華東理工大學2004 -2005 學年期中模擬試題 A 卷（含答案）

華東理工大學2004～2005學年

《物理化學》（上）期中模擬試題A卷

班機_________姓名_________學號__________成績_________2005.4.

一二三四五六七八總分

一、概念題（20分）

1、試寫出n摩爾范德華氣體的狀態(tài)方程。

2、水的正常冰點與水的三相點溫度相差K。

3、根據(jù)狀態(tài)函數(shù)的基本假定，對一定量的均相純物質(zhì)系統(tǒng)，其U，S，T三個狀態(tài)函數(shù)間的

關(guān)系為U=U(S,T)或S=S(U,T)或T=T(U,S)。。（對、錯、無法確定）

4、實際氣體的壓縮因子Z不可能等于1。（對、錯）

5、下圖為某物質(zhì)的壓縮因子圖，圖中標有三條等溫線，則三條線上注明的溫度T1、T2、T3

由高到低的順序是。

6、氣體液化的必要條件是它的溫度必須低于某一溫度，這一溫度稱為。（臨界

溫度、露點溫度、沸點溫度）

7、有機物質(zhì)的標準摩爾燃燒焓與它的聚集狀態(tài)。（有關(guān)、無關(guān)）

8、一般來說純物質(zhì)的摩爾蒸發(fā)焓隨著溫度的升高。（降低、升高、不變）

9、CO2(g)的標準摩爾生成焓C(金剛石)的標準摩爾燃燒焓。（等于、不等于）

10、一封閉系統(tǒng)經(jīng)一循環(huán)過程熱和功分別為Q和W，則（Q＋W）0。（>、=、<）

11、熱不可能從低溫物體傳向高溫物體。。（對、錯）

12、在1000K的高溫熱源和300K的低溫熱源間運轉(zhuǎn)的熱機，當它從高溫熱源吸熱1000J時，

則它所做的功不可能超過多少焦耳？

13、如系統(tǒng)經(jīng)歷一不可逆絕熱過程，則系統(tǒng)的熵變ΔS0。（>、=、<）

14、在只做體積功的情況下，ΔA≤0作為平衡判據(jù)的適用條件是。

A卷第1頁

15、一定量的理想氣體在恒溫下體積由V1膨脹到V2，其ΔG=。

16、對于理想氣體式ΔH=nCp,mΔT的適用條件是。

??U???H?

17、對于理想氣體??=??=0。。（對、錯）

??S?T??S?T

18、理想氣體由相同的初態(tài)A分別經(jīng)歷兩過程：一個到達終態(tài)B，

一個到達終點C。過程可表示在如下的p-V圖中，其中B和C

剛好在同一條恒溫線上，則ΔUABΔUAC。（>、=、<）

19、試寫出組成恒定的均相封閉系統(tǒng)的一個熱力學基本方

程.。

20、圖中兩條曲線分別表示氣體由壓力p1恒溫可逆膨脹到p2與氣體

由壓力p1絕熱可逆膨脹到p2。則哪一條曲線表示恒溫可逆膨脹

過程？（AC曲線，AB曲線）

二、（14分）

25℃時，液態(tài)物質(zhì)A的標準摩爾生成焓為－484.5kJ?mol?1，氣

態(tài)物質(zhì)A的標準摩爾生成焓為－460.3kJ?mol?1。設液態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)

o?1?1

的恒壓熱容可視為常數(shù)，且液態(tài)物質(zhì)A的Cp,m=85.3J?K?mol，氣態(tài)物質(zhì)A的

o?1?1

Cp,m=45.3J?K?mol。求1mol、75℃、0.1MPa的液態(tài)物質(zhì)A變?yōu)?00℃，0.1MPa氣態(tài)物質(zhì)

時的ΔH。

三、（14分）

℃?1

25時丙烯腈CH2CHCN(l)、C(石墨)和Hg2()的標準摩爾燃燒焓分別為?1759.5kJ?mol、

?393.5kJ?mol?1及?285.8kJ?mol?1。在相同溫度下，丙烯腈的摩爾蒸發(fā)焓為32.84kJmol??1，求

℃o

25時反應HCN(g)+C2H2(g)??→CH2CHCN(g)的ΔrmH。HCN(g)、CH(g)22的標準摩爾生成焓分

別為135.1kJ?mol?1和226.73kJ?mol?1。

四、（12分）

1mol、300K、1MPa的理想氣體通過節(jié)流裝置時壓力降為0.1MPa，試求該過程的ΔU、ΔH、

ΔS、ΔG和ΔA。

五、（14分）

在外壓為100kPa的帶有活塞的絕熱氣缸中，裝有1mol溫度為30℃，壓力為100kPa的

某單原子理想氣體?，F(xiàn)將外壓從100kPa突然升高到500kPa，直至氣缸內(nèi)外的壓力相等。試

求終態(tài)溫度及過程的W、ΔU、ΔH、ΔS。

A卷第2頁

六、（14分）

4979.5525

某物質(zhì)的飽和蒸汽壓與沸點的關(guān)系為：ln{p*}=?+C，這里C為積分常數(shù)，公

T

式中所有物理量均為SI制。已知該物質(zhì)在90.0℃時的飽和蒸汽壓為70.1kPa。假設蒸氣為理

想氣體，摩爾蒸發(fā)焓與溫度無關(guān)。試求：

（1）該物質(zhì)的摩爾蒸發(fā)焓。

（2）該物質(zhì)在100.0℃時的飽和蒸汽壓。

七、(4分)

證明下列各式：

??U???V?

(1)????

??=Cp?p??；；

??T?p??T?p

??????

(2)?U?V?V

??=?T???p??；

??p?T??T?p??p?T

八、（8分）

（1）在絕熱系統(tǒng)中，發(fā)生了一個從狀態(tài)A到狀態(tài)B的不可逆過程。試以適當?shù)目赡嫘耘袚?jù)

說明，在該絕熱系統(tǒng)中逆過程不能發(fā)生。

（2）從熱力學基本方程dU=TdS?pdV出發(fā)，運用dU=nCV,mdT、pV=nRT及CV,m不隨溫度

T2V2

而變，證明理想氣體熵變的計算公式為ΔS=nCv,mln+nRln。

T1V1

（3）下圖為流體的T—S圖（其中熵的單位為J/mol.K），圖中有一系列的等焓線和等壓線。

請通過讀圖及分析回答：焓由小到大的順序和壓力由小到大的順序如何？

A卷第3頁

答案

一、

n2a

1．(p+)(V?nb)=nRT2．0.013．對

V2

4．錯5．T3>T2>T16．臨界溫度

7．有關(guān)8．降低9．不等于

10．=11．錯

WT?T

12．?=12=0.7,?W=700J13．>

Q1T1

V

14．恒溫恒容15．ΔG=nRTln1

V2

16．一切過程17．對18．=

19．dU=TdS?pdV20．AB曲線

二、

ΔH

75℃A(l)??→?100℃A(g)

↓ΔH1ΔH3↓

ΔH

25℃A(l)??→?225℃A(g)

ΔH1=()1×85.3×(25?75)J=?4.27kJ

ΔH2=()?460.3?(?484.5)kJ=24.2kJ

ΔH3=()1×45.3×(75?25)J=3.40kJ

ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=23.33kJ

三、

31

3C(s)+H(g)+N(g)??→CHCHCN(l)??→CHCHCN(g)

222222

oo

ΔΔΔfmHH((CH2fmCHCN,g)≈CH2vapmCHCN,l)+H

?3??1

=?3×(?393.5)+×(?285.8)?(?1759.5)+32.84?kJ?mol

?2?

=183.1kJ?mol?1

HCN(g)+C2H2(g)→CH2CHCN(g)

A卷第4頁

ΔH≈ΔHo=[183.1?(135.1+226.73)]kJ?mol?1

rm

=?178.7kJ?mol?1

四、

ΔU=0ΔH=0

p?1?

ΔS=Rln1=?8.3145×ln?J?K?1=19.14J?K?1

p2?0.1?

ΔA=ΔG=?TΔS=()?300×19.14J=?5.742kJ

五、

ΔU=W,nCV,mΔT=?p外(V2?V1)

?RTRT?3

?21?

CV,mΔT=?p外???,CV,m=R

?p2p1?2

1.5(T2?T1)=?T2+5T1

T2=788.19KJ

?3?

ΔU=W=?1××8.314×(788.19?303.15)?J=6.049kJ

?2?

?5?

ΔH=?1××8.314×(788.19?303.15)?J=10.081kJ

?2?

T2V2T2T2p1?1

ΔS=nCV,mln+nRln=nCV,mln+nRln=6.479J?K

T1V1T1p2T1

六、

ΔvapHm1

(1)ln{p?}=??+C

RT

∴ΔvapHm=()8.314×4979.5525J=41.4kJ

*

pΔvapHm?11?

(2)由ln2=????得

*??

p1R?T2T1?

*

p2=101.2kPa

七、

A卷第5頁

??U???(H?pV)???H???V???V?

(1)??=??=???p??=Cp?p??

??T?p??T?p??T?p??T?p??T?p

(2)dU=TdS?pdV

??U???S???V???V???V?

??=T???p??=?T???p??

??p?