08级物理化学（上册）A

2009-2010学年第1学期考试试题 （A）卷 3、对于封闭体系来说，当过程的始态和终态确定后，下列各项中无确

定值的是（ ）

A) Q B) Q+W 课程名称 物理化学上册 任课教师签名 孙雯、向建敏等 C) W(当Q=0时) D) Q(当W=0时)

出题教师签名 审题教师签名

考试方式 （闭 ）卷 适用专业 08制药、化工等 考试时间 （ 120 ）分钟

题号 一 二 三 四 五 总分 得分 评卷人 一．判断题（共10 分，每题2分，在括号中填对√或错×）

1、状态一定，则状态函数的值一定；状态发生变化，则状态函数的值也发生变化。（ ）

2、理想气体经过节流膨胀过程后系统的熵值将增大。（ ） 3、水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。（ ） 4、对于理想气体反应,等温等容下添加惰性组分时平衡不移动。（ ） 5、杠杆规则只适用于T-x图的两相平衡区。（ ） 二．选择题（共20分，每题2分 ） 1、常温常压下的氢气，其压缩因子Z ( )

A)大于1； B) 等于1； C) 小于1； D)无法确定。 2、下述公式中（ ）只适用于理想气体。

A) ?U?Qv B) W?nRTln(p2/p1) C) ?U?n?T2TCv,mdT D) ?H??U?p?V

14、H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于同温度下 ( ) A) H2O(g)的标准摩尔生成焓 B) 零

C) H2O(l)的标准摩尔燃烧焓 D) H2O(l)的标准摩尔生成焓 5、在一定速度下发生变化的隔离系统，其总熵的变化是( )

A)不变； B)可能增大或减小； C) 总是增大； D) 总是减小。6、理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定，此变化中的系统熵变△S系及环境熵变△S环应为（ ）

A) △S系 >0, △S环<0 B) △S系< 0, △S环>0 ； C) △S系 >0, △S环=0； D) △S系<0, △S环=0

7、下列过程中系统的?G?0的是（ ） A) 水在其正常沸点汽化；

B) 373.15K、大气压力下液态水向真空蒸发成同温同压下的气态水 C) 反应NH4HS(s)?NH3(g)?H2S(g)在大气中进行 D) 水在273.15K、常压下结成冰；

8、 在抽空密闭容器中加热CaCO3(s) ，它有一部分分解成CaO (s)和

CO2 (g)，当物系建立平衡时，其组分数C和自由度数F分别是（ ） A) C=1,F=1； B) C=1,F=2； C) C=2,F=1； D) C=2,F=2。

9、在298K,101.325kPa下，H2O (l)的化学势与H2O (g) 的化学势之间的关系为 ( )

A) ?(H2O,l)??(H2O,g) B) ?(H2O,l)??(H2O,g) C) ?(H2O,l)??(H2O,g) D)无法确定

10、已知某温度下A (s)的分解压力为p , 则此时反应A (s) B(g)+C(g)的平衡常数K?

为( ) 22A)

1?2?p??? B) 1??p??p?1?p???C) ??? D) ???

?p?4?p??p?4?p?

三．证明题(共6分)

对理想气体： ??H???p??0

??T四．计算题(共50分) 1.（12分）10mol双原子理想气体始态为300K、500KPa,绝热反抗100KPa的恒定外压膨胀至平衡态 ,求整个过程的 ?U、?H和?S。 2.（12分）已知水在正常沸点373K下的?glHm?40.67kJ?mol?1,水(l)和

水(g)的

C?1p,m分别为75.20和33.57J?K?mol?1.现将10mol

373K,101.325kPa下的水(g)全部恒温恒压冷凝为水(l)。 试求此过程的Q、W、?U、?H、?S和?G。

3．（12分）已知298.15K时纯水的蒸气压为3168Pa，水的凝固点降低

常数和沸点升高常数分别为1.86K?kg?mol?1和 0.52K?kg?mol?1。若

某含有非挥发性溶质的稀水溶液在271.70K时凝固，试求： (1) 在298.15K时该溶液的渗透压；(2) 该溶液的正常沸点。

4. （14分）已知理想气体反应 A (g) +B (g) =D(g) 在400K时 ? rS m? =－25 J ·K-1 ·mol-1 已知数据如下： A(g) B(g) D(g)

???1fHm(298K)/kJ?mol -9 -30 -50

C 1p ,m / J ? K ? 1 ? m ol ?

35 20 30 1）计算400K时的? rH m?、? rU m?和? rG m? 2）试求400K时D(g) =A (g) +B (g)的标准平衡常数K?

3）试求400K、总压为300kPa时,D(g)的解离度。

五．相图题（14分）

下图为二组分凝聚系统相图，A和B能形成化合物C。

1) 指出图中1～7各区域的稳定相态;

2）指出图中的三相平衡线及其三相平衡关系； 3）绘出图中状态点为a、b、c三个样品的冷却曲线。

a

b c

主要公式：

W???pedV ?U?Q?W

pp1?H?nCp,m(T2?T1)?U?nCV,m(T2?T1)

dU ? TdS ? pdV

?S?nCV,mlnT2T1?nRlnVV12dH?TdS?Vdp?nCp,mlnTT12?nRln 2

Qp,m?QV,m????B(g)?RT

?B????G??H??(TS)?fHm(B)

? ?rHm????B?cHm(B)?B????BB???G??RTlnK d?rH?m/dT??rC rm,pm

?Tf?kfbB

?Tb?kbbB??cBRT

08级制药、化工等专业物理化学（上册）

标准答案（A卷）

一、判断题（共10分，每题2分） 1、× 2、√ 3、× 4、√ 5、× 二、选择题（共20分，每题2分） A B A D C B C C B D 三、证明题（共6分） 证明： dH ?TdS?Vdp1分 ??H???S? ?1分??p??T????VT??p?T ??T??V ???T??V2分??p

对理想气体 ??V?? ?T ?nR?? ? 1分pp

? ? ? H ? p? ? T ? nR ? V ? ? V ? V ? 0 1分 ???p

?T四、计算题（共50分）

1、解： （共12分）n=10mol 先求末态温度T2

?Q?0?W??U?pp2e(V2?V1)??nRT2?nRT

1p?nCV,m(T2?T1)1解得T2=231.4K 3分

?U?nCV,m(T2?T1)??14.26KJ 3分 ?H?nCp,m(T2?T1)??19.96KJ 3分

?S?nC2?1p,mlnTT?nRlnp11p?58.26J?K 3分2

2、解：（共12分）每步各2分

Q??H?n(??glHm)??406.7kJ

W??p(Vl?Vg)?ngRT?31.0KJ

?U?Q?W??375.7kJ ?S??H/T??1090J?K?1

?G?0

3、解：(共12分)

(1)?Tf＝273.15－271.70＝1.45Kb-1B＝?Tf/kf＝0.780mol?kgc-3

B?bB?A?780mol?m??cBRT?1933KPa6分(2)?Tb?(kb/kf)?Tf?0.41KTb??Tb?T*b?373.56K6分

4、解：14分

1）???rHm???B?fHm(B)??11kJ?mol?1 2分

B???rHm(400K)??rHm(298K)??rCp,m(400?298)??13.55kJ?mol?1分

???rGm(400K)??rHm?T?rS??1m??3.55kJ?mol 2分

???rUm(400K)??rHm?nB(g)RT??7.67kJ?mol?1 2分

2）K??11exp(???rGm/RT)?2.91?0.344

2分

3） D(g) = A (g) + B (g) nB,0 1 0 0 nB 1-α α α pB

1??1??p

?1??p

?1??p

K????pp1B/p???B??2B1??2p??3.329

??0.321 4分

五、相图题（共14分） (1)每空各1分 相区 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 稳定相 l l+A(s) l+C(s) l+α α C(s)+ A(s) α+C(s)

2

(2)两条三相平衡线，相平衡关系如下： ghk线 ： l A(s)+C(s) 2分

def线 ： C(s)

l +α 2分

(3)各1分

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