《物理化学》期未试卷B 答案 共4 页 第1 页2012～2013学年第一学期化学与材料学院10级应用化学专业《物理化学》期末试卷B 答案注意事项：一、 选择题（共20小题，每题2分，共40分）把正确选题项序号填入括号内 1. 1mol 理想气体从同一始态分别经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩都升温1K ，则两途径中均相等的一组物理量是 （C ）A. W 、ΔU 、ΔpB. ΔU 、ΔH 、ΔVC. W 、ΔU 、ΔHD. W 、ΔU 、ΔV2. 理想气体在绝热可逆膨胀过程中，对系统的ΔH 和ΔS ，下列表示正确的是 （B ）A. ΔH > 0， ΔS > 0B.ΔH <0，ΔS =0C. ΔH < 0，ΔS > 0D. ΔH > 0,，ΔS = 03. 对一定量的纯理想气体，下列关系不正确的是 （B ）A.V p T H T H ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B.V T T U p U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C.T T p U V H ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D.T H V H p T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 4. 1 mol 单原子理想气体，由202.6 kPa 、11.2 dm 3的状态沿着p/T=常数的可逆途径变化到的101.3KPa 、22.4 dm 3状态，其ΔH 等于 （B ）A. 5674JB.3404JC. 2269JD. 0J5. 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制造出来的B. 把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化是不可能的C. 一切实际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6. 一定量的某理想气体起始温度为T ，体积为V ，该气体在下面循环过程中经过三个可逆过程：（1）绝热膨胀到体积为2V ，（2）等容变化使温度恢复到T ，（3）等温压缩到原来体积V 。

则此循环过程中 （A ） A.气体向环境放热 B.气体对环境作功 C.气体内能增加 D.气体内能减少7. 对理想溶液的形成过程，下列哪个式子是不正确的 （C ）A.p p T u T u ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂*B B B.p p T H T H ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂*Bm,B C.pp T G T G ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂*Bm,B D. pp B T u T T u T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂*B 8. 一定量的理想气体，分别经历图1和图2所示的过程，（图中暗线ac 是等温线，df是绝热线），判断这两种过程是吸热还是放热 （A ）A. abc 过程吸热，def 过程放热B. abc 过程放热，def 过程吸热C. abc 过程吸热，def 过程吸热D. abc 过程放热，def 过程放热9. 1mol ，373K ，p ө的水经过下列两个不同过程达到373K ，p ө的水蒸气：1.等温可逆蒸发 2. 向真空蒸发。

这两个过程中功和热的关系为 （B ）A. W 1> W 2, Q 1>Q 2B. W 1< W 2, Q 1> Q 2C. W 1> W 2, Q 1< Q 2D. W 1< W 2, Q 1< Q 2 10. 将饱和食盐水溶液引入一密闭的真空容器中，则体系的C ，Φ，f 各为 （A ）A. C =2,Φ =3, f =1B. C =2,Φ =2, f =2C. C =3,Φ =3, f =2D. C =3,Φ =2, f =311. 某高原地区的大气压只有61 KPa ，在该地区加热下列物质，能直接升华的是（D ）A. 汞(三相点：234.28K ，1.69×10-4Pa)B. 苯(三相点：278.62K ，4813Pa)C. 氯苯(三相点：550.2K ，5.37×10-4Pa)D. 氩(三相点：93K ，6.87×104Pa)12. 放热反应2NO(g)+O 2(g)=2NO 2(g)达平衡后，若分别采取（1）增加压力；（2）减少NO 2的分压；（3）增加O 2的分压；（4）升高温度；（5）加入催化剂。

能使平衡向产物方向移动的是 （A ）A. (1)、（2）、（3）B. (2)、(3)、(4)C. (3)、(4)、(5)D. (1)、(2)、(5)题号 一 二(1) 二(2) 二(3) 二(4) 二(5) 三(1) 三(2) 总分复核人得分评卷人考 生 信息栏院（系） 班级 姓名 学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………《物理化学》期未试卷B 答案 共4 页 第2 页)11(ln )//(121222121V V a V V RT dV V a V RT pdV W V V V V ---=--=-=⎰⎰13. 若298 K 时，反应N 2O 4(g)2NO 2(g)的K p ө= 0.1132，则当 p (N 2O 4) = p (NO 2) = 1kPa 时，反应将 （B ）A. 向生成 NO 2的方向进行B. 向生成 N 2O 4的方向进行C. 正好达化学平衡状态D. 难于判断其进行方向14. 对气相反应，改变系统的总压力p 时将 （A ） A. 对K f 无影响 B. 对K p 无影响 C. 对K r 无影响 D. 对K f 、K r 、K p 均无影响 15. 大多数液体在正常沸点时的摩尔熵变Δvap S m 为 （A ） A. 88J ∙K -1∙mol -1 B. 44J ∙K -1∙mol -1 C. -88J ∙K -1∙mol -1 D. -44J ∙K -1∙mol -116. 在某温度下，一密闭刚性容器中的PCl 5(g)达分解平衡：PCl 5(g)PCl 3(g)+Cl 2(g)，若充入N 2(g)使系统的压力增大两倍(按理想气体处理)，PCl 5(g)的解离度 （B ） A. 增大 B. 不变 C. 减少 D. 视温度而定17. 下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系的粒子是否可分辨无关的是 （B ） A. S 、G 、A 、C V B. U 、H 、p 、C V C. G 、A 、H 、U D. S 、U 、H 、G 18. 公式 可以理解为 （D ）A. 定位粒子系统某一分布的微观状态数B. 非定位粒子系统最概然分布的微观状态数C. 晶体中某一分布的微观状态数D. 理想气体中某一分布的微观状态数 19. 下面关于Boltzmann 统计的待定的Lagrange 因子α和β的描述，不正确的是 （D ）A 对N 、U 、V 确定的热力学平衡体系，α和β有定值 B. α和β的值由 和 来确定 C. 对于任何两个达到热平衡的独立粒子系统，β值趋于一致 D. 任何两个粒子数相同的独立粒子系统，α值趋于一致20. 由N A 个A 分子和N B 个B 分子组成的理想气体系统，若A 分子和B 分子的配分函数分别为q A 和q B ，则系统的配分函数q 为 （C ）A. B A N B N Aq q B.B A N N B A q q +)( C. )!!/()(B A N B N A N N q q B A D.)!/(B A N B N A N N q q BA +二、计算题（共5小题，共50分）1. (本题12分) 若1mol 某气体的状态方程为（p +a /V 2)V =RT ，其中a 是常数。

1mol 该气体从初态（p 1，V 1）经恒温可逆变至终态（p 2，V 2）。

试求该过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔG 、ΔA 。

解: （2分） )11(2ln)/2/()//(1212322212121V V a V V RT dV V a V RT V V a V RT Vd Vdp G V V V V V V ---=+-=-==∆⎰⎰⎰（2分）（2分） （1分） （2分） （1分）（1分） （1分）2. (本题10分)在273.2K 和1013.25KPa 时，有10.00dm 3理想气体氦，现经过绝热可逆膨胀到最后压力为101.325KPa 。

计算该过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔG 、ΔA 。

已知S өm (He,g,273.2K)=123.7J ∙K -1∙mol -1解：461.42.273314.81025.101311=⨯⨯==RT V p n mol(0.5分) (0.5分)108.76K （1分） （1分） S 1=nS өm =-⎰dp p nR p p 21nS өm23.637)325.10125.1013ln 314.87.123(461.4ln 21=⨯+⨯=-p p nR J ∙K -1（1.5分) ΔU =nC v,m (T 2-T 1)=4.461×1.5 ×8.314 ×(108.76-273.2)=-9148.3J （1分） ΔH =nC p,m (T 2-T 1)=4.461×2.5 ×8.314 ×(108.76-273.2)=-15247.2J （1分） Q =0（0.5分），ΔS =0 （0.5分），ΔU =W=-9148.3J （0.5分）ΔG=ΔH -S 1(T 2-T 1)= -15247.2-637.23×(108.76-273.2)=89538.9J （1分） ΔA=ΔU -S 1(T 2-T 1)= -9148.3-637.23×(108.76-273.2)=65143.4J （1分）考生信息栏院（系） 班级 姓名 学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………!!i N i i N g N t i∏=N N ii =∑U N i ii =∑ε=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--353512112325.10125.10132.2731rp p T T γ)11(ln )//(121222121V V a V V RT dV V a V RT pdV A V V V V ---=--=-=∆⎰⎰RTV a RV T V p S p T-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂22)11(2ln )11(2ln12121212V V a V V RT V V a V V RT S T G H --=+---=∆+∆=∆p nR T V p S p T -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎰⎰⎰=+--=--=-=∆21212112322222ln )2(2)(22V V V V p p V V R dV V a V RT RTV a RV V a V RT d RTV a RV dp RTV a RV S )11(ln )11(ln 12121212V V a V V RT V V a V V RT S T A U --=+---=∆+∆=∆352325γ,,===R R C C m V m p 12ln VVRT S T Q =∆=《物理化学》期未试卷B 答案 共4 页 第3 页3.(本题12分)已知两组分A 和B 体系的相图如下：(1) 在图右部画出 a ，b ，c 表示的三个体系由T 2 温度冷却到T 1 的步冷曲线；(2) 标出各相区(1)~(6)、水平线EF ，GH 及垂直线DS 的相态和自由度； (3) 现有10kg 组成x A =0.70的熔液，冷却过程中先析出何纯固体？析出最大量是多少？解：（1）如图所示。