河 北 大 学 物理化学课 程 考 核 试 卷

河 北 大 学 课 程 考 核 试 卷

2006—2007 学年第 一 学期 2004 级 材化、化学、高工 专业（类） 考核科目 物理化学 课程类别 必修 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 A

（注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）

一、选择题 ( 共 8题 14分 ) 1. 2 分 (0123)

体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系? ( ) (A) 相等 (B) 无关系

(C) p(体系)>p(环境) (D) 可逆变化途径中p(体系)=p(环境) 2. 2 分 (1232)

关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是： (A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零

(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量 (C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势 (D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式 3. 1 分 (0739)

对实际气体的节流膨胀过程，有 ( )

(A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 (C) ΔG = 0 (D) ΔU = 0 4. 2 分 (0891)

在101.3 kPa下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热Qp,在该相变过程中下列哪个

关系式不成立?

( ) (A) ?S体> 0 (B) ?S环不确定 (C) ?S体+?S环> 0 (D) ?S环< 0 5. 1 分 (2842) 2842

在等温等压下，当反应的ΔrG = 5 kJ?mol-1时，该反应能否进行？ ( ) (A) 能正向自发进行

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(B) 能逆向自发进行 (C) 不能判断 (D) 不能进行 6. 2 分 (0392)

某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到

T2,

则此过程的焓变ΔH： ( ) (A) 小于零 (B) 等于零 (C) 大于零 (D) 不能确定 7. 2 分 (0459)

石墨(C)和金刚石(C)在 25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol-1和-395.3 kJ·mol-1，则金刚石的标准生成焓ΔfH为： ( )

(A) -393.4 kJ·mol-1 (B) -395.3 kJ·mol-1 (C) -1.9 kJ·mol-1 (D) 1.9 kJ·mol-1

(金刚石, 298 K)

8. 2 分 (2640)

恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为： ( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3

二、填空题 ( 共12题 26分 ) 9. 5 分 (3310)

按照 D.P. Stevenson 等人的工作，异构化反应： 环己烷 (l) ＝ 甲基环戊烷 (l) 的平衡常数可以用如下的方程式表示：

lnK = 4.184 - 2059 K/T

则 25℃的ΔrH= _________ J?mol-1

ΔrS = _________ J?K-1?mol-1 10. 2 分 (0079) 0079

10 mol单原子理想气体,在恒外压0.987p$下由400 K,2p$等温膨胀至0.987p$,物体对环境作功 kJ。

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11. 2 分 (0101)

如图。两条等温线的温度分别为Ta，Tb。1mol理想气体经过路径1231的W I与经过路径4564的WII大小关系是 。

12. 2 分 (1225)

NaCl 水溶液总体积随 NaCl 浓度变化关系表示为：

V/m3= [1002.874 + 17.8213(m2/mol·kg-1) + 0.87391(m2/mol·kg-1)]2 ×0.047225(m2/mol·kg-1)3×10-6

则在m2=1.000 mol·kg时,NaCl的偏摩尔体积VNaCl,m= ________________m3·mol-1。 13. 2 分 (0258)

1 mol单原子分子理想气体，从p1=202 650 Pa，T1= 273 K在p/T=常数的条件下加热，使压力增加到p2= 405 300 Pa，则体系做的体积功W = J。 14. 2 分 (0745)

选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格。 理想气体恒温可逆压缩，?S _____ 0，?G _____ 0。 15. 2 分 (0384)

-1

在横线上填上 ＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。 氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则： (A) W____ 0 (B) ΔU____ 0 (C) ΔH____ 0 (D) Q____ 0 16. 2 分 (0388) 0388

已知反应2 H2(g) + O2(g)kJ·mol-1，则 H2(g)

2 H2O(l)在298 K时恒容反应热QV =-564

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在298 K时标准摩尔燃烧焓ΔcH17. 2 分 (1009)

= _______kJ·mol-1。

对一单组分、单相、各向同性的封闭体系而言，等压条件下只做体积功时，其吉布斯自由能值将随温度的升高而 。 18. 2 分 (0285)

某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为 摩尔。

19. 2 分 (0836)

计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。

20. 1 分 (0080)

IUPAC推荐的符号为：系统接受功为正,则热力学第一定律的数学表达式(封闭体系)为dU= , 系统膨胀功表示为 。

三、计算题 ( 共8题 40分 ,27、28题任选一题) 21. 5 分 (0898)

1 mol理想气体在等温下体积增加10倍,求体系的熵变： (1) 设为可逆过程； (2) 设为何真空膨胀过程。 22. 5 分 (3309)

在高温下水蒸气通过灼热的煤层，按下式生成水煤气： C (石墨) + H2O(g) ＝ H2(g) + CO(g)

若在 1000 K 及 12000 K 时的 K 分别为 2.472 及 37.58，试计算在此温度范围内的平均反应焓ΔrH23. 5 分 (0269)

用搅拌器对 1 mol 理想气体作搅拌功 41.84 J，并使其温度恒压地升高 1 K，若此气体Cp, m =29.28 J·K-1·mol-1，求Q，W，ΔU和ΔH。

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24. 5 分 (1198)

某液体的蒸气压与温度的关系为：ln(p/p$)=-(0.12052K)a/T+b,式中a, b为常数,利用Clapeyron方程导出a与汽化焓Δ常沸点Tb间的关系。 25. 5 分 (3298)

反应 NH4Cl(s) ＝ NH3(g) + HCl(g) 的平衡常数在 250～400 K 温度范围内为 lnK = 37.32 - [21 020 / (T/K)] ，请计算 300 K 时反应的 ΔrG ，ΔrHΔrS 。 26. 5 分 (0403) 棕榈酸氧化反应：

CH3(CH2)14COOH(s)+24O2(g)=17CO2(g)+16H2O(l)

，

vap

，及在 1100 K 时反应的平衡常数 K (1100 K)。

Hm间的关系; b与汽化焓Δ

vap

Hm和正

ΔrH(298 K)为-9958 kJ·mol-1, 计算

(1) ΔrU (298 K)；

(2) 计算上述条件下1 mol棕榈酸氧化时所做的功。 27. 10 分 (1761)

液体A和B可形成理想液态混合物。把组成为yA=0.400的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进行恒温压缩。已知该温度时p和p分别为40 530 Pa和121 590 Pa 。

（1）计算刚开始出现液相时的蒸气总压；

（2）求A和B的液态混合物在上述温度和101 325 Pa下沸腾时液相的组成。 28. 10 分 (1925)

物质 A 与 B 的物质的量分别为 nA和 nB的二元溶液，其吉布斯函数为：

G = nAμ+nBμ+ RT(nAlnxA+ nBlnxB) + cnAnB/(nA+nB)

其中 c 是 T，p 的函数。 (1) 试推导 μA的表达式； (2) 给出活度系数 ?A的表达式；

(3) 上述溶液的 G 有怎样的表达式，才能使 ?A= 1 ？ 四、问答题 ( 共 4题 20分 ) 29. 5 分 (0272)

单原子分子理想气体的内能为(3/2)nRT+C (C为常数)，请由此导出理想气体的(?U/?V)T和(?H/?V)T。 30. 5 分 (0793)

有两种液体，其质量均为m ，比热均为Cp，温度分别为T1,T2，试证明在等压下绝热混合

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的熵变为：ΔS = 2mCpln[(T1+ T2)/2(T1-T2)1/2] 并证明 T1≠T2时，ΔS > 0，假设Cp与温度无关。 31. 5 分 (3360)

N2O4部分解离为 NO2，在恒温恒压下建立下面的平衡：N2O4(g)＝2NO2(g)，试讨论温度一定，改变总压时平衡的移动（设体系为理想气体反应体系）. 32. 5 分 (2445)

试用相律分析，在保持恒温下向NH4Cl固体分解达平衡的体系中通入HCl(g)后,体系压力是否改变?

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河北大学课程考核参考答案及评分标准

（2006 —2007学年第一学期）

考核科目 物理化学 课程类别 必修 考核方式 考试 卷别 A

一、选择题 ( 共 8题 14分 )

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