物理化学上册试卷一答案

一、选择填空题：（每小题3分）

1、在一个抽空的容器中放入过量的NH4HCO3固体并通入少量NH3（g），加热时发生下述反应并达到平衡： NH4HCO3(s)→NH3（g）+CO2(g)+H2O(g)

该系统的独立组分数为 1 ，自由度数为 1 。 2、（ C ）理想气体自由膨胀是自发过程，因为

A、ΔUS，V<0 B、ΔGT，P<0 C、ΔS隔离>0 D、ΔAT，V<0 3、在（ D ）的情况下，封闭系统的熵变可用式子ΔS=ΔH/T计算。 A、等温； B、等温、等压；

C、等温、等压且W’=0； D、等温、等压W’=0、可逆。

4、在 恒温、恒压且非体积功W’=0 的条件下，才可使用ΔG≤0来判断一个过程是否可逆。

5、已知气相反应C6H6(g)+3H2(g)==C6H12（g）373K时的ΔrHm=-192.43kJ.mol-1。当反应达平衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动-------------------（ C ） A、升温与加压； B、升温与减压； C、降温与加压； D、降温与减压。

6、克—克方程可用于-------------------------------------------（ A ） A、固—气及液—气两相平衡 B、固—液两相平衡 C、固—固两相平衡 D、固体晶形转变

7、已知298.15k时，反应2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)的Ko(298.15k)=1.17×1080，△Hmo(298.15k)= -488KJ.mol-1,假设此反应的△Cp=0，则ko=1.29×1020时，所对应的反应温度为 998K 。

8、在指定温度下，若A、B两液体形成理想液体混合物，且纯A的饱和蒸气压PA*大于纯B的饱和蒸气压PB*，则----------------------------------------（ C ）

A、yA< xA B、 yA= xA C、 yA> xA D、无法确定 9、在一定的T、P下，若物质A在? 相和? 相中的化学势满足

＞ ，则A在两相

间的迁移方向是 从? 相迁移到? 相中 ；若A在两相中达到平衡，则 = 。 10、填写下列公式的应用条件：

① ΔA=Wˊ 恒温、恒容且可逆情况下 ； ② dG= -SdT+Vdp 系统在可逆下 ； ③ ΔG=ΔH-TΔS 恒温下 。 二、判断题：（对的划“√”，错的划“×”） 8%

1、若一个化学反应的ΔrHmo>0,则此反应在任何条件下进行时，都是吸热的。

（ × ）

2、公式ΔG=nRTlnP2/P1适用于封闭系统、W’=0的理想气体等温过程。 （ × ） 3、当理想气体的状态改变时，其内能一定改变。 （ × ）

4、一个气相反应，只要反应温度不变，无论在高压或低压下进行，ko的值不会变化。

（ √ ）

三、简要回答下列问题：16%

1、何谓系统的广度性质，并举出3个例子。

参考答案：具有加和性的系统热力学性质，称为系统的广度性质。如系统的焓、内能、体积等。

2、能否用市售的60o烈性酒精，经多次蒸馏后，得到无水乙醇？

参考答案：不行。因为市售的60o烈性酒精，乙醇含量低于共沸组成，经多次蒸馏后，达到共沸组成而得不到无水乙醇。

3、ΔG 〉0的过程是否一定不能进行？为什么？

参考答案：只有在恒温、恒压、非体积功为零的条件下，用ΔG是否大于、等于或小于零来判断才有意义。所以，ΔG 〉0不能用于判断过程是否一定不能进行。 四、计算题：

1、2.00mol He(g)初态为298K、5dm3，现经过下列可逆变化：（1）等温压缩到体积为原来的1/2；（2）再等容冷却到初始的压力。求此过程的Q、W、ΔU、ΔH及ΔS。已知平均Cp,m(He,g)=20.8J.K-1.mol-1。 （10%）

答案：气体看成是理想气体，由于理想气体的焓和内能都只是温度的函数，则： （1）等温过程△H1=0、△U1=0，W1=nRTlnV1/V2=2×8.314×298ln2=3434.6J

根据△U1=W1+Q1, Q1= - W1= - 3434.6J (3分) （2）末态压力P3=P1=nRT1/V1=2×8.314×298/5×10-3=9.9×105N/m2

V3=2.5dm3,则T3=1/2T1=149K，等容过程W2=0，?U2?n?CVdT=-2×（20.8-8.314）×149

T2T3 =3720.8J, ?H2?n?CPdT=2×20.8×149=6198.4J, Q2=△U2, (4分)

T2T3因此，△H=△H1+△H2=6198.4J, △U=△U1+△U2=3720.8J, Q=Q1+Q2=- 3434.6J

TW=W1+W2=3434.6J，?S?nCPln3??2?20.8ln2=-28.8J/K (3分)

T12、液态氯仿CHCl3(l)在313k和343k的饱和蒸气压分别为48.8kpa和135.8kpa。 1、求CHCl3(l)在此温度区间的平均摩尔蒸发焓；

2、若此温度区间内将其饱和蒸气压与温度的关系表示为如下形式（即克-克方程的形式）： ln[p/(kpa)]= -A/T(k) +C

试求式中常数A、C之值，并由此写出克-克方程的具体形式。 （10%）

p?H11(?) 答案：（1）由克-克方程可知：ln2??p1RT2T1135.8?H11即ln??(?)，平均摩尔蒸发焓△H=30.45KJ/mol (5分)

48.8R343313（2）A=△H/R=3662.6, 代入ln48.8= -3662.6/313 +C

得C=15.6 (5分)

-1

3、已知25℃甲酸甲酯（HCOOCH3,l）的标准摩尔燃烧焓ΔcHmo为-979.5 kJ·mol，甲酸（HCOOH,l）、甲醇（CH3OH,l）、水（H2O,l）及二氧化碳（CO2,g）的标准摩尔生成焓ΔfHmo分别为-424.72 kJ·mol-1，-238.66 kJ·mol-1，-285.83 kJ·mol-1及-393.509 kJ·mol-1。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。HCOOH（l）+ CH3OH（l）== HCOOCH3（l）+ H2O （10%）

答案：由甲酸甲酯（HCOOCH3,l）的标准摩尔燃烧焓求甲酸甲酯（HCOOCH3,l）的标准摩尔生成焓：HCOOCH3（l）+ 2O2(g)= 2H2O(l)+ 2CO2（g） (6分) ΔcHmo [HCOOCH3（l）]= -979.5 =2×(-285.83)+ 2×(-393.509)- ΔfHmo [HCOOCH3（l）] ΔfHmo [HCOOCH3（l）]=379.2 kJ·mol-1

因此，25℃时反应的标准摩尔反应焓=379.2-285.83+424.72+238.66=756.73 kJ·mol-1

(4分)

4、1 mol H2 (g) 在25℃和0.1MPa下可逆绝热压缩至体积为5dm3 ，试求终态温度、压力及

0过程的Q、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 。假设氢气为理想气体，CV（10%） ,m?(5/2)R。

答案：

△U=Q+W, △U=W=502J, ?U?n?CVdT=1×10-3 p°/8.314×298Cv(T2-298)

T3T2=502

5、 已知理想气体反应：N2(g)+O2(g)=2NO(g)在25℃，此反应的ΔrHmo与ΔrSmo分别为180.50

-1-1-1

kJ·mol和24.81 J·K·mol，已知上述反应的ΔrCp,m=0。

（1）求当上述反应的ΔrGmo为125.52 kJ·mol-1时，反应温度为多少？ （2）求反应NO(g)= 1/2N2(g)+1/2O2(g)在（1）所求温度下的Ko； （10%） 答案：

(1)由于ΔrCp,m=0，反应温度下ΔrHmo与ΔrSmo还是分别为180.50 kJ·mol-1和24.81 J·K-1·mol-1，这时，ΔrGmo=125.52=ΔrHmo-TΔrSmo=180.50-24.81×10-3T T=2216K (5分) (2) ΔrGmo=-(1/2)×125.52=-62.76 kJ·mol-1

0?Gm??RTlnK0=-62.76 kJ·mol-1

Ko=30.2 (5分)

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