物理化学试卷及答案

1. 某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是 A。 A. Q = 0B. ΔS = 0C. ΔU = 0D. ΔH = 0 2. 已知 CH3COOH(1)、CO2(g)、H2O(1)的标准摩尔生成焓 f H m (298 K) / kJ·mol-1分别为-484.5，-393.5，-285.8。则 CH3COOH(1)的标准摩尔燃烧焓 c H m (298 K) / kJ·mol-1为C。 A.B. 0C. -873.5D. 3. 工作在 100℃和 25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率为A。 A. 20 %B. 25 %C. 75%D. 100 % 4. 理想气体自状态 p1、V1、T 等温膨胀到 p2、V2、T，则此过程的A与G的关系为B。 A.A＞GB.A=GC.A＜GD. 不能确定 5. 在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 4×104Pa，液体 B 的蒸气压为 6×104Pa，两者组成理想液体混合物，平衡时，溶 液中 A 的摩尔分数为 0.6，则气相中 B 的摩尔分数为B。 A.B.C.D. 6. 为马拉松运动员沿途准备的饮料应该是哪一种？D。 A. 高脂肪、高蛋白、高能量饮料B. 20%葡萄糖水 C. 含兴奋剂的饮料D. 含适量维生素的等渗饮料 7. 对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？B。 A. 与化合物一样，具有确定的组成B. 不具有确定的组成 C. 平衡时，气相和液相的组成相同D. 其沸点随外压的改变而改变 8. 相图与相律之间的关系为A。 A. 相图由实验结果绘制得出，不能违背相律 B. 相图由相律推导得出 C. 相图由实验结果绘制得出，与相律无关 D. 相图决定相律 9. 液体 A 与 B 形成蒸气压正偏差很大的溶液，在精馏塔中精馏时，塔釜得到的是D。 A. 恒沸混合物B. 纯 AC. 纯 BD. 纯 A 或纯 B 10. 下列各系统中属于近独立粒子系统的是B。 A. 绝对零度的晶体B. 理想气体混合物C. 理想液体混合物D. 纯气体 1. 当某实际气体的压缩因子大于 1 时，表明该气体比理想气体难压缩。 （填易、难） 2. 对实际气体，经节流膨胀后，Q = 0，ΔH=0，Δp0。 3. 水在 K，p下凝结成冰，下面各热力学量 Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔA 中哪些为零ΔG。 4. 一切不可逆过程都是向混乱度增加的方向进行，而熵函数则可以作为系统混乱度的一种量度。 5. 在等温、等压条件下，一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其吉布斯自由能的减少。 6.kg H2O 中含有 0.0045 kg 某纯非电解质的溶液，于 272.685 K 时结冰，则该溶质的摩尔质量为kg·mol-1。已 知水的凝固点降低常数 Kf K·mol-1·kg。 7.×10-5 m3·mol-1，甲醇的 ×10-5m3·mol-1。把 1 mol 的甲醇加入上述大量溶液中，体积增加×10-5m3，加入 1 mol 水后体积增加 ×10-5m3。 8. CuSO4与水可生成 CuSO4·H2O、CuSO4·3H2O、CuSO4·5H2O 三种水合物，该体系的 C =2，最大自由度等于 3。在一定压力下和 CuSO4溶液及冰共存的含水盐有1种。 9. 在恒熵、恒容、不做非体积功的封闭系统中，当热力学函数热力学能到达最小值的状态为平衡状态。 10. 在一般情况下，用 rGm 来判别化学反应的方向，而 rGm 只能反映反应的限度。 11. 25℃ kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能 f G m kJ·mol-1， 则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为-228.6 kJ·mol-1。 （T）1. 对于任何体系，等压只做体积功的过程H=U-W。 （F）2. 功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 （F）3. 在等温等压条件下，G  0 的过程一定不能进行。 （T）4. 一个绝热过程 Q = 0，但体系的 T 不一定为零。 （F）5. 因为亨利定律是稀溶液定律，所以任何溶质在稀溶液范围内都遵守亨利定律。 （T）6. 在一个给定的系统中，物种数可以因分析问题角度的不同而不同，但独立组分数是一个确定的数。 （T）7. 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。 （F）8. 化学平衡时各物质的化学势相等。 （F）9. 加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动。 （T ）10. 对于气相反应，当体系总压力 p 变化时，对K f 无影响。 1. 设有压力为 100 kPa，温度为 293 K 的理想气体 3.0 dm3，在等压下加热，直到最后的温度为 353 K 为止。计算过程 中的 W、ΔU、ΔH 和 Q。已知该气体的等压摩尔热容为 27.28 J·K-1·mol-1。 解：n  p 1 V 1 1013250.003  0.125mol（1 分） RT 1 8.314293 nRT 2 0.1258.314353  3.62103m3（1 分） 101325 V 2  p 2 W  p(V 2 V 1)  101325(3.6210 30.003)  62.8J（2 分） H Q p  nC p,mdT  0.12527.28(353293) 204.6J （4 分） T 1 T2 U  Q p W  204.6 62.8 141.8J（4分） 2. 已知在 101.325 kPa 下，水的沸点为 100℃，其比蒸发焓 ΔvapH = 2257.4 kJ·kg-1。液态水和水蒸气在 100 ~ 120℃范围内的平均比定压热容分别为C p (H 2O, l) = 4.224 kJ·kg -1·K-1及C p (H 2O, g) = 2.033 kJ·kg -1·K-1。今 有 101.325 kPa 下 120℃的 1 kg 过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。设计可逆途径，并按可逆途径分别求过程 的 ΔS及 ΔG。 解：设计可逆过程如下: H2O (l,393.15K,101.325 kPa)ΔSsysH2O (g,393.15K,101.325 kPa) ΔS1ΔS3 H2O (l,373.15K, 101.325 kPa)ΔS2H2O (g, 373.15K, 101.325 kPa)（3 分） S  S 1 S 2 S 3  mC p (l)ln 14.224ln T 2 m vap H T  mC p (g)ln1 T 1 T 2 T 2 373.1512257.4393.15 12.033ln 393.15373.15373.15 （6 分）  0.2216.0500.106  5.935kJK1 H  H 1 H 2 H 3  mC p (l)(T 2 T 1)mvapH mCp (g)(T 1 T 2 ) 14.224(373.15393.15)12257.412.033(393.15373.15)（6 分）  84.48