太原理工大学 物理化学(一)试卷一答案

太原理工大学 物理化学（一）试卷一答案

一．填空题

1. 最高温度

2. PVm/(RT) 真实气体对理想气体的偏差程度 1

3. 绝热可逆或循环过程

4. -726.6KJ.mol-1

5. 3.16Kpa

6. PB=KxX B 稀溶液中的溶质

7. 混合前后分子的受力情况不变

8. ..()c T P n B

V n ∂∂ 9. A B a b y z Y Z μ+μ=μ+μ

10. ()()ln

B P pg g RT P θB B μ=μ+ 11. = > >

12. 降温 加压

13. 纯物质的g s g

14. 浓度较低时，随浓度增大而增大；达一定浓度后，又随浓度增大而减小

15. 1.9V 0.5V

二．证：（1）设 S=f(P,V),则有

(

)()()()()()(),()1()()V p V V P P V V P

V p V P V P S S dS dP dV P V

S T S T dp dV T P T V

Q dS T C C S S T T T T

C C T T dS dP dV T P T V

δ∂∂=+∂∂∂∂∂∂=+∂∂∂∂=∂∂==∂∂∂∂=

+∂∂据得代入式得

（2）对于理想气体，PV=nRT

22

()()ln ln V P T V T P nR P u T P T V nR V

Cv T Cp T dS dP dV T P T V

Cvd p Cpd V

∂∂Ω==∂∂∂==∂∴=+=+得证。

三．解：1mol 理想气体, Cp m=52R Cv,m=32

R 1

1222(298)100298()(/2)m P P S S K n J K K P T P θ

θθθ-==⋅=⋅−−−−−−−→（1）绝热可逆（）外恒定绝热

（1）绝热可逆膨胀

1

21111221115/315/32120,0,1005,3()298()225.8/2

Q S S S J K P T P T P P T T K K P P γγ

γθγθγ-----=∆===⋅==

===据得 21,212

,21,21121(ln ln 0)3()1(225.8298)900.42

5()1(225.8298)1500.72

()[1500.7100(225.8298)]5719.3p m v m p m T P S nC nR T T P W U nC T T R J J H nC T T R J J G H S T T J J

∆=+==∆=-=⨯-=-∆=-=⨯-=-∆=∆--=--⨯-=或据求

,212121212121,211,212(2)2

30,()()2

3)()()2/22

4455

3()1(238.4298)743.32

54()ln 1ln ln 2125v m v m p m P P Q W U nC T T nR T T nRT nRT P W P V V nR T T P P T T W U nC T T R J P H nC T T R R R P θ

θθθ===∆=-=

-=--=--=-==⨯298K =238.4K =∆=-=⨯-=-∆=-==⨯+=外外反抗恒定绝热膨胀（1

11212211.125(100 1.125)101.125()1238.8(101.125238.4100J K S S S J K J K G H T S T S J ---⋅=∆+=+⋅=⋅∆=∆--=--⨯-⨯298=4454）利用上述计算结果不能直接判断过程的方向性。

11

1111

1

298)[52.3(241.8)(235.3)]45.8298)[219.5188.7282.0]126.28.19ln 8.19ln 3.3068.3140.0367(2)r m r m r m r m H K KJ mol

KJ mol S K J mol K J mol K KJ mol G RT K G K RT K θθθ

θθ

θ

θ-------∆=+---⋅=⋅∆=+-⋅=⋅=⋅∆=∆⨯1000=-=-=-⨯298

=四.解：（1）（（据得

111

21633)298)633298)

45.863334.08(633)34.08ln (633) 6.4768.314633(633)649.2()(ln ()r m r m r m r m r m r m H S G K H K K S K KJ mol K KJ mol KJ mol G K K K RT K K K T K T θ

θ

θθθθ

θ

θθθ--3--3

∆∴∆∆=∆-∆=⋅-⨯126.2⨯10⋅=-⋅∆⨯10=-==⨯=∆= 不随温度变化，也不随温度变化

（（（或据12

11()(633)r m H K K R T T θ-求）

1

211

221

2221.12

()()1;()()2

(2)(/)(/)0.2221()()0.10.1()()()(0.796) 6.3361

0.2221H H e AgCl s e Ag s Cl H AgCl s Ag s HCl E E AgCl Ag E H H V b HCl b HCl mol kg b a HCl a HCl b E V θθθθγ+---+-±-3

±±±

−−→++−−→++−−→+=-===⋅===⨯=⨯10∴=五解：（）负极：正极：电池反应111118.314ln 6.3360.352096500

10.2221ln 8.6518.31457141()138.79r m r m

p r m

r m r V V ZFE K RT K G

ZFE J mol E S

ZF J K mol J K mol F H G T θθθ-3--4----⨯298-⨯10=⨯96500⨯===⨯298

=∆=-=-⨯96500⨯0.3520=-33968⋅∂∆==⨯96500⨯(-4.02⨯10)⋅⋅=-⋅⋅∂∆=∆+∆133********.7945527.4m S J mol -=--⨯=-⋅111

(3)45.5329838.79)1155911.56p r m r r m Q H

KJ mol Q T S J mol KJ mol B α---=∆=-⋅=∆=⨯(-=-⋅=-⋅++ 反应在恒压无非体积功的反应器中进行反应在电池中可逆进行时，六.解：(1)各相区的稳定相如图中所示

（2）图中自由度为零的部位及相平衡关系如下：P 点：A(s)A()

Q 点：B(s)()

DEG 三相线：C(s)B(s)

LMN 三相线：C(s)

（3）