2010~2011学年第二学期物理化学期末试题（A）（供0901、0902班用）一、选择题（共24分，每题2分）1. 恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将( )(A) 降低(B) 增加(C) 不变(D) 增加、减少不能确定2. 1mol 单原子理想气体从298K，202.65kPa 经历①等温②绝热③等压三条途径可逆膨胀使体积增加到原来的 2 倍，所作的功分别为W1,W2,W3，三者的关系是( )(A) W1> W2> W3(B) W2> W1> W3(C) W3> W2> W1(D) W3> W1> W23. 对于下列的四种表述(1) 因为ΔH = Q p，所以只有等压过程才有ΔH(2) 因为ΔH = Q p，所以Q p也具有状态焓数的性质(3) 公式ΔH = Q p只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程，其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是：( )(A) (1) (4) (B) (3) (4) (C) (2) (3) (D) (1) (2)4. 1mol 理想气体经历可逆绝热过程，功的计算式有下列几种，其中哪一个是错误的( )(A) C v (T2－T1) (B) C p(T2－T1)(C) (P2V2－P1V1)/(r－1) (D) R(T2－T1)/(r－1)5. PΘ、273.15K 水凝结为冰，可以判断体系的下列热力学量中何者一定为零？( )(A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG6. 水在100℃,PΘ下沸腾时，下列各量何者增加？( )(A) 熵(B) 气化热(C) Gibbs 自由能(D) 蒸气压7. 已知A，B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的溶液蒸馏可以获得：（）(A) 一个纯组分和一个恒沸混合物；(B) 两个恒沸混合物；(C) 两个纯组分；(D) 不确定。
8. 273K、2PΘ时，水的化学势比冰的化学势( )(A) 高(B) 低(C) 相等(D) 不可比较9. 对于理想液体混合物：( )(A) Δmix H = 0 Δmix S = 0 (B) Δmix H = 0 Δmix G = 0(C) Δmix V = 0 Δmix H = 0 (D) Δmix V = 0 Δmix S = 010. 冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时加入少量盐类,主要作用是？( )(A)增加混凝土的强度(B)防止建筑物被腐蚀(C)降低混凝土固化温度(D)吸收混凝土中水份11. NH4HS(s) 和任意量的NH3(g) 及H2S(g) 达平衡时有（）(A) C = 2，Ф = 2，f = 2； (B) C = 1，Ф = 2，f = 1；(C) C = 2，Ф = 3，f = 2； (D) C = 3，Ф = 2，f = 3；12. 影响理想气体化学反应标准平衡常数K Θ 的因素有 ( )(A)压力 (B)温度 (C) 催化剂二、填空题（共24分，每空2分）1. 理想气体恒温可逆压缩 ΔU__ 0，ΔH __ 0。
（填“>”，“<”或“=”）2. 100℃、1.5P Θ的水蒸气变成 100℃、P Θ的液体水，ΔS 0，ΔG 0。
（填“>”，“<”或“=”）3. B 物质的化学势μB 与温度的关系可表示为 ______。
4. 在298 K 时，CO 2溶于水中和苯中的亨利系数分别为167 MPa 和11.4 MPa ，在相同的CO 2气相压力下达到溶解平衡时，由亨利定律可知，CO 2在水中的溶解度_______在苯中的溶解度（填“>”，“<”或“=”）。
5. 当一个化学反应的Δr C p ___0时，该反应的Δr H m 就不受温度影响。
（填“>”，“<”或“=”）6. 某理想稀溶液的温度为T ，压力为p Θ，溶剂A 的摩尔分数为x A ，则组分A 的化学势表达式为：μA =___________________。
7. 均相多组分系统中，组分B 的偏摩尔熵的定义式为 。
8. 液态汞的饱和蒸气压与温度T 的关系式为473.22/7024),(*ln +-=K T Pa l Hg p ,则25 ℃时Hg( l ) 的饱和蒸气压p*( Hg ，l )= Pa ， Hg( l ) 的摩尔蒸发焓Δvap H m = kJ·mol -1。
9. NH 4Cl(s)的分解反应NH 4Cl(s)==NH 3(g)+HCl(g)在700K 时分解压力为600kPa ，那么该反应的标准平衡常数K Θ为____________。
（体系中气体视为理想气体）三、是非题。
(共12分，每小题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1. 关系式 PV γ= 常数，适用于理想气体的绝热过程。
2. 一个爆炸反应体系可以看作是绝热体系。
3. 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
4. 在同一稀溶液中组分 B 的浓度可用 x B 、m B 、c B 表示，其标准的选择也不同，则相应的化学势也不同。
5. 恒沸混合物的恒沸温度随外压的改变而改变。
6. 标准平衡常数变了，平衡一定会移动。
反之，平衡移动了，标准平衡常数一定会改变。
四、计算题（共30分）1.（14分）1mol 单原子理想气体，从始态273K 、100kPa ，在恒压下体积加倍，求该过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔA 和ΔG 。
已知该气体在273K 、100kPa 的摩尔熵S m =100 J·K -1·mol -1。
气相反应 C 2H 4(g) + H 2O(g) == C 2H 5OH(g)求：（1）298K 时反应的Δr G m Θ；（2）298K 时反应的标准平衡常数K Θ。
3.（8分）证明p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ，并由此证明对理想气体而言，内能U 只是温度T 的函数。
五、相图分析题（10分） Ag ─ Sn 体系的相图如下图所示：(1) 指出1、3、5 三个区域内存在的相。
(2) C 点表示的Ag 3Sn 是一种___化合物；C 点的组成为W Ag %=__%。
(相对原子质量：Ag 为 107.87, Sn 为118.69)。
(3) 若由一定量的熔液冷却来制取纯 Ag 3Sn 固体，则应使熔液的起始组成处于___ 之间；初始组成越接近___，冷却温度越接近 ____ 可获得的纯Ag 3Sn 固体就越多。
(4)绘制从a 点开始冷却的步冷曲线。
2010~2011学年第二学期物理化学期末试题（A ）（供0901、0902班用）一、选择题（共24分，每题2分）1.B2.D3.B4.B5.D6.A7.C8.B9.C 10.C 11. A 12. B二、填空题（共24分，每空2分）1. =，=；2. <，<；3. (∂μB /∂T)P = -S B ；4. <；5. =；6. A θA A RTlnx (l)μ(l)μ+=；7. )(,,B C n P T B C n S≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 8. 0.3377Pa ，58.398kJ·mol -1； 9. 9。
三、是非题。
(共12分，每小题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.×2.√3.×4.×5.√6. ×四、计算题（共30分）1. （14分） 解：恒压下体积加倍21212==T T V V p Q H =∆ (2分) 单原子理想气体 R C m V 5.1,=, R C m P 5.2,=n R TV p )V (2V p )V (V p W 1e 11e 12e -=-=--=--= J 72.2269273314.81-=⨯⨯-= (2分)3404.58J 2738.3141.51)T (T nC ΔU 12m V,=⨯⨯⨯=-= (2分)5674.30J 2269.72)(3404.58W ΔU Q =--=-= (2分)5674.30J ΔH =112m p,K 14.41J 8.314ln22.51T T ln nC ΔS -⋅=⨯⨯== (2分) 112K 114.41J 100114.41S ΔS S -⋅=⨯+=+=)273100227341.114(58.3404)(TS ΔU ΔA ⨯-⨯⨯-=∆-=31.8kJ -= (2分))273100227341.114(30.5674)(TS ΔH ΔG ⨯-⨯⨯-=∆-=29.5kJ -= (2分)2. （8分）解：（1）1θm r mol 45.8kJ 241.8)(52.3235.3H Δ-⋅-=----=(2分)1θm r mol J 73.12583.1886.1927.282S Δ-⋅-=--=(2分)1θm r θm r θm r mol kJ 332.8)73.251(29845800S ΔH ΔG Δ-⋅-=-⨯--=-=T (2分)（2） 3.3632988.3148332.46RT G ΔlnK θm r θ=⨯=-= 28.88K θ= (2分) 3.（8分）证明：由 dU=TdS-pdV (1分)在等温条件下上式除以dV 得，p V S T V U TT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (2分) 已知V T T p V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂代入，得p T p T V U VT -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (2分) 理想气体 pV=nRT 在定容下对T 求偏导，得 V nR T p V =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 代入，得 0=-=-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂p p p V nR T p T p T V U VT (2分)这表明理想气体的内能U只是温度T的函数，与体积无关。
(1分)五、（10分）解：（1）①熔液，③ Sn(s) + Ag3Sn(s)，⑤熔液+ 固溶体；（3分）（2）不稳定，73.2 ；（2分）（3）M 和E，M，t E。
（3分）（4）步冷曲线如右：（2分）。