物理化学期中试卷与参考答案.docx

2011 级化学工程与工艺专业物理化学课程

期中试卷与参考答案

一、选择题（每题 2 分, 共 30 分）

1.某真实气体的压缩因子 Z＜1，则表示该气体：（）

(A) 易被压缩(B) 难被压缩(C) 易液化(D) 难液化

2.△H = Q p此式适用于下列那个过程()

(A)理想气体从 1013250 Pa 反抗恒定的 101325 Pa膨胀到 101325Pa

(B)0℃ ,101325 Pa下冰融化成水

(C)电解 CuSO4水溶液

(D)气体从 (298K,101325 Pa) 可逆变化到 (373K, Pa)

3．熵变 S是：

(1)不可逆过程热温商之和(2)可逆过程热温商之和

(3)与过程有关的状态函数(4)与过程无关的状态函数

以上正确的是：()

(A) 1, 2(B) 2, 3(C) 2 , 4(D) 4

4. 若以 B 代表化学反应中任一组分，0B

分别表示任一组分 B 在ξ= 0及反应进度为ξ

n B和n

时的物质的量，则定义反应进度为：()

(A) ξ= n B0 - n B(B) ξ= (n B- n B0 )/ νB(C) ξ= n B- n B0(D) ξ= (n B0 -n B)/ νB

5.下列四种表述：

(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变S =H 相变 /T 相变

(2)体系经历一自发过程总有 dS > 0

(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向

(4)在绝热可逆过程中，体系的熵变为零

两者都不正确者为：()

(A) (1)， (2)(B) (3)， (4)(C) (2)， (4)(D)(2)， (3)

6.理想气体绝热向真空膨胀，则：()

(A)S = 0， W = 0；(B)G = 0，U = 0；

(C)U = 0， H = 0(D)G = 0，H = 0；

7.298 K时, 金刚石的标准摩尔生成焓f H m$：（）

(A) 大于零(B) 小于零(C)等于零(D)不能确定

8.理想气体绝热可逆过程方程式，下列哪一个式子是不正确的的（）

(A) TV1K(B) pVK(C) TV1K( D) p1TK

9.T 2（）

H C p dT 式子的适用条件是：

T 1

（ A）等压过程（ B）均相的组成不变的等压过程

（ C）组成不变的等压过程（D）任何过程

10. 1mol 单原子理想气体从温度为 300K绝热压缩到500K 时，其焓变为：（）

（A）零(B) 2494 J(C)-2494 J（D）4157 J

11.下列四个关系式中 ,哪一个不是麦克斯韦关系式（）

(A) (S/V)T = (p/ T)V(B)(T/p)s = (V/S)p

(C) (T/V)s = (V/ S)p(D)(S/p)T = -(V/ T)p

12.一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动的列车运行的速度 :()

(A)较快(B) 较慢(C) 一样(D) 不一定

13. 封闭体系中，若某过程的 A = 0，应满足的条件是：（）

(A) 绝热可逆，且 W ' = 0的过程(B) 等容等压，且 W ' = 0的过程

(C) 等温等压，且 W '= 0 的可逆过程(D) 等温等容，且 W ' = 0的可逆过程

14. 对于只作膨胀功的封闭体系，(A

)T的值是：() V

（A）大于零（ B）小于零(C) 等于零（D）不能确定

15. (1) NaOH 溶解于水(2) 水溶液中， Ag+ + 2NH3(g) → [Ag(NH3)2] +

(3) HCl 气体溶于水，生成盐酸(4) 2KClO(s) → 2KCl(s) + (g)3O

(5) NH Cl(s) → NH(g) + HCl(g)32

43

上述各体系在等温等压过程中熵值减少的是：()

(A) (2)、(3)(B)(1)、(4)(C)(4)、(5)(D) (1)、 (2)

二、填空题（每题 2 分，共 10 分）

1. 气体液化的必要条件是它的温度必须低于某一温度，这一温度称为__临界温度 __ 。（临界温度、露点温度、沸点温度）。

2.300 K时， mol 正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热 602 kJ。反应 C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO(g) + 8H O(l) 的U =U =-4816 kJmol·-1，

22r m r m

r H m =r H m=-4826 kJmol·

-1。(RT ≈ kJ)

3.选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格 : 实际气体绝热自由膨胀△U = 0，△S > 0。

4．热力学第三定律最普遍的表述为：在 0 K 时，任何完整晶体（只有一种排列方式）的熵

等于零。

5. 2 mol 单原子理想气体的 (H/T)p = (5/2R × 2=5R) J ·K -1。

三、计算题 (每题 10 分，共 40 分)

1. 300K 时，将 1mol 理想气体从 1000kPa 等温可逆膨胀至 100kPa 。分别求 Q, W, △ H, △U 。

[ 答]

（1） △H=0

△U=0

W W R

nRTln

V 2

p 1 V 1

nRT ln

p 2

1 mol 8.314 J mol 1

k 1

300 k ln 1000

5.74kJ

100 Q

W R

5.74KJ

G

W R

5.74KJ 的液态水变成水蒸气的过程中系统的熵变，并判断此过程的

2. 求在

P ℃和

P 下，

1mol

1102

或 G

Vdp

nRT ln p 2

5.74KJ

性质。已知 :

P

-1

H =(H O,,）=

kJ. mol ；

p 1

C p,m (H 2 O, l) =

mol -1

； C p,m (H 2O,g) =

mol

-1

S Q R

5.74KJ

＝

[答 ] T 300K 19.1J ? K

在 110℃和 P 下， 1mol 的液态水变成水蒸气的过程是不可逆过程。需要设计可逆途径来完

成。

110 ℃ , P,(H 2O,l)

S

℃ , P,((H 2O , g)

110 S 1

S 2

S 3

100 ℃ 2

, P,(H O,l)

100 ℃, P,((H 2O , g)

S 1 = nC p,m (H 2O , l) ln T 2 /T 1 = ×= -

-1

J ·K

S 2=(vap H m /T)相变

= -1

J ·K

S 3 = nC p,m (H 2O , g) lnT 1/T 2 = × = -1

J ·K

-1 S = S 1+ S 2+ S 3 = J ·K

S 环 = - Q/T = - = - -1

J K

S 隔离 = S 体 + S

环

-1 = – = J ·K

3. 将 K 的 1 mol O 2 从 p θ

绝热可逆压缩到 θ

6p ，试求 Q ，W ， U ， H ， A ， G ， S 。已

知 S m (O 2, 29815 K) = J ·K -1·mol -1

。 [答 ]

依题意 Q = 0， S = Q R /T = 0