2005年上册物化试题和答案

在平衡气相中的组成y B （ ）它在液相中的组成x B 。

物理化学（上） 试卷1一、填空（共19分，每空1分）1．理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率：（∂V m /∂p ）T ＝（ ）。

2. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（ ）。

3．封闭系统下列三个不同类型过程的△H 皆为零：（ ）。

4．系统内部及系统与环境之间，在（ ）过程，称为可过程。

5．在25℃的标准状态下C 2H 6(g)的 O ∆m c H －O∆m c U ＝ ( ) kJ 。

6．在一定温度的标准状态下，O ∆m c H (C,石墨) ＝O∆m f H ( )。

7．任一不可逆循环过程的热温商的总和，可表示为；不可逆⎰⎪⎭⎫⎝⎛T Q δ( ) 0。

8．经过任一不可逆循环过程，系统的熵变△S ＝0；环境的熵变△S 环（ ）。

9．由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知：S p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂＝（ ）。

10．范德华气体在恒温下，体积由V m (1)变为V m (2)。

此过程的△S m 的计算为△S m ＝（ ），此过程的摩尔亥姆霍兹函数变为△A m ＝（ ）。

11．任一化学反应的p T S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂mr ＝0，p T H ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂m r ＝0的条件是（ ）。

12．在温度T 的理想稀溶液中，若已知溶质B 的质量摩尔浓度为b B ,则B 的化学势 μb ,B ＝（）；若溶质的浓度用物质的量的浓度C B 来表示,B 的化学势μc,B ＝（）13．在恒温恒压下，一切相变化必然是朝着化学势（ ）的方向自动的进行。

二、选择填空（每空1分，共27分）1．某真实气体的压缩因子Z <1，则表示该气体（ ）。

选择填入：（a ）易被压缩；（b ）难被压缩；（c ）易液化；（d ）难液化。

2．在25℃的标准状态下，反应C 2H 6（g ）＋3.5O 2 → 2CO 2（g ）＋3H 2O （1）此反应过程的△H m （ ）； △U m （ ）； Q ( )；W （ ）。

选择填入：（a ）＞0；（b ）＜0；（c ）＝0；（d ）无法确定。

3. 有系统如下：隔板及容器皆绝热，V ＝V 1＋V 2, 恒定A 为双原子理想气体，B 为单原子理想气体。

除去隔板并达到平衡，此过程的△H (A)( )；△H (B)（ ）；△U （ ）；△H （ ）。

· 选择坡入：（a ）>0；（b ）＝0：（c ）＜0；（d ）无法确定。

4．在一般温度、压力下的真实气体，经恒温膨胀过程，其T p U ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂m （ ）。

选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）无法确定。

5．在封闭系统内发生任何绝热过程的△S （ ）。

选择填入：（a ）一定是大于零；（b ）一定是小于零；（c ）一定是等于零；（d) 可能是大于零也可能是等于零。

6． 物质的量一定的双原子理想气体，经节流膨胀后，系统的压力明显下降，体积变大。

此过程的△U （ ）；△H （ ）；△S （ ）；△G （ ）；△A（ ）。

选择填入：（a ）>0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。

7．加压的液态氨NH 3 (1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3（g ），则此过程的△U （ ）；△H （ ）; △S （ ）。

选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。

第2页（共4页）第3页（共4页）8．在环境压力恒定为101.325 kPa ，温度为-10℃下的过冷水凝固成冰，已知∆s l C p ,m (H 2O)＜0。

H 2O （1）→H 2O （s ）此过程的∆H （ ）; ∆S ( )；环境的熵变∆S amb （ ）；隔离系统的总熵变∆S ( )；W ( ); ∆G ( )。

选择填入：（a ）>0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。

9. 在一定压力下，若在A, B 两组分系统的温度−组成图（即T -x B 图）中出现最 高恒沸点，则其蒸气总压对拉乌尔定律必产生（ ）偏差。

选择填入：（a ）一般正；（b ）一般负；（c ）最大正；（d ）最大负。

10．在温度T 下, CaCO 3(s), CaO(s)及CO 2的平衡系统的压力为p , 已知它们之间存在CaCO 3(s)＝CaO(s)＋CO 2(g)反应, 若往该平衡系统加入CO 2(g), 当重新达到平衡时, 系统的压( )。

选择填入：（a ）变大；（b ）变小；（c ）不变；（d ）可能变大也可能变小。

三、2 mol 某理想气体，C p ,m ＝27R 。

由始态100 kPa, 50 dm 3，先恒容加热使压力升高至200 kPa ，再恒压冷却使体积缩小至25 dm 3。

求整个过程的W , Q , ∆U 和∆H 。

（8分）四、（1）写出同一温度下，一定聚集状态分子式为C n H 2n 的物质的O∆m f H 与其O ∆m c H 之间的关系式；（2）若25℃下，环丙烷的O∆m c H ＝ -2091.5 kJ.mol -1，求该温度下气态环丙烷的O∆m f H 。

（8分）五、已知水的比定压热容C p ＝4.184 J.g -1.K -1。

今有1 kg, 10℃的水经下述三种不同过程加热成100℃的水，求各过程的∆S sys , ∆S amb , ∆S iso 。

（1）系统与100℃热源接触；（2）系统先与55℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触；（3）系统先后与40℃, 70℃的热源接触至热平衡，再与100℃热源接触。

（12分） 六、已知100℃水的饱和蒸气压为101.325 kPa ，此条件下水的摩尔蒸发焓Δvap H m＝40.668 kJ.mol -1。

在置于100℃恒温槽中的容积为100 dm 3的密闭恒容容器中，有压力120 kPa 的过饱和蒸气。

此状态为亚稳态。

今过饱和蒸气失稳，部分凝结成液态水达到热力学稳定的平衡态。

求过程的Q , ∆U , ∆H , ∆S , ∆A , ∆G 。

（12分）七、A、B二组分凝聚系统相图如5.3.7附图(a)表示。

（1）试写出1、2、3、4、5各相区的稳定相；（2）试写出各三相线上的相平衡关系；（3）绘出通过x, y两个系统点的冷却曲线形状，并注明冷却过程的相变化。

（8分）八、若组分A与组分B组成的凝聚系统相图中(不生成固溶体)形成以下几种化合物:A2B(s) AB(s) AB3(s)请画出当系统中形成最低共熔点最多的相图和而形成最低共熔点最少的相图。

（6分）第4页（共4页）2005年物理化学上册试题标准答案及评分标准。

一、填空题(19分，每空1分)：1、 -V m /p ，2、气相、液相不分，3、理想气体恒温过程; Q ＝0,dp ＝0, w’＝0;节流膨胀过程，4、一系统无限接近平衡条件下进行的，5、-6.179，6、（CO 2 , g ），7、＜,8、＞0，9、( ∂V/ ∂S )p , 10、R ln b V b V m m --)1()2(，-RT ln b V b V m m --)1()2(－)2(m V a ＋)1(m V a11、△r C p,m ＝0，12、μοb,B ＋RT ln b B /b ο，μοBc ,＋RT ln c B /c ο, 13、变小，14、C ＝（1）；P ＝（2）；F ＝（0），15、大于.二、选择填空(27分，每空1分)：1、a ；2、△H m （ b ）； △U m （ b ）； Q ( b )；W （ a ）；3、△H (A)( c )；△H (B)（ a ）；△U （ b ）；△H （c ）；4、c ；5、d ；6、△U （b ）；△H （b ）；△S （a ）；△G （c ）；△A （b ）；7、△U （c ）；△H （b ）; △S （a ）；8、△H （c ）; △S (c)，△S amb （a ）△S (a)；W (c); △G (c)；9、d; 10、c 。

三、8分解：W ＝-p ∆V ＝-200 kPa ×(25－50)×10-3m 3＝5.00 kJ由于p 1V 1＝p 2V 2, 所以始末态温度相同，对于理想气体ΔU ＝0，ΔH ＝0 所以Q ＝-W ＝ -5.00 kJ四、8分 解1：（1）C n H 2n +3/2O 2═nCO 2 + nH 2O C(石墨，s)+H 2(g) ═C n H 2n由),()(T H v T H B f B mr βOO ∆∑∆＝ ),()(T H v T H B c B m r βO O ∆∑-∆＝可知{}),(),(22l O H H g CO H n H H m f m f m c m f O O O O ∆∆∆∆＋＝＋(2) 环丙烷分子式为C 3H 6,将数据代入（1）所得结果得Δf H m o ＝53.48 kJ.mol -1解2：五、12分解：（1）ΔS sys＝mC p ln(T/T1)＝4184×ln(373.15/283.15)＝1155 J.K-1ΔS amb＝-mC p(T－T1)/T(热源)＝-1009 J.K-1（2）系统的始末态相同，所以ΔS sys＝1155 J.K-ΔS amb＝ΔS amb(1)＋ΔS amb(2)＝-m C p(T’－T1)/T’－m C p(T－T’)/T＝-1096 J.K-1ΔS iso＝ΔS sys＋ΔS amb＝59 J.K-1（3）系统的始末态相同，所以ΔS sys＝1155 J.K-1ΔS amb＝ΔS amb(1)＋ΔS amb(2)＋ΔS amb(3)＝-1103 J.K-1ΔS iso＝ΔS sys＋ΔS amb＝52 J.K-1六、12分七、8分解：（1）各相区的稳定相：相区1：l+C(s)；相区2：l+D(s)；相区3：l+β(固溶体)；相区4：β；相区5：D(s)+β（2）各三相线上的相平衡：ac线上：l(E1) A(s) + C(s)dE2线上：C(s) + l(E2) D(s)mn线上：l(E3) D(s) +物理化学（上）答题纸试卷1 （3）通过图中系统点x, y两条冷却曲线的形状及冷却过程的相变化如5.3.7附图(b)所示。

4分最多四个低共熔点，最少有一个低共熔点的相图如下：。