物理化學(xué)期中試卷復(fù)習(xí)資料

《物理化學(xué)》期中試卷答案《物理化學(xué)》期中試卷答案/《物理化學(xué)》期中試卷答案息考生信欄息考生信欄院（系）班級姓名學(xué)號………………裝……訂……線……化學(xué)與材料學(xué)院2006級材料科學(xué)與工程專業(yè)《物理化學(xué)》期中試卷答案題號分?jǐn)?shù)一二三四（1）四（2）四（3）四（4）五（1）五（2）總分評卷人復(fù)核人試卷類別：試卷類別：開卷（）閉卷（√）考試用時：120分鐘考試時間：2008年10月20日上午考試地點：注意事項注意事項1、學(xué)生的院（系）別、專業(yè)、班級、姓名、學(xué)號必須填寫在考生信息欄內(nèi)指定的位置。2、學(xué)生在考試之前必須填寫考試時間和地點。3、答題字跡要清楚，并保持卷面清潔。物理化學(xué)期中試卷共9頁第1頁考生考試誠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，本人所提供的個人信息是真實、準(zhǔn)確的?？忌灻何锢砘瘜W(xué)期中試卷共9頁第2頁息考生信欄息考生信欄院（系）班級姓名學(xué)號………………裝……訂……線……1.絕熱過程都是等熵過程（×）。2.熱力學(xué)第二定律的開爾文說法是：從一個熱源吸熱使之完全轉(zhuǎn)化為功是不可能的（×）。3.在等溫等壓條件下，DG>0的過程一定不能進(jìn)行（×）。4.在-10℃，101.325kPa下過冷的H2O(l)凝結(jié)為冰是一個不可逆過程，故此過程的熵變大于零（×）。5.理想氣體在恒定的外壓力下絕熱膨脹。因為是恒壓，所以DH=Q；又因為是絕熱，Q=0，故DH=0（×）。6.100℃時，1molH2O(l)向真空蒸發(fā)變成1molH2O(g)，這個過程的熱量即為H2O(l)在100℃的摩爾汽化焓（×）。7.系統(tǒng)從同一始態(tài)出發(fā)，經(jīng)絕熱不可逆到達(dá)終態(tài)，若經(jīng)絕熱可逆過程，則一定達(dá)不到此終態(tài)（√）。8.在臨界點，飽和液體與飽和蒸氣的摩爾體積相等（√）。9.對應(yīng)狀態(tài)的兩種不同氣體，各自對于理想氣體行為的偏離程度相同（√）。10.因為Qp=DH，Qv=DU，而焓與熱力學(xué)能是狀態(tài)函數(shù)，所以Qp與Qv也是狀態(tài)函數(shù)（×）。二、選擇題（每題1分，共10分，填上正確答案。）1.一定量的N2氣在恒定的溫度下增大壓力，則其吉布斯函數(shù)(A)A．增大B．不變C．減小2.理想氣體從狀態(tài)I等溫自由膨脹到狀態(tài)II，可用哪個狀態(tài)函數(shù)的變量來判斷過程的自發(fā)性（C）。A.△GB.△UC.△SD.△H3.工作在100℃和25℃的兩大熱源間的卡諾熱機(jī)，其效率（A）。物理化學(xué)期中試卷共9頁第3頁物理化學(xué)期中試卷共9頁第3頁4.在一定的溫度和壓力下，已知反應(yīng)A→2B反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)镈rH,1(T)及反應(yīng)2A→C的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?yōu)镈rH,2(T)則反應(yīng)C→4B的DrH,3(T)是：（D）。A.2△rH,1(T)+△rH,2(T)B.△rH,2(T)－2r△H,1(T)C.△rH,2(T)+△rH,1(T)D.2△rH,1(T)－△rH,2(T)5.理想氣體節(jié)流膨脹時，=0。（選填：>，=，<）6.25℃時有反應(yīng)C6H6(l)+7O2(g)3H2O(l)+6CO2(g)若反應(yīng)中各氣體物質(zhì)均可視為理想氣體，則其反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變△rH與反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熱力學(xué)能變DrU之差約為：（1）。A.－3.7kJ·mol-1B.1.2kJ·mol-1C.－1.2kJ·mol-1D.3.7kJ·mol-17.1mol理想氣體從相同的始態(tài)（p1，V1，T1）分別經(jīng)絕熱可逆膨脹到達(dá)終態(tài)（p2，V2，T2），經(jīng)絕熱不可逆膨脹到達(dá)，則T>T2，V>V2，S>S2。（選填：>，=，<）8.范德華氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后，氣體的溫度：（2）。A.上升B.下降C.不變。9.某堅固容器容積100dm3，于25℃，101.3kPa下發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，容器內(nèi)壓力、溫度分別升至5066kPa和1000℃。數(shù)日后，溫度、壓力降至初態(tài)（25℃和101.3kPa），正確的為：（D）。A.該過程△U=0，△H=0B.該過程△H=0，W10C.該過程△U=0，Q10D.該過程W=0，Q1010、H2和O2以2：1的摩爾比在絕熱的鋼瓶中反應(yīng)生成H2O，在該過程中(D)是正確的。A.△H=0B.△T=0C.pVγ=常數(shù)D.△U=0。物理化學(xué)期中試卷物理化學(xué)期中試卷共9頁第4頁息考生信欄院（系）班級姓名學(xué)號………………裝……訂……線息考生信欄院（系）班級姓名學(xué)號………………裝……訂……線……2.(本題2分)今有等溫等壓下的化學(xué)反應(yīng)：aA+bB==yY+zZ則用化學(xué)勢表示的該反應(yīng)自發(fā)向正方向（向右）進(jìn)行的條件為：或。3.(本題2分)某些情況下混合氣體中組分B的逸度fB可用路易斯-蘭德爾規(guī)則fB=fB*.yB計算，式中fB*是純物質(zhì)B在系統(tǒng)溫度和總壓力下的逸度，是物質(zhì)B在混合氣體中的摩爾分?jǐn)?shù)。4.(本題2分)已知△fH(FeO,s,298K)=－226.5kJ·mol-1；△fH(CO2,g,298K)=－393.51kJ·mol-1；△fH(Fe2O3,s,298K)=－821.32kJ·mol-1；△fH(CO,g,298K)=－110.54kJ·mol-1；則Fe2O3(s)+CO(g)==2FeO(s)+CO2(g)反應(yīng)的△rH(298K)=85.35kJ·mol-1。5.(本題2分)絕熱不可逆膨脹過程系統(tǒng)的△S>0，絕熱不可逆壓縮過程系統(tǒng)的△S>0。（選填>，<或=）6.(本題2分)1mol理想氣體在絕熱條件下向真空膨脹至體積變?yōu)樵w積的10倍，則此過程的△S=19.14J·K-1。7.(本題2分)一絕熱氣缸帶有一無磨擦無質(zhì)量的活塞，內(nèi)裝理想氣體，氣缸內(nèi)壁繞有電阻為R的電阻絲，以電流I通電加熱，氣體慢慢膨脹，這是一個等壓可逆過程，當(dāng)通電時間t后，△H=I2RT。(以I，R，t表示)8.(本題6分)將一電熱絲浸入水中（如圖），通以電流，如圖：物理化學(xué)期中物理化學(xué)期中試卷共9頁第5頁（1）以電熱絲為系統(tǒng)，Q<0，W>0，△U>0；（2）以電熱絲和水為系統(tǒng)，Q=0，W>0，△U>0；（3）以電熱絲、電源、水及其他一切有關(guān)的部分為系統(tǒng)Q=0，W=0，△U=0。（選填：>、=或<）四、計算題(共40分)1、(本題5分)20℃時，乙醚（A）的蒸氣壓為58.955kPa，今在100g乙醚中溶入某非揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)（B）10.0g，乙醚的蒸氣壓降低為56.795kPa，試求該有機(jī)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。(MA=74.08g.mol-1)解：由拉烏爾定律:=58.955kPa×=56.795kPa解得：MB=195g·mol-1（5分）2、(本題5分)已知樟腦(C10H16O)的正常凝固點為178.4℃，摩爾熔化焓為6.50kJ·mol，計算樟腦的摩爾降低系數(shù)kf=（M樟腦=152.2g·mol。)解：kf===39.7K·kg·mol(5分)物理化學(xué)期中試卷共9頁第6頁3、(本題15分)1mol理想氣體(Cp,m=5R/2)從0.2MPa，5dm3等溫(T1物理化學(xué)期中試卷共9頁第6頁息考生信欄息考生信欄院（系）班級姓名學(xué)號………………裝……訂……線……(2)計算T1和T2；(3)計算每一步的Q，W，DU和DH。解：(1)（2分）(2)T1=p1V1/nR=0.2×106Pa×5×10-3m3/8.314=120.3K(1分)T2=p2V2/nR=1×106Pa×5×10-3m3/8.314=601.4K(1分)(3)A?B：△H=0，DU=0。(1分)1×8.314×120.3ln1/5=1.61kJ(1分)Q=－W=－1.61kJ。(1分)B?C:△H=nCp,m(TC－TB)=1×2.5×8.314×(601.4-120.3)=10kJ(1分)△U=nCv,,m(TC－TB)=1×1.5×8.314×(601.4-120.3)=6.0kJ(1分)W=－pe(VC－VB)=1×106Pa×(5-1)×10-3m3=－4.0kJ(1分)Qp=△H=10.0kJ(1分)C?A:△H=nCp,m(TA－TC)=1×2.5×8.314×(120.3-601.4)=－10kJ(1分)△U=nCv,m(TA－TC)=1×1.5×8.314×(120.3-601.4)=－6.0kJ(1分)W=0(1分)Qv=△U=－6.0kJ(1分)4.(本題15分)將1molO2(g)從298K，200kPa的始態(tài)，絕熱可逆壓縮到800kPa，試求該過程的Q，W，△U，△H，△A，△G，△S和△Siso。物理化學(xué)期中試卷共9頁第7頁(已知O2物理化學(xué)期中試卷共9頁第7頁解：∵絕熱可逆，∴Q=0，DS=0(2分)T2γ=T1γ(p1/p2)1-γ(2分)γ=Cp,m/Cv,m=7/5(1分)lnT2=lnT1+(1-1/γ)ln4，T2/T1=42/7，T2=442.8K(2分)DU=nCv,m(T2-T1)=1×2.5×8.314×(442.8-298)=3009.7J(1分)DH=nCp,m(T2-T1)=1×3.5×8.314×(442.8-298)=4213.5J(1分)W=DU=3.01kJ(1分)S2=S1+DS=S1(1分)DG=DH-D(TS)=DH-S(T2-T1)=3009.7-205.14×(442.8-298)=-26694.57(1分)DA=DU-D(TS)=DU-S(T2-T1)=4213.5-205.14×(442.8-298)=-25490.77J(1分)DSsub=0(1分)DSiso=DSsys+DSsub=0(1分)五、證明題（每題10分，共20分）1.(本題10分)試證明物質(zhì)的量恒定的單相純物質(zhì)，只有p，V，T變化過程的證明：(3分)(3分)設(shè)S=S(p，V)，則：