南昌大學 2007~2008學年第一學期期末考試試卷.doc
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試卷編號: ( A )卷課程編號: H55030042 課程名稱: 物理化學(上) 考試形式: 閉卷 適用班級:化工061、化工062姓名: 學號: 班級: 學院: 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201620386 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)的標準摩爾燃燒焓與H2O(l)的標準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)經歷一個不可逆循環(huán)過程,其G0。( )4. 功可以全部變成熱,但熱不能全部轉化為功。( )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)AB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. 某一化學反應的熱效應除以反應溫度T,即得此反應的rSm。( )8. 對于絕熱系統(tǒng),可以用S0判斷過程的方向和限度。( )9. 對理想氣體反應,定溫定容下添加惰性組分時,平衡不移動。( )10. 依據相律,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、當環(huán)境向系統(tǒng)放熱時,系統(tǒng)的熱力學能將( )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 20072008學年第一學期期末考試試卷4、S的標準摩爾燃燒熱與下列物質的標準摩爾生成熱相等的是( )A、SO B、SO2 C、SO35、當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、熱力學能總是減少6、在絕熱密閉的剛性容器內進行的化學反應,其( )A、S=0 B、G=0 C、U=07、根據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*PA*,當混合物的組成為0xBxB B、 yB = xB C、 yB 、= 2. 定溫、定壓、非體積功為零3. 28.54kJ、28.54kJ、-95.72 J/K 4. 2、3、15.偏摩爾量,化學勢6.增大,增大7. 0.326105pa、 0.7268. 11.53 J.K-1,0 四、計算題(共38分)1. (16分)H1=Q1=40670J.1分 G1=0.1分 W1= - p(Vg-Vl) = - pVg= nRT = -1 8.314 C 373.15= -3102 J.1分U1= Q1+ W1=37570J .1分 S1=40670/373.15=109J/K. .1分U2=H2=0 .1分Q2= - W2 = 18.314373.15ln101325/40000=2884J.2分S2=nRlnp1/p2= 18.314ln101325/40000=7.728J/K.1分G2=.1分Q= Q1+Q2=43.55kJ.1分 W=W1+W2=-5986J. .1分U=U1+U2=37.57kJ.1分 H=H1+H2=40.67kJ. 1分S=S1+S2=116.7J/K.1分 G=G1+G2= - 2884J.1分2. (8分)(1)等容過程: W=0.0.5分 Q=U=nCv,m(T2-T1)=2.58.315273 J=5.674KJ.0.5分 H= nCp,m(T2-T1)=3.58.315273J=7.944KJ. .1分 (2)絕熱過程: Q =0, W=U= nCv,m(T3-T2) =2.58.315(-273) J=-5.674J.1分H= nCp,m(T3-T2)=3.58.315(-273) J =-7.944J. .1分(3)等溫可逆過程:U=0,H=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:U=0,H=0,Q=-W【5.674+0+(-3.933)】KJ=1.741KJ. .1分3.(6分)(1)在298K rGm=fGm(Ag2S,s)- fGm (H2S,g)= -7.24 kJ.mol-1. .1分 Jp= pH2 / pH2S=1. .1分 rGm=rGm= -7.24 kJ.mol-10. .1分解得:X0。( )4.一定溫度下的乙醇水溶液,可應用克-克方程求其蒸氣壓。( )5.依據相律,純液體的沸點應是一定值。( )6.對理想氣體反應,定溫定容下加入惰性組分,平衡不移動。( )7.一反應在等溫等壓條件下進行,rHm0,則反應的rSm 0 , DS環(huán) 0 (B) DS體 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U,S,G何者必為零? (1) 絕熱密閉剛性容器中進行的化學反應過程 _ ; (2) 某物質的恒溫恒壓可逆相變過程 _ ; (3) 某物質經一循環(huán)恢復原狀態(tài) _ 。 12. 2 分 (0093) 敞開體系的熱力學第一定律表達式為 ;其適用條件是 。 13. 2 分 (1883) 稀溶液中,當溶質用物質的量分數(shù)xB表示濃度時,其化學勢的表達式為 其中第一項化學勢B*的物理意義是: 。14. 2 分 (2907) (A)即使對于標準狀態(tài)下的反應也不能用其判斷反應方向。 (B)因為,而是由平衡時組成表示的,所以表示平衡時產物的吉布斯自由能與反應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,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C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的rUm= _,rHm = _。(RT2.5 kJ) 16. 2 分 (1986) 稀溶液中溶劑A的化學勢表達式為: ,其中第一項的化學勢的物理意義是: 。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) 某化學反應在恒壓、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mixS=-RBnBlnxB的應用條件是_ _。 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,溴苯的質量分數(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rG 。 24. 5 分 (0506) 已知p$,25下: fHAgCl(s)=-127.03 kJmol-1 fHAg+(aq)=105.90 kJmol-1 fHCl-(aq)=-167.4 kJmol-1 求反應:AgNO3(aq)+KCl(aq)AgCl(s)+KNO3(aq) 的rH 。 25. 5 分 (1834) A和B為同分異構體,組成了理想溶液,當溶液中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A和B的蒸氣壓和。 26. 5 分 (2348) Ag2O分解的計量方程為 當用Ag2O(s)進行分解時,體系的組分數(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 T 一定,x 1 時, NH3(g) 的物質的量分數(shù) x 與總壓 p 成正比(設該氣體為理想氣體)。 28. 5 分 (0273) 請說明下列公式適用條件: H = Qp H = U + pV W體= Up= nCV, m(T2- T1) H =U + Vp 29. 5 分 (1956) 為了獲得最大混合熵,試問正庚烷和正己烷應以什么比例混合?(以物質的量分數(shù)計)30. 5 分 (2449)Ag2O分解的計量方程為:Ag2O(s)=2Ag(s)+(1/2)O2(g),當Ag2O進行分解時,體系的組分數(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 S體 0 ;因此 S環(huán) 0 。 二、填空題 ( 共10題 20分 )11. 2 分 (0859)0- 配套講稿:
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