2014-2015学年二学期物理化学期末考试试卷(B卷)

攀枝花学院2014-2015学年二学期物理化学期末考试试卷(B卷)班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________题目部分，(卷面共有22题,100.0分,各大题标有题量和总分)一、填作图(1小题,共2.0分)[2.0分]1.单原子理想气体从状态A出发经历如图所示的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三步可逆变化而回到A，试在V-T图上把三步变化表示出来，并用箭头注明方向。

二、填空(4小题,共11.0分)[1.0分]1.压缩因子图中，在任意温度下，当对比压力p r→0时，压缩因子Z⎽⎽⎽⎽⎽⎽1。

[3.0分]2. 焦耳-0表示节流膨胀后温度节流膨胀前温度。

（第二空选答高于、低于或等于）[3.0分]3. 已知在25 ℃H2(g) + O2(g) = H2O(l)的∆r H= －285.83 kJ·mol-1。

求25℃下该反应的∆r U= 。

[4.0分]4. 已知25℃时C(石墨)，H2(g)，C3H8(g)的∆c H分别为－393.51 kJ·mol-1，－285.85 kJ·mol-1，－2220.07 kJ·mol-1，则同温度下C3H8(g)的∆f H= 。

三、选择(2小题,共3.0分)[2.0分]1. 对于任何循环过程，系统经历了若干步骤。

根据热力学第一定律，正确的是：( )。

[1.0分]2. H2和O2以2：1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中( )是正确的。

( 1 ) ∆H = 0；( 2 ) ∆T = 0；( 3 ) pVγ= 常数；( 4 ) ∆U = 0。

四、是非(2小题,共5.0分)[1.0分]1.处在对应状态的两种不同气体，各自对于理想气体行为的偏离程度相同。

对不对？( )。

[4.0分]2. 判断下述结论对还是不对，将答案写在其后的括号中。

( 1 )化学反应热Q p其大小只取决于系统始终态；( )( 2 )凡是化学反应的等压热必大于等容热；( )( 3 )( )( 4 )( )五、问答(4小题,共11.0分)[2.0分]1.何谓气体的临界温度？[4.0分]2.如图，某物质的p-V m等温线，回答：( 1 )a-b，b-c，c-d各段分别代表物质的什么状态？( 2 )C*为什么点？c c问在t = 140℃，p = 12.2 MPa，氨气能否液化？为什么？[2.0分]4. 按定义式dS A B经可逆与不可逆两不同途径时，d S可逆> d S不可逆。

是不是？为什么？六、计算(9小题,共68.0分)[5.0分]1. 1 kg，101.325 kPa，100℃的水变成同温、同压的水蒸气时体积增加了多少？水蒸气体积按理想气体计算。

(已知：100℃下水的密度为958.8 kg·m-3，水的相对分子质量M r = 18.02。

)[10.0分]2. 碘I2在137℃时的蒸气压是26.665 kPa。

问最少需要多少体积的空气从10 g碘上通过才能使5 g碘升华。

已知空气的入口温度是20℃，压力是101.325 kPa，出口压力也是101.325 kPa，出口温度是137℃。

(已知碘I的相对原子质量为126.9。

)[8.0分]3. 计算2 mol理想气体在以下过程中所作的功：( 1 )25℃时，从10.0 dm3等温可逆膨胀到30.0 dm3；( 2 )使外压力保持为101.3 kPa，从10.0 dm3等温膨胀到30.0 dm3；( 3 )在气体压力与外压力保持恒定并相等的条件下，将气体加热，温度从T1 = 298 K升到T2，体积从10.0 dm3膨胀到30.0 dm3。

[6.0分]4. 在容积为200 dm3的容器中放有20℃，253.25 kPa的理想气体，已知其C p,m= 1.4C V,m，试求其C V,m值。

若该气体的热容近似为常数，试求恒容下加热该气体至80℃时所需的热。

[7.0分]5. 15 mol某理想气体( C p,m = 33.20 J·mol-1·K-1 )在恒容容器中由27℃加热至57℃，计算该过程的Q，W，∆U，∆H。

[15.0分]6. 某理想气体，其C V,m = 20 J·mol-1·K-1，现有该气体10 mol处于283 K，采取下列不同途径升温至566 K。

试计算各个过程的Q，W，∆U，∆H，并比较之。

( 1 )体积保持不变；( 2 )系统与环境无热交换；( 3 )压力保持不变。

[6.0分]7.1 mol理想气体经绝热可逆膨胀至其体积增加一倍而其温度从298.15 K降至248.44 K。

试求此理想气体的C V,m值。

(298 K) / kJ (298 K) / kJ[6.0分]9. 已知：25℃时，乙炔C2H2(g)的标准摩尔生成焓∆f H(C2H2, g) =－226.7 kJ·mol-1，标准摩尔燃烧焓∆c H(C2H2, g) =－1299.6 kJ·mol-1，及苯C6H6(l)的标准摩尔燃烧焓∆c H(C6H6 , l) =－3267.5 kJ·mol-1。

求25℃时苯的标准摩尔生成焓∆f H(C6H6, g)。

答案部分，(卷面共有22题,100.0分,各大题标有题量和总分)一、填作图(1小题,共2.0分)[2.0分]1.答案解：如图二、填空(4小题,共11.0分)[1.0分]1.答案解：→(趋于)[3.0分]2.答案低于[3.0分]3.答案解：－282.11 kJ·mol-1[4.0分]4.答案解：－103.86 kJ·mol-1三、选择(2小题,共3.0分)[2.0分]1.答案解：( 4 )[1.0分]2.答案解：( 4 )四、是非(2小题,共5.0分)[1.0分]1.答案解：对[4.0分]2.答案解：( 1 ) 对( 2 ) 不对( 3 ) 对( 4 ) 对五、问答(4小题,共11.0分)[2.0分]1.答案解：能够使气体液化的最高温度。

[4.0分]2.答案解：( 1 )a-b：某物质，温度T时的气态；b-c：某物质温度T时气-液两相；c-d：某物质温度T时液态。

( 2 )C*为临界点。

[3.0分]3.答案解：不能液化。

因为操作温度高于该液体的临界温度。

[2.0分]4.答案解：不是。

因为熵是状态函数，其变量只与始、终态有关，与中间途径无关。

相同始、终态下，过程的熵变值相同。

六、计算(9小题,共68.0分)[5.0分]1.答案∆V = 3[10.0分]2.答案解：碘蒸气的物质的量：n(I2) = [5 / ( 2×126.9 )]mol = 0.0197 mol出口体积V = [ 0.0197×8.314 ( 273.15＋137 ) / 26665 ] m3由于入口、出口时，空气物质的量不变，则：( 101325×V0 / m3 ) / [ 8.314 ( 273.15＋20 ) ]= ( 101325－26665 )×2.5196×10-3 / [ 8.314 ( 273.15＋137 ) ]得入口体积V0 = 1.327×10-3 m3V0即为空气入口时的体积。

[8.0分]3.答案解：( 1 )等温可逆过程，p(外) = p，W1 = －[ 2×8.314×298 ln(30.0 / 10.0) ] J = －5.44 kJ( 2 )恒外压力过程，p(外) = 101.3 kPaW2 = －p(外)( V2－V1 ) = －101.3×( 30.0－10.0 )×10－3 kJ= －2.03 kJ( 3 )恒压过程，p = p(外) = C，p1 = nRT / V = [(2×8.314×298 ) / ( 10.0×10－3 )] Pa= 4.96×105 PaW2 = －p(外)( V2－V1 ) = －4.96×105×( 30.0－10.0 )×10－3 kJ= －9.91 kJ[6.0分]4.答案解：C p,m－C V,m = R，C p,m = 1.4C V,mC V,m = R / 0.4 = 20.785 J·K-1·mol-1Q V = nC V,m( T2－T1 ) = [ p1V1 / ( RT1 ) ]C V,m( T2－T1 )= [ 253.25×200 / ( 8.314×293 ) ]×20.785×( 80－20 ) J = 25930 J [7.0分]5.答案解：等容过程：W = 0由∆U = Q V及Q V = ∆U = T2－T1 ) = 11.20 kJ[15.0分]6.答案解：( 1 )d V = 0，W = 0。

Q V = ∆U =T2－T1 ) = ( 10×20×283 ) J = 56.6 kJ∆H = T2－T1 ) = {10×(20＋8.314)×283} J = 80.129 kJ( 2 )Q = 0，∆U2 = ∆U1 = 56.6 kJ，∆H2 = ∆H1 = 80.129 kJW = ∆U2 = 56.6 kJ( 3 )d p = 0，∆U3 = ∆U1 = 56.6 kJQ p = ∆H = 80.129 kJ= －23.529 kJ[6.0分]7.答案= ( 0.6931 / 0.1824 )×8.314 J·mol-1·K-1= 31.60 J·mol-1·K-1[5.0分]8.答案解：先求∆f H(环丙烷, 298 K)：∆f H(环丙烷, 298 K) =－[－3∆c H(C , 石墨, 298 K)－3∆c H(H2 , g , 298 K)+ ∆c H(环丙烷, 298 K)]= 53.63 kJ·mol-1则∆r H(298 K) =－∆f H环丙烷, g , 298 K) + ∆f H(丙烯, g , 298 K)=－33.23 kJ·mol-1[6.0分]9.答案解：∆f H(C6H6 , l) = 3∆f H(C2H2, g) + 3∆c H(C2H2, g)－∆c H(C6H6, l)= [3 ⨯ 226.7 + 3 ⨯ (－1299.6)－(－3267.5)] kJ·mol-1= 48.8 kJ·mol-1。