华东理工物化期末试卷

T2 T1
350 300
(2)
ln
p
* A3
1.1301× 104
=
− 3424 ⎜⎛ 1 − 8.3145 ⎝ 340
1 ⎟⎞ 300 ⎠
p
* A
3
=
1.3282 × 104 Pa
x3
=
p3 = 10950 = 0.8244
p
* A
3
1.3282 × 104
三
、
(1)
ln
K K
o
2
o
1
=
−
ΔH
o
m
错）
7. 在实际气体的节流过程中，系统的
值不变。（选填：U，H， S，G）
8.
反应
C
(s)
+
1 2
O2
(g)
=
CO(g) 在恒压绝热的条件下进行，反应后温度升高，则反应的
ΔH
零。（大于、小于、等于）
9. 试在右图中示意画出理想溶液系统的恒温气液平衡相图。
10. 组分 A 和 B 能形成两种固态稳定化合物 A4B、A2B，则在 该系统完整的液固平衡相图中应有几个最低共熔点？ 个
R
⎜⎜⎝⎛
1 T2
−
1 T1
⎟⎟⎠⎞
,
Δ
r
H
o
m
=
R
ln
K K
o
2
o
1
1−1 T1 T2
⎜⎛ 8.3145 × ln 1.05 ⎟⎞
=⎜
1.45 ⎟J ⋅ mol −1 = −5635J ⋅ mol −1
⎜ ⎜⎝
1−1 3பைடு நூலகம்0 350
⎟ ⎟⎠
第5页 共6页
Δ rGmo = − RT ln K o = −8.314 × 300 ln1.45 = −926.8J ⋅ mol −1
p2 x A2
=
12450 0.9055
= 1.3749 × 10 4
Pa
ln
p
* A2
p
* A1
= − Δ vap H m R
⎜⎜⎝⎛
1 T2
−
1 T1
⎟⎟⎠⎞
Δ vap H m
=
Rln
p
* A1
p
* A
2
1−1
=
8.3145
×
ln
1.1301 1.3749
× ×
10 10
4 4
1−1
= 3424 J ⋅ mol −1
华东理工大学 2004–2005 学年
《物理化学》期终模拟试题 B 卷 2005.7
考生姓名：
学号：
专业班级
题序
一
二
三
四
五
六
七
总分
得分
评卷人
一、概念题（20 分，每空格 1 分）
1. 1mol 理想气体的温度由 T1 变为 T2 时，它的焓变 ΔH 与热力学能的变化 ΔU 之差为
。
2. 石墨的标准摩尔燃烧焓等于二氧化碳气体的标准摩尔生成焓。
时
lpi→m0⎜⎜⎝⎛
∂Z ∂p
⎟⎟⎠⎞T
=
−0.00153 ，试求该温度下 B 等于多少。(2 分)
第4页 共6页
答案
一、概念题
1. R(T2 −T 1) 2. 对
3. 恒压只做体积功、封
闭系统 4. CO(g)
5. 错
6. 对 7. H 8. 等于 9.
p
10. 3 13. 1
11. 1 14. 相等
∂Z ∂p
⎟⎟⎠⎞T
=
B RT
=
−0.00153
p4 p3 p2
B = −0.00153 × 8.314 × 300 = −3.816 m 3 ⋅ mol −1
第7页 共6页
(2) ΔU = 0 ΔH = 0 ΔS = R ln p1 = 8.314 × ln 101325 = 13.381J ⋅ mol −1 ⋅ K −1
p2
20265
ΔG = ΔA = −TΔS = −373.15 × 13.381 = −4993J ⋅ mol −1
(3)
p11−γT1γ = p21−γT2γ
f = ____________________ 。（先列出算式，再进行计算）（2 分）
五、（15 分） (1) 1 mol、100℃、101325 Pa 的单原子理想气体经恒温可逆膨胀压力降至 20265 Pa。计
算过程的 ΔU 、 ΔH 、 ΔS 、 ΔA 、 ΔG 。（5 分） (2) 1 mol、100℃、101325 Pa 的单原子理想气体通过节流装置压力降至 20265 Pa。计算
1−γ
−2 3
T2
=
⎜⎜⎝⎛
p1 p2
⎟⎟⎠⎞
γ
T1
= ⎜⎛ 101325 ⎟⎞ 5 3 ⎝ 20265 ⎠
× 373.15 = 196.02K
ΔU = 3 × 8.314 × (196.02 − 373.15) = −2209J 2
ΔH = 5 × 8.314 × (196.02 − 373.15) = −3682J 2
(1) 试写出相图中各相区的相态：（8 分）
①
；②
；③
；④
；
⑤
；⑥
；⑦
；⑧
。
(2) 在图中 mno 和 ijk 线上各有哪些相平衡共存？（4 分）
mno：
； ijk：
。
(3) 在相图右侧的坐标中画出以 a 点为代表的系统的冷却曲线。（2 分） (4) 略去压力对凝聚系统平衡的影响，计算在相区④系统的自由度
12.
μi
=
μ
* i
+
RT
ln xi
15. 恒沸混合物
16. 亨利定律
17. 大于
18. 2μ NH3 − μ N2 − 3μ H2 = 0
19. 对
20.
K
o
(1)
=
(
K
o
(2
)
)
2
x,y
二、(1)
p
* A1
=
p1 x A1
=
11250 0.9955
= 1.1301 × 10 4
Pa,
p
* A
2
=
1、
2.
(1)
Vm
=
A+
Bp + Cp2 p
+L
(1) (2)
Z = pVm = A + Bp + Cp2 + L
RT
RT
lim Z = A = 1
p→0
RT
A = RT = 8.314 × 300 = 2494 J ⋅ mol −1
(2)
⎜⎜⎝⎛
∂Z ∂p
⎟⎟⎠⎞T
=
B + 2Cp + L RT
lpi→m0⎜⎜⎝⎛
标准平衡常数为
K
o
(2
)
二、（14 分） 物质 A 和 B 组成溶液，其中 B 是不挥发的，A 服从拉乌尔定律。实验测得 300K 时溶液
的蒸气压为 11250Pa，溶液组成 xA1 = 0.9955 ； 350K 时溶液的蒸气压为 12450Pa，溶液组成 xA 2 = 0.9055 。。
(1) 设 A 的摩尔蒸发焓不随温度而变化，试求此摩尔蒸发焓；（7 分） (2) 温度为 340K 时，溶液的蒸气压为 10950 Pa，试求此溶液的组成。（7 分）
11. 当反应 A(s)→B(s)+D(g)达到化学平衡时，系统的自由度
f=
。
12. 试写出理想溶液中组分 i 的化学势的表达式：
。
13. 真空容器中的纯固体 NH4HS (s) 受热分解为 NH 3 (g) 及 H 2S (g) ，并且达到分解平衡，该
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系统的自由度 f =
。
14. 多相多组分系统达到相平衡时，每个组分在各相的化学势
第3页 共6页
过程的 ΔU 、 ΔH 、 ΔS 、 ΔA 、 ΔG 。（5 分） (3) 1 mol、100℃、101325 Pa 的单原子理想气体经绝热可逆膨胀压力降至 20265 Pa。计
算过程的 ΔU 、 ΔH 、 ΔS 。（5 分）
六、（12 分）
已知 25℃时硝基甲烷 CH3NO2 (l) 的标准摩尔熵为171.75 J ⋅ K−1 ⋅ mol−1 ，摩尔蒸发焓为 38.36 kJ ⋅ mol−1 ，饱和蒸气压为 4.887kPa。求 CH3NO2 (g)在 25℃时的标准摩尔熵。设蒸气
Δ
r
S
o
m
=
Δ
r
H
o
m
−
Δ rGmo
T
=
− 5635 + 926.8 300
= −15.69J ⋅ K −1 ⋅ mol −1
(2)
K p = K o = 1.45,
Jp
=
0.185 × 0.325 0.125 × 0.225
=
2.14
>
Kp
反应逆向进行
(3)
ln
K
o
2
= − − 5635 (
1
−
1 ),
。（相等，不相等）
15. 物质A和B形成具有最高恒沸点的系统，当该系统在塔板数足够多的精馏塔中精馏时，
塔底得到
。（纯A或纯B、恒沸混合物）
16. 理想稀溶液中的溶质服从
。（拉乌尔定律，亨利定律）
17. 实际气体向真空绝热膨胀时，其熵变 ΔS 18. 化学反应 N 2 + 3H 2 → 2NH 3 的化学平衡条件是