(完整版)物理化学试卷及答案,推荐文档

1）标出各区的相态；2）水平线 EF ， GDH 和垂线 CD 上体系的条件自由度是多少(列出计算过程)？ 3）在右图中画出 a，b，c 点冷却的步冷曲线。(本题共 12 分)
解：（1）
（6分）
1
2
3
4
5
6
l A+l C+l B+l A+C C+B
(2) EF 、 GDH 线： f * C 1 2 3 1 0 垂线 CD ： f * C 1 111 1
(2) 容器内原有 6.666 kPa 的 NH3(g)，问需加多大压力的 H2S，才能形成 NH4HS？
解：反应的化学计量式如下： NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)
由题给条件，25℃下， K $
p p NH3 H2S ( p$ )2
33.33 33.33 (101.325)2
0.1082
120℃范围内的平均比定压热容分别为 Cp (H2O, l) = 4.224 kJ·kg-1·K-1 及 Cp (H2O, g) = 2.033 kJ·kg-1·K-1。
今有 101.325 kPa 下 120℃的 1 kg 过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径，并按可逆途径分别求
过程的 ΔS 及 ΔG。
H H1 H2 H3 mCp (l)(T2 T1) mvap H mCp (g)(T1 T2 ) 1 4.224 (373.15 393.15) 1 2257.4 1 2.033 (393.15 373.15)
（6 分）
84.48 2257.4 40.66 2213.58kJ
物理化学（一） B 卷 第 1 页 （共 3 页）
3 。在一定压力下和 CuSO4 溶液及冰共存的含水盐有 1 种。 9. 在恒熵、恒容、不做非体积功的封闭系统中，当热力学函数 热力学能 到达最 小 值的状态为平衡状态。
10. 在一般情况下，用 rGm
来判别化学反应的方向，而
r Gm
只能反映反应的限度。
（ F ）9. 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动。
（
T
）10.
对于气相反应，当体系总压力
p
变化时，对
K
f
无影响。
1. 设有压力为 100 kPa，温度为 293 K 的理想气体 3.0 dm3，在等压下加热，直到最后的温度为 353 K 为止。计算过程 中的 W、ΔU、ΔH 和 Q。已知该气体的等压摩尔热容为 27.28 J·K-1·mol-1。
1. 某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是 A 。
A. Q = 0
B. ΔS = 0
C. ΔU = 0
D. ΔH = 0
2.
已知
CH3COOH(1)、CO2(g)、H2O(1)的标准摩尔生成焓
f
H
m
(298
K)
/
kJ·mol-1 分别为-484.5，-393.5，-285.8。则
CH3COOH(1)的标准摩尔燃烧焓
（2分） （1分）
物理化学（一） B 卷 第 3 页 （共 3 页）
（3分）
c
H
m
(298
K)
/
kJ·mol-1 为
C。
A. -484.5
B. 0
C. -8工作在 100℃和 25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率为 A 。
A. 20 %
B. 25 %
C. 75%
D. 100 %
4. 理想气体自状态 p1、V1、T 等温膨胀到 p2、V2、T，则此过程的 A 与 G 的关系为 B 。
(1)
K$
pNH3 ( pNH3 39.99) ( p$ )2
0.1082
pNH3 =18.873kPa p=39.99+2 pNH3 =77.735 kPa
(2)
6.666 pH2S (101.325)2
0.1082
pH2S ＞166.65 kPa
4. 已知 A，B 两组分体系在 p$ 下的相图（T-x 图）如下图所示。
（ F ）5. 因为亨利定律是稀溶液定律，所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律。
（ T ）6. 在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。
（ T ）7. 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。
（ F ）8. 化学平衡时各物质的化学势相等。
C. 纯 B
D. 纯 A 或纯 B
10. 下列各系统中属于近独立粒子系统的是 B 。
A. 绝对零度的晶体
B. 理想气体混合物
C. 理想液体混合物
D. 纯气体
1. 当某实际气体的压缩因子大于 1 时，表明该气体比理想气体 难 压缩。（填易、难）
2. 对实际气体，经节流膨胀后，Q = 0，ΔH = 0，Δp < 0。要达到降温制冷的目的，需要 µJ-T > 0。
D. 其沸点随外压的改变而改变
8. 相图与相律之间的关系为 A 。
A. 相图由实验结果绘制得出，不能违背相律
B. 相图由相律推导得出
C. 相图由实验结果绘制得出，与相律无关
D. 相图决定相律
9. 液体 A 与 B 形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是 D 。
A. 恒沸混合物
B. 纯 A
p
(l)
ln
T2 T1
mvap H T2
mCp (g) ln
T1 T2
1 4.224 ln 373.15 1 2257.4 1 2.033 ln 393.15
393.15 373.15
373.15
0.221 6.050 0.106 5.935kJ K1
（3 分） （6 分）
物理化学（一） B 卷 第 2 页 （共 3 页）
T2 T1
C
p,mdT
0.125 27.28 (353 293)
204.6 J
U Qp W 204.6 62.8 141.8 J
（2 分） （4 分） （4分）
2. 已知在 101.325 kPa 下，水的沸点为 100℃，其比蒸发焓 ΔvapH = 2257.4 kJ·kg-1。液态水和水蒸气在 100 ~
解：设计可逆过程如下:
H2O (l,393.15K,101.325 kPa) ΔSsys
ΔS1 H2O (l,373.15K, 101.325 kPa) ΔS2
H2O (g,393.15K,101.325 kPa)
ΔS3 H2O (g, 373.15K, 101.325 kPa)
S
S1
S2
S3
mC
偏摩尔体积为 3.95×10-5 m3·mol-1。把 1 mol 的甲醇加入上述大量溶液中，体积增加
3.95×10-5
m3，加
入 1 mol 水后体积增加
1.71×10-5
m3。
8. CuSO4 与水可生成 CuSO4·H2O、CuSO4·3H2O、CuSO4·5H2O 三种水合物，该体系的 C = 2 ，最大自由度等于
3. 水在 273.15 K，p 下凝结成冰，下面各热力学量 Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA 中哪些为零 ΔG
。
4. 一切不可逆过程都是向混乱度 增加 的方向进行，而 熵 函数则可以作为系统混乱度的一种量度。
5. 在等温、等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其 吉布斯自由能 的减少。
G H T S 2213.58 393.15 5.935 119.77 kJ
（2分）
3、在真空的容器中放入固态的 NH4HS，于 25℃下分解为 NH3(g)与 H2S(g)，平衡时容器内的压力为 66.66 kPa。
(1) 当放入 NH4HS 时容器内已有 39.99 kPa 的 H2S(g)，求平衡时容器中的压力。
解： n p1V1 101325 0.003 0.125 mol RT1 8.314 293
（1 分）
V2
nRT2
p2
0.1258.314 353 101325
3.62 103
m3
（1 分）
W p(V2 V1) 101325 (3.62103 0.003) 62.8 J
H
Qp
n
D. 0.31
6. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种？ D 。
A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料
B. 20%葡萄糖水
C. 含兴奋剂的饮料
D. 含适量维生素的等渗饮料
7. 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ B 。
A. 与化合物一样，具有确定的组成
B. 不具有确定的组成
C. 平衡时，气相和液相的组成相同
11. 25℃时水的饱和蒸气压为 3.168 kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能 f Gm 为－237.19 kJ·mol-1，则水蒸气的
标准生成吉布斯自由能为
-228.6 kJ·mol-1
。
（ T ）1. 对于任何体系，等压只做体积功的过程 H=U-W。
（ F ）2. 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 （ F ）3. 在等温等压条件下，G 0 的过程一定不能进行。 （ T ）4. 一个绝热过程 Q = 0，但体系的 T 不一定为零。
A. A ＞ G
B. A = G
C. A ＜ G
D. 不能确定
5. 在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 4×104 Pa，液体 B 的蒸气压为 6×104 Pa，两者组成理想液体混合物，平衡时，溶
液中 A 的摩尔分数为 0.6，则气相中 B 的摩尔分数为 B 。
A. 0.60
B. 0.50