《.物理化學(xué)》期未試卷A答案[教學(xué)知識(shí)]

1、考生考試誠(chéng)信承諾書在我填寫考生信息后，表示我已閱讀和理解龍巖學(xué)院考試紀(jì)律與違紀(jì)處分辦法的有關(guān)規(guī)定，承諾在考試中自覺遵規(guī)守紀(jì)，如有違反將接受處理；我保證在本科目考試中，本人所提供的個(gè)人信息是真實(shí).準(zhǔn)確的。考生簽名： 息考生信欄 院（系） 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 裝訂線 2010 2011 學(xué)年 第 一 學(xué)期化學(xué)與材料學(xué)院2009級(jí)材料專業(yè)物理化學(xué)期末試卷A答案試卷類別： 開卷（ ）閉卷（ ）考試用時(shí)： 120 分鐘考試時(shí)間： 2011 年 1 月 12 日 上 午考試地點(diǎn)： 文（ ） 題號(hào)分?jǐn)?shù)評(píng)卷人一二三四（1）注意事項(xiàng)1.學(xué)生的院（系）別.專業(yè).班級(jí).姓名.學(xué)號(hào)必須填寫在考生信息欄內(nèi)指定的位置。2.

2、學(xué)生在考試之前必須填寫考試時(shí)間和地點(diǎn)。3.答題字跡要清楚，并保持卷面清潔。四（2）四（3）四（4）五（1）五（2）總分復(fù)核人息考生信欄 院（系） 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 裝訂線一. 選擇題（共10小題，每題1分，共10分；填上正確答案）1. 某氣體的狀態(tài)方程為pVm=RT+bp(b為大于零的常數(shù))，此氣體向真空絕熱膨脹后的溫度將( A ) A. 不變 B. 上升 C. 下降 D. 不確定2. 有一容器四壁導(dǎo)熱，上部有一可移動(dòng)的活塞，在這容器中同時(shí)放入鋅粒和鹽酸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后活塞將上移一定距離，以鋅粒和鹽酸為系統(tǒng)，則 ( A )A. Q 0，W 0，U 0 B. Q 0C. Q = 0，W 0，U

3、0 D. Q = 0，W T2，V2/ V2，S2/ S2，H2/ H2。(選填：“”，“ 1；如果以組分在極稀溶液中服從Henry定律為參考態(tài)，則組分的活度因子必定 ”，“”或“=”）息考生信欄 院（系） 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 裝訂線4. 在288K時(shí)H2O(l)的飽和蒸氣壓為1702Pa，0.6mol的不揮發(fā)性溶質(zhì)B溶于0.540kgH2O(M=18)時(shí)，蒸氣壓下降42Pa，溶液中H2O的活度系數(shù)水= 0.9948 。 5. 在理想氣體的ST圖上，任一點(diǎn)上的恒容線與恒壓線的斜率之比為 CV/Cp 。 6. CaCO3(s)，BaCO3(s)，BaO(s)，CaO(s)和CO2(g)構(gòu)成的多相平

4、衡系統(tǒng)中的物種數(shù)S為 5 ， 組分?jǐn)?shù)C為 3 ，相數(shù)為 5 ，自由度f為 0 。 7. 反應(yīng)H2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g) , 在400時(shí)達(dá)到平衡，rHm=133.5kJmol-1，為使平衡向右移動(dòng)，可采取的措施有 升高溫度 ； 降低壓力 ； 恒壓下充入惰性氣體 ； 增加水蒸氣的壓力 。 8. 最低能量零點(diǎn)選擇不同，則配分函數(shù)的值 不同 ，熱力學(xué)能的值 不同 ，熵的值 相同 ，定容熱容的值 相同 。(選填：“相同”或“不同”) 9. 300K時(shí)，當(dāng)分布在J=1轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)上的分子數(shù)是J=0能級(jí)上的3e-0.1倍時(shí)，其分子的轉(zhuǎn)動(dòng)特征溫度為 15K 。 10. 已知CO的轉(zhuǎn)

5、動(dòng)慣量I=1.4510-46kgm2，k=1.3810-23JK-1，h=6.62610-34Js，則CO的轉(zhuǎn)動(dòng)特征溫度為 2.78K 。四. 計(jì)算題（共4小題，共50分）1. (15分) 2mol、298K、60dm3的O2(g)經(jīng)絕熱可逆壓縮到20dm3，試求該過程的Q、W、U、H、S、G、A和Siso。設(shè)O2為理想氣體，Sm (O2,g)=205.14JK-1mol-1，Cp,m(O2,g)=3.5R解: 絕熱可逆，Q=0（1分），S=0（1分） 理想氣體絕熱可逆過程方程式：T1V1-1=T2V2-1，=Cp,m/Cv,m=3.5R/2.5R=1.4（1分） （2分） p1=nRT1/V

6、1=28.314298/60=82.58kPa（1分） U=nCv,m(T2-T1)=22.58.314(462.45-298)= 6836.2J（1分） H=nCp,m(T2-T1) =23.58.314(462.45-298)= 9570.7J（1分） W=U= 6836.2J（1分） （1分） S1=nSm+413.46JK-1（2分） G=H -(TS)=H-S1(T2-T1)= 9570.5-413.46(462.45-298)= -58423J（1分） A=U-(TS)=U-S1(T2-T1)=6836.2-413.46(462.45-298)= -61157.3J（1分） Ssu

7、b=0，Siso=Ssys+Ssub =0（1分）2. (10分) 288K時(shí)，1molNaOH溶解在4.56molH2O中，所形成溶液的蒸氣壓為596.5Pa，同溫下水的飽和蒸氣壓為1705Pa，純液體水為標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，求（1）溶液中水的活度；（2）在溶液中和純水中，水的化學(xué)勢(shì)相差多少？解：(1) （4分） (2)(6分)3. (15分) A和B可形成穩(wěn)定化合物AB；A、B、AB在固態(tài)時(shí)完全不互溶；A、AB、B的熔點(diǎn)分別為200、300、400；A與AB，AB與B形成兩個(gè)低共熔點(diǎn)分別為150、和250、。（1）在下圖中完成上述體系的熔點(diǎn)-組成(t-xB)圖；（2）畫出物系xB = 0.1和xB =

8、 0.5 的兩條步冷曲線；（3）4molB和6molA混合物冷卻到無限接近150時(shí)，體系是哪幾相平衡？各相的組成是多少？各相物質(zhì)的量是多少？ 息考生信欄 院（系） 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 裝訂線 （3）體系有AB(s)+熔液(L)二相組成；AB(s)的組成xB=0.5或純AB(s)，熔液組成xB=0.2（4分） ，nAB(s)+n熔液=10mol，n熔液=3.33mol(2分），nAB(s)=6.67mol（2分） 4. (10分) 有如下兩個(gè)反應(yīng)在323K時(shí)達(dá)平衡：(1) 2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)(2) CuSO4.5H2O(s)CuSO4.3H2O(s)

9、+ 2H2O(g)已知反應(yīng)(1)的解離壓力為4.0kPa，反應(yīng)(2)的水汽壓力為6.05kPa。試計(jì)算由NaHCO3(s)，Na2CO3(s)，CuSO4.5H2O(s)，CuSO4.3H2O(s)所組成的系統(tǒng)，在達(dá)到平衡時(shí)CO2(g)的分壓。解: (1) 2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) 開始時(shí)kPa： 0 0 平衡時(shí)kPa： x+2y x (2分) p分= pH2O+pCO2，pH2O=pCO2= p分/2=2.0kPa (2分)Kp(1)=pH2OpCO2= (2.0kPa)2=x( x+2y) (1分)(2) CuSO4.5H2O(s)CuSO4.3H2O(s)+ 2H2O(g) 開始時(shí)kPa： 0 平衡時(shí)kPa： x+2y (2分)Kp(2)=pH2O2=(6.05kPa)2= (x+2y)2，x+2y=6.05kPa (1分)x= (2.0 kPa)2/6.05 kPa =0.66116kPa， 即pCO2=661.16Pa (2分) 五 證明題（共10分） 1. (5分) 假定某氣體遵守狀態(tài)方程（a為大于零的常數(shù)），求證該氣體的焦?fàn)?湯姆遜系數(shù)。證明：（2分） （2分） (a，Cp,m均為正值）（1分) 2. (5分) 理想稀溶液中若溶