物理化学测试题

物理化学测试题
一、填空题。

在题中“____”处填上答案。

1、将一电热丝浸入水中（如图），通以电流，如图：
( 1 ) 以电热丝为系统，Q 0，W 0，∆U 0；
( 2 ) 以电热丝和水为系统，Q 0，W 0，∆U 0
( 3 ) 以电热丝、电源、水及其他一切有关的部分为系统，Q 0，W 0，∆U 0。

（选填>、= 或<）
2、CO2的临界温度为31.0℃，临界压力为7.38 MPa，在40℃，10 MPa时，CO2⎽⎽⎽⎽⎽以液态存在。

(选填能、不能)
3、气体A的临界温度T C(A)高于气体B的T C(B)，则气体⎽⎽⎽⎽比气体⎽⎽⎽⎽更易于液化。

4、范德华方程中物质特性反映在_____上，对应状态原理中气体特性反映在_____上。

5、已知∆
H(SO2, g , 298 K) =－296.81 kJ·mol-1；
H(H2S , g , 298 K) =－20.50 kJ·mol-1；
∆
∆
H(H2O , g , 298 K) =－241.81 kJ·mol-1；
S(g) + SO2(g) == 2S(斜方) + 2H2O(g)的∆r H(298 K)
则反应2H
= 。

6、某理想气体的摩尔定容热容为C V,m，摩尔定压热容为C p,m，1 mo l该气体恒压下温度由T1变为T2，则此过程中气体的∆U=。

7、热力学系统必须同时实现 平衡、 平衡、 平衡和 平衡，才达到热力学平衡。

8、范德华方程中的常数a是度量⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽的特征参数，常数b是度量⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽的特征参数。

9、5 mol某理想气体由27℃，10 kPa恒温可逆压缩到100 kPa，则该过程的∆U= ，∆H= ，Q=
10、(本小题1分)
液体的摩尔汽化焓随温度升高而。

（选填增大，不变，减小）
11、公式∆G W
='的适用条件是，。

12、理想气体节流膨胀时，[
()
]
∂
∂
pV
p H0。

（选填>，=，<）
13、按系统与环境之间物质及能量的传递情况，系统可分为 系统、 系统、 系统。

14、已知∆f H(FeO , s , 298 K) =－226.5 kJ·mol-1；
∆
f
H(CO2 , g , 298 K) =－393.51 kJ·mol-1；
∆
f
H(Fe2O3 , s , 298 K) =－821.32 kJ·mol-1；
∆
f
H(CO , g , 298 K) =－110.54 kJ·mol-1；
则Fe
2
O3(s) + CO(g) == 2FeO(s) + CO2(g)反应的∆r H(298 K) = 。

15、某气体的C p,m= 29.16 J·K-1·mol-1，1 mol该气体在等压下，温度由20℃变为10℃，则其熵变∆S= 。

16、绝热不可逆膨胀过程系统的∆S0，绝热不可逆压缩过程系统的∆S0。

（选填>，< 或= ）
17、5 mol某理想气体由27℃，10 kPa恒温可逆压缩到100 kPa，则该过程的∆U= ，∆H= ，Q= ，∆S = 。

18、公式∆A=W’的适用条件是，。

19、热力学基本方程d H=T d S+V d p+∑μB d n B的适用条件为组成⎽⎽⎽⎽⎽
⎽⎽⎽变的⎽⎽⎽⎽⎽⎽系统和⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

20、今有等温等压下的化学反应：a A+b B == y Y+z Z 则用化学势表示的该反应自发向正方向（向右）进行的条件为：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

21、一定量的N2气在恒定的温度下增大压力，则其吉布斯函数。

（选填增大、不变，减小）
22、试写出理想稀溶液中溶质B的化学势表达式，其中溶质B的质量摩尔浓度以b B表示，μB=_________。

23、某些情况下混合气体中组分B的逸度~p B可用路易斯-兰德尔规则
~~*
p p y
B B B
=计算，式中~*p B是_____________________, y B是___________ _________。

二、计算题。

(1)水在101.3 kPa，100℃时，∆vap H m= 40.59 kJ·mol-1。

求10 mo l水蒸气与水的热力学能之差。

（设水蒸气为理想气体，液态水的体积可忽略不计。

）
(2)1 mol 理想气体(C p,m = 5R / 2)从0.2 MPa ，5 dm 3等温(T 1)可逆压缩到1 dm 3；再等压膨胀到原来的体积(即5 dm 3)，同时温度从T 1变为T 2，最后在等容下冷却，使系统回到始态的温度T 1和压力。

( 1 )在p -V 图上绘出上述过程的示意图；
( 2 )计算T 1和T 2；
( 3 )计算每一步的Q ，W ，∆U 和∆H 。

(3)将2 mol H 2(g)置于带活塞的气缸中，若活塞上的外压力很缓慢地减小，使H 2(g)在25℃时从15 dm 3等温膨胀到50 dm 3，试求在过程的Q ，W ，∆U ，∆H 。

假设H 2(g)服从理想气体行为。

(4) 在－59℃时，过冷液态二氧化碳的饱和蒸气压为0.460 MPa ，同温度时固态CO 2的饱和蒸气压为0.434 MPa ，问在上述温度时，将1 mol 过冷液态CO 2转化为固态CO 2时，∆G 为多少？设气体服从理想气体行为。

(5) 在300 K ，100 kPa 压力下，2 mol A 和2 mol B 的理想气体等温、等压混合后，再等容加热到600 K 。

求整个过程的∆S 为若干？已知C V ,m ,A = 1.5 R ，C V ,m ,B = 2.5 R
(6) 已知在298 K ，100 kPa 下
Sn(白) Sn(灰)
过程的∆H m = -2197 J ·mol -1，∆C p ,m = -0.42 J ·K -1·mol -1，∆S m = -7.54 J ·K -1·mol -1。

（1）指出在298 K ，100 kPa 下，哪一种晶型稳定。

（2）计算在283 K ，100 kPa 下，白锡变为灰锡过程的∆G m ，并指出哪一种锡的晶体更稳定？
三、证明题。

( 1 ) 试证明物质的量恒定的单相纯物质，只有p ，V ，T 变化过程的
d d m m S nC T T p p nC T T V V V V p p =+(/)(/)d (/)(/),,∂∂∂∂ 八、证明题。

( 2) 试证明封闭系统单相纯物质只有p,V ,T 变化过程的 ∂∂∂∂U V T p T p T V ⎛⎝ ⎫⎭⎪=⎛⎝ ⎫⎭⎪-
理想气体的∂∂U V T ⎛⎝ ⎫⎭⎪=0
(3) 试证明：μ∂∂J T m m -=-1C H p p T ,()，μJ-T 为焦耳-汤姆孙系数。