第二學(xué)期物理化學(xué)期末試題A

1、20092010學(xué)年第二學(xué)期物理化學(xué)期末試題（A）一、 選擇題（共24分，每小題2分）1. 系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功為負(fù)(W<0)，環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做功為正(W>0)，則封閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ( ) A) U = Q W (B) U = Q + W C) U = W Q DU = Q W2. 兩種理想氣體在等溫下混合（ ） (A)U = 0 H = 0 S = 0 G = 0 (B) U = 0 H = 0 S > 0 G = 0 (C)U > 0 H < 0 S > 0,G < 0 (D) U = 0 H = 0 S > 0 G < 03

2、. 下列哪個(gè)關(guān)系式不是化學(xué)勢(shì) ( ) (A) (B) (C) (D) 4. 在等溫等壓下，溶劑A 與溶質(zhì)B 形成一定濃度的稀溶液，采用不同濃度表示的話，則 ( ) (A)溶液中A、B 的活度不變 (B)溶液中A、B 的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)不變 (C)溶液中A、B 的活度系數(shù)不變 (D)溶液中A、B 的化學(xué)勢(shì)值不變5. 已知FeO (s) + C (s) = CO (g) + Fe (s)，反應(yīng)的rHm >0，rSm>0，且都不隨溫度而變化，欲使反應(yīng)正向進(jìn)行，則一定（ ）（A） 高溫有利 （B） 低溫有利 C 與溫度無關(guān) （D）與壓力有關(guān) 6. 已知水的四種狀態(tài)：(1)100、p、H2O (l

3、)；(2)99、2p、H2O (g)； (3)100、2p、H2O (l)；(4)100、2p、H2O (g)。它們化學(xué)勢(shì)高低順序是 ( ) (A) 2 > 4 > 3 > 1 (B) 4 > 3 > 2 > 1 (C) 4 > 3 > 1 > 2(D) 1 > 2 > 4 > 37. H2O、K+、Na+、Cl 、I 體系的組分?jǐn)?shù)是 ( ) (A) C = 3 (B) C = 5 (C) C = 4 (D) C = 28. 設(shè)反應(yīng) A(s) = B(g) + C(g) 的rGm (J·mol-1) = 4500

4、 + 11(T/K)，要防止反應(yīng)發(fā)生，溫度必須 ( ) (A) 高于409 K (B) 低于136 K (C) 高于136K 而低于409 K (D) 低于409 K 9. 公式pV r = 常數(shù)的適用范圍是 ( ) （A） 任何氣體的絕熱變化 （B） 理氣的任何絕熱變化 （C） 理氣的任何可逆變化 （D） 理氣的絕熱可逆變化10. 如圖A 與B 是兩組分恒壓下固相部分互溶凝聚系統(tǒng)相圖，圖中有幾個(gè)單相區(qū) ( ) A） 1 個(gè) （B） 2 個(gè) （C） 3 個(gè) （D） 4 個(gè) 11. 在同一高溫?zé)嵩磁c同一低溫?zé)嵩撮g工作的可逆熱機(jī)其效率為R，不可逆熱機(jī)效率為IR，則二者關(guān)系為 ( ) (A) = (

5、B) < (C) > (D) 不能確定12. 270 K 和大氣壓下 1 mol 水凝結(jié)成冰，對(duì)該過程來是說，下面關(guān)系正確的是 ( )(A) S體+S環(huán)> 0 (B) S體+S環(huán)< 0 (C) S體+S環(huán) 0 (D) S體+S環(huán)= 0 二、填空題（共18分，每空2分）1. 1mol 某理想氣體從始態(tài)T1=273 K，p1=2×105 Pa 經(jīng)恒溫可逆壓縮至末態(tài)壓力p2=4×105Pa，則該過程中系統(tǒng)對(duì)環(huán)境所作的功為 kJ。2. 已知CH3OH(l) 和CH3OOCH(l) 在298.15 K、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)的燃燒焓（燃燒產(chǎn)物中水均為液態(tài)）分別為-728

6、.5kJ·mol-1、-979.5kJ·mol-1。則反應(yīng)2CH3OH(l) + O2(g) CH3OOCH(l) + 2H2O(l)在298.15 K 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓為 kJ·mol-1。3. 熱力學(xué)第三定律可敘述如下：0 K 時(shí) 的熵等于零。4. 氣體的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指在標(biāo)準(zhǔn)壓力P 下具有 性質(zhì)的純氣體。5. NH4HS(s)與一定量的NH3(g)及H2S(g)達(dá)平衡時(shí)，= ，f= 。6. 氣相反應(yīng) 2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) 是放熱反應(yīng), 當(dāng)反應(yīng)在一定溫度、一定壓力下達(dá)平衡時(shí), 若升高溫度, 則平衡向_移動(dòng); 若增大壓力, 則平衡向_移動(dòng)

7、( 選填左,右)。7. 液態(tài)水在100及101.325 kPa下汽化成水蒸氣，該過程G 0。(填“=”、“>”或“<”) 三、是非題。(共10分，每小題2分，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”）1. 對(duì)于封閉系統(tǒng)，經(jīng)歷一個(gè)不做非體積功的等壓過程，其熱量Qp只取決于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)。2. 夏天將室內(nèi)冰箱門打開，接通電源緊閉門窗（設(shè)墻壁門窗均不傳熱），則室內(nèi)溫度會(huì)降低。3. 只有廣度性質(zhì)才有偏摩爾量。4. 對(duì)于二元互溶液系統(tǒng)，通過精餾的方法總可以得到兩個(gè)純組分。5. 理想溶液中各種微粒間的相互作用可忽略不計(jì)。四、計(jì)算推導(dǎo)題（共38分）1. (12 分)今有溫度為300 K、體積為5

8、0 dm3 的氧氣2 mol 先恒容加熱至600K，再恒壓加熱至體積為300 dm3。如果氣體可視為理想氣體，求該過程的Q、W、U、H。2. （10分） 已知有如下反應(yīng)：I2(g) +環(huán)戊烯2IH(g) +環(huán)戊二烯，此反應(yīng)在448-688 K 溫度范圍內(nèi)K 與溫度的關(guān)系為：lnK = 17.39 11155/(T/K)。試計(jì)算在573 K 時(shí)該反應(yīng)的rGm、rHm、rSm。3.（8分） 在413.15 K時(shí)，純C6H5Cl和純C6H5Br的蒸氣壓分別為pA* = 125.238 kPa和pB* = 66.104 kPa。假定兩液體組成理想溶液，該理想溶液在413.15 K、1× 10

9、5 Pa下沸騰，試求該溶液的組成以及在此情況下液面上蒸氣的組成。4. 證明題（8分） 五、相圖分析題（10分）下圖是碳的相圖，試根據(jù)該圖回答下列問題：(1) 說明圖中曲線OA、OB、OC 分別代表什么？(2 分 ) (2) 說明圖中O 點(diǎn)的含義。 (3) 碳在3000 K 及P 下，以什么狀態(tài)穩(wěn)定存在？(2 分)(4) 已知在2000K時(shí)，增加壓力使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石是一個(gè)放熱過程，試從相圖判斷兩者的摩爾體積Vm(石墨)和Vm(金剛石)哪個(gè)大？為什么？(4分)20092010學(xué)年第二學(xué)期物理化學(xué)期末試題（A）答案二、 選擇題（共24分，每小題2分）1. B 2. D 3. B 4. D 5. A

10、 6. A 7. C 8. A 9. D 10. C 11. C 12. A二、填空題（共18分，每空2分）1. 1.573； 2. -477.5； 3. 任何完整晶體（純物質(zhì)完美晶體）；4. 理想氣體；5. 2 1 ；6. 左 右；7. =三、是非題。(共10分，每小題2分，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”）1. 2. × 3. 4. 5. ×四、計(jì)算推導(dǎo)題（共38分1.（12分）解：依題意，該途徑可表示如下： （5分）(5分) 2. （10分）解： （2分） （2分） 由 與比較，得 （4分） 3. （8分）解：（2分） 4. （8分）證明：由熱力學(xué)基本方程 （2分） 在恒熵條件下，上式兩邊同時(shí)除以dV，得 將Maxwell關(guān)系式代入上式，得 五、相圖分析題（10分）解：(1) OA 表示金剛石石墨的兩相平衡線；OB 表示石墨液態(tài)碳兩相平衡線；OC 表示金剛