物理化学试题及答案(B)

2006-2007学年度上期物理化学试题（B）

考试（考查） 命 题 人：刘 勇 审题：

开（闭）卷 笔试时间：120分钟 满分：100分

题号 一 二 三 四 总分 得分

（可带计算器）

得分 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√”，错误的说法后面打“×”。（每小题1分，共10分）

1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( × ) 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( √ ) 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( × )

4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( × )

5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。( √ )

6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( × )

7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( √ ) 8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( √ ) 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。（ × ） 10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( √ )

得分 二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位

置。（每小题3分，共45分）

1. 一定压力下，当2 L理想气体从0℃升温到273℃时，其体积变为（ B ）。

A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L

2、A、B两种理想气体的混合物总压力为100kPa，其中气体A的摩尔分数0.6，则气体B

的分压为（ C ）。

1

A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 3、当实际气体的压缩因子Z大于1的时候表明该气体( B )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 C. 易于液化 D. 不易液化

4、如图，将CuSO4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行

电解，可以看作封闭体系的是（ A ）。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 C. 蓄电池和铜电极 D. CuSO4水溶液

5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间（ C ）。

A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 6、下列定义式中，表达正确的是（ B ）。

A. G=H＋TS B. G=A＋PV C. A=U＋TS C. H=U—PV

7、在一个绝热钢瓶中，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，ΔU > 0 B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0

8、ΔH =Qp , 此式适用于下列哪个过程： ( B )。

A. 理想气体从106 Pa反抗恒外压105 Pa膨胀到105 Pa B. 0℃ , 105 Pa 下冰融化成水 C. 电解 CuSO4水溶液

D. 气体从 (298 K, 105 Pa) 可逆变化到 (373 K, 104 Pa) 9、下述说法中，哪一种不正确：( A )。

A. 焓是体系能与环境进行交换的能量

B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量

C. 焓是体系状态函数

D. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等：( D )。

A. 升华热 B. 溶解热 C. 汽化热 D. 熔化热 11、在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机，其最大效率为( D )。

A. 100 % B. 75 % C. 25 % D. 20 %

12、在等压下，进行一个反应 A + B=C，若ΔrHm > 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

13、将1mol H2O(l)（100℃、101.325kPa）置于密闭真空容器中，蒸发为同温同压的水蒸气

并达平衡，该过程的△G（ B ）。

A.大于0 B.小于0 C.等于0 D.不能确定 14、1mol双原子理想气体的Cp是：（ C ）。

A. 1.5R B. 2.5R C. 3.5R D. 2R

15、 2mol理想气体B在300K时等温膨胀，W =0时体积增加一倍，则其?S(J·K-1

)为（ D ）。

A. -5.76 B. 331 C. 5.76 D. 11.52

得分 三、填空题：以下各题，请将正确的答案填在空白处。

（每小题3分，共15分）

1、已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3kPa，则该溶液中溶

剂的蒸汽压为 88.561 kPa。 2、化学式的定义式为μB= GB 。

3、已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) = H2S(s)为K1 ；S(s) + O2(g) = SO2(g)为K2 。则反应 H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g)的平衡常数为___K1/K2_____ 。

4、NH4HS(s)放入真空容器中，并与其分解产物NH3(g)和H2S(g)达到平衡，则该系统中组分数C= 2 ；相数P= 2 ；自由度F= 2 。

2

5、A及B二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物，则于常压下在液相开始

冷却的过程中，最多有 2 种固相同时析出？

四、计算题。（1小题6分，2、3小题各12分，共30分）

得分

1、在一定压力p和温度298.2 K的条件下，1molC2H5OH(l)完全燃烧时所做的功是多少？设体系中气体服从理想气体行为。

2、101325Pa下将一盛有100℃、1mol的密闭玻璃球放在100dm3的容器中，整个容

器放在100℃的恒温槽内。将玻璃小球击破，水即发生气化（设蒸气为理想气体），计算该过程的Q，W，?U，?H，?S，?A，和?G。已知100℃水的气化热为40.59 kJ·mol–1。

3、已知甲苯的摩尔质量为 92?10-3 kg·mol-1，沸点为383.15K，平均摩尔气化焓为

33.84kJ·mol-1；苯的摩尔质量为 78?10-3 kg·mol-1，沸点为353.15K，平均摩尔气化焓为 30.03kJ·mol-1。有一含苯 100g 和甲苯 200g 的理想液态混合物，在373.15K，101.325 kPa下达气液平衡。求 （1）373.15K 时苯和甲苯的饱和蒸气压； （2）平衡时液相和气相的组成；

（3）由两组分物质形成该理想液态混合物时的混合焓和混合熵。

2006-2007学年度上期物理化学试题（B）

参考答案及评分标准

一. 判断题。每小题1分，共10分。

1. × 2. √ 3. × 4. × 5. √ 6. × 7. √ 8. √ 9. × 10. √ 二、选择题。每小题3分，共45分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C B A C B C B A D 11 12 13 14 15 D D B C D 三、填空题：每小题3分，共15分。 1、88.561 2、G??G?B（或者????） ??nB?T,p,nc3、K1/K2 4、2，2，2 5、2

四、计算题：（1小题6分，2、3小题各12分，共30分）。 1、

解：反应方程

C3O（1分）

2H5OH(l)?2(g)????2CO2(g)?H2O(l)这是等温、等压下的化学反应：

W??p(V（2分） 2?V1)Vn1RT3RTnRT2RT1?p?pV2?2p?p（2分）

W??p(2RT

p?3RTp)??(2?3)?RT（1分）

?RT?8.314?298.2?2479J2、

解：首先判断水是否全部气化，在101325Pa下，1mol水全部气化应占体积： V?8.315?373.15 m3?30.62 dm3

101325或在恒容下，1mol水全部气化后的压力：

p?8.315?373.15100?10?3 Pa?31025.7 Pa（2分）

体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为31025.7Pa 选择整个容器为系统，设计下过程

理想气体恒温过程 ?H2=0， ?U2=0 ?H= ?H1+ ?H2= ?H1=40.59 kJ （2分） ?U= ?U1+ ?U2= ?U1= ?H1–?(pV)= ?H1–RT=37.47 kJ （2分） 因对整个容器系统 ?V=0，故W=0，Q= ?U = 37.47 kJ （2分）

?S= ?S1+ ?S2= ?H1/T – nRln(p2/p1) =118.60 J·K–1 （2分） ?A= ?U –T?S=37.49kJ –118.60?373.15 J = –6.771 kJ （1分） ?G= ?H –T?S=40.59kJ –118.60?373.15 J = –3.672 kJ （1分）

3

3、

（2分）

（1分）

（1分）

（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

4