华南理工大学期末考试期末试卷B

座位号
题 号Baidu Nhomakorabea得 分 评卷人
一
二
三
四
五
六
七
总分
专业
一、填空（每小题 2 分，共 16 分） 1、C(s)与 CO(g), CO2(g), O2(g)在 973K 时达到平衡，并且这些物质之间存在 2 个独立的化学 反应式，则体系中的独立组分数为 ，相数为 , 自由度数为 。 2、在一定的温度下，理想气体反应： (1) A(g) + B(g) == D(g), K1Ө = 0.25； (2) D(g) == A(g) + B(g), K2Ө = ； (3) 2A(g) + 2B(g) == 2D(g), K3Ө = 。 3、 某一热机的低温热源温度为 313K， 当其高温热源为 373K 时， 其理论转换效率为 ； 而当其高温热源为 538K 时，其理论转换效率为 。 4、在一绝热气缸内，把左边压力和温度恒定在 p1 和 T1 的某种气体，连续地压过多孔塞， 使 气体在多孔塞右边的压力恒定在 p2 (p1<p2)。 这个过程称为 。 这个过程是 个热力学函数 不变的过程。 5、在一定温度下，一定量理想气体通过可逆过程与不可逆过程从同样的始态到达同样的终 态，比较各过程体积功的大小得知：可逆过程，系统对环境作 功，环境对系 统作 功。 6、在 100kPa 的大气压下，将蔗糖在水中的稀溶液缓慢地降温，首先析出的为纯冰。相对于 纯水而言，加入蔗糖将会出现：蒸汽压 ；沸点 ；凝固点 。 7 、 理 想 气 体 混 合 物 中 组 分 B 的 化 学 势 与 其 分 压 pB=yBp 之 间 的 关 系 式 为 B(pg)=
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学号
学院
ӨB(g)+RTln(pB/pӨ) 。 若 真 实 气 体 混 合 物 中 组 分 B 的 逸 度 为 fB ， 则 其 化 学 势 可 表 示 为
_______________________，逸度因子定义为________________。 8、在 T＝380K，总压 p=2.00kPa 下，反应 C6H5C2H5(g) == C6H5C2H3(g) + H2(g) 的平衡系统中，加入一定量的惰性组分 H2O(g) ，则反应的标准平衡常数 K3Ө C6H5C2H5(g)的平衡转化率 。
( 密 封 线 内 不 答 题 ) ………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………
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华南理工大学期末考试
《 物理化学 》试卷 B
注意事项：1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上)； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共七大题，满分 100 分， 考试时间 120 分钟。
《物理化学》试卷第 1 页 共 3 页
，
姓名
二、回答下列问题（共 24 分） 1、电冰箱能致冷。夏天时将门窗关闭（设墙壁、门窗均不传热） ，将电冰箱的门打开，能否 使室内温度降低？（2 分） 2、在寒冷的地方，冬天下雪后，在街道上撒盐，为什么这样做？原理是什么？（4 分） 3、试比较下列 H2O 在不同状态试的化学势的大小，根据的原理是什么？（4 分） (1) (a) H2O(l, 374K, 100kPa)与(b) H2O(g, 374K, 100kPa) (2) (a) H2O(l, 373K, 100kPa)与(b) H2O(g, 373K, 200kPa) 4、当我们把卡片整理好，或者把砖块叠置起来造成房子的时候，我们就在这物质世界中增 加了有序性。这是否违背热力学第二定律？试说明之。 （4 分） 5、在 1.0 dm3 水中含有某物质 100g，在 298K 时，用 1.0 dm3 乙醚萃取一次，可得该物质 66.7g。试求该物质在水和乙醚之间的分配系数。 （4 分） 6、A 物质和 B 物质构成完全互溶双液系，图 1 所示是 此系统在等压下的 T－ x 图。当温度为 T1 时，物系 点 C 的位置如图所示。 请根据图中的标识， 指出： (1) A 物质和 B 物质的总量的摩尔分数 xA 和 xB？ (2) A 物质在液相中的量分数和在气相中的量分数 xA,l 和 xA,g ； (3) A 和 B 在气、液两相中的总量 n(g) 和 n(l) 之比。 （6 分） 图 1. T-x 图 三、 （13 分）1mol 单原子理想气体，从始态：273K, 200kPa，到达终态：323K, 100kPa，通 过两个途径： (1)：先等压加热至 323K，再等温可逆膨胀至 100kPa; (2)：先等温可逆膨胀至 100kPa，再等压加热至 323K; 试分别计算两个途径的 Q，W，U 和H，试比较两种结果有何不同，说明为什么。 （单原 子理想气体 CV,m=3/2 R) 四、 （10 分）在 298.15K 及 100kPa 压力时，设环丙烷、石墨及氢气的燃烧焓cHmӨ(298.15K) 分别为-2092kJ mol-1、-393.8kJ mol-1 、-285.84kJ mol-1。若已知丙稀 C3H6(g) 的标准摩尔生成 焓fHmӨ(298.15K)=20.50kJ mol-1, 试求： (1) 环丙烷的标准摩尔生成焓fHmӨ(298.15K)； (2) 环丙烷异构化变为丙稀的摩尔反应焓变值rHmӨ(298.15K). 五、 （15 分）1mol 理想气体在 300K 的恒定温度下，从始态 100kPa 经历下列各过程，求各 过程中系统的传热 Q、系统的熵变S 以及将环境因素考虑在内的总熵变Siso. (1) 可逆膨胀到末态压力 50kPa; (2) 反抗恒定外压 50kPa 膨胀至平衡态； (3) 向真空自由膨胀至原体积的 2 倍。 六、 （10 分）不考虑非体积功的情况下，结合热力学第一定律和第二定律的数学表示式，推 导出 4 个热力学基本方程。并从这 4 个基本公式中写出 T、p、V、S 的表示式。