(完整版)湖南大学物理化学期末考试题3

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2. 由A(g)和B(g)形成的理想气体混合系统，总压A B p p p =+,体积A B V V V =+, A B n n n =+。

下列各式中正确的是（ ）
（A ）B B B p V n RT =；（B ）A pV nRT =；（C ）B B p V n RT =；（D ）A A pV n RT = 3. 在温度恒定为373.15 K ，体积为2.0 dm 3的容器中含有0.035 mol 的水蒸气，若向上述容器中再加入0.025 mol 的液态水，则容器中的H 2O 必然是（ ）
（A ）气态（B ）液态；（C ）固态；（D ）无法确定
4. 物质的量为n 的纯理想气体，该气体在如下的哪一组物理量确定之后，其它状态函数有定值。

（ ）
（A ） p （B ） V （C ） T, U （D ） T, p
5. 关于节流膨胀, 下列说法正确的是（ ）
（A ） 节流膨胀是绝热可逆过程 （B ） 节流膨胀中系统的内能变化 （C ） 节流膨胀中系统的焓值改变
（D ） 节流过程中多孔塞两边的压力不断变化
6. 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（ ）
（A ）W =0，Q <0，ΔU <0 （B ）W <0，Q =0， ΔU >0 （C ）W <0，Q <0，ΔU >0 （D ）W >0，Q <0， ΔU >0
7. 在 N 2和 O 2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学
函数变化值在下列结论中正确的是： ( )
（A ） ΔU = 0 （B ） ΔA = 0 （C ） ΔS = 0 （D ） ΔG = 0
8. ΔH ＝Q p 此式适用于哪一个过程: ( )
（A ） 理想气体从101325 Pa 反抗恒定的10132.5 Pa 膨胀到10132.5 Pa （B ） 在0℃、101325 Pa 下，冰融化成水 （C ） 电解CuSO 4的水溶液
（D ） 气体从(298 K ，101325 Pa)可逆变化到(373 K ，10132.5 Pa )
9. 在 270 K,101.325 kPa 下，1 mol 过冷水经等温等压过程凝结为同样条 件下的冰，则
体系及环境的熵变应为： （ )
（A ）ΔS (体系)< 0 ，ΔS (环境)< 0 （B ）ΔS (体系)< 0,ΔS (环境)> 0 （C ）ΔS (体系)> 0 ，ΔS (环境)< 0 （D ) ΔS (体系)> 0,ΔS (环境)> 0
10. 下列四种表述：
(1) 等温等压下的可逆相变(不做非体积功）过程中，体系的熵变H
S T
∆∆= (2) 体系经历一自发过程总有 ΔS > 0
(3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向 (4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零 两者都不正确者的为： （ ）
（A ） (1)，(2) （B ） (3)，(4) （C ） (2)，(3) （D ） (1)，(4)
11. 用 1 mol 理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得 ΔS = 19.16 J/K ， 则体系的吉布斯自
由能变化为：( )
（A ） ΔG = 19.16 J （B ） ΔG < 19.16 J （C ） ΔG > 19.16 J （D ） ΔG = 0
12. 下列过程中, ΔG ＝ΔA 的是 （ ）
（A ） 液体等温蒸发 （B ） 气体绝热可逆膨胀 （C ） 理想气体在等温下混合 （D ） 等温等压下的化学反应
13. 下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式 （ ）
（A ）S p T V V S ∂∂⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪
∂∂⎝⎭⎝⎭ （B ） p S T V p S ⎛⎫∂∂⎛⎫= ⎪ ⎪∂∂⎝
⎭⎝⎭ （C ） T V
S p V T ∂∂⎛⎫⎛⎫
=
⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭ （D ） p T
S V p T ⎛⎫∂∂⎛⎫
=- ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭
14. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述都与它们有关,
其中正确的是 （ ）
（A ） 只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性 （B ） 所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比 （C ） 所有依数性都与溶剂的性质无关 （D ） 所有依数性都与溶质的性质有关
15. 今有298 K ，p 的N 2[状态I]和323 K ，p 的N 2[状态II]各一瓶，问哪瓶N 2的化学势大？ （ ）
（A ） μ (I) >μ (II) （B ）μ (I) < μ (II) （C ） μ (I) = μ (II) （D ）不可比较
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16. 关于亨利定律，下面的表述中不正确的是： （ ）
（A ） 若溶液中溶剂在某浓度区间遵从拉乌尔定律,则在该浓度区间组分B 必遵从亨利定律 （B ） 温度越高、压力越低,亨利定律越正确
（C ） 因为亨利定律是稀溶液定律,所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律 （D ） 温度一定时,在一定体积的溶液中溶解的气体体积与该气体的分压力无关
17. CuSO 4
与水可生成CuSO 4⋅H 2O, CuSO 4⋅3H 2O, CuSO 4⋅5H 2O 三种水合物，则在一定温度 下与
水蒸气平衡的含水盐最多为： （ ）
（A ） 3种 （B ） 2种 （C ） 1种 （D ） 不可能有共存的含水盐
18. 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一项不正确 （ ）
（A ） 与化合物一样，具有确定的组成 （B ） 不具有确定的组成
（C ） 平衡时，气相和液相的组成相同 （D ） 其沸点随外压改变而改变
19. NH 4HS (s)和任意量的NH 3(g)及H 2S(g)达平衡时, 有： （ ）
（A ） C = 2，Φ = 2，f = 2 （B ） C = 1，Φ = 2，f = 1 （C ） C = 2，Φ = 3，f = 2 （D ） C = 3，Φ = 2，f = 3
20. 当克劳修斯-克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则： （ ）
（A ） p 必随T 之升高而降低 （B ） p 必不随T 而变
（C ） p 必随T 之升高而变大 （D ） p 随T 之升高可变大或减少 二、填空题（每空1分，共10分） 1. 在一定温度的标准状态下，()
()C m f m H H ∆=∆石墨 2. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（ ） 3. NH 4Cl(s)在真空容器中发生下列分解反应，并达到平衡： NH 4Cl(s)＝NH 3 (g)＋HCl(g) 则该反应系统的相数Φ = ( )，组分数C = ( ) 。

4. 两液体的饱和蒸汽压分别为p *A ，p *B ，它们混合形成理想溶液，液相组成为x ，气相组成为y ，
若 p *A > p *B ，则x A （ ）y A 。

（填>,<或=）
5. 已知在373 K 时,液体A 的饱和蒸气压为66 662 Pa ，液体B 的饱和蒸气压为101 325 Pa ，设A 和B 构成理想液体混合物，则当A 在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相中A 的物质的量 分数为（ ）。

6. 理想气体的S - T 图上，任一条恒容线与任一条恒压线的斜率之比()()///V p S T S T ∂∂∂∂在恒温时的含义是=( )
7. 正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的Δvap G ( )0.（填>,<或=） 8. 化学势 μB 就是物质B 的偏摩尔（ ）。

9. 列举一个ΔH 为零的过程：（ ）。

三、以1mol 理想气体（氮气）为介质形成下列循环：A B,等温可逆过程；B C, 等容过
程；C A, 绝热可逆过程。

已知T A =1000K,V A =1dm 3，V B =20dm 3. （1）求A, B, C 各状态下的T, p, V
（2）求出各过程变化的ΔU , ΔH , Q , W
（3）求此循环过程的热机效率，并求出在相同高低热源条件下此机与卡诺循环效率的比值
（20分）
四、101325kPa 下，在10 g 沸水中加入1g 273.2K 的冰，求该过程的Q, W , ΔU , ΔH 和ΔS 各为多少？
已知冰的熔化热为6025 J ⋅mol -1，水的热容为75.31 J ⋅mol -1⋅K -1。

（20分）
五、1 kg 纯水中，溶解不挥发性溶质B 2.22 g ，B 在水中不电离，假设此溶液具有稀溶
液的性质。

已知B 的摩尔质量为111.0 g ⋅mol -1，水的K b =0.52 K ⋅mol -1⋅kg ，Δvap H m (H 2O)=40.67 kJ ⋅mol -1为常数。

该溶液的密度近似为1 kg ⋅dm -3。

试求 （1） 此溶液的沸点升高值。

（2） 此溶液在25 ℃ 时的渗透压。

（3） 纯水和此溶液25 ℃时的饱和蒸气压。

已知纯水100 ℃的饱和蒸气压为101325 Pa 。

（15分）
六、依据相图按要求回答问题
A 和
B 二组分凝取系统的相图如下图所示。

（1）试写出图中1、2、3、4、5、6、7各个相区的稳定相； （2）试写出图中各三相线上的相平衡关系；
（3）试绘出过状态点a, b 两个样品冷却曲线的形状并写明冷却过程相变化情况。

（15分）。