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2010~ 2011 学年第 2 学期考试试卷
主考教师: 徐菁利
学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________
《物理化学(一)》课程试卷A
(本卷考试时间 120分钟) 题号 一
二 三 四 五 六 七 八 九 十 总得分 题分 15 15 10 10 10 12 18 10 100
得分
一、选择题(本题共10小题,每小题1.5分,共15 分)
1、 理想气体绝热向真空膨胀,则: ( )
(A) ΔS = 0,W = 0 (B) ΔG = 0,ΔH = 0 (C)ΔH = 0,ΔU = 0 (D) ΔU = 0,ΔG = 0
2、373 K ,2×101.3 kPa 时,水的化学势比水蒸气的化学势: ( )
(A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较
3、吉布斯自由能判据可以写作: ( ) (A )(d G )T, p, W =0 ≤0 (B )(d G )f
,,0T p W =≥0
(C )(d G )T, p, W =0 ≥0 (D )(d G )f
,,0T p W =≤0
4、 在300K 下,一个抽空容器中放入过量A (s ),发生下列反应:
A (s )=
B (s )+3D (g )
达到平衡时D ( g )的压力p D =1.02kPa ,此反应的标准平衡常数K θ为: ( ). (A )1.061×10-6 (B )1.04×10-4 (C )3.06 (D )1.02
5、 某理想气体的γ =C p /C V =1.40,则该气体为几原子分子气体? ( ) (A) 单原子分子气体 (B) 双原子分子气体 (C) 三原子分子气体 (D) 四原子分子气体
6、 A 、B 、C 三种物质组成的溶液,物质 C 的偏摩尔量为: ( ) (A) (∂μ/∂n C A B ,,,)T p n n (B) (∂H /∂n C A B ,,,)S p n n (C) (∂A /∂n A A B ,,,)T p n n (D) (∂G /∂n C A B ,,,)T p n n
7、若1000K 时,反应()()()g CH g H s C 422===+的129.19-⋅=∆mol kJ G m r θ
, 则当总压为 101.325kPa ,气相组成H 270%、CH 420%、N 210%的条件下,反应将: ( ) (A) 向右进行 (B) 向左进行 (C) 达到平衡 (D) 不能确定
8、对实际气体的节流膨胀过程,有: ( ) (A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0
(C) ΔG = 0 (D) ΔU = 0
9、在298K 时反应()()()g O s Ag s O Ag 2242+==的140.22-⋅=∆mol kJ G m r θ
,同样温度下
()s O Ag G m
f ,2θ∆与()s A
g G m f ,θ
∆等于: ( ) (A) 11.20,11.20 (B) -22.40,0 (C) -11.20,11.20 (D) -11.20,0
10、 可以用U -S 坐标对气体循环过程作出图解,指出下面哪一个图代表理想气体经历 卡诺循环的U -S 图。
( )
(1) 等温膨胀 (2) 绝热膨胀 (3) 等温压缩 (4) 绝热压缩
二、填空题(本题共10小题,每题1.5分,共15分)
1、 10 mol 单原子分子理想气体的 (∂H /∂T )V = J·K -1 。
2、 理想气体进行绝热可逆膨胀,ΔS 0 。
(<、=、>)
3、 在刚性密闭容器中,有下列理想气体的反应达到平衡 A(g) + B(g) =C(g),若在恒温下
加入一定量的惰性气体,则平衡将 。
(向右移动、向左移动、不移动) 4、 当溶液中组分采用不同标准态时,其化学势的值 ,活度值 。
(填相同和不同)
5、 1kg 水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质:葡萄糖 ,NaCl 溶液后,相应凝固点为:
T f (水),T f
(糖),T f (NaCl) 。
试将其冰点的值从高到低排列: 。
6、某温度下,已知下列反应的标准平衡常数: (1) ()()()g S H s g H 22S ===+ θ1K
(2) ()()()g SO g s S 22O ===+ θ2K 则反应()()()()g S H g g g H 2222O SO +===+ 的θ3K = 。
7、 100°C 时, 100 g 水中含有35.4 g NaCl 的溶液上方蒸气压为78020.25 Pa 。
则溶液中水的
活度为 。
(已知 M (NaCl)=58.44)
8、 在298 K 时,磷酸酯结合到醛缩酶的平衡常数 θ1K =540,直接测定焓的变化是
-87.8 kJ ⋅mol -1,若假定θm r H ∆与温度无关,则在310 K 时平衡常数θ2K 的值是 _ __ 。
9、在 200℃ 和 25℃ 之间工作的热机,其最大效率为 。
10、理想气体的化学势表达式为μB =μB ө+RTln(P B /p ө),其中标准态的物理意义
是: 。
三、计算298 K 下,乙酸甲酯CH 3COOCH 3(l)的标准摩尔生成焓。
已知如下数据:
()13392.1789,-⋅-=∆mol kJ l COOCH CH H m c θ,()15.393,-⋅-=∆mol kJ s C H m c θ
, ()1219.286,-⋅-=∆mol kJ g H H m c θ
四、1mol 某单原子理想气体,R C m v 5.1,=,从kPa p 2001=、273K 沿V p /=常数可逆压缩至
kPa p 4002=。
求该过程的∆U 、∆H 、∆S 。
五、在373.2K 时。
己烷的饱和蒸汽压为244.78kPa ,辛烷的饱和蒸汽压为47.195kPa 。
这两种液体按某一比例混合形成的理想液态混合物在373.2K 、101.325kPa 时沸腾。
计算:
(1)沸腾时理想液态混合物的组成; (2)沸腾时液面上蒸汽的组成。
六、200-400K 时,反应()()()g HCl g NH s Cl NH +====34 的标准平衡常数与温度T 的关系为:
T
K K P 9127
2.16lg -
=θ (1) 求在200K 时该反应的θm r H ∆、θm r G ∆、θm r S ∆; θ
m r H ∆为常数。
(2) 在200K 时若反应开始时只有()s Cl NH 4放在真空容器中,求平衡时()g HCl 的分压。
七、303.15 K时,1 mol某理想气体从压力为810.6 kPa经等温可逆过程变化到压力为
101.3 kPa,求该过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
八、1mol C6H6(l)在正常沸点353.1K下可逆蒸发为蒸气(视为理想气体),其汽化热为: 395 J·g-1,计算此过程中ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。