山东科技大学物 理 化 学（上） 试题（1）200 ~200 学年第 学期 班级 姓名 成绩一、 选择（每小题2分）1. 1mol ，373K ，p 下的水经下列两个不同过程达到 373K 、p 下的水气， A(1) 等温等压可逆蒸发(2) 真空蒸发，这两个过程中功和热的关系为: （功和热都按绝对值计算）(a) W 1> W 2 Q 1> Q 2 (b) W 1< W 2 Q 1< Q 2(c) W 1= W 2 Q 1= Q 2 (d) W 1> W 2 Q 1< Q 2 2.下面哪种说法对理想气体是正确的 D(a) 节流膨胀过程只等焓不等温 (b) 绝热膨胀过程内能恒定 (c) 绝热膨胀过程焓恒定 (d) 节流膨胀过程是等温等焓过程 3.称作偏摩尔量的是(a ) (b)(c) (d) 4．一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时, 燃烧等量的燃料, 则可逆热机拖动列车运行的速度: (a) 较快 (b) 较慢(c) 一样 (d) 不一定5．单组分、单相、各向同性的封闭体系中，在恒压只做膨胀功的条Bn C n P T B n U ≠'⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂、、BC n n P S B n H ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、、Bn C n T ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、V Bn A、BC n n P T BBn ≠'⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂、、μ件下，吉布斯自由能随温度的升高将如何变化?(a)ΔG > 0 (b)ΔG < 0(c)ΔG = 0 (d)不一定6. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度f为(a) 0 (b) 1 （c）2 (d) 37.三相点是(a) 某一温度,超过此温度,液相就不能存在(b) 通常发现在很靠近正常沸点的某一温度(c) 液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度(d) 固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力8. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。

经历若干时间后，两杯液面的高度将是：(a) A杯高于B杯(b) A杯等于B杯(c) A杯低于B杯(d) 视温度而定9. 有反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)，充入惰性气体，保持总压力不变，则平衡(a) 右移(b) 左移(c) 不移(d) 不能确定此式适用于下列哪个过程:10.△H=Qp(a) 理想气体从1013250 Pa 反抗恒定的101325 Pa 膨胀到101325 Pa(b) 0℃, 101325 Pa 下冰融化成水水溶液(c) 电解CuSO4(d) 气体从(298K,101325 Pa)可逆变化到(373K,10132.5 Pa)二、填空（每小题4分）1. 假ΔH=0；ΔS > 0；ΔG < 0；若终态为2p1V1T1，则混合后ΔH = 0；ΔS = 0；ΔG = 0。

（填“＞”“＜”“＝”）2理想稀溶液指溶剂服从拉乌尔定律,溶质服从亨利定律；在温度T、理想稀溶液中，溶质的组成用物质的量摩尔浓度b B表示时，B的化学势表达式是 B μ= O B ,b μ(l , T ) + RT ln(b B /b )3. B 气体和B 液体的摩尔定压热容分别以C p ，m (g) 和C p ，m (l)表示，则B 液体的摩尔蒸发焓△vap H m 随温度的变化率 d △vap H m /d T = C p,m （g ）- C p,m （l ） 。

4. 热力学基本方程中， dH = TdS + Vdp, V pHS =∂∂)(，5. 农田中施肥太浓时，植物会被烧死，盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，试解释原因 。

6. 水的三相点附近,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994 kJ ·mol -1。

则在三相点附近冰的升华热约为 。

三、计算题(每题14分)1. 5mol 某理想气体，其C v ,m =2.5R ，先由T 1=400K 、p 1=200kPa 的始态，经绝热可逆压缩到400kPa 后，再自由膨胀至p 3=200kPa 的末态。

试求整个过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 及ΔS 各为若干? 2.1mol 过冷水，在-5℃，p 自动凝结成冰，其熵值变化为多少？它与熵增原理是否矛盾？为什么？如何判断过程的方向？（已知C p ，H 2O （l ）=4.18 J .K -1.g -1，C p ，H 2O （s ）=2.029 J .K -1.g -1，p下冰的熔化热为334.72 J .g -1）。

3.求反应C 3H 6(g) + H 2(g)3H 8(g)在298K 的平衡常数。

若原料气组成为C 3H 6 30%，H 2 40%，C 3H 8 0.5%，N 2 29.5%(mol%),且体系压力为101325Pa ，反应向哪个方向进行？已知下列数据： 物质 △f H m ，298(kJ . mol -1) S m ，298(J . K -1. mol -1)C 3H 6 (g) 20.42 266.9C 3H 8 (g) -103.85 269.90 H 2(g) 0 130.5 四、（14分）图为Mg(A)-Pb(B)系统的相图。

Sp H ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂1） 标出图中各相区的相态、相数和条件自由度数。

2） 指出图中各条水平线上的系统点是几相平衡？哪几个相？ 3） 描绘系统点a 、b 的步冷曲线，指出步冷曲线上转折点及出现平台处系统的相态变化。

步冷曲线参考答案：一、选择题。

(本大题分10小题, 每小题2分, 共20分)1、( a)2、（d ）3、（a ）4、（b ）5、(b)6、（a ）7、（d ）8、（a ）9、( b ) 10、(b) 二、填空题 (本大题共6小题，总计24分) 1、∆H = 0; ∆S > 0; ∆G < 0 ∆H = 0; ∆S = 0; ∆G = 0 2、拉乌尔定律，，亨利定律B μ= O B ,b μ(l , T ) + RT ln(b B /b)3、C p,m （g ）- C p,m （l ）4、dH = TdS + Vdp, V pHS =∂∂)(5、植物与农田通过植物细胞膜达成渗透平衡，因农田肥或盐浓度大，使植物中水分向农田渗透，导致农作物长势不良，甚至枯萎。

6、50.81 kJ ·mol -1三、计算题(本大题分3小题，每题14分，共42分) 1、)K (6.487)200400(400)()(5R .3R 5R .2R )(5.315.3/1121/1212,v ,/2121,,=⨯===∴=+=+==p p T p p T T C C p p T T m p m p C R m m p CR ，∵理想气体自由膨胀，温度不变 ∴T 3 = T 2 = 487.6∴Q = 0∆U = n C v,m （T 2 – T 1）= 5×2.5×8.314（487.6-400）= 9103.8（J ） ∆H = n C p,m （T 2 – T 1）= 5×3.5×8.314（487.6-400）= 12746.9（J ） W = ∆U – Q = ∆U = 9103.8（J ） ∆S = ∆S 1 + ∆S 2 = 0 + nR ln32p p = 5×8.314 ln(400/200) = 28.81（J . K -1） 2、∆S = ∆S 1 + ∆S 2 + ∆S 3=1121)(,212)(,37.21ln ln --︒⋅⋅-=+∆-mol K J T T C T H T T C s m p m fus l m p (2) 与熵增原理不矛盾，因为此过程不是隔离系统或绝热过程 （3）热温商：12682731128.324)()(-⋅-=∆+∆=∆⎰mol J dT C T H T H p11111178.21)(18--⋅⋅-=∆⨯=mol K J T T H T Q 此过程为自发过程∴〉∆11T Q S3、 ∆r H m= -103.85 – 20.42 = -124.27（kJ ·mol -1 ）∆r S m = 269.90 – 266.9 – 130.5 = -127.5（J ·K -1·mol -1 ）∴∆ r G m = ∆r H m －T ∆r S m= -124.27－ 298×（-127.5）×10-3 = -86.275（kJ ·mol -1 ）K=exp[－∆ r G m/(RT )]=exp [-86275/(8.314×298)] = 1.32×1015反应开始时，<<=⨯=0417.0%40%30)%5.0(ππππππp pp p p p Q K ∴反应向正向进行。

四、（本题14分）步冷曲线 （1）根据相图，列表如下：相区相数 相的聚集态及成分 条件自由度ƒ ’1 1 l （A+B ） 22 2 l （A+B ）, α1 32 l （A+B ）, C （s ） 1 4 2 l （A+B ）, C （s ） 1 5 2 B （s ），l （A+B ）1 6 1 α2 7 2 α，C （s ）1 82C （s ），B （s ）1注： Pb 2Mg 用C 表示。

（2）水平线DEF 是三相平衡线，三个相为α，C （s ），l 水平线OPQ 是三相平衡线，三个相为C （s ），C （s ），l（3）系统点a ，b 溶液的步冷曲线如图中所示。

a b开始析出α开始析出C(s) 开始析出C(s)开始析出αl （A+B ）开始消失l （A+B ）开始消失。