物化上册期中考试试卷

1. 对于热力学能是系统状态的单值函数的概念，下列哪种说法是错误的 （C ）
A. 系统处于一定的状态，具有一定的热力学能
B. 对应于某一状态，热力学能只能有一个数值不能有两个以上的数值
C. 状态发生变化，热力学能也必然变化
D. 对应于一个热力学能，可以有多个状态
2. 对于任一循环过程 （ C ）
A. W = 0
B.Q = 0
C. Q + W = 0
D. Q = W
3. 实际气体的节流膨胀过程中，下列哪一组的描述是正确的 （ A ）
A. Q=0 △H=0 △P ＜0 △T≠0
B. Q=0 △H ＜0 △P ＞0 △T ＞0
C. Q ＞0 △H=0 △P ＜0 △T ＜0
D. Q ＜0 △H=0 △P ＜0 △T≠0
4. 热力学第一定律中的 W 是指_C
A. 体积功
B. 非体积功
C. 各种形式功之和
D. 机械功
5. 公式“ pV γ = 常数” 适用于( D )
A. 任何气体的绝热过程
B. 理想气体的绝热过程
C. 理想气体的可逆过程
D. 理想气体的绝热可逆过程
6. 公式“ W = C V (T 2－T 1) ”适用于( B )
A. 任何气体的绝热过程
B. 理想气体的绝热过程
C. 理想气体的任何过程
D. 理想气体的绝热可逆过程
7. 下列各量中哪个是偏摩尔量（ A ）
（A ） （B ） （C ） （D ） 8．熵是系统混乱度的量度，下列说法不正确的是（ D ）
（A ）同一种物质的S m (g) > S m (l) > S m (s)
（B ）同种物质温度越高熵值越大
（C ）分子内含有原子数越多熵值越大
（D ）0 K 时任何物质的熵值为零
9．25℃时，将11.2升O 2与11.2升N 2混合成11.2升的混合气体，该过程( C )
(A)、∆S > 0，∆G < 0 (B)、∆S < 0，∆G < 0
(C)、∆S = 0，∆G = 0 (D)、∆S = 0，∆G < 0
10．在一个绝热刚瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（ C ）
(A) Q > 0，W > 0，∆U > 0 (B) Q = 0，W = 0，∆U < 0
(C) Q = 0，W = 0，∆U = 0 (D) Q < 0，W > 0，∆U < 0
11. 冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类，其主要作用是？（ C ）
(A) 增加混凝土的强度 (B) 防止建筑物被腐蚀
(C) 降低混凝土的固化温度 (D) 吸收混凝土中的水份
12．液体A 与B 混合形成非理想溶液，当A 与B 分子间作用力大于同种分子之间的作用力时，该混合物对拉乌尔定律而言产生（ B ）
（A ）正偏差 （B ）负偏差 （C ）不产生偏差 （D ）无法确定
13. 在隔离体系中发生一个自发过程，则ΔG 应为 ( D )
一、单项选择题（每小题2分，共30分）
,,C B B T p n S n ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭,,C B B T V n F n ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭,,C B T p n H V ≠∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭,,C B
B B T p n n μ≠⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭
(A) ΔG < 0 (B) ΔG > 0 (C) ΔG =0 (D) 不能确定
14. (1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和 D
(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs 自由能
(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry 定律
(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult 定律
上述诸说法正确的是：( D )
A 、 (1)，(2)
B 、 (2)，(3)
C 、 (2)，(4)
D 、 (3)，(4)
15. 盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是： ( D )
(A) 天气太热 (B) 很少下雨 (C) 肥料不足
(D) 水分倒流
1. 焦耳-汤姆孙系数def T J -μ ，μJ-T >0表示节流膨胀后温度将
降低 。

2. 卡诺热机的效率只与 两个热源的温度 有关，而与 工作物质 无关。

3．实际气体节流膨胀后，△S > 0，Q = 0。

（填>,=,<）
4. 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性是指：蒸汽压 下降 ，沸点 升高 ，凝固点 下降 。

（填写：升高或下降）
5．烧杯A 和烧杯B 装有相同体积的盐水和纯水，同时放入一密闭的玻璃罩，放置足够长时间，请问：烧杯A 中液体体积 > 烧杯B 中液体体积。

（填>,=,<，无法确定）
1.（10分）试证明,当一纯物质的膨胀系数α=(1/V )(∂V /∂T )p =1/T ,则其摩尔定压热容C p ，m 与压力无关(式中T 为热力学温度)
C p =()p H T
∂∂, (∂C p /∂p )T =[∂()p H T ∂∂/∂p ]T =[∂()T H p ∂∂/∂T ]p 又 (
)T H p ∂∂=T (∂S /∂p )T +V =V -T ()p V T ∂∂ （ 6分） 故 (∂C p /∂p )T ={∂[V -(
)p V T T ∂∂]/∂T }p = -T [∂()p V T
∂∂/∂T ]p 由 α=1V ()p V T
∂∂=1/T , 得()p V T ∂∂=V /T 故 (∂C p /∂p )T =-T [∂(V /T )p /∂T ]p
=-T [(1/T )()p V T
∂∂-V /T 2] =-T [(1/T )(V /T )-V /T 2]=0 （4分）
()()2210.2m T m m V a V U RT b V V a p =⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+，证明：对于范德华气体分
p T p T p V S T V U pdV
TdS dU V
T T -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=Θ （6分） ()22m m m m V a b V RT p RT b V V a p --==-⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+得由 二、填空题（每空1分，共10分） 三、证明题（每小题10分，共20分） H
T p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭
b
V R T p m V -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 2m m T V a p b
V RT V U =--=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∴ （4分）
1．（10分）将495.5 K ，600 kPa 的1 mol N 2绝热可逆膨胀到100 kPa ，试求该过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔA ，ΔG ，ΔS ，
ΔS 隔离。

已知ϑm S (N 2,495.5 K) =191.5 J·K -1·mol -1。

设N 2为理想气体。

1. (10分)其它合理计算也给分
答案：Q =0
ΔS =0
ΔS 隔离=0
γγγγ212111T p T p --= 4.12527==
R R γ 4.124.114.14.111005.495600T --=
T 2=297.0 K （5分）
W = -ΔU = -n C v,m (T 2-T 1)=-5/2R(297.0-495.5)=4.126 kJ
ΔH =n C p ,m (T 2-T 1)= 7/2R(297.0-495.5)=-5.776 kJ
ΔF =ΔU -S ΔT=-4126-191.5(297.0-495.5)=33.89 kJ
ΔG =ΔH -S ΔT=5776-191.5(297.0-495.5)=32.24 kJ （5分）
2. (10分) 在298 K ，及标准压力下有下列相变化 CaCO 3（文石）→CaCO 3（方解石），已知此过程的∆trs G m Ө = -800 J ⋅mol -1, ∆trs V m Ө = 2.75 cm 3⋅mol -1。

试问在298 K 时最少需加多大压力方能使文石成为稳定相。

2. (10分)其它合理计算也给分
解： ⎰⎰ΘΘ
-=++∆=∆Θ22800(()()(2p p p p m m J dp V dp V p G p G 方解石）文石） (5分) )()(2p p V p G -∆=∆ΘΘ (2分)
P 2 = 2.91×108 Pa (3分)
3. (10分)1mol 单原子理想气体从始态273K 、202.65kPa 沿着p/V=常数的可逆途径变化到压力加倍的终态，试求：该过程的W 、ΔU 、ΔH 、Q 。

3.
（3分） （3分）
三、计算题（每小题10分，共40分）
J W U Q J T T R dT nR pdV W dT C nR VdV C nRT V V nRT p C V p J R T T nC H J R T T nC U K T T m V V p V p m V nRT pV T T m p m V 136196.3404)(2
22,17023)2731092(5.2)(10214)2731092(5.1)(1092427341024.21012.120265
273314.812212,12,12322221132121=-∆=-=--=-=-==⇒=⇒=⨯==-=-=∆=-=-=∆=⨯=⨯=⇒⨯=⇒=⨯=⨯=⇒=⎰⎰--
（4分）
4. (10分)可以用不同的方法计算沸点升高常数。

分别计算CS2（l）的沸点升高常数。

(1)3.20 g的萘(C10H8)溶于50.0g的CS2 (l)中，溶液的沸点较纯溶剂升高了1.17 K；
(2)1.0 g的CS2 (l)在沸点319.45 K时的汽化焓值为351.9 J.g-1；
4.(10分) 其它合理计算也给分
解: (1) k b=△T/ m B=△T/[m(B)/(m(A)M B) =1.17/[3.20/128.17/50.0×10-3)]=2.34K.mol-1.kg （5分）
(2) k b=RM A(T b*)2/△vap H*m,A=8.314×319.522×M A/351.9×10-3=2.41 K.mol-1.kg
（5分）。