第一學(xué)期期中物理化學(xué)試卷及答案

1、第一學(xué)期期中考試物理化學(xué)卷一、選擇題 (每小題3分，共10題 ，共30分)1、一定量的理想氣體從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V1，V2，則： ( ) (A) V1> V2 (B) V1< V2 (C) V1= V2 (D) 無法確定 2、關(guān)于熱和功, 下面的說法中, 不正確的是 ( )(A) 功和熱只出現(xiàn)于系統(tǒng)狀態(tài)變化的過程中, 只存在于系統(tǒng)和環(huán)境間的界面上(B) 只有在封閉系統(tǒng)發(fā)生的過程中, 功和熱才有明確的意義(C) 功和熱不是能量, 而是能量傳遞的兩種形式, 可稱之為被交換的能量(D) 在封閉系統(tǒng)中發(fā)生的過程中, 如果內(nèi)能不變

2、, 則功和熱對系統(tǒng)的影響必互相抵消3、下列過程均為等溫等壓過程，根據(jù)公式dG = -SdT + Vdp計算得G = 0，此結(jié)論能用于下述何過程？ ( )(A) -5°C、p、冰-5°C、p、水 (B) 等溫、等壓下，Wf = 0 的化學(xué)反應(yīng) A + BC + D (C) 等溫、等壓下食鹽溶解于水 (D) 100°C、p、水100°C、p 、水氣 4、在下列五個物理量中： (1) (¶V/¶nB)T,p, (2) (¶mB/¶nB)T,p, (3) (¶H/¶nB)s,p, (4) (¶

3、A/¶nB)T,p, (5) (¶G/¶nB)T,p, (A) (1)、(4)、(5) 是偏摩爾量；(1)、(3) 是化學(xué)勢 (B) (1)、(4)、(5) 是偏摩爾量；(3)、(5) 是化學(xué)勢 (C) (1)、(4)、(5) 是偏摩爾量；(2)、(5) 是化學(xué)勢 (D) (1)、(2)、(4) 是偏摩爾量；(3)、(5) 是化學(xué)勢 上述結(jié)論正確的是 ( ) 5、在 101.325 kPa 壓力下，1.5 mol H2O(l) 由 10°C升至50°C，已知 H2O(l)的平均摩爾定壓熱容為 75.295 J· K-1· m

4、ol-1，則此過程中體系的熵變?yōu)椋?( ) (A) 6.48 J· K-1 (B) 1.8225 kJ· K-1 (C) 78.94 J· K-1 (D) 14.93 J· K-1 6、石墨(C)和金剛石(C)在25°C，101325Pa下的標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓分別為-393.4 kJ·mol-1和-395.3 kJ·mol-1，則金剛石的標(biāo)準(zhǔn)生成焓fH(金剛石, 298 K)為： ( ) (A) -393.4 kJ·mol-1 (B) -395.3 kJ·mol-1 (C) -1.9 kJ·mol-1

5、(D) 1.9 kJ·mol-17、 下列敘述中，不具有可逆特征的是： ( )(A) 過程的每一步都接近平衡態(tài)，故進(jìn)行得無限緩慢(B) 沿原途徑反向進(jìn)行時，每一小步系統(tǒng)與環(huán)境均能復(fù)原(C) 過程的初態(tài)與終態(tài)必定相同 (D) 過程中，若做功則做最大功，若耗功則耗最小功8、恒溫下，單一組分的過冷液體的化學(xué)勢比其固體的化學(xué)勢：( ) (A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D)不可比較 9、 兩只燒杯各有1 kg水，向A杯中加入0.01 mol蔗糖，向B杯內(nèi)溶入0.01 mol NaCl，兩只燒杯按同樣速度冷卻降溫，則有 ( )(A) A杯先結(jié)冰 (B) B杯先結(jié)冰 (C) 兩杯同時結(jié)冰

6、(D) 兩杯都不會結(jié)冰10、當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度采用不同濃標(biāo)時，下列說法中哪一個是正確的。 ( )(A) 溶質(zhì)的活度相同 (B) 溶質(zhì)的活度系數(shù)相同(C) 溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢相同 (D) 溶質(zhì)的化學(xué)勢相同二、填空題 (每空3分，共10題 ，共30分)11、選擇“”、“”、“”中的一個填入下列空格。理想氣體恒溫可逆壓縮，DS _ _ 0，DG _ _ 0。12、兩種揮發(fā)性液體A和B混合形成理想溶液。某溫度時液體上面的蒸氣總壓為5.41×104Pa，氣相中A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.45，液相中為0.65。則此溫度下純A的蒸氣壓為 ，純B的蒸氣壓為 。13、298 K， pq下，1 mol甲苯與1

7、mol苯混合形成理想溶液，混合過程的mixV = _ _ ，mixG = _ 。14、硝化纖維丙酮溶液的濃度為 1 g×dm-3，27°C時，測得滲透壓為 0.56×10-3 p，則硝化纖維的摩爾質(zhì)量為_ 。15、298 K， pq下，1 mol甲苯與1 mol苯混合形成理想溶液，混合過程的mixH = _ _ ，mixS = _ 。16、已知反應(yīng)2 H2 (g) + O2 (g) ®2 H2O (l)在298 K時 恒容反應(yīng)熱QV =564 kJ·mol-1 ，則H2(g)在298K時標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓DcHm = _ _kJ·mol-

8、1。三、計算題 (共 3題 ，共40分)17、(15分) 4 g Ar（可視為理想氣體，其摩爾質(zhì)量M(Ar)=39.95 g·mol-1）在300 K時，壓力為506.6 kPa，今在等溫下膨脹到達(dá)終態(tài)壓力為202.6 k Pa。試分別求到達(dá)同一終態(tài)的下列兩種過程的Q，W，DU，DH，DS，DA和DG。(1)若變化為可逆過程； (2)若變化為不可逆過程，即反抗202.6 k Pa的恒定外壓進(jìn)行的過程。18、(15 分 ) 1mol水在100°C、1p下，向真空蒸發(fā)變成100°C、1p水蒸汽，求該過程中系統(tǒng)的W、Q、 DU、 DH、 DS、 DA、 DG，并判斷過程

9、的方向。已知該溫度下 DvapHm為40.67kJ·mol-1,蒸汽可視為理想氣體，液態(tài)水體積比之蒸汽可忽略不計。19、(10分)蔗糖的稀水溶液在298 K時的蒸氣壓為3094 N×m-2。（純水的蒸氣壓為 3168 N×m-2） (1)求溶液中蔗糖的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)； (2)求溶液的滲透壓。物理化學(xué)試卷（答案）一、選擇題 (每小題2分，共10題 ，共20分)1、答 A 2、答 B3、答 D 4、答 B5、答 D 6、答 D7、答 C 8、答 A9、答 A 10、答 D二、填空題 (每小題2分，共10題 ，共20分)11、答 DS<0 DG>012、答 p

10、A*= pyA / xA=3.75×104Pa；pB*= pyB / xB=8.5×104Pa 13、答 mixV = 0，mixG= mixH-TmixS=-3.44 K J14、答 = (n/V)×RT = (m/VM)×RT M = (m/V)×RT = 10-3 kg/(10-3 m3×0.56×10-3×100 000 Pa)×(8.314 J·K-1·mol-1)×300 K= 43.96 kg·mol-115、mixH = 0，mixS =11.53

11、J·K-116、答 =1/2=-285.7 kJ·mol-1三、計算題 (共 3題 ，共40分)17、（15 分） 答 （1）U=H=0 (2分) QR=-WR=nRTln(p1/p2)=228.9 J (2分) S=nRln(p1/p2)=0.763 J·K-1 (2分) A=G= -nRTln(p1/p2)= -228.9 J (2分)（2）狀態(tài)函數(shù)的變化同（1）U=H=0 (1分) A=G = -228.9 J (2分) S=0.763 J·K-1 (1分) QIR= -WIR =p2(V2-V1) = nRT(1-p2/p1)=149.9 J (

12、3分)18、 （15 分） 答 (1) H =vapHm = 40.67kJ （2分）(2) U =H-(pV) =H- p´Vg = 37.57kJ （2分）(3) S =Hr/T= 109JK-1 （2分）(4) A = Wr = -pV = -RT = -3.1kJ （2分）或 A=U-TS(5) G=0 （2分） 或G =H-TS = 0(6) 向真空蒸發(fā)W = 0 ，Q =U= 37.57kJ （2分）(7)A=-3.1kJ<W=0 可以自發(fā)進(jìn)行或?qū)嶋H過程熱溫熵Q/T=100.7<S=109，可以自發(fā)進(jìn)行 （3分）19、(10 分) 答 (1) x2= 1-x1= (p*1- p1)/p*1 (p*1- p)/p*1= (3168 N·m-2- 3094 N·m-2)/3168 N·m-2 = 0.023 36 (4分) (2) = c2RT x2= n2/