天津大学物理化学期末考试试题及答案物化试卷答案及评分标准

天津大学2006~2007学年第一学期

物理化学A-1

题号 得分

一

二

三

四

五

六

七

总分

得分

评卷人

一、单选题（共16分，每题1分，答案填入题后表格中）

1、1mol理想气体298K向真空膨胀体积变为原来的10倍，则 G为 a 19.14J b 5703.7J c -5703.7J d 0 2、 H= U+ (PV)适用于

a恒压过程 b恒容过程 c恒温过程 d一切过程

3、1mol单原子理想气体在300K绝热压缩至500K,则其焓变 H为 a 4157J b 596J c 1255J d 994J

4、若体系与环境之间只有能量交换而无物质交换，该系统为： a.封闭体系 b隔离体系 c.敞开体系 d.混合体系 5、已知CO( g)+1/2O2(g)=CO2(g) 的 rHm下列说法何者不正确： a. rHm是CO2(g)的生成热 b. rHm是CO(g)的燃烧热

c. rHm是负值 d. rHm与反应的 rUm数值不相等 6、-20 C、101.325KPa下1mol过冷水结冰，放热为 H，则过程的熵变 S a.等于

b. 大于

c.小于

d.不能确定

7、B物质从 相自发地向 相转移，则 B 与 B 的关系是： a. B > B b. B < B c. B = B d.不能确定

8、25 C有反应

的 H与 U之差约为：

气体作为理想气体，则反应

a -3.7KJ b 1.2KJ c -1.2KJ d 3.7KJ

9、H2和O2以2：1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水，在该反应过程中 a H =0 b T=0 c P=0 d U=0

10、任一反应的Qp,m与Qv,m

a Qp,m总是大于Qv,m b Qp,m总是小于Qv,m c Qp,m等于Qv,m d Qp,m与Qv,m的比较不能确定

11、100℃，101.325KPa条件下，1mol水向真空蒸发为100℃，101.325KPa的水蒸汽，则:

a S=0 b U=0 c H=0 d G=0 12、任意不可逆循环的熵变

a 大于零 b 小于零 c 等于零 d 是温度的函数 13、绝热过程中，系统的 S>0，表示过程

a 自发的 b 反自发的

c 可逆的 d 可能自发也可能反自发

14、CaCO3(s)装入真空容器中加热分解达平衡，则其自由度为

a 1 b 2 c 0 d 3

15、A和B形成理想溶液，已知100℃时PA*=1000mmHg，PB*=500mmHg，当溶液中XA=0.5时，与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数为

a 1 b c

16、已知1mol O2在25℃，100KPa的Sm =205.14JK-1mol-1，则其在45℃，101.3KPa的规定熵以J.mol-1.K-1表示值应为（Cp,m=25J.K-1mol-1）

a 209.28 b 206.65 c 206.87 d 249

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14 15 16

1

2

得分

评卷人

二、判断题（共10分，每题1分，以"Y"、或"N"填入题后表格中） 1、沸点上升是稀溶液的依数性之一； 2、绝热过程熵值不变；

3、理想液态混合物中某一组分化学势， B= B +RTlnXB；

4、系统在恒压过程中吸收的热等于焓变；

5、过冷水结冰是一自发过程， S系<0与熵增原理相矛盾； 6、升高温度对平衡常数增加有利；

7、20℃时，1mol纯理想气体从0.1Mpa压缩到2.5MPa时，化学势变化值为 - 9.845kJ；

8、物质处于临界状态时，Sm(l)=Sm(g)；；

9、理想气体化学反应等温方程式为- rGm = rGm +RTlnJp； 10、 G<0的化学反应能自发向右进行；

得分

评卷人

三、计算题（共18分）

已知水在100℃、101325Pa下蒸发热ΔvapHm=40．64KJ·mol-1，试求4mol水在100℃、101325Pa下变为水蒸气过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG各为若干？(水的体积与水蒸气体积相比较可忽略不计。水蒸气可作为理想气体)

得分

评卷人

四、计算题（共12分）

在298．2K（25℃）101.325KPa下1摩尔过冷水蒸气变为同温度下的水，求此过程的ΔG。已知298．2K时水的蒸汽压为3.167KP

得分

评卷人

五、计算题（共24分）

已知25℃，CO（g）和CH3OH（g）的标准生成焓

、H

2（g）和CH3OH（l）的标准熵及-200.7

KJ·mol-1。CO（g）分别为

p

*=16．587KPa、气化热利用上述数据，求:

1. T=298．15K时下列反应的 rH， rS，

CO（g）+2H2（g）≒CH3OH（L） 2.

T=298．15K时下列反应的 rH， rS， CO（g）+2H2（g）≒CH3OH（g） 得分

评卷人

及KΘ;

各为若干？

，又知25℃时甲醇的饱和蒸汽压

。蒸气可视为理想气体。

分别为-110.52

六、计算题（共10分）

苯和甲苯形成理想溶液，300K时纯苯的饱和蒸汽压为4.28×104Pa，纯苯的饱和蒸汽压为6.759×104Pa。求

1.该温度下甲苯摩尔分数为0.60时溶液的蒸汽压； 2.与该溶液成平衡的气相组成。 得分

评卷人

七、计算题(共10分)

16 g氧在30℃时，从100 kPa等温可逆压缩至500 kPa，计算Q，W ， U， H， S。（假定变化过程只作体积功。）

天津大学2006－2007第一学期

物化A-1答案及评分标准

制作人：审核： 考试日期：

一、填空（每空1分，16分）

二．判断题（每空1分10分，以"Y"、或"N"填入试卷末表格中）

三、计算题（18分） 解：题给过程可以表示为 n=4mol

H2O（l） 100℃2O（g）

因始末态处于平衡态，故此过程为恒温、恒压可逆相变过程。

-1

Q=ΔH=nΔvapHm=4mol×40．64KJ·mol

=162．56KJ （6分）

W=—（vg—vl）=—PVg=—nRT =—（4×8．314×373．15）J =—12．409KJ （3分）

ΔU=Q+W=ΔH—nRT=150．15KJ （3

分）

3

ΔS=ΔH/T=162．56×10J/373．15K=435．64J/K （3分） ΔG=ΔH—TΔS=0 （3分）

四、计算题（12分）

（ΔG） 解： 25℃，1atm, H2O（g）→H2O（l）

↓ΔG1 ↑ΔG3 25℃，0.03126atm, H2O（g）→H2O（l）

（6分）

（6分）

五、计算题（24分）

解：1. CH3OH（g）（pΘ=100Kpa） — CH3OH（g）(p*=16．587KPa)— CH3OH

Θ

（l）(p*=16．587KPa)——CH3OH（l）(p=100Kpa)

∴

-200.7-（-110.5）=-90.18KJ （3分）

(1分)

=-332.03J.K-1 （4分）

=-29.19KJ（4分）

2.

设计下列过程：

ΔH

利用上述数据直接计算

＝－90.18KJ（4分）

（3分）

-1

ΔS2 =0 ；ΔS3 =127.45J.K-1；ΔS4 =-14.94 J·K.ΔS总 =-219.53 J·K.

-1

（1分）

ΔG=ΔH1-TΔS1=-24.73 KJ （2分）

∴

（可用两种方法求解） （2分）

本题有无mol-1单位均不减分

六、计算题（10分） 解：⑴

⑵ 设两者的蒸气皆为理想气体，则

（10分）

[

为气相中组分⑴的摩尔分数]（6分）

（4分）

七、计算题(10分，每个函数2分)

解：该条件下的氧气可看作为理想气体。 因是理想气体等温可逆过程，故

因一定量理想气体的内能及焓只是温度的函数，且过程为等温。

所以 U = 0 H = 0 由热力学第一定律 Q = U－W= 2 03 kJ 理想气体等温可逆过程熵变化为

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