《物理化学》期中试卷 下载本文

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………………… 2011 — 2012 学年 第 一 学期

化学与材料学院09级应化、10级材料专业

《物理化学》期中试卷

… 栏 …… 号…学……题号 分数 评卷人 … 息 线一 … ……二 … …三 … 信 四(1) 名…姓…订 四(2) … … 四(3) … … …四(4) …生 … 五(1) … 装 级…五(2) 班… )…总分 系…考(…复核人 院…… … … … … … … … … … ……;.. 试卷类别: 开卷( )闭卷( √ ) 考试用时: 120 分钟 考试时间: 2011 年 11 月 21 日 上 午 考试地点: 文( ) 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。 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: .

………… 一. 选择题(共10小题,每题1分,共10分;填上正确答案) C. B杯水减少,A杯水满后不再变化 D. B杯水减少至空杯,A杯水满后溢出

??S???S??y1. 某气体的状态方程为pVm=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( ) 9. 在纯物 S - T 图中,通过某点可以分别作出等容线和等压线,其斜率分别为 ?? T ? ? x 和 ? ?? ?T? ,

… … A. 不变 B. 上升 C. 下降 D. 不确定

… …2. 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 栏 … …后活塞将上移一定距离,以锌粒和盐酸为系统,则 ( ) 号… A. Q < 0,W< 0,ΔU < 0 B. Q < 0,W= 0,ΔU > 0 学…… C. Q = 0,W< 0,ΔU < 0 D. Q = 0,W< 0,ΔU= 0

… 息 3. 273.15K,p?下,1dm3水中能溶解49molO2或23.5molN2,在标准情况下,1dm3水中能溶解空 线 … 气的物质的量为: ( )

… … A. 25.5mol B. 28.6mol C. 96mol D. 72.5mol … … 4. 纯物质在恒压下G~T图正确的是 ( )

… 信 名…姓…订 … …

… …5. 1mol van der waals气体的(?S ?V)T应等于: ( ) … …生 … A. R …V B. R C. 0 D. ?Rm?bVmV

m?b 装 级…6. 理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀,吸热Q,所做的功是变到相同终态的最大功的班… )…20%,则系统的熵变为: ( ) 系…(… A.

Q院……T B. ?5QT C. 5QT D. ?Q 考T 7. 设373 K时,液体A的饱和蒸气压为133.3 kPa,液体B为66.66 kPa,则:若 A 和 B 形成理

… … 想液体混合物,当A在溶液中的摩尔分数为0.5 时,在气相中A的摩尔分数为: ( ) … … A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 1 … … 8. 一密封钟罩内放一杯纯水A和一杯糖水B,静置足够长时间后发现: ( ) … … A. A杯水减少,B杯水满后不再变化 B. A杯水减少至空杯,B杯水满后溢出

… ……;..

??Vp 则在该点两曲线的斜率关系为: ( ) A. x>y B. x=y C. x

10. 实际气体经节流膨胀后, ( ) A. Q<0,△H=0,△p<0 B. Q=0,△H=0,△T<0 C. Q=0,△H<0,△p<0 D. Q=0,△H=0,△p<0

二.判断题(共10题,每题1分,共10分;对打√,错打×)

1. 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. 任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高。 ( )

4. 理想气体的?S?nC?Vp,mln?2??V??nC?pV,mln?2??只适用于可逆过程。 ( )

1??p1?5. 由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应,故混合熵为零。 ( )

6. 可逆机的效率最高,在其他条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车,其速度将最快。 ( ) 7. 理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀。因为是恒压,所以?H = Q;又因为是绝热,所以Q = 0;故?H = 0。 ( ) 8. A,B两液体混合物在T~x图上出现最低点,则该混合物对Raoult定律产生正偏差。 ( )

9. 纯物质两相达平衡时,两相的Gibbs自由能一定相等。 ( ) 10. 在298K时,A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解,平衡时相应的Henry常数为kA和kB,且已知kA>kB。若A和B同时溶解在该溶剂中达平衡,当气相中A和B的平衡分压相同时,则溶

液中 B 的浓度大于 A 的浓度。 ( )

三.填空题(共10题,每题2分,共20分;在题中“____”处填上答案)

1. 温度273K,压力1000kPa下液态水和固态水的化学势u(l)和u(s)之间的关系是: 2. 1 mol理想气体从相同的始态(p1,V1,T1)分别经绝热可逆膨胀到达终态(p2,V2,T2),经绝热不

…/////

…可逆膨胀到达终态(p2,V2,T2),则T2 T2,V2 V2,S2 S2,H/

2

H2。(选填:“>”,

… …“<”或“=”)

…3. 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 … 栏…从Henry定律为参考态,则组分的活度因子必定 1。(选填:“>”,“<”或“=”)

……4. 在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa,0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kgH2O(M=18) 号…时,蒸气压下降42Pa,溶液中H2O的活度系数γ水= 。

学… 5. 在理想气体的S~T图上,任一点上的恒容线与恒压线的斜率之比为 。 … 息 线6. 将一电热丝浸入水中(如图),通以电流,如右图: … (1)以电热丝为系统,Q 0,W 0, …△U 0; … (2)以电热丝和水为系统,Q 0,W 0,△U 0; … …(3)以电热丝、电源、水及其他一切有关的部分为系统 … 信 Q 0,W 0,△U 0。(选填: >、= 或< )

名…姓…订7.根均方速率u,数学平均速率υa,最概然速率υm,在计算分子平均平动能E要用 ,平均自 … 由程l要用 ,三者的大小关系为υm:υa:u= 。

… … 8.在 的条件下,才可使用?G≤0 … …来判断一个过程是否自发。

…生 9.1 mol理想气体在绝热条件下向真空膨胀至原压力的0.10倍,则此过程的?S = 。 … … 10.1mol单原子理想气体从p1、T1、V1等容冷却到p2、T2、V1,则该过程的ΔU 0,ΔS 0 装 …,W 0,Q 0。(选填 >,< 或 = )

班级… 10.在绝热封闭条件下,可逆过程的?S 0,自发过程的?S 0,不可逆过程的?S 0。)…系…(选填 >,< 或 = ) 考(…院……

四. 计算题(共4小题,共50分)

… … 1. (本题10分) 2mol、298K、60dm3的O2(g)经绝热可逆压缩到20dm3,试求该过程的Q、W、ΔU、 … …ΔH、ΔS、ΔG、ΔA和ΔSiso。设O2为理想气体,S?m (O2,g)=205.14J?K-1?mol-1,Cp,m(O2,g)=3.5R

… … … … …… …;..

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2. (本题10分)1mol理想气体(Cp,m=5R/2)从0.2MPa,5dm3等温(T1)可逆压缩到1dm3;再等压膨胀到原来的体积(即5dm3),同时温度从T1变为T2,最后在等容下冷却,使系统回到始态的温度T1和压力。

( 1 )在p-V图上绘出上述过程的示意图; ( 2 )计算T1和T2;

( 3 )计算每一步的Q,W,?U和?H。