物理化学B（一）（答案及评分标准） - 图文

第 1 页 ( 共 5 页 )

成

上海大学 2009～2010 学年 秋 季学期试卷 绩

课程名： 物理化学B（一）课程号：01065081学分： 5

应试人声明：

我保证遵守《上海大学学生手册》中的《上海大学考场规则》，如有考试违纪、作

弊行为，愿意接受《上海大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。

应试人 应试人学号 应试人所在院系 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九

得分

一、 将正确答案填在空格内（每小题1.5分，共30分） 1． 吉布斯（Gibbs）自由能的定义式为： G?H?TS 。

2．热力学第二定律的开尔文说法为： 不可能从单一热源吸热使之完全变为功而不

留下其它变化 。 3．水的三相点的温度为： 273.16 K。

*

dln{P}?相变Hm?4．克－克方程的微分表达式为 。 2dTRT 5．理想气体绝热可逆过程方程为： PV??常数,TV??1?常数,TP(1??)/??常数 。

6．熵判据使用于： 孤立（隔离）体系 。 7．由双粒子构成的一个微观体系，其转动简并度为： gr?2J?1 。 8．Gibbs相律的表达式为： f?C?P?2 。 9．热力学基本方程中： dH?TdS?VdP 。 10．若将氦气(He)视为理想气，则2mol氦气恒压升温1K，其焓的改变量为： ?H＝

5R?0.042 kJ。

注：教师应使用计算机处理试题的文字、公式、图表等；学生应使用水笔或圆珠笔答题。

?11．偏摩尔量的定义式为： XB????X?n??B?T,P，n 。 12．对于理想稀溶液，溶剂服从 拉乌尔 定律，该定律的数学表达式为； *PA?PAxA。 ?2?2?2? 。 13．Laplace算符为： ?2???2?2?2??x?y?z?? 14．在热力学中规定， 稳定单质 标准摩尔生成焓为零。 15．一维谐振子的振动能级表达式为： Ev?(v?)hv 。 θ16．范特霍夫等温方程为： ?rGm??RTlnKθ?RTlnJ 。 1217．热力学第三定律的数学表达式为： lim?S*(T)?（ 0S*）J?K-1 。完美晶体，0K?0T?0?*Hm?P??18．某可逆相变，相变压力与相变温度的关系为： =?* 。 ?TT??Vm19．对于三组分体系，其可能存在的最大相数为 4 。 20．双原子分子理想气体的定压摩尔热熔为： CP,m?R 。 72二、判断下列说法是否正确，在正确说法的后面画“√”号，错误说法的后面画“?”号，每小题1分，共10分） 1. 理想气体发生绝热可逆变化时，体系的焓变为零。 （ ? ） 2. 在热力学中规定，单质的标准摩尔生成Gibbs自由能为零。 （ ? ） 第 2 页 ( 共 5 页 )

5353. 在1摩尔纯水中，分别加入1mol NaCl和1mol蔗糖，由于加入的物质量均为1mol，三、气体乙烷自0?C，5?10Pa，0.01m的始态，经过一绝热可逆过程膨胀至10Pa，所以，所构成的NaCl水溶液和蔗糖水溶液的凝固点相同。 （ ? ） 4. 一个化学反应，在一定温度下发生，其标准平衡常数不随反应组分的数量变化而变化。 （ √ ） 5. 对于某热力学体系，当体系由同一状态出发，分别进行绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀，若变化后的两个终态的压力相等，则两个终态的温度不可能相等，因为两个变化过程中，体系对环境所做的功不同。 （ √ ） 6. 根据热力学第二定律可知，热不能由低温物体传到高温物体。 （ ? ） 7. 在两个温度不同的热源间工作的两个热机，一个热机中的做功物质为气体，另一个热机中的做功物质为液体，由于气体较液体易于压缩和膨胀，所以，做功物质为气体的热机的做功效率大于做功物质为液体的热机。 ( ? ) 8. 任一液体的沸点都随外压的增加而升高，凝固点都随外压的下降而升高。 （ ? ） 试计算：(1)终态的温度为若干；（2）此过程的?U、?H、?G和?S。?-1-1（设乙烷为理想气体,已知Sm,298.15K,C2H6(g)?229.6J?K?mol）（10分） （1） 变化过程： C2H6(g)n?1mol C2H6(g)n?1molT1?273.15K?绝热，可逆膨胀?????T2?? PP2?105Pa1?5?105PaV1?0.01m3V2??T2P?nRln2 2分 T1P1理想气体绝热可逆过程方程：nCp,mlnC2H6(g)多原子理想气体：CV,m?3R, Cp,m?4R lnT2RP1P11?ln2?ln2?ln??0.402 T1Cp,mP4P4511T2?0.6687???T2?T1?0.6687?273.15?0.6687?182.67K 1分 T1（2） ?U?nCV,m(T2?T1)?PV11?3R(T2?T1)RT15?105?0.01 ??3?(182.67?273.15) ??4.97kJ273.15 1V19. NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时，体系的自由度数分别为f =2。 ?H?nC(T?T)?P?4R(T2?T1)P,m21RT1（ √ ） 10. 液态水在373.15K及101.325kPa下汽化为水蒸气，则该过程的 ΔS＝0 （ ? ） 2分 5?105?0.01 ??4?(182.67?273.15) ??6.62kJ273.15 2分 5?105?0.01?G??H?S?T??6.77??229.6?10?3(182.67?273.15)?38.93kJ 2分 273.15?S?0 1分 第 3 页 ( 共 5 页 )

四、已知268.15K时，固态苯的蒸汽压为2.279kPa，液态苯的蒸汽压为2.639kPa.苯的摩尔熔化焓为9.874kJ?mol.苯蒸汽可视为理想气体。试计算下列变化过程的?G、?S。（10分） C6H6(l，268.15K，101.325kPa???C6H6(s，268.15K，101.325kPa 设计过程： G, ?SC6H6(l,268.15K,101.325 kPa)??????C6H6(s,268.15K,101.325 kPa) -1五、已知298K时石墨和金刚石的标准摩尔燃烧焓分别为?393.511和?395.407kJ?mol?1；标准摩尔熵分别为5.694和2.439J?K?1?mol?1；体积质量分别为2.260和3.520g?cm?3；定 压摩尔热容分别为8.66和6.07J?K?mol。试计算在298K下石墨变成金刚石的压力为多少kPa。（定压摩尔热容可视为常数）（10分） 设计过程： ?GC(石墨,298K,Pθ)???C(金刚石,298K,Pθ) ?1?1 ）恒温变压 （ 1?G1 （）恒温变压 ?G3 3G2?0?????C(金刚石,298K,P) 2分 ）恒温降压 （ 1?G1?0 （）恒温升压 ?G5?0 5 298K下 C(石墨,298K,P)C6H6(l,268.15K,Pl?) C6H6(s,268.15K,Ps?) （2）自发变化 （2）可逆汽化 ?G2?0 （ 4）可逆凝华 ?G4?0 C6H6(g,268.15K,Pl?) G3?????? C6H6(g,268.15K,Ps) 3分 θθθ?rGm,298K??rHm,298K?T?rSm,298K 2分 θθθ?1?rHm??H??H??393.511?(?395.407)?1.896kJ?mol ,298Kcm,C(石墨),298Kcm,C(金刚石),298Kθθθ?1?rSm,298K?Sm,C(金刚石),298K?Sm,C(石墨),298K?2.439－5.694??3.255J?mol 气体PVT变?G??G1??G2??G3??G4??G5 ?G??G3 1分 ?G3??H3?T?S3 2分 Pl??H3?0, ?S3?nRln? 1分 PsPl?2.639?G3??nRTln???8.314?268.15?ln??326.97J?mol?1 1分 Ps2.279θ3?1?rGm,298K?1.896?10?298?(?3.255)?2865.99J?mol 1分 由热力学基本方程 dG??SdT?VdP 可得 dG?VdP 2分 PP?G1??V(石墨)dP??θV(石墨)dP?V(石墨)(P?Pθ) ?G3??V(金刚石)dP??V(金刚石)dP?V(金刚石)(Pθ?P) PPθ?G1??G3?V(石墨)(P?Pθ)?V(金刚石)(P?Pθ)?(V(石墨)?V(金刚石 …… 此处隐藏：3784字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……