物理化学（中国石油大学）期末考试题（上）
一、单项选择题（25分）
1. 理想气体的压缩因子Z ( )
a. 1=Z
b. 1>Z
c. 1<Z
d. 随所处状态而定
2. 实际气体的压缩因子Z ( ) a. 1=Z b. 1>Z c. 1<Z d. 随所处状态而定
3. 封闭体系经过一个循环过程后，则 （ ）
a. 体系的熵增加
b. U = 0
c. Q = 0
d. 体系的T 、p 都不变 4. 理想气体经过绝热可逆膨胀过程 （ ）
a. 0=∆U
b. 0=∆H
c. 0=∆S
d. 0=∆G
5. H 2O(l)与H 2O(g)成平衡的体系，其自由度数f = 1, 意味着体系的 （ ）
a. 温度一定
b. 压力一定
c. 组成一定
d. 温度、压力只有一个是独立变量
6. 如下图所示，体系从状态A 变化到状态B ，经历两条不同的途径，
A (1)(2)
下式中那个不正确? （ ）
a. 212
1W W Q Q == b. 2211W Q W Q +=+ c.
2121H H U U ∆=∆∆=∆ d. 1221H U H U ∆+∆=∆+∆ 7. A 与B 形成理想溶液，则 （ ）
a. 溶剂分子与溶质分子间作用力为零
b. 该溶液沸点升高
c. 溶液中的两组分可通过精馏进行分离
d.
∆mix S =0 8. A 与B 形成理想溶液，某温度T 下*B *A p p >，已知相同数量的A 与B 形成的体系在该温度T 及
压力p 下达到气液平衡, 温度不变若对体系加压时，则 ( )
a. A y 增大，A x 增大
b. B y 增大，B x 增大
c. A y 增大，A x 减小
d. B y 增大，B x 减小
9. 三组分体系最多有几相平衡共存? （ ）
a. 5相
b. 4相
c. 3相
d. 2相
10. A 和B 形成的溶液产生一般负偏差, 则一定压力下，A 和B 形成的溶液的沸点
（ ）
a. 一定大于纯A 的沸点
b. 一定大于纯B 的沸点
c. 一定在A 和B 的沸点之间
d. 一定小于纯A 的沸点也小于纯B 的沸点
11. 1摩尔理想气体经过节流膨胀过程后 （ ）
a. 0=∆S
b. 0=∆F
c. 0=∆G
d. 0
=μ
12. 在恒温恒压不做其它功条件下，一封闭体系经过自发过程并在该条件下达到平衡，则体系的吉氏
自由能值（G 值） （ ）
a. 达最大
b. 达最小
c. 不能确定
d. 不变
13. 化学反应的恒压热 （ ）
a. 大于恒容热
b. 等于恒容热
c. 小于恒容热
d. 前三者皆有可能
14. 水与苯胺部分互溶，相同质量的水和苯胺一定温度下分成平衡的两个液层。

今向该体
系中加入一些水后重新分成两个液层，则 （ ）
a. 两液层中水的浓度都增大
b. 两液层中水的浓度都减小
c. 两液层中水的浓度都不变
d. 以上三者皆有可能
15. 一定温度压力下，反应M L B A m l b a +=+自发向右进行的条件是 （ ）
a. 0m r =∆ϑG
b. ϑp p K Q >
c. 0m r <∆ϑG
d.
0B B <∑μv
16. 用基尓霍夫公式
T
C v H T H m p T d )B ()K 298()(,K 298B m r m r ⎰∑+∆=∆ϑϑ计算反应热时要求 （ ） a. 反应恒容 b. T>298K c. 0)B (,B >∑m p C v d. 298K~T 无相变化
17. H 2和O 2在绝热恒容的钢瓶中发生反应 （ ）
a. 0=∆U
b. 0=∆H
c. 0=∆S
d. 0=∆G
18. 对于一定的体系，下列何式不正确? （ ） a. C ,,B B n
p T n G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=μ b. C ,,B m B,n V T n V V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= c. C C ,,B ,,B n V S n p T n U n G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ d. m B,B V n V ∑=
19. 冰的熔点随压力的增加而 （ ）
a. 升高
b. 降低
c. 不变
d. 无法判断
20. 理想气体化学反应（∑≠0B ν）平衡的体系中，下列哪一条件下体系中加入惰性气体时平衡
不会移动？ （ ）
a. 恒温恒压
b. 恒温恒容
c. 任意
d. 绝热恒压
21. 100︒C 、1atm 下，水汽化为相同温度压力下的水蒸汽，则 （ ） a. 12ln
V V nRT W -= b. V p W ∆-= c. U W ∆= d. 0=W
22. 气体热力学标准态为 （ ）
a. 25℃、100kPa 状态
b. 273.15K ，101325Pa ，理想气体状态
c. 100kPa ，纯理想气体状态
d. 25℃，100kPa 纯理想气体状态
23. 对组成改变、W f = 0的封闭体系，下面式子中正确的是 （ ）
a.
p V T S G d d d +-= b. B B d d d μ∑+--=v p V T S G c. V p S T U d d d -= d. B B d d d d ∑++=n p V S T H μ
24. 化学反应的m r G
∆ （ ）
a. 与反应式写法有关
b. 与反应体系所处状态有关
c. 随反应进度而变化
d. 前三种说法都对
25. 反应(g)O CaO(s)(s)CaCO 23+=的平衡体系，温度一定，增加体系的压
力，则 （ ）
a.
ϑp K 增大 b. p K 增大 c. c K 增大 d. x K 减小
二、填空题（28分）
1. 热力学第二定律的经典表述之一开尔文说法是
；
熵增加原理可表述为 ；用公式表示为 。

2. 理想稀溶液中溶质B 化学势的表达式为 B *B B ln x RT +=μμ，*B μ指 状态的化学势。

3. 一定温度压力下，4mol 苯和6mol 甲苯混合形成理想液态混合物，此混合过程的
Δmix H = ；Δmix V = ；Δmix S = 。

4. 15℃时，一定量的非挥发性溶质溶于水，测得溶液的蒸气压为59
5.8Pa ，15℃时纯水的
Pa 1956*O H 2=p , 则溶液中水的活度为 ，在溶液中和在纯水中水的化学势的差值
是 。

5. 克劳修斯—克拉佩龙方程
2vap d ln d RT H T p ∆=，此式适用于 平衡 及气体近似为 的条件。

6. 反应(g)H CO(g)O(g)H C(s)22+=+，在400℃时达到平衡，已知
1
m r m ol 133.5kJ -⋅=∆ϑH ，为使平衡向右移动，可采取的措施主要
有 ， ， ， 等。

7. 已知A 和B 形成的溶液产生最大负偏差，一定温度下，其p-x-y 相图如下：
p A B B T
A
B e
** A B p
（1）指出该p-x-y 相图中自由度数f =0 的点；
（2）试在右图中画出其T-x-y 示意图；
（3）若想通过精馏分离得到纯B 组分，对溶液组成有何要求？
三、计算题（47分）
1．1mol 液体水在100 ︒C 、101.325kPa 下，向真空膨胀变为相同温度压力下的水蒸汽，水蒸汽可视为理想
气体，液体水的体积可忽略。

求该过程的W 、Q 及体系的∆U 、∆H 、∆S 、∆F 及∆G ，并判断过程的方
向。

已知100 ︒C 、101.325kPa 下水的蒸发焓1
2m vap mol kJ 6.40O)(H -⋅=∆ϑH
（15分）
2. A 和B 两组分可构成理想溶液，100℃时kPa 7.283*A =p , kPa 66.50*B =p 。

现有3mol A 和5 mol
B 在100℃、101.325kPa 下达到气液两相平衡，求：①该平衡体系的液相组成A x 和气相组成A y
；②
该平衡体系气、液两相的数量分别是多少摩尔？③欲使此体系全部变成气相，应怎样控制体系的压力？ （15分）
3．已知理想气体反应)g (H CO(g))CH (CHOH(g))CH (22323+=在457.4K 时的,36.0=ϑp K 在
298K 时的,m ol kJ 5.611m r -⋅=∆ϑH 反应的-1-1r K mol J 0.4⋅⋅=∆p C 。

（1）导出
)(ln T f K p =ϑ的关系式；（2）计算500K 时反应的ϑp K 。

（10分）
4．在300K 时，液态A 的蒸气压为37.33kPa ，液态B 的蒸气压为22.66kPa ，当2molA 和2molB 混合后，
液面上蒸气的压力为50.66kPa ，在蒸气中A 的摩尔分数为0.60。

设蒸气为理想气体。

求：
（1）溶液中A 和B 的活度
B A ,αα；（2）该混合过程?=∆G mix （7分）。