物理化学期中考试卷(正式题的答案)-2014-05-05.doc

警 示中山大学授予学士学位工作细则第六条：“考试作弊不授予学士学位。”中山大学期中考试试卷参考答案考试科目： 物理化学 考试时间： 2014年5月5 日 年 级： 2012级 班 级： 学生姓名： 学 号： 一、选择题（每小题1分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。请您将答案填入以下表格中。）小题号答案小题号答案1 - 5C A D A B16 - 20C D D B D6 - 10D C B A B21 - 25B D A A D11 - 15C D D B B26 - 30D D B D C二、填空题（每空1分，共20分）1、热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡2、 3、 4、-pdV5、=，=， = 9、0.01moldm-3 三、（4分）解：反应方程 C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + H2O(l) 1分这是等温、等压下的化学反应，有W = -p(V2 - V1) 1分V1 = n1RT/p = 3RT/p 0.5分V2= n2RT/p = 2RT/p 0.5分W = -p(2RT/p - 3RT/p) = - (2 - 3) RT= RT = 8.314298.2 J = 2479 J 1分四、（14分）解：首先判断水是否全部气化，在101325 Pa、1 mol水全部气化应占体积：V = 8.314373.15 m3/101325 = 30.62 dm3 或在恒容下，1 mol水全部气化后的压力：p = 8.314373.15 Pa/10010-3 = 31023.7 Pa 2分体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为31023.7Pa选择整个容器为系统，设计以下过程：1mol H2O (g)373.15 K101325 Pa恒温21mol H2O (g)373.15 K31023.7 Pa相变11 mol H2O (l)373.15 K101325 Pa 理想气体恒温过程 DH2=0， DU2=0 2分DH = DH1+ DH2 （DH1为气化热）= DH1 = 40.59 kJ 2分DU = DU1+ DU2= DU1= DH1D(pV)= DH1RT = 40.59 kJ 8.314JKmol-1373.15 K= 37.49 kJ 2分因对整个容器系统 DV=0，故W=0，Q= DU = 37.49 kJ 2分DS = DS1+ DS2= DH1/T - nRln(p2/p1) = 40.591000J/373.15K - 1mol8.314JKmol-1ln(31023.7Pa/101325Pa)= 118.62 JK-1 2分DA= DU TDS = 37.49kJ 118.62373.15 J = 6.773 kJ 1分DG= DH TDS = 40.59kJ 118.62373.15 J = 3.673 kJ 1分五、（12分） 解：在298.15K及py下，当固态碘与H2O、CCl4两个液相及气相达平衡时，碘在各相中的化学势相等，即： 4分而 y(g) + RTln(/py) = 0 2分y(g) = - RT ln(/py) = (-8.314298.15ln(40.66/101325)Jmol-1 = 19386.46 Jmol-1 2分同理y(H2O) = - RT ln(H2O)/cy) = (-8.314298.15ln(0.00132/1) Jmol-1 = 16434.88 Jmol-1 2分y(CCl4) = - RTln(CCl4)/cy) = (-8.314298.15ln(86.00.00132/1) Jmol-1 = 5393.36 Jmol-1 2分 六、（10分）解：（1）p = pA + pB= pAxA + pBxB = 40.0 xA + 120.0(1-xA) kPa = (120.0-80.0 xA) kPa 3分yA= pA/ p = pAxA/ p 1分 开始时，气相组成yA=0.4即：0.4 = 40.0xA/(120.0- 80.0xA) 解得xA= 0.667 1分所以 p = (120.0 - 80.00.667) kPa = 66.67 kPa 1分（2）全部液化后，液相组成与原始组成一致，即xA=0.4pA = pAxA= 40.00.40 kPa =16.0 kPa 1分pB = pBxB=120.00.60 kPa = 72.0 kPa 1分yA= pA/ p = 16.0/(16.0+7