物理化学期中试卷与参考答案

物理化学期中试卷与参照答案物理化学期中试卷与参照答案/物理化学期中试卷与参照答案2011级化学工程与工艺专业物理化学课程期中试卷与参照答案一、选择题（每题2分,共30分）1.某真实气体的压缩因子Z＜1，则表示该气体：（）(A)易被压缩(B)难被压缩(C)易液化(D)难液化2.△H=Qp此式适用于以下那个过程()理想气体从1013250Pa抗争恒定的101325Pa膨胀到101325Pa0℃,101325Pa下冰融化成水电解CuSO4水溶液气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,Pa)3．熵变S是：(1)不能够逆过程热温商之和(2)可逆过程热温商之和(3)与过程有关的状态函数(4)与过程没关的状态函数以上正确的选项是：()(A)1,2(B)2,3(C)2,4(D)44.若以B代表化学反应中任一组分，0B分别表示任一组分B在ξ=0及反应进度为ξnB和n时的物质的量，则定义反应进度为：()(A)ξ=nB0-nB(B)ξ=(nB-nB0)/νB(C)ξ=nB-nB0(D)ξ=(nB0-nB)/νB以下四种表述：(1)等温等压下的可逆相变过程中，系统的熵变S=H相变/T相变系统经历一自觉过程总有dS>0自觉过程的方向就是纷杂度增加的方向在绝热可逆过程中，系统的熵变成零两者都不正确者为：()(A)(1)，(2)(B)(3)，(4)(C)(2)，(4)(D)(2)，(3)6.理想气体绝热向真空膨胀，则：()(A)S=0，W=0；(B)G=0，U=0；(C)U=0，H=0(D)G=0，H=0；7.298K时,金刚石的标准摩尔生成焓fHm$：（）(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能够确定8.理想气体绝热可逆过程方程式，以下哪一个式子是不正确的的（）(A)TV1K(B)pVK(C)TV1K(D)p1TK9.T2（）HCpdT式子的适用条件是：T1（A）等压过程（B）均相的组成不变的等压过程（C）组成不变的等压过程（D）任何过程10.1mol单原子理想气体从温度为300K绝热压缩到500K时，其焓变成：（）（A）零(B)2494J(C)-2494J（D）4157J11.以下四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式（）(A)(S/V)T=(p/T)V(B)(T/p)s=(V/S)p(C)(T/V)s=(V/S)p(D)(S/p)T=-(V/T)p一可逆热机与另一不能够逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机拖动的列车运行的速度:()(A)较快(B)较慢(C)相同(D)不用然13.封闭系统中，若某过程的A=0，应满足的条件是：（）(A)绝热可逆，且W'=0的过程(B)等容等压，且W'=0的过程(C)等温等压，且W'=0的可逆过程(D)等温等容，且W'=0的可逆过程14.对于只作膨胀功的封闭系统，(A)T的值是：()V（A）大于零（B）小于零(C)等于零（D）不能够确定15.(1)NaOH溶解于水(2)水溶液中，Ag++2NH3(g)→[Ag(NH3)2]+(3)HCl气体溶于水，生成盐酸(4)2KClO(s)→2KCl(s)+(g)3O(5)NHCl(s)→NH(g)+HCl(g)3243上述各系统在等温等压过程中熵值减少的是：()(A)(2)、(3)(B)(1)、(4)(C)(4)、(5)(D)(1)、(2)二、填空题（每题2分，共10分）1.气体液化的必要条件是它的温度必定低于某一温度，这一温度称为__临界温度__。（临界温度、露点温度、沸点温度）。300K时，mol正庚烷（液体）在弹式量热计中圆满燃烧，放热602kJ。反应C7H16(l)+11O2(g)=7CO(g)+8HO(l)的U=U=-4816kJmol·-1，22rmrmrHm=rHm=-4826kJmol·-1。(RT≈kJ)选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入以下空格:实质气体绝热自由膨胀△U=0，S>0。4．热力学第三定律最宽泛的表述为：在0K时，任何圆满晶体（只有一种排列方式）的熵等于零。5.2mol单原子理想气体的(H/T)p=(5/2R×2=5R)J·K-1。三、计算题(每题10分，共40分)1.300K时，将1mol理想气体从1000kPa等温可逆膨胀至100kPa。分别求Q,W,△H,△U。[答]（1）△H=0△U=0WWRnRTlnV2p1V1nRTlnp21mol8.314Jmol1k1300kln10005.74kJ100QWR5.74KJGWR5.74KJ的液态水变成水蒸气的过程中系统的熵变，并判断此过程的2.求在P℃和P下，1mol1102或GVdpnRTlnp25.74KJ性质。已知:P-1vapHm=(H2O,,）=kJ.mol；p1Cp,m(H2O,l)=mol-1；Cp,m(H2O,g)=mol-1SQR5.74KJ＝[答]T300K19.1J?K在110℃和P下，1mol的液态水变成水蒸气的过程是不能够逆过程。需要设计可逆路子来完成。110℃,P,(H2O,l)S℃,P,((H2O,g)110S1S2S3100℃2,P,(HO,l)100℃,P,((H2O,g)S1=nCp,m(H2O,l)lnT2/T1=×=--1J·KS2=(vapHm/T)相变=-1J·KS3=nCp,m(H2O,g)lnT1/T2=×=-1J·K-1S=S1+S2+S3=J·KS环=-Q/T=-=--1JKS间隔=S体+S环-1=–=J·K3.将K的1molO2从pθ绝热可逆压缩到θ6p，试求Q，W，U，H，A，G，S。已知Sm(O2,29815K)=J·K-1·mol-1。[答]依题意Q=0，S=QR/T=0由绝热可逆过程方程:p11T1p21T2=C/C得T=Kpv2所以W=CV(T2-T1)=5/2R×–=kJU=kJH=Cp(T2-T1)=7/2R×–=kJA=U-Δ(ST)=U-ST=-–×=-kJG=H-ST=-–×=kJ4.已知以下合成氨反应的：H-1rm1N2g3H2gNH3g22试计算常压、500K的始态下于恒温恒容过程中生成1molNH3(g)的QV。~500K温度范围内各物质的平均摩尔热容分别为：Cp,mN2,g29.65Jmol1K1Cp,mH2,g28.56Jmol1K1Cp,mNH3,g40.12Jmol1K1[答]500K依照基希霍夫公式：rHm500KrHm298.15K298.15KrCp,mdTrCp,mCp,mNH31Cp,mN23Cp,mH222=40.12-129.65-328.56Jmol1K1=-17.55Jmol1K122代人前式并计算得:rHm500KrHm500KrHm298.15K+rCp,m500-298.15K-3kJmol-149.65kJmol-1因为rHm500KrUm500KvBgRTrUm500KrHm500KvBgRT49.651138.314500103kJmol12249.654.157kJmol145.49kJmol1即QVrUm1四、回答以下问题（每题各10分，共20分）试用有关数学原理，证明以下各关系式：A）(U/V)p=Cp(T/V)p-P；B）(U/P)v=Cv(T/P)v[答](1)因为

U=H-pV

所以，(

U/V)p

(

H/

V)p

p

(

H/T)p(

T/V)p

pCp(

T/

V)p

p(2)

(

U/

p)V

(

U/T)V

(

T/

p)V

CV

(

T/p)V请证明以下关系式：(H/V)T=T(p/T)V+V(p/V)T(2)对理想气体，证明H仅是温度的函数[答]因为dH=TdS+Vdp等