2009 — 2010 学年 第 一 学期化学与材料学院2007级应化、材料专业 《物理化学》期末试卷（A ）答案题号 分数 一 二三 四（1） 四（2） 四（3） 四（4）总分 评卷人复核人考生考试诚信承诺书在我填写考生信息后，表示我已阅读和理解《龙岩学院考试纪律与违纪处分办法》的有关规定，承诺在考试中自觉遵规守纪，如有违反将接受处理；我保证在本科目考试中，本人所提供的个人信息是真实、准确的。

考生签名：试卷类别：开卷（ ）闭卷（ √） 考试用时： 120 分钟考试时间： 2010 年 1 月 9 日 下 午 考试地点： 文（202）注意事项1、学生的院（系）别、专业、班级、姓名、学号必须填写在考生信息栏内指定的位置。

2、学生在考试之前必须填写考试时间和地点。

3、答题字迹要清楚，并保持卷面清洁。

息考 生信栏院（系） 班级 姓名 学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………一、选择题（每小题1分，共20分；填上正确答案）1．对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是 ( A ，C ) (A) 对外做功且放出热量 (B) 恒容绝热升温，无非膨胀功 (C) 恒压绝热膨胀 (D) 恒温绝热膨胀2．某气体的状态方程为pV m =RT +bp (b 为大于零的常数)，此气体向真空绝热膨胀后的温度将( A ) (A) 不变 (B) 上升 (C) 下降 (D) 不确定3．有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在这容器中同时放入锌粒和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为系统，则 ( A ) (A) Q < 0，W< 0，ΔU < 0 (B) Q < 0，W= 0，ΔU > 0 (C) Q = 0，W< 0，ΔU < 0 (D) Q = 0，W< 0，ΔU= 04．使气体致冷的节流膨胀，其焦耳-汤姆逊系数μJ-T 必须 ( A ) (A) > 0 (B) < 0 (C) = 0 (D) 难判断5．下列哪个关系式既是化学势又是偏摩尔量 ( B )6．1 mol A 与n mol B 组成的溶液，体积为0.65 dm 3，当x B = 0.8时，A 的偏摩尔体积V A,m = 0.090dm 3·mol -1，那么B 的偏摩尔V B,m为 ( A ) (A) 0.140 dm 3·mol -1 (B) 0.072 dm 3·mol -1 (C) 0.028 dm 3·mol-1(D) 0.010 dm 3·mol -17．下列过程中能适用方程 的是 ( A )(A) I 2(s)I 2(g) (B) Hg 2Cl 2(s)2HgCl(s)(C) C(石墨)C(金刚石) (D) N 2(g,T 1,p 1)N 2(g,T 2,p 2)8．有四杯含有不同溶质相同质量摩尔浓度(m=1.0mol·kg -1)的水溶液，分别测定其沸点，沸点升高最多的是 ( A ) (A) Al 2(SO 4)3 (B) MgSO 4 (C) K 2SO 4 (D) C 6H 5SO 3H9．可逆机的效率为η,冷冻机的冷冻系数为β，则η和β的数值满足 ( D )(A) η<1，β<1 (B) η≤1，β≤1 (C) η<1，β>1 (D) η<1，β≤1或β>110．下图中哪个是理想气体卡诺循环的T-S 图?( A )11．按下图的路线循环一周，哪种情况环境做的功W 为最大。

( D )v12．二级相变的特征描述在下列说法中错误的是 ( D )(A) 无相变热 (B) 相变时无熵变化 (C) 相变时两相的密度相同 (D) 相变时两相的热容相同13．H 2O-NaCl-Na 2SO 4的三元体系中，Na 2SO 4 和 H 2O 能形成水合物 Na 2SO 4·10H 2O(D)，在BDC区中存在的是 ( B )c n V S B n H C ,,))((∂∂cn v T Bn AD ,,))((∂∂息考生信 栏院（系） 班级 姓名 学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………2ln RTHdT p d ∆=c n V S B n U A ,,))((∂∂c n p T B n G B ,,))((∂∂(A) 水合物D 和溶液(B) 水合物D 和Na 2SO 4 及NaCl 三相共存 (C) 水合物D 、NaCl 和组成为G 的溶液 (D) 纯NaCl ，纯Na 2SO 4和水溶液14．标准态的选择对某些物理量有影响的是下述哪组物理量 ( C ) (A) f , u , ∆r G өm (B) m , u ө, ∆r A m (C) a , uө, ∆r G өm(D) a , u , (ǝG /ǝξ)T ,p ,w f=015．有理想气体反应达化学平衡A(g )+ B(g)3C(g)，若在恒温下维持总压不变加入一定量的惰性气体，则平衡将 ( A ) (A) 向右移动 (B) 向左移动 (C) 不移动 (D) 无法确定16．对于非定位系统分布X 所拥有的微观状态t x 为 ( D )17．某双原子分子AB 取振动基态能量为零，在温度T 时的振动配分函数为2.0，则粒子分布在基态上的分布分数N 0/N 应为 ( D ) (A) 2.0 (B) 0 (C) 1 (D) 1/218．一个体积为V ，粒子质量为m 的离域子系统，其最低平动能级和其相邻能级间隔为 ( B )(A)(B)(C)(D)19．在分子配分函数的表达式中与压力有关的是 ( B )(A) 电子运动的配分函数 (B) 平动配分函数 (C) 转动配分函数 (D) 振动配分函数20．下列配分函数中，对热力学能、焓和热容没有贡献的是 ( A 、C )(A) 核自旋配分函数 (B)平动配分函数 (C) 电子配分函数 (D) 振动配分函数 (E) 转动配分函数二、判断题（每小题1分，共10分；对打√，错打×）1、绝热系统熵增加的过程是不可逆过程。

( √ ) 2．绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大；等温、等压不做非体积功的条件下，封闭系统达平衡时Gibbs 自由能最小。

( √ ) 3．d U = nC V ,m d T 对一定量的理想气体的任何p ，V ，T 过程均适用。

( √ ) 4．理想气体的∆S nC V V nC p p p V =⎛⎝ ⎫⎭⎪+⎛⎝ ⎫⎭⎪,,ln ln m m 2121只适用于可逆过程。

( × )5．组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋∑=1B B μd n B ，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。

( √ ) 6．纯水在三相点和冰点时，都是三相共存，根据相律，这两点的自由度都应该等于零。

( × ) 7．在室温和大气压力下，纯水的蒸气压为p ө，若在水面上充入N 2(g)以增加外压，则纯水的蒸气压下降。

( × )8．A ，B 两液体混合物在T ~x 图上出现最高点，则该混合物对Raoult 定律产生负偏差。

( √ ) 9．等边三角形坐标表示法中，若有一组系统，其组成位于平行于三角形某一边的直线上，则这一组系统所含由顶角所代表的组分的质量分数都相等。

( √ ) 10、在同温同压下，分子的振动特征温度越高，其对熵的贡献越小。

( √ )三、填空题（每小题2分，共20分；在题中“____”处填上答案）1．某气体分子在容器内起始具有相同的平动能E =2.00×10-21J ，由于互相碰撞，最后能量服从Maxwell 分布，则该系统的温度为 96.6K 。

2．已知NO 和Cl 2的临界参数T C, NO =177K ，p C, NO =64×105Pa ，T C, Cl 2=550K ，p C, Cl 2=45×105Pa ，则具有较小van der Waale 气体常数a 的是 NO ，具有较小van der Waale 气体常数b 的是 NO 。

3．N 2分子根均方速率与H 2分子在27℃的根均方速率相同时的温度 4200K 。

4．1 mol 理想气体从相同的始态(p 1，V 1，T 1)分别经绝热可逆膨胀到达终态(p 2，V 2，T 2)，经绝热不可逆膨胀到达终态(p 2，V 2/，T 2/)，则T 2/> T 2，V 2/> V 2，S 2/> S 2，息 考生信栏院（系） 班级 姓名 学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………)!/(!)(∏=i i g i x N N N t A i )!/(!)(∏=ii Ni x N g N t B i )!/()(∏=i i g i x N N t C i)!/()(∏=i i N i x N g t D iH 2/> H 2。

(选填：“>”，“<”或“=”)5．由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸气压对Raoult 定律产生不大的正偏差。

如果浓度用摩尔分数来表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数必定 > 1；如果以组分在极稀溶液中服从Henry 定律为参考态，则组分的活度因子必定 < 1。

(选填：“>”，“<”或“=”) 6．在重结晶过程中，析出的KCl(s)的化学势 = 母液中KCl 的化学势。

(选填：“>”，“<”或“=”) 7．CaCO 3(s)，BaCO 3(s)，BaO(s)，CaO(s)和CO 2(g)构成的多相平衡系统中的物种数S 为 5 ， 组分数C 为 3 ，相数Ф为 5 ，自由度f 为 0 。

8．最低能量零点选择不同，则配分函数的值 不同 ，热力学能的值 不同 ，熵的值 相同 ，定容热容的值 相同 。

(选填：“相同”或“不同”)9．300K 时，当分布在J =1转动能级上的分子数是J =0能级上的3e -0.1倍时，其分子的转动特征温度为 15K 。

10．已知I 2(g)的基态振动波数σ=21420m -1，k =1.38×10-23J .K -1，h =6.626×10-34J .s ，c =3×108m .s -1，则I 2的振动特征温度为 308.5K 。

四、计算题（共50分）1．(本题15分) 在268K ，101325Pa 下，1mol 过冷H 2O(l)凝困成同温同压下的H 2O(s)，求此过程的Q ，W ，∆U ，∆H 、∆A 、∆S 和∆G ，并判断此过程是否自发过程。