安徽工业大学-物理化学(上)期末试卷A

物理化学试卷

练习题一

一、填空题（本大题分7小题, 每空2分, 共16分。）

1. 理想气体状态方程为

2. 2 mol 物质A和3 mol 物质B在等温等压下，混合形成理想液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79×10-5 m3·mol-1，2.15×10-5 m3·mol-1，则混合物的总体积为 。

3.在一定的温度下将1mol A和1mol B两种液体混合形成理想液态混合物,则混合过程的ΔmixH = ΔmixS = (填入具体数值)

4. 已知298 K时， H2 O(l)的摩尔标准生成焓ΔfHm 为-285.84 kJ· mol-1，则H2 (g)在此温度下的摩尔标准燃烧焓为 。

5. 下列不同状态下H2O和它的相应化学势：

(1) 373.15 K，101.325 kPa 下的H2O (l)： μ1 ；

(2) 373.15 K，202.650 kPa 下的H2O (l)： μ2 ；

(3) 373.15 K，101.325 kPa 下的H2O (g)： μ3 ；

(4) 373.15 K，50.66 kPa 下的H2O (g)： μ4 ；

用一个式表示四个化学势之间关系式为 。

6. 对于气相反应 aA+bB==yY+zZ，若原料气中只有反应物而无产物，nA为A的物质的量，nB为B的物质的量，则当nA: nB=时，产物Y、Z在混合气体中的摩尔分数为最大。

7. 国际上，规定标准压力p ＝ 。

二、选择题（本题共20分，每题2分。每小题只有一个正确答案，多填无分。）

1. 298 K时，石墨的标准摩尔生成焓ΔfHm ：( )

(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 不能确定

2. 在大气压力和273.15 K下水凝结为冰，判断下列热力学变量中哪一个一定为零？( )

(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG

3. 单原子分子理想气体的CV,m=1.5 R，温度由T1变到T2时，等压过程系统的熵变ΔSp与等容过程系统的熵变ΔSV之比是 ( )

(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 3:5 (D) 5:3

4. 已知化学反应N2O4==2NO2(g)，在298.15 K时ΔrGm ＝4.75 kJ·mol-1, N2O4的压力为100 kPa，NO2的压力为1000 kPa，则在此温度下，反应进行的方向为( )

(A) 左 (B)右 (C) 无法确定

5. 绝热可逆过程为（ ）过程。

(A)等热力学能 (B)等焓 (C)等熵 (D)等Gibbs函数

6. 将1mol H2O(l)（373.15 K、101.325kPa）置于密闭真空容器中，蒸发为同温同压下的水蒸气并达平衡，该过程的ΔG（ ）

(A) >0 (B)=0 (C)<0 (D)不能确定

7. 处于平衡的某理想气体反应，恒T下改变压力后平衡发生移动并建立新的平衡，问压力改变后反应的K（ ）

(A)变大 (B)变小 (C)不变 (D)不能确定

8. 在一个绝热恒容的系统中发生了爆炸反应，使系统的温度和压力皆显著升高，则反应前后系统的ΔU（ ）

(A)0> (B)=0 (C)<0 (D)不能确定

9. 某温度T 时，反应 (i) SO2(g) +1/2O2 (g) == SO3(g) K1

(ii) 2SO2(g) +O2 (g) == 2SO3(g) K2

物理化学试卷

则K1 和K2 的关系是：( ) 。

(A) K1 =K2 ; （B） K1 =2K2 ； (C) (K1 )2=K2 (D) K1 =(K2 )2

10 向溶剂中加入某溶质，形成稀溶液，则其沸点比纯溶剂的( ) 。

(A) 升高； (B) 降低； (C) 不变； (D) 无法判断

三、判断是非 ( 正确者填 +，错误者填 – ) （本大题分5小题, 每空1分, 共5分。）

(1) 隔离系统的热力学能守恒。 ( )

(2) 克拉佩隆方程适用于纯物质的任何两相平衡 ( )

(3) 绝热过程一定是等熵过程。 ( )

(4) 隔离系统的熵是守恒的。 ( )

(5) 理想气体的化学势只是压力的函数。 ( )

四、在372.2 K时，己烷的蒸气压是244.78 kPa，辛烷得蒸气压是47.195 kPa。这两种液体的某一混合物在372.2 K，101.325 kPa时沸腾，假定溶液是理想溶液，求己烷在混合物里及在蒸气里的摩尔分数。(5分)

五、在288 K将适量CO2引入某容器，测得CO2压力为0.0259 p ，若加入过量NH2COONH4(s)，平衡后测得系统总压力为0.0639 p 。求288 K时反应：

NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g) 的Kp 。(6分)

六、甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，在高温下通过分子筛可以脱水变为二甲醚（CH3OCH3），其工艺中首先要将甲醇气化。已知甲醇在101.325kPa下的沸点 为64.65℃，此时摩尔蒸发焓ΔvapHm=35.52 kJ·mol-1，求在上述条件下将32 kg的液体甲醇变为甲醇蒸气时的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS及ΔG。(12分)

七、已知25℃时下列数据(12分)

物质 ΔfHm / kJ·mol-1Sm / J·K-1·mol-1

CH4(g) -74.81 186.264 CO2(g) -393.509 213.740 CO(g) -110.525 197.674 H2(g) 0 130.684

(1) 计算反应CH4(g)+CO2(g)==2CO(g)+2H2(g) 在25℃时的ΔrGm ；

(2) 若上述反应的ΔrCp,m = 10 J·K-1·mol-1，求125℃时的K 。

八、始态300 K，1 MPa的单原子理想气体2 mol，反抗0.2 MPa的恒定外压绝热不可逆膨

胀至平衡态，求过程的W，Q，ΔU，ΔH及ΔS。(10分)

九、将一带活塞的导热筒置于373.15 K的恒温容器中，筒内装有2 mol H2(g)及装于小玻璃瓶中的3 mol H2O(l)。环境压力和系统压力维持120 kPa不变。今将玻璃瓶打碎，液态水蒸发至平衡态。求过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔG、ΔA及ΔS。已知水在373.15 K 时的饱和蒸汽压为101.325kPa，在此条件下得水的摩尔蒸发焓ΔvapHm=40.688 kJ·mol-1 (14分)