物理化学2011-2012学年度第一学期试卷2-专科.doc

姓名：_ 班级：_ 学号：_ 座号：_装订线商丘师范学院20112012学年度第一学期期终考试化学化工学院 精细化工专业09级专科（精细化工09-1班）物理化学试卷说明：本试卷共5页、四道大题，答卷一律在试卷规定处进行，答在其它处不得分。一、 单项选择题（下列试题，每小题均有一个正确答案，将正确的答案代码填在后面的括号中。）（每小题2分，本题满分18分）1. 下列各组物理量中都是状态函数的是 （ C ）(A)T，p，V，Q (B) m，Vm，Cp，V (C) T，p，V，n (D)T，p，U，W2. 关于热力学第二定律，下列说法不正确的是 （ D ）。(A) 第二类永动机是不可能造出来的(B) 把热从低温物体传到高温物体，不可能不引起其他变化(C)一切自发过程都是热力学不可逆过程(D) 功可以全部转化为热，但热一定不能全部转化为功3. 熵增加原理能判断（ ）系统的物理或化学变化的方向 （ B ）(A) 封闭 (B) 隔离 (C) 敞开 (D) 任意 4.当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时，若采用不同的浓标，则下列说法中正确的是： ( B )(A) 溶质的标准态化学势相同 (B) 溶质的活度相同(C) 溶质的活度系数相同 (D) 溶质的化学势相同5. 沸点升高，说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比纯剂的化学势： (D )(A) 升高 (B) 降低(C) 相等 (D) 不确定6. 理想气体化学反应时，应该用哪个关系式? ( A )(A) DrGm = - RT/nKp (B) DrGm = - RT/nKf (C) DrGm = - RT/nKx (D) DrGm = - RT/nKc 7. 对于理想气体反应，下列结果不正确的是： ( D )(A) KP 只与温度有关 (B) Kx与温度及压力有关(C) Kc 仅与温度有关 (D) Kf与温度压力均有关8. 水煤气发生炉中共有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)及H2(g)五种物质，它们之间能发生下述反应：CO2(g)+ C(s) = 2CO(g), CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g), H2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g), 则此体系的独立组分数、自由度数为 ( C )(A) 5；3 (B) 4；3(C) 3；3 (D) 2；29. 压力升高时，单组分体系的沸点将： ( A )(A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不一定 二、填空题：（每空2分，本题满分18分）1. 定义偏摩尔量时规定的条件是保持 等温、等压、溶液浓度不变。2. 相律是相平衡体系中揭示体系内相数 、独立组分数和 自由度 之间的关系的规律。3. 设系统含有两相，达到热力学平衡时，热平衡的条件是温度相等、压力平衡的条件是 压力相等 、相平衡的条件是 化学势相等 。 三、简答题：（每小题6分，本题满分24分）1. 吉布斯能的定义式及其在判断过程的方向和限度的使用条件是什么？答： 3分Gibbs自由能判据适用于封闭体系,等温、等压且不作其他功的（Wf=0）的任意过程 3分2. 什么是相？什么是相数？答：物理性质和化学性质完全均匀的部分，称为一相 3分系统内相的数目称为相数 3、简述稀溶液三个依数性及数学表达式。答：(1) 凝固点降低 Tf = kfmB (kf是凝固点降低常数，mB是溶质B的质量摩尔浓度) 2分(2) 沸点升高 Tb = kbmB (kb是沸点升高常数，mB是溶质B的质量摩尔浓度) 2分 (3) 渗透压 = nBRT 4. 简述化学式的定义并写出以热力学函数H表示的数学表达式。答：保持热力学函数的特征变量和除B以外其它组分不变，某热力学函数随物质的量的变化率称为化学势。 3分四、综合题：（本题共4个小题，本题满分40分）1.（1）如果一体系从环境接受160J的功，内能增加200J，问系统放出或吸收了多少热？（2）系统在膨胀过程中对环境做了10540J的功，同时吸收了27110J的热，问系统的内能改变了多少？解：(1) W=160J U=200J U=Q+W 2分Q=40J 1分（2）W=-10540J Q=27110J 2分U=Q+W=16570J 2. 将2mol理想气体从T1=300K，P1=101.3kPa绝热可逆压缩至T2，V2=4.924L，求最终温度T2和压力P2（已知Cv,m=R单位是JK-1mol-1） 解： 2分P1V1=nRT1V1=49.24L 2分P2=2544.54KP 3分T2=752.9K 3分 3. 在273.2K和标准压力时，冰和水的密度分别为916.8kg/m3和999.9 kg/m3，冰的熔化热为333.5kJ/kg，求冰的熔点随压力的变化率。 解：fusV =1/999.9-1/916.8=-9.0610-5m3/kg 5分dT/dp=TfusV/fusH= 273.2 (-9.0610-5) /333.5=-7.4210-5K/Pa 4. 3H2+ N2= 2NH3在 350的Kp= 6.81810-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的 H2，N2混合物出发，在 350下要获得物质的量分数为 0.08 的 NH3，压力至少要多大？解： 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2n 2分 = 4 mol- 2n 1分 2n/(4 mol-2n)