物理化学课程考核试卷学年第一学期级专业（类）考核科目物理化学课程类别必修考核类型考试考核方式闭卷卷别A（注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）一、选择题( 共8题14分)1. 2 分(0123)体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系? ( )(A) 相等(B) 无关系(C) p(体系)>p(环境) (D) 可逆变化途径中p(体系)(环境)2. 2 分(1232)关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是：(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量(C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式3. 1 分(0739)对实际气体的节流膨胀过程，有( )(A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0(C) ΔG = 0 (D) ΔU = 04. 2 分(0891)在101.3 下,110℃的水变为110℃水蒸气,吸热,在该相变过程中下列哪个关系式不成立?( )(A) 体> 0(B) 环不确定(C) 体环> 0(D) 环< 05. 1 分(2842)2842在等温等压下，当反应的Δm= 5 1时，该反应能否进行？( )(A) 能正向自发进行(B) 能逆向自发进行(C) 不能判断(D) 不能进行6. 2 分(0392)某化学反应在恒压、绝热和只作体积功的条件下进行，体系的温度由T1升高到T2,则此过程的焓变ΔH：( )(A) 小于零(B) 等于零(C) 大于零(D) 不能确定7. 2 分(0459)石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 下的标准燃烧焓分别为-393.4 ·1和-395.3 ·1，则金刚石的标准生成焓Δm(金刚石, 298 K)为：( )(A) -393.4 ·1(B) -395.3 ·1(C) -1.9 ·1(D) 1.9 ·18. 2 分(2640)恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为：( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3二、填空题( 共12题26分)9. 5 分(3310)按照. 等人的工作，异构化反应：环己烷(l) ＝甲基环戊烷(l)的平衡常数可以用如下的方程式表示：p= 4.184 - 2059则25℃的Δm J⋅1Δm= J⋅1⋅110. 2 分(0079)007910 单原子理想气体,在恒外压0.987p 下由400 K,2p 等温膨胀至0.987p ,物体对环境作功。
11. 2 分(0101)如图。
两条等温线的温度分别为，。
1理想气体经过路径1231的W I与经过路径4564的大小关系是。
12. 2 分(1225)水溶液总体积随浓度变化关系表示为：3= [1002.874 + 17.8213(m2·1) + 0.87391(m2·1)]2×0.047225(m2·1)3×10-6则在m2=1.000 ·1时的偏摩尔体积3·1。
13. 2 分(0258)1 单原子分子理想气体，从p1=202 650 ，T1= 273 K在常数的条件下加热，使压力增加到p2= 405 300 ，则体系做的体积功W = J。
选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格。
理想气体恒温可逆压缩，0，0。
15. 2 分(0384)在横线上填上＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。
氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则：(A) 0(B) Δ 0(C) Δ 0(D) 016. 2 分(0388)0388已知反应2 H2(g) + O2(g)−−→2 H2O(l)在298 K时恒容反应热564 ·1，则H2(g)在298 K时标准摩尔燃烧焓Δm·1。
17. 2 分(1009)对一单组分、单相、各向同性的封闭体系而言，等压条件下只做体积功时，其吉布斯自由能值将随温度的升高而。
18. 2 分(0285)某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5 3膨胀到10 3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为摩尔。
19. 2 分(0836)计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。
20. 1 分(0080)推荐的符号为：系统接受功为正,则热力学第一定律的数学表达式(封闭体系)为, 系统膨胀功表示为。
三、计算题( 共8题40分,27、28题任选一题)21. 5 分(0898)1 理想气体在等温下体积增加10倍,求体系的熵变：(1) 设为可逆过程；(2) 设为何真空膨胀过程。
22. 5 分(3309)在高温下水蒸气通过灼热的煤层，按下式生成水煤气：C (石墨) + H2O(g) ＝H2(g) + (g)若在1000 K 及12000 K 时的K p分别为2.472 及37.58，试计算在此温度范围内的平均反应焓Δm，及在1100 K 时反应的平衡常数K p(1100 K)。
用搅拌器对1 理想气体作搅拌功41.84 J，并使其温度恒压地升高1 K，若此气体, m =29.28 J·1·1，求Q，W，ΔU和ΔH。
24. 5 分(1198)某液体的蒸气压与温度的关系为：( )(0.12052K),式中a, b为常数,利用方程导出a与汽化焓Δ间的关系; b与汽化焓Δ和正常沸点间的关系。
25. 5 分(3298)反应4(s) ＝3(g) + (g) 的平衡常数在250～400 K 温度范围内为p= 37.32 - [21 020 / ()] ，请计算300 K 时反应的Δm，Δm，Δm。
26. 5 分(0403)棕榈酸氧化反应：3(2)14(s)+24O2(g)=172(g)+16H2O(l)Δm(298 K)为-9958 ·1, 计算(1) Δm(298 K)；(2) 计算上述条件下1 棕榈酸氧化时所做的功。
27. 10 分(1761)液体A和B可形成理想液态混合物。
把组成为0.400的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进行恒温压缩。
已知该温度时p *A和p B*分别为40 530 和121 590 。
（1）计算刚开始出现液相时的蒸气总压；（2）求A和B的液态混合物在上述温度和101 325 下沸腾时液相的组成。
28. 10 分(1925)物质A 与B 的物质的量分别为和的二元溶液，其吉布斯函数为：G = μAμB+ ( ) + ()其中c是T，p的函数。
(1) 试推导μA的表达式；(2) 给出活度系数的表达式；(3) 上述溶液的G有怎样的表达式，才能使 1 ？四、问答题( 共4题20分)29. 5 分(0272)单原子分子理想气体的内能为(3/2) (C为常数)，请由此导出理想气体的(∂∂V)T和(∂∂V)T。
30. 5 分(0793)有两种液体，其质量均为m，比热均为，温度分别为T12，试证明在等压下绝热混合的熵变为：ΔS = 2[(T1+ T2)/2(T12)1/2]并证明T1≠T2时，ΔS > 0，假设与温度无关。
31. 5 分(3360)N2O4部分解离为2，在恒温恒压下建立下面的平衡：N2O4(g)＝22(g)，试讨论温度一定，改变总压时平衡的移动（设体系为理想气体反应体系）.32. 5 分(2445)试用相律分析，在保持恒温下向4固体分解达平衡的体系中通入(g)后,体系压力是否改变?参考答案一、选择题( 共8题14分)1. 2 分(0123)[答] (D)2. 2 分(1232)[答] (B)3. 1 分(0739)[答] (A)4. 2 分(0891)[答] (B) (2分) 因环境供热给体系,则ΔS环= 383.15K < 0 ,此为恒温恒压下的自发变化, 所以∆G体< 0；体系由液态变为气态, ΔS体> 0；将体系与环境加在一起组成新的孤立体系,在此体系中有自发变化,所以ΔS孤立=ΔS体+ ΔS环> 0 。
5. 1 分(2842)[答] (C)6. 2 分(0392)[答] (B) (2分)7. 2 分(0459)[答] (D) (2分)8. 2 分(2640)答：（B）（2分）=-+-=-+-=2122211f CΦ二、填空题( 共12题26分)9. 5 分(3310)[答] Δm= p, p= 4.184 - (2059 )Δm= 2( ) = 2(20592)=17 119 J·1(2分)Δm=(Δm-Δm)/ T(1分)Δm= p= -4.184 + (2059) (1分)Δm= 4.184R = 34.78 J·1·1(1分)10. 2 分(0079)[答] 16.8511. 2 分(0101)[答]12. 2 分(1225)[答] 以 1 溶剂为基准 (∂∂)1= 19.50×10-6 m 3·113. 2 分 (0258)[答] 0 J因为常数，当p 2=2p 1时，T 2=2T 1，即V 21所以014. 2 分 (0745)[答] < , >因为ΔS = (V 21) < 0ΔG = (p 21) > 015. 2 分 (0384)[答] (A)=；(B)=；(C)=； (D)=16. 2 分 (0388)[答] r m H ∆ +Δν ，c m H ∆=1/2r m H ∆285.7 ·117. 2 分 (1009)[答] 减少 (2分)18. 2 分 (0285)[答] (V 21)，219. 2 分 (0836)[答] (1) () + () = 0(2) (22V ) = 020. 1 分 (0080)[答] δδW ；外三、计算题 ( 共8题 40分，27、28题任选一题 )21. 5 分 (0898)[答] (1) 因该过程系理想气体等温可逆膨胀过程,故ΔS = (V 21)= (1) (8.314 J·1·1) (10V 12) = 19.14 J·1 (3分)(2) 虽然与(1)的膨胀方式不同,但其始、终态相同,且熵是状态函数,所以该过程体系的熵变与(1)相同,即 ΔS = 19.14 J·1。
(2分)22. 5 分 (3309)[答] 若在 T 1至 T 2范围内平均反应热为常数，则(K ,2p / K ,1p ) = (Δ m )×[(T 21)/(T 2T 1)] (2分)Δ m = [T 2T 1/(T 21)](8.314 J·1·1)×(37.58/2.472) = 135.8 ·1 (1分)p (1100 K) = p (1000 K) + (Δ m )[(1100-1000)/(1100×1000)]= 2.390K p (1100 K) = 10.91 (2分)23. 5 分 (0269)[答] ΔΔ8.31 J41.84 J=8.31-41.8233.51 J (2分)29.28 J (1分)Δ29.28+33.51=62.79 J (1分)ΔΔΔ()= ΔΔ71.12 J (1分)24. 5 分 (1198)[答] 已知 ( )= -(0.12052 K) + b (1)克劳修斯－克拉贝龙方程的不定积分式为:( )= -Δ() + b (2)将(1)、(2)两式对比,即得：Δ (0.12052 K) (2分)当在正常沸点时, ( )= 0 , 故得Δ (3分)25. 5 分 (3298)[答] 300 K 时，Δ m = p = 81677 J·1 (2分) Δ m = -(∂Δ m ∂){∂[(-37.3221 020R )]∂} (2分)= 310.3 J·1·1 Δ m =Δ m + T Δ m = 174 800 J·1 (1分)26. 5 分 (0403)[答] (a) ΔU m (298K)= Δ m (298K)- Δn ()=[-9958-(17-24)×8.314×298×10-3]] ·19941 ·1 (3分)(b) Δn ()= -17.3 (2分)27. 10 分 (1761)[答] （1）B B py p =60.0/590121//B B B B B B x y x p y p p ===* （1）B B A B A )53040590121(53040)(x x p p p p -+=-+=*** （2） 联立（1），（2）式解得：Pa 8.58367;3336.0B ==p x （6分）（2）B )53040590121(53040325101x -+=750.0B =x250.0A =x (4分)28. 10 分 (1925)[答] (1) μ (∂∂),n B= μA + { [1 1/( )]- [×1/( )]} + 2/( )2=μA + 2/( )2 (4分)(2) 与μμA + (γA )=μA + γA 比较A γ= [2()2](2) (4分)(3) 要使A γ= 1，必须使 0 则 G μA μB () (2分)四、问答题 ( 共 4题 20分 )29. 5 分 (0272)[答] (/)[[(3/2)+]/]T T U V nRT C V ∂∂=∂∂=0(2分)[](/)(/)()/T T T H V U V nRT V ∂∂=∂∂+∂∂=0 (3分)30. 5 分 (0793)[答] 终态温度为 T = (T 1+ T 2)/2 (1分) ΔS 1= [(T 1+ T 2)/2T 1] ，ΔS 2= [(T 1+ T 2)/2T 2] (1分)ΔS =ΔS 1+ΔS 2 = 2m [(T 1+ T 2)/2(T 1T 2)1/2] (1分) 当 T 1≠ T 2，(T 12)2> 0则 T 1+ T 2> 2(T 1T 2)1/2 (2分)所以ΔS > 031. 5 分 (3360)[答] N 2O 4(g) = 22(g)开始 1 0平衡 1-α 2α∑B Bn =(1+α)平衡分压：[(1-α)/(1+α)]p ; [(2α)/(1+α)]p[p (2)]2(N 2O 4) =[4α2/(1-α2)]p 即α=[(4)]1/2 (3分) 定温下改变压力, 不变,若增大总压力, 则解离度变小,平衡向N 2O 4方向移动。