物化(上)期末考试模拟试卷

一、概念题（20分，每空格1分）

1. 试写出范德华方程 ，其中a 的存在使压缩因子Z 。（减小，增大）

2. 公式p Q H =∆的适用条件是 。

3. 金刚石的标准摩尔燃烧焓等于石墨的标准摩尔燃烧焓。 （ 对、错）

4. 恒容热V Q 与 恒压热p Q 之间的换算关系为 。

5. 试写出理想气体的任何一个绝热可逆过程方程。

6. 可逆热机的工作介质也可以是液态水。 （对，错）

7. 工业上利用焦耳-汤姆逊效应实现致冷，是在0>JT μ的区域将高温气体通过节流装置。 （ 对、错）

8. 热力学第二定律的开尔文说法是 。 9. 克-克方程

V

T H

T p ∆∆=d d 的适用条件是 。 10. 多组分系统中组分i 的偏摩尔体积的定义式是 。 11. 石灰石按下式分解并达到平衡：)g (CO O(s)C )s (CO C 2a 3a +=。系统的自由度 f = 。

12. 试写出理想气体混合物中组分i 的化学势的表达式： 。 13. 以逸度表示的相平衡条件是： 。

14. 多组分系统的广延性质X 与各组分偏摩尔量i X 之间的关系为 。 15. 恒沸混合物并不是具有确定组成的化合物，当条件变化时恒沸点也会发生变化。

（对，错）

16. 理想稀溶液中的溶剂服从 。（拉乌尔定律，亨利定律） 17. 对于理想气体化学反应，以分压表示的平衡常数p K 只决定于反应本性和温度。

（对、错）

18. 对于理想气体化学反应∑=B B B 0ν，其∑⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡=∑B B

B eq

B νn p K K n p 。可见，若将乙苯脱氢苯

乙烯的反应(g)H (g)H C H C (g)H C H C 232565256+=视为理想气体反应，则在原料气中掺

入水蒸气后，将使苯乙烯的产率 。（提高、降低、不变）

19. 当参加化学反应的各物质的标准状态压力o p 取不同数值时，化学反应的m r G ∆ 。 （不变、变化）

二、（15分）

1 mol 理想气体由初态300 K ，10o p 出发，分别经下列各等温膨胀过程至终态压力 p (1) 可逆膨胀；（5分）

(2) 在恒定的外压o p 下膨胀；（5分） (3) 向真空膨胀。（5分）

求各过程的。、、、、、、G A S H U W Q ∆∆∆∆∆（Pa 105o =p ） 三、（12分）

环己烷的正常沸点为80.75℃，蒸发热为-1g J 358⋅。欲使环己烷在25℃沸腾，施加的最大外压应是多少？环己烷的摩尔质量为13mol kg 1016.84--⋅⨯，假设其蒸发热不随温度而变化。 四、（14分）

20℃时，HCl 气体溶于苯中形成理想稀溶液，已知20℃时纯苯的饱和蒸气压为10010Pa 。

(1) 当达气液平衡时，若液相中HCl 的摩尔分数为0.0385，气相中苯的摩尔分数为0.095，试求气相总压；（7分）

(2) 当达气液平衡时，若液相中HCl 的摩尔分数为0.0278。试求气相中HCl 气体的分压。（7分）

五、(12分)

下面是K-Na 两组分系统的液固平衡相图。

(1) 试在图中标出各相区存在的相 ( 液体用L 表示, 纯固体用S A , S B 表示, 固溶体用

γβαS S S ,,等表示 )；

(2) 画出m 点所代表系统的冷却曲线； (3) 求图中O 点所处相区系统的自由度；

(4) K-Na 组成的液态混合物能否经冷却而析出纯组分K 或Na?

六、（15分）

CO(g) 的燃烧反应为2 CO(g)+ O 2(g) = 2 CO 2(g)，在2000K 时71023.3⨯= K ，若在此温度下有CO 、O 2、CO 2组成的混合气体，它们的分压分别为1kPa 、5 kPa 和100 kPa ，设气体服从理想气体状态方程。

(1) 计算该反应在2000K 时的K p 。（6分）

(2) 在以上条件下反应向哪个方向进行？（根据计算结果回答）（6分） (3) 该反应的 K 随温度升高变大还是变小？为什么？（3分）

七、（12分）

25℃时，纯物质液体A 和B 的饱和蒸气压分别为39.0kPa 和120.0kPa 。在一密闭容器中有1mol A 和1mol B 形成的理想溶液，于25℃达到气液平衡。实验测得平衡的液相组成为

400.0B =x ，试求气相组成B y 以及平衡时各相的物质的量。设蒸气为理想气体。

答案

一、概念题

1. RT b V V a

p =-+

))((m 2m

，减小 2. 恒压和只做体积功的封闭系统 3. 错 4. RT g n Q Q V p )(∆+= 5. 常数=γpV 6. 对 7. 对

8.

9. 纯组分系统的两相平衡 10. I J ,,)(≠∂∂=n p T i

i n V

V

11. 1 12. p p

RT i i i ln )g (+=μμ

13. )

π()

2()

1(i i

i

f f f ===

14. ∑==K

i i i X n X 1

15. 对 16. 拉乌尔定律 17. 对 18. 提高

19. 不变

二、解：(1) 0=∆=∆H U ， J 5743ln 2

1

-=-=p p nRT W ，J 5743=-=W Q

-12

1

K mol J 14.19ln

⋅⋅==∆p p nR S ，J 5743-=∆=∆=∆S T G A (2) 0=∆=∆H U ， J 2245)(12-=--=V V p W 外，J 2245

=-=W Q

-12

1

K mol J 14.19ln

⋅⋅==∆p p nR S ，J 5743-=∆=∆=∆S T G A (3) 0=∆=∆H U ， 0=W ，0=-=W Q

-121K mol J 14.19ln ⋅⋅==∆p p

nR S ，J 5743-=∆=∆=∆S T G A

三、 解： ()-1-1m vap mol kJ 13.30mol J 16.84358⋅=⋅⨯=∆H

⎪⎪⎭⎫

⎝⎛-∆-=12

m vap 1211)(*)

(*ln T T R

H T p T p

kPa 93.1411exp )(*)(*12

m

vap 12=⎥⎦⎤⎢⎣

⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-

=T T R H T p T p

四、解：(1)

x A =1- x B =1-0.0385=0.9615

A *

A A x p py =, A

A *A y x p p =

=kPa 095.09615.0010.10⨯=101.3kPa