大学物理化学期末考试试卷

一、填空题（26分，每空2分）
1．已知水在25～100℃之间平均恒压摩尔热容为75.48 J·K -1·mol -1，则在101.3kPa 下，将1kg 水从25℃加热至100℃所需的热为 。

2．某一温度下，反应C(s) + O 2 (g) == CO 2 (g) 的标准平衡常数为K 1，反应 CO (g) + 1/2O 2 (g) == CO 2 ( g) 的标准平衡常数为K 2，则同样温度下反应 2C (s) + O 2 (g ) == 2CO (g) 的标准平衡常数K 3与K 1和K 2的关系是K 3=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。

3．450 ︒C 时，将NH 3(g)与N 2(g)混合，由于NH 3(g)的分解，最终得到NH 3(g)、N 2(g)和H 2(g)平衡共存的系统，求该系统的组分数C ＝ ，自由数F ＝______。

4．克劳修斯不等式的形式是 ；其大于号适用于 过程。

5．对组成不变的均相封闭系统，(∂S /∂p )T = ；对理想气体，(∂S /∂p )T = 。

6．Cd(s)的蒸气压与温度的关系为：lg(p /Pa) =5693K /T -6.439，Cd(l)的蒸气压与温度的关系为：lg(p /Pa) = 5218K /T -5.772，则Cd 的三相点的温度为 ，压力为_______Pa 。

7．如果在溶剂A 中加入少量非挥发性溶质B 组成溶液，溶液凝固时析出的固体A 中也溶解有B ，则该液态溶液的蒸气压将比纯A 液体的蒸气压_________，沸点 ，凝固点___________。

（填“升高”、“降低”、“不变”）
二、选择填空题（30分，每题2分）
1．反应PCl 5(g) == PCl 3(g) + Cl 2(g)在473 K 时的离解度为48.5%，而573 K 时的离解度为97 %，则可判断为
A.平衡常数K =2
B.两温度的平衡常数K 相等
C.反应是放热的
D.反应是吸热的
3．由A 及B 双组分构成的α和β两相系统，则在一定T ，p 下物质A 由α相自发向β相转移的条件为 A.β
A A μμα
>
B.β
A A μμα<
C.βα
μμA
A =
D.
β
αμμB
A = 3．理想气体等温自由膨胀过程的
A.Q > 0
B.∆U < 0
C.W < 0
D.∆H = 0 4．对于只作膨胀功的封闭系统(∂A /∂T )V 的值是 A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.不能确定
5．在温度为T 时，纯液体组分A 和B 的饱和蒸气压分别为p A *和p B *，且p B *=3 p A *，若组分A 和B
形成理想液态混合物，当气液两相平衡时，气相中组分A 和B 的物质的量相等。

则组分A 和B 在液相中的摩尔分数各应是 p ) = NH p p p ) = NO ) + p p
12．实际气体处于下列哪种情况时，其行为与理想气体相近 A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压 13．若气体能借增大压力而被液化，则其对比温度T r 必为 。

A.任意值 B.T r = 1 C.T r ≥1 D.T r ≤1 14．下列说法中正确是
A.理想气体等温过程，∆T = 0，故Q = 0
B.理想气体等压过程，0=U ∆
C.理想气体等容过程，∆H C T p =⎰d
D.理想气体绝热过程，pV γ = 常数
15．已知气体A 的状态方程式为p (V - nb ) = n R T ，其中b 为常数，若该气体恒温从p 1、V 1膨胀到p 2、V 2，则过程的焓变为 。

A. ∆H ＝ 0 B. ∆H ＝ n R T ln(p 1/p 2) C.∆H ＝nb (V 2－V 1) D.∆H ＝nb (p 2－p 1)
三、在25℃时，正丁醇的蒸发焓为42.60 kJ •mol -1，正丁醇的蒸气压为953.2Pa ，问若将1 mol 25℃、953.2Pa 的液态正丁醇在25℃下转变为101.3 Pa 的蒸气其熵变为多少？设正丁醇蒸气服从理想气体行为。

（10分）
四、将1mol 理想气体在300K 、0.5MPa 下经过下列两个过程恒温膨胀至0.1MPa ，分别计算各过程的W 、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 及ΔG 。

（12分） （1）可逆过程
（2）恒外压（外压为0.1MPa ）过程
五、反应 3 CuCl(g) === Cu 3Cl 3(g) 的
m r G ∆与T 的关系如下：（10分）
m
r G ∆/( J·mol -1) = - 528858 - 52.34(T / K)lg(T / K) + 438.2(T / K) 求：(1) 2000K 时。

此反应的 m r H ∆、
m r S ∆。

(2) 此反应在2000K ，100kPa 下平衡混合物中Cu 3Cl 3的摩尔分数。

（后面还有题）
12
12ΔA = ΔG =－T ΔS =－4014.3J （1分）
五、（10分）(1)∵
m r p
m r S T G ∆-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∆∂ (2分)
m
r S ∆(2000K) = -(-22.73 – 22.73ln T + 438.2) = - 242.7 J·mol -1·K -1 (2分)
m
r G ∆(2000K) = - 528858 – 52.34×2000lg2000 + 438.2×2000 = 1.99 kJ·mol -1 m
r H ∆(2000K) = m r G ∆(2000K) + T m r S ∆(2000K) = - 483.41 kJ·mol -1 (2分) (2) K (2000K) = exp (- 1990/(8.314×2000)) = 0.887 (2分)
3 CuCl(g) === Cu 3Cl 3(g)
x 1 - x
(1 – x )/x 3 ×(100/100)-2
= 0.887
1 – x = 0.30
2 (2分)
六、（12分）解：⑴
（4分）
⑵MN 线：α(s)+ D(s) → l (加热) 或 l → α(s)+ D(s) (冷却) KL 线：D(s) →β(s) + l (加热) 或 β(s) + l → D(s) (冷却)
（4分）
⑶
（4分）。