物理化学期末试卷A含答案

学院试卷系别班级姓名准考证号………………………………密………………………………封………………………………线………………………………2005—2006学年第一学期期末考试专业级物理化学试卷题号一二三四总分得分一、选择题（每小题2分，共36分）1．如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：(C)(A) W =0，Q <0，∆U <0 (B). W＞0，Q <0，∆U >0(C) W <0，Q <0，∆U >0 (D). W <0，Q =0，∆U >02．在等压下，进行一个反应A + B = C，若∆r H m > 0，则该反应一定是：( D)(A) 吸热反应(B) 放热反应(C) 温度升高(D) 无法确定。

3．下列各式哪个表示了偏摩尔量：(A)4．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是(A)(A) ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小(C) 在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生(D) 在等温等压下, 一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生5．下列叙述中错误的是：(A)(A) 水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa (B) 三相点的温度和压力仅由系统决定，不能任意改变得分评卷人6．恒温下某氧化物分解反应：AO 2(s) = A(s) + O 2(g) 的平衡常数为K p (1)，若反应2AO 2(s) = 2A(s) + 2O 2(g) 的平衡常数 K p (2)，则：(D)(A) K p (1) > K p (2) (B) K p (1) < K p (2) (C) K p (1) = K p (2) (D) 有的 K p (1) > K p (2)，有的 K p (1) < K p (2) 7．由A 及B 二种液体组成理想溶液，A 、B 的饱和蒸气压分别为p *A 、p *B ，x 为液相组成，y 为气相组成，若p *A > p *B ( * 表示纯态)，则：（D ）(A) x A > x B (B) x A > y A (C) 无法确定 (D) x A < y A8．某高压容器中盛有的气体可能是O 2、Ar 、CO 2、NH 3中一种，在298K 时由5dm 3 绝热可逆膨胀到6dm 3，温度降低21K ，则容器中的气体是：( A )(A) O 2 (B) CO 2 (C) NH 3 (D) Ar9．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：（B ）(A) 跑的最快 (B) 跑的最慢 (C) 夏天跑的快 (D) 冬天跑的快 10．求任一不可逆绝热过程的熵变dS ，可以通过以下哪个途径求得？（C ）(A) 始终态相同的可逆绝热过程。

(B) 始终态相同的可逆恒温过程。

(C) 始终态相同的可逆非绝热过程。

(D) B 和C 均可。

11．今有298K ，P°的N 2气（状态Ⅰ）和323K ，P°的N 2气（状态Ⅱ）各一瓶，问哪瓶N 2气的化学势大？（A ） （A ）µ（Ⅰ）＞µ（Ⅱ） （B ）µ（Ⅰ）＜µ（Ⅱ） （C ）µ（Ⅰ）＝µ（Ⅱ） （D ）不可比较 12．用1mol 理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得△S ＝19.16J·K －1，则体系的吉布斯自由能变化为：（B ） （A ） △G ＝19.16J （B ） △G ＜19.16J （C ） △G ＞19.16J （D ） △G ＝013．25℃时，A 与B 两种气体的亨利常数关系为k A > k B ，将A 与B 同时溶解在某溶剂中达溶解到平衡，若气相中A 与B 的平衡分压相同，那么溶液中的A 、B 的浓度为：（A ）(A) m A < m B (B) m A > m B (C) m A = m B (D) 无法确定14．等温等压下，1mol C 6H 6与1mol C 6H 5CH 3形成了理想溶液，现要将两种组分完全分离成纯组分，则最少需要非体积功的数值是：（C ）(A) RT l n 0.5 (B) 2RT l n 0.5 (C) -2RT l n 0.5 (D) -RT l n 0.515．室温下对一定量的纯物而言，当没有非体积功时，VF T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭值为：（B ）（A ）大于零 （B ）小于零 （C ）等于零 （D ）无定值 16．若反应气体都是理想气体，反应平衡常数之间有K a =K p =K x 的反应是：(B) (1) 2HI(g) = H 2(g) + I 2(g) (2) N 2O 4(g) = 2NO 2(g) (3) CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g) (4) C(s) + CO 2(g) = 2CO(g) (A) (1)(2) (B) (1)(3) (C) (3)(4) (D) (2)(4)17．硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O(s)、H 2SO 4·2H 2O(s)、H 2SO 4·4H 2O(s)，在p 下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：(B)(A) 1 种 (B) 2种 (C) 3 种 (D) 0 种18．甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定：⑴各吃质量的三分之一；⑵只准吸，不准咬；⑶按年龄由小到大顺序先后吃。

结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。

则三人年龄：(B)(A) 甲最大，乙最小 (B) 甲最小，乙最大 (C) 丙最大，甲最小 (D) 丙最小，乙最大二、判断题（每小题1分，共10分）1．绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0，绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。

(×) 2．自由度就是可以独立变化的变量。

（× )3．水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压,而与溶质挥发性无关。

(× )4．从同一始态经不同的过程到达同一终态，则 Q 和 W 的值一般不同，Q － W 的值一般也不相同。

( √ ) 5．冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，效果比较理想。

(√) 6．在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则ΔH = Q p = 0。

( × )7．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，的大小就决定了反应进行方向。

（√)8．系统由V 1 膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。

( ×)9．一定量的理想气体由0℃、200kPa 的始态反抗恒定外压(p 环 = 100kPa),绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。

( √ ) 10．对于计量系数∆ν = 0的理想气体化学反应，增加压力和惰性气体不改变平衡点。

(√)三、计算题（10分）（1）在298.2K 时，将1mol O 2从101.325kPa 等温可逆压缩倒6×101.325kPa ，求Q ，W ，△U ，△H ，△F ，△G ，△S 和△S iso 。

（2）若自始至终用6×101.325kPa 的外压等温压缩到终态，求上述各热力学量的变化值。

四、计算题（10分）苯在正常沸点353K 下的△vap H m θ＝30.77kJ·mol －1，今将353K 及P θ下的1molC 6H 6（l ）向真空蒸发为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）（1）请求算此过程中苯吸收的热量Q 与作的功W 。

（2）求苯的摩尔气化熵△vap S m θ及摩尔气化自由能△vap G m θ。

（3）求环境的熵变△S 环。

（4）应用有关原理，判断上述过程是否为不可逆过程。

（5）298时苯的蒸气压为多大？ 五、 计算题（10分）某水溶液含有非挥发性溶质，在271.7K 时凝固，求： （1）该溶液的正常沸点。

（2）在298.15K 时的蒸气压（该温度时纯水的蒸气压为3.178kPa ）。

（3）298.15K 时的渗透压（假定溶液是理想的） （已知水的K b ＝0.51K·kg·mol －1，K f ＝1.86 K·kg·mol －1）六、 计算题（10分）6.常压下乙苯脱氢制苯乙烯的反应，已知873K 时K P θ＝0.178。

若原料气中乙苯和水蒸气的比例为1：9，求乙苯的最大转化率。

若不添加水蒸气，则乙苯的转化率为若干？ 七、 计算题（10分）已知两组分A 和B 体系的相图如下：（1）在图右部画出a ，b ，c 表示的三个体系由温度t 1冷却到t 2的步冷曲线； （2）标出各相区的相态，水平线EF ，GH 及垂直线DS 上体系的自由度； （3）使体系P 降温，说明达到M ，N ，Q ，R 点时体系的相态和相数；（4）已知纯A 的凝固焓118027fus m H J mol -∆=-g （设不随温度的变化），低共熔点时组成x A ＝0.6（摩尔分数），当把A 作为非理想溶液中的溶剂时，求该溶液中组分A 的活度系数。

得分 评卷人得分 评卷人2005－2006学年第一学期期末物理化学试卷A 答案一、选择题1－5 CDAAA 6－10 DDABC 11－15 ABACB 16－18 BBB 二、判断题1、（×）2、（×）3、（×）4、（√）5、（√）6、（×）7、（√）8、（×）9、（√） 10、（√） 三、计算题解：（1）视O 2为理想气体，在等温变化时 △U ＝0，△H ＝01R R 211Q W ln1(1)(8.314)(298.2)ln 64443p nRT p mol J K mol K J--====-g g 4443T R F W J ∆=-= 4443T T F G J ∆=∆=1444314.90298.2R Q J S J K T K -∆=-=-g 体体＝ 114.90RQ S J K T -∆=-g 环环＝ 0S S S ∆∆∆=环隔体＝＋（2）始终态同（1），状态函数△U ，△H ，△F ，△G ，△S 体同上nRT nRTQ W P V P kJ P P ∆2＝＝＝（－）＝－12.4011Q 12400S 41.58J K T 298.2∆g －环环＝－＝＝ 126.68J K S S S ∆∆∆=g －＝＋解：设计可逆过程如图2-6：（1）W ＝0m m vap m (2)(2)[V g V l ]n H nRT 1mol 30770J mol 18.314353J 27835Jvap m Q U W U Qp W n H P θθ=∆+=∆=-=∆-∆⨯⨯⨯g 外（）－（）＝－＝（）（）－（）＝ （2）vap m11vap m H 30770S 87.2J K mol T353θθ∆∆g g －－＝＝＝ vap m vap m vap m G H T S 0θθθ∆∆∆＝－＝（3）Q Q 27835JS J K T T 353K∆g －1环环＝＝－＝－＝－78.9 （4）vap m 1111S S S n S S mol J K mol J K J K 0θ∆∆∆∆∆≥g g g g 环环隔体－－－－＝＋＝＋＝（1）（87.2）＋（－78.9）＝8.3故真空蒸发为不可逆过程。