物理化学期末考试试卷及答案 (2)

期期末试卷

课程名称： 物理化学A

考试时间： 120 分钟 考试方式： 闭卷 （开卷/闭卷）

（卷面总分100分，占总成绩的 60 %）

一、选择题（每小题2分，共30分）

1.在绝热箱中放置一隔板，左右两部分分别通入温度不同，压力不同的同种气体，抽去隔板，以气体为系统，则（ ）

A. Q=0，W<0，ΔU>0

B. Q<0，W=0，ΔU<0

C. Q=0，W=0，ΔU=0

D. Q<0，W>0，ΔU=0

2.1mol 水在373K ，101325Pa 下变成水蒸气，所做可逆功为W 1，在319K ，101325Pa 下变成水蒸气，所做可逆功为W 2，两者关系正确的是（ ） A. W 1=W 2 B. W 1>W 2 C. W 1

3.对于理想气体，焦尔—汤姆逊系数μJ-T （ ） A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不能确定

4.1mol 理想气体，在TK 时经一恒温可逆膨胀过程，则系统（ ） A.ΔU>0 B.ΔS=0 C.ΔS>0 D.ΔS<0

5.下列各式中，哪个是化学式（ ）

A.j n p T i n U ,,⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂ B.j n V T i n A ,,⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂ C.j n p T i n H ,,⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂ D.j

n V T i n G ,,⎪⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂ 6.对1mol 理想气体，T

V S ⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂为（ ） A.R/V B.0

C.R

D.-R/p

7.在定温定压下，二组分混合形成理想溶液，下列哪个函数的变化值正确（ ） A.ΔS=0 B.ΔH=0 C.ΔG=0 D.ΔA=0

8.在2000K 时，反应CO （g ）+1/2O 2（g ）=CO 2（g ）的K p =6.443Pa -0.5

，则在相同温度下，反应2CO 2（g ）= 2CO （g ）+O 2（g ）的K p 值为（ ）

A.6.443-1Pa

B.6.4432Pa

-1

C.2×6.443Pa -0.5

D.6.443-2

Pa 9.在101325Pa 下，CaCO 3的分解温度为1170K ，该分解反应的压力平衡常数K p 为（ ） A.小于1的纯数 B.101325Pa C.1 D.不能确定

10.100℃，105Pa 的水蒸气变成100℃，5×104

Pa 的水蒸气，该过程的ΔG 与ΔA 的关系是（ ）

A.ΔG=ΔA=0

B.ΔG=ΔA<0

C.ΔG<ΔA

D.ΔG>ΔA.

11.某理想气体，其温度由298K 升高到348K ，经（1）绝热过程，（2）等压过程，则两过程的（ ）

A.ΔH 1>ΔH 2，W 1

B. ΔH 1<ΔH 2，W 1>W 2

C.ΔH 1=ΔH 2，W 1

D. ΔH 1=ΔH 2，W 1>W 2

12.渗透压法经常用来测定高分子的分子量，下面哪一个因素不影响渗透压数值的大小（ ）

A.溶液中溶质的含量

B.溶质的分子量

C.溶剂的分子量

D.测量时的温度

13.二元合金处于最低共熔温度时，系统的自由度为（ ） A.1 B.0 C.2 D.3 14.在抽空的密闭容器中加热NH 4Cl （s ），有一部分分解成NH 3（g ）和HCl （g ），当系统平衡时，其组分数和自由度是（ ） A.K=1，f=1 B.K=2，f=2 C.K=3，f=3 D.K=2，f=1

15.具有最高恒沸物C 的A 和B 二组分系统，下列哪种蒸馏结果能得到纯A （ ） A.含B 量大于C 的精馏物 B.含B 量大于C 的残留液 C.含B 量小于C 的精馏物 D.含B 量小于C 的残留液

二、简答题（每小题5分，共20分）

1.在105Pa和100℃，1mol水经恒温可逆过程蒸发为水蒸气（设其为理想气体），因为这一过程中系统的温度不变，所以ΔU=0，Q p=∫C p dT=0。这一结论对否？为什

么？

2.理想气体从V1自由膨胀（向真空膨胀）到V2，试判断该过程的Q，W，ΔU，ΔH，

ΔS，ΔA，ΔG的数值是大于0，小于0，还是等于0？

3.为什么溶液中组分的化学势为μi=μiθ（T，p）+RTlnX i，则该溶液便是理想溶液？

上式中μiθ（T，p）的意义是什么？

4.反应Fe（s）+H2O（g）=FeO（s）+H2（g），在700K，Q p

Fe？

三、相图分析（10分）

Bi—Cd相图如下图所示。

1.据图填空。

区域相态相数自由度1

2

3

4

点E

2.怎样从含80%Cd的Bi—Cd混合物中分离出Cd？能否将Cd全部分离出来？

得分评卷人得分评卷人

得分评卷人

四、推证题（15分）

1.V T

T V T V p H ⎪⎭⎫

⎝⎛∂∂-=⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ （7分）

2.试证明理想气体由状态V 1，T I →V 2，T 2的任意过程的熵变

1

212,ln ln

V V

nR T T nC S m V +=∆ (8分)

五、计算题（25分）

1.1mol 过冷水在-5℃，105

Pa 下凝结为冰，其熵变为多少？已知冰的熔化热为

333.8J ·K -1，水和冰的比热分别为4.184J ·g -1和1.966 J ·g -1

。（10分）

2.（1）在25℃，将1mol 氧气（理想气体）从105Pa 恒温可逆压缩至6×105

Pa ，求

此过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔA ，ΔG 。

（2）自始至终用6×105

Pa 的外压恒温压缩之，上述各热力学量又将如何？

（15分）