2005年上册物化试题和答案

在平衡气相中的组成y B （ ）它在液相中的组成x B 。

物理化学（上） 试卷1

一、填空（共19分，每空1分）

1．理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率：（∂V m /∂p ）T ＝（ ）。 2. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（ ）。 3．封闭系统下列三个不同类型过程的△H 皆为零：（ ）。

4．系统内部及系统与环境之间，在（ ）过程，称为可过程。

5．在25℃的标准状态下C 2H 6(g)的 O ∆m c H －O

∆m c U ＝ ( ) kJ 。 6．在一定温度的标准状态下，O ∆m c H (C,石墨) ＝O

∆m f H ( )。

7．任一不可逆循环过程的热温商的总和，可表示为；

不可逆⎰⎪⎭⎫

⎝⎛T Q δ( ) 0。 8．经过任一不可逆循环过程，系统的熵变△S ＝0；环境的熵变△S 环（ ）。

9．由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知：S p T ⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂＝（ ）。

10．范德华气体在恒温下，体积由V m (1)变为V m (2)。此过程的△S m 的计算为

△S m ＝（ ），此过程的摩尔亥姆霍兹函数变为

△A m ＝（ ）。

11．任一化学反应的

p T S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂m

r ＝0，p T H ⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂m r ＝0的条件是（ ）

。

12．在温度T 的理想稀溶液中，若已知溶质B 的质量摩尔浓度为b B ,则B 的化学

势 μb ,B ＝（

）；若溶质的浓度用物质的量的浓度C B 来表示,B 的化学势μ

c,B ＝（

）

13．在恒温恒压下，一切相变化必然是朝着化学势（ ）的方向自动的进行。

二、选择填空（每空1分，共27分）

1．某真实气体的压缩因子Z <1，则表示该气体（ ）。

选择填入：（a ）易被压缩；（b ）难被压缩；（c ）易液化；（d ）难液化。

2．在25℃的标准状态下，反应

C 2H 6（g ）＋3.5O 2 → 2CO 2（g ）＋3H 2O （1）

此反应过程的△H m （ ）； △U m （ ）； Q ( )；W （ ）。

选择填入：（a ）＞0；（b ）＜0；（c ）＝0；（d ）无法确定。

3. 有系统如下：

隔板及容器皆绝热，V ＝V 1＋V 2, 恒定A 为双原子理想气体，B 为单原子理想气体。除去隔板并达到平衡，此过程的△H (A)( )；△H (B)（ ）；△U （ ）；△H （ ）。

· 选择坡入：（a ）>0；（b ）＝0：（c ）＜0；（d ）无法确定。

4．在一般温度、压力下的真实气体，经恒温膨胀过程，其T p U ⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂m （ ）。

选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）无法确定。

5．在封闭系统内发生任何绝热过程的△S （ ）。

选择填入：（a ）一定是大于零；（b ）一定是小于零；（c ）一定是等于零；

（d) 可能是大于零也可能是等于零。

6． 物质的量一定的双原子理想气体，经节流膨胀后，系统的压力明显下降，

体积变大。此过程的△U （ ）；△H （ ）；△S （ ）；△G （ ）；△A

（ ）。

选择填入：（a ）>0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。

7．加压的液态氨NH 3 (1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3（g ），则此过程

的

△U （ ）；△H （ ）; △S （ ）。

选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。

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8．在环境压力恒定为101.325 kPa ，温度为-10℃下的过冷水凝固成冰，

已知

∆

s l C p ,m (H 2O)＜0。

H 2O （1）→H 2O （s ）

此过程的∆H （ ）; ∆S ( )；环境的熵变∆S amb （ ）；隔离系统的总熵变∆S ( )；W ( ); ∆G ( )。 选择填入：（a ）>0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。

9. 在一定压力下，若在A, B 两组分系统的温度−组成图（即T -x B 图）中出现最 高恒沸点，则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生（ ）偏差。 选择填入：（a ）一般正；（b ）一般负；（c ）最大正；（d ）最大负。

10．在温度T 下, CaCO 3(s), CaO(s)及CO 2的平衡系统的压力为p , 已知它们之间

存在CaCO 3(s)＝CaO(s)＋CO 2(g)反应, 若往该平衡系统加入CO 2(g), 当重新达到平衡时, 系统的压( )。 选择填入：（a ）变大；（b ）变小；（c ）不变；（d ）可能变大也可能变小。

三、2 mol 某理想气体，C p ,m ＝27

R 。由始态100 kPa, 50 dm 3，先恒容加热使压力

升高至200 kPa ，再恒压冷却使体积缩小至25 dm 3。求整个过程的W , Q , ∆U 和∆H 。（8分）

四、（1）写出同一温度下，一定聚集状态分子式为C n H 2n 的物质的O

∆m f H 与其

O ∆m c H 之间的关系式；（2）若25℃下，环丙烷的O

∆m c H ＝ -2091.5 kJ.mol -1，

求该温度下气态环丙烷的O

∆m f H 。（8分）

五、已知水的比定压热容C p ＝4.184 J.g -1.K -1。今有1 kg, 10℃的水经下述三种不

同过程加热成100℃的水，求各过程的∆S sys , ∆S amb , ∆S iso 。（1）系统与100℃热源接触；（2）系统先与55℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触；（3）系统先后与40℃, 70℃的热源接触至热平衡，再与100℃热源接触。（12分） 六、已知100℃水的饱和蒸气压为101.325 kPa ，此条件下水的摩尔蒸发焓Δvap H m

＝40.668 kJ.mol -1

。在置于100℃恒温槽中的容积为100 dm 3的密闭恒容容器中，有压力120 kPa 的过饱和蒸气。此状态为亚稳态。今过饱和蒸气失稳，部分凝结成液态水达到热力学稳定的平衡态。求过程的Q , ∆U , ∆H , ∆S , ∆A , ∆G 。（12分）