《物理化学》期中试卷

………………………………………………装……………………订……………………线…………………………………… 院（系） 班级 姓名 学号 2010 —2011学年 第 一 学期 化学与材料学院材料专业 《物理化学》期中试卷 题号 得分 评卷人 一 二（1） 二（2） 二（3） 二（4） 三（1） 三（2） 总分 息 栏 一、选择题（每题2分；填上正确答案）30分 1、273.15K，p?下，1dm3水中能溶解49molO2或23.5molN2，在标准情况下，1dm3水中能溶解空气的物质的量为： （ ） （A）25.5mol （B）28.6mol （C）96mol （D）72.5mol 2、1mol van der waals气体的( （A）信 ?S)T应等于： （ ） ?VRRR （B） （C）0 （D）? Vm?bVmVm?b生 3、理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀，吸热Q，所做的功是变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为： （ ） （A）Q5Q5QQ （B）? （C） （D）? TTTT4、两种理想气体在等温下混合，则： （ ） （A）ΔU=0，ΔH=0，ΔS=0，ΔG=0 （B）ΔU=0，ΔH=0，ΔS>0，ΔG=0 （C）ΔU>0，ΔH<0，ΔS>0，ΔG<0 （D）ΔU=0，ΔH=0，ΔS>0，ΔG<0 5、1mol理想气体从p1，V1，T1分别经： (1) 绝热可逆膨胀到p2，V2，T2，(2) 绝热恒外压下膨胀到p2′，V2′，T2′，若V2= V2′，则： （ ） （A）T2′=T2，p2′=p2，S2′=S2 （B）T2′>T2，p2′T2，p2′>p2，S2′>S2 （D）T2′

（A）1.15 （B）0.87 （C）0.50 （D）0.43 7、一密封钟罩内放一杯纯水A和一杯糖水B，静置足够长时间后发现： （ ） （A）A杯水减少，B杯水满后不再变化 （B）A杯水减少至空杯，B杯水满后溢出 （C）B杯水减少，A杯水满后不再变化 （D）B杯水减少至空杯，A杯水满后溢出

8、设373 K时，液体A的饱和蒸气压为133.3 kPa，液体B为66.66 kPa，则： 若 A 和 B 形成理想液体混合物，当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时，在气相中的摩尔分数为： （ ） （A）2/3 （B）1/2 （C）1/3 （D）1 9、某化学反应若在300K，101325Pa下在试管中进行时放热6×104J，若在相同条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6×103J，该反应系统可能做的最大非膨胀功为： （ ） （A）66000J （B）-66000J （C） 54000J （D）-54000J 10、在纯物的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别

?S?? ? S ?为? ? ? ? y，则在该点两曲线的斜率关系为： （ ） x和 ?????T?V??T?p （A）x>y （B）x=y （C）x

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（C）电解水制取氢 （D）N2+3H2=2NH3，未达平衡 14、有四杯含有不同溶质相同质量摩尔浓度（m=1mol?kg-1)的水溶液，分别测定其沸点，沸点升高最多的是： （ ） （A）Al2(SO4)3 （B）MgSO4 （C）K2SO4 （D）C6H5SO3H 15、温度为273K，压力为1000kPa下液态水和固态水的化学势u(l)和u(s)之间的关系是： （ ） （A）u(l)>u(s) （B）u(l)=u(s) （C）u(l)

二、计算题50分

1. (本题10分)将1 mol、373 K、p?的水经下列两种不同的过程汽化为373 K、p?的水蒸汽(假设为理想气体)，求不同过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 (a) 在373 K、p?下进行等温等压汽化；(b)在恒外压50kPa下恒温汽化为水蒸气，然后再可逆加压成373K、p?的水蒸汽；(c) 将该状态的水放入恒温373 K的真空箱中，水蒸气充满整个真空箱，控制体积使终态压力为p?。已知水的蒸发焓为40.67kJ·mol–1。

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……………………… 2、(本题10分)2mol的O2(g)（设为理想气体）处于300K，100kPa的始态，经下列不同过程后使压力减半，分别求算各过程中的功和ΔS： (1) 等温可逆膨胀；

(2) 对抗恒外压50kPa等温膨胀； (3) 向等体积的真空自由膨胀； (4) 绝热可逆膨胀；

栏 … 号…学…… … 息 线 … … … … … … 信 名…姓…订 … … … … … …生 … … 装 级…班… ）…… 系…考（院…… … … … … … … … …… ……(5) 绝热对抗恒外压50kPa膨胀； (6）沿着VT=常数的可逆多方过程；

(7) 沿着T-p图中T1，p1(300K，100kPa)到T2，p2(240K，50kPa)的直线可逆膨胀。

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3、(本题10分) 假设一冰箱是反Carnot机，冰箱外室温为298K，冰箱内部温度为273K， 冰箱的电功率为300W，现将10kg298K的水放入冰箱使其全部结成冰，问需要多少时间？（已知273K时，冰的融化焓为334.7kJ·kg-1，水的平均热容为4.184J·K-1·g-1）

4、(本题10分) 请计算1mol过冷苯(液)在268.2K、101325Pa时凝固过程的Q、W、ΔS、ΔH、ΔU、ΔA和ΔG。已知268.2K时固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2280Pa和2675Pa，苯的熔化焓为9860J·mol–1，Vm,l(苯)=8.911×10-5 m3·mol–1，Vm,s(苯)=8.444×10-5 m3·mol–1

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