與1200℃的焦炭反應(yīng)生成水煤氣：C+H2OCO+H2,如果通入的水蒸氣反應(yīng)掉70%,問反應(yīng)后混合氣體中CO的分壓為多少?設(shè)總壓2.7p$不變。 ( ) (A) 0.72p$ (B) 1.11p$ (C) 2.31p$ (D) 1.72p$ 4. 2 分 (0156) 下述哪一種說法正確? ( ) 因為ΔHp = Qp,所以： (A) 恒壓過程中,焓不再是狀態(tài)函數(shù) (B) 恒壓過程中,體系與環(huán)境無功的交換 (C) 恒壓過程中,焓變不能量度體系對外所做的功 (D) 恒壓過程中, ΔU不一定為零 5. 2 分 (2567) 設(shè) 373 K 時，液體 A 的飽和蒸氣壓為 133.3 kPa，液體 B 為 66.66 kPa，則： (1) 若 A 和 B 形成理想液體混合物，當(dāng) A 在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.5 時，在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為 ______________ 。 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1 (2) 若 A 和 B 完全不互溶，當(dāng)由 2 mol A 和 3 mol B 在恒溫下構(gòu)成雙液體系時，體系的總蒸氣壓為 _____________ kPa (A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6 6. 2 分 (1191) 當(dāng)溫度恒定時，下述說法哪一個正確? ( ) (A) 增加壓力有利于液體變?yōu)楣腆w (B) 增加壓力不利于液體變?yōu)楣腆w (C) 增加壓力不一定有利于液體變?yōu)楣腆w (D) 增加壓力與液體變固體無關(guān) 7. 2 分 (0757) 理想氣體的 atto 循環(huán)由下面四個可逆步驟構(gòu)成： (A) 氣體絕熱可逆壓縮 (B) 恒容升溫，氣體從環(huán)境吸熱 (C) 氣體經(jīng)絕熱膨脹作功 (D) 恒容降溫回到原態(tài) 該循環(huán)過程的T－S圖為： ( ) 8. 2 分 (0847) 101.325 kPa，-5℃ 時，H2O(s) H2O(l)，其體系熵變： ( ) (A) ΔfusS體系 ＞ 0 (B) ΔfusS體系 ＜ 0 (C) ΔfusS體系 ≤ 0 (D) ΔfusS體系 ＝ 0 9. 2 分 (1231) 試證明化學(xué)勢也能用下式表示： μB= -T(S/nB *. 2 分 (0889) 理想氣體在等溫條件下,經(jīng)恒外壓壓縮至穩(wěn)定, 此變化中的體系熵變DS體及環(huán)境熵變DS環(huán)應(yīng)為： ( ) (A) DS體> 0 , DS環(huán)< 0 (B) DS體< 0 , DS環(huán)> 0 (C) DS體> 0 , DS環(huán)= 0 (D) DS體< 0 , DS環(huán)= 0 二、填空題 ( 共10題 20分 ) 11. 2 分 (0859) 對一封閉體系，Wf = 0 時，下列過程中體系的ΔU，ΔS，ΔG何者必為零？ (1) 絕熱密閉剛性容器中進行的化學(xué)反應(yīng)過程 _________ ； (2) 某物質(zhì)的恒溫恒壓可逆相變過程 _________ ； (3) 某物質(zhì)經(jīng)一循環(huán)恢復(fù)原狀態(tài) _________ 。 12. 2 分 (0093) 敞開體系的熱力學(xué)第一定律表達式為 ;其適用條件是 。 13. 2 分 (1883) 稀溶液中，當(dāng)溶質(zhì)用物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)xB表示濃度時，其化學(xué)勢的表達式為 其中第一項化學(xué)勢B*的物理意義是： 。 14. 2 分 (2907) （A）即使對于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反應(yīng)也不能用其判斷反應(yīng)方向。 （B）因為，而是由平衡時組成表示的，所以表示平衡時產(chǎn)物的吉布斯自由能與反應(yīng)物吉布斯自由能之差。 （C）水在25C,壓力下蒸發(fā)，求算熵變的公式為T。 （D）在恒溫恒壓下，可逆電池反應(yīng)，求算熵變的公式為T。 上述說法正確的是 。 15. 2 分 (0481) 300 K時，0.125 mol正庚烷（液體）在彈式量熱計中完全燃燒，放熱 602 kJ，反應(yīng)C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的ΔrUm= _____，ΔrHm = _____。(RT≈2.5 kJ) 16. 2 分 (1986) 稀溶液中溶劑A的化學(xué)勢表達式為： ， 其中第一項的化學(xué)勢的物理意義是： 。 17. 2 分 (1009) 對一單組分、單相、各向同性的封閉體系而言，等壓條件下只做體積功時，其吉布斯自由能值將隨溫度的升高而 。 18. 2 分 (0159) 某化學(xué)反應(yīng)在恒壓、絕熱和只做膨脹功的條件下進行,系統(tǒng)的溫度由T1升高至T2, 則此過程的焓變 零;如果這一反應(yīng)在恒溫T1、恒壓和只做膨脹功的條件下進行, 則其焓變 零。 19. 2 分 (1947) 20. NaCl(0.01)NaCl(0.001), 上述過程在298 K時所需的有用功值為 。 20. 2 分 (9029) 公式ΔmixS=-R∑BnBlnxB的應(yīng)用條件是_________________________________ _______________________________________________________________________。 三、計算題 ( 共 6題 40分 ) 21. 10 分 (9408) 水和溴苯可形成完全不互溶的體系，該體系在外壓為101.325 kPa時，其沸點為95.4 C，此溫度下溴苯的飽和蒸氣壓為15.700 kPa。計算：（1）在95.4 C時，對溴苯進行水蒸氣蒸餾的餾出物中，溴苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w；（2）蒸出10 kg溴苯時，需消耗水蒸氣多少公斤？ 22. 10 分 (2962) 若將1 mol H2和3 mol I2引入一容積為V，溫度為T的燒瓶中，當(dāng)達到平衡時得到 x mol 的HI，此后再引入2 mol H2，新達平衡后得到2x mol的 HI。 (1) 寫出 Kp，Kc，Kx，Km 之間的關(guān)系； (2) 求該溫度下的 Kp。 23. 5 分 (2956) 110.1℃，6.05104Pa時，從測定醋酸蒸氣的密度得到平均相對摩爾質(zhì)量是醋酸單分子的1.520倍。假定氣體中只含有單分子和雙分子。試求 2CH3COOH(g) = (CH3COOH)2(g)的ΔrG 。 24. 5 分 (0506) 已知p$,25℃下： ΔfH[AgCl(s)]=-127.03 kJmol-1 ΔfH[Ag+(aq)]=105.90 kJmol-1 ΔfH[Cl-(aq)]=-167.4 kJmol-1 求反應(yīng)：AgNO3(aq)+KCl(aq)AgCl(s)+KNO3(aq) 的ΔrH 。 25. 5 分 (1834) A和B為同分異構(gòu)體,組成了理想溶液,當(dāng)溶液中A濃度為xA時,總蒸氣壓為86 660 Pa, 將該溶液慢慢蒸餾(設(shè)有回流),直到溶液剩下一半為止。在餾出液中,xA=0.6,在殘餾液中, xA=0.4。殘餾液上的總蒸氣壓為7993 Pa,溫度皆為323 K。計算xA及純物質(zhì)A和B的蒸氣壓和。 26. 5 分 (2348) Ag2O分解的計量方程為 當(dāng)用Ag2O(s)進行分解時，體系的組分?jǐn)?shù)、自由度和可能平衡共存的最大相數(shù)各為多少？ 四、問答題 ( 共 4題 20分 ) 27. 5 分 (3006) 將N2和 H2按 1:3 混合使其生成氨，證明：在平衡狀態(tài)，當(dāng) T 一定,x << 1 時， NH3(g) 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) x 與總壓 p 成正比（設(shè)該氣體為理想氣體）。 28. 5 分 (0273) 請說明下列公式適用條件： ΔH = Qp H = U + pV W體= ΔUp= nCV, m(T2- T1) ΔH =ΔU + VΔp 29. 5 分 (1956) 為了獲得最大混合熵，試問正庚烷和正己烷應(yīng)以什么比例混合？（以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計） 30. 5 分 (2449) Ag2O分解的計量方程為:Ag2O(s)=2Ag(s)+(1/2)O2(g)，當(dāng)Ag2O進行分解時,體系的組分?jǐn)?shù)、自由度和可能平衡共存的最多相數(shù)各為多少? 物理化學(xué)試卷 答案 一、選擇題 ( 共10題 20分 ) 1. 2 分 (0241) 0241 [答] (B) (2分) 2. 2 分 (1791) 1791 [答] (A) yB=pB/(pA+pB) =p*BxB/(p*AxA+p*BxB)=1/1.5 3. 2 分 (1192) 1192 [答] (B) (2分) 4. 2 分 (0156) 0156 [答] (D) 5. 2 分 (2567) 2567 [答] (1) (A) (1分) (2) (C) (1分) 6. 2 分 (1191) 1191 [答] (C) (2分) 7. 2 分 (0757) 0757 [答] (D) 8. 2 分 (0847) 0847 [答] (A) 9. 2 分 (1231) 1231 [答] dU = TdS - pdV + ∑BdnB 內(nèi)能、體積恒定，TdS = -∑BdnB 故 B= -T(S/nB)U,V, *. 2 分 (0889) 0889 [答] (B) (2分) 變化前后理想氣體的溫度不變,但體積減小,所以 ΔS體< 0 ；若把體系和環(huán)境加 在一起看作一個新的孤立體系,則經(jīng)此變化后,孤立體系經(jīng)歷的是不可逆變化,所以 ΔS孤立 = ΔS體+ ΔS環(huán)> 0 ；因此 ΔS環(huán)> 0 。 二、填空題 ( 共10題 20分 ) 11. 2 分 (0859) 0