《物理化学》期中试卷

1、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 号题号分数评卷人J学一d线1一 二1 二四（1）信名二1姓订四（2）四（3） 四（4）;1 J生 15 (1)装i5 (2)级;卜 班卜总分系复核人考（ 院栏试卷类别：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

2、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：.选择题（共10小题，每题1分，共10分；填上正确答案）1.某气体的状态方程为 pV=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（）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A.x>yB.x=yC.x<y10.实际气体经节流膨胀后，A.Q0, H=0, p<0B.Q=0, H=0, T<0C.Q=0, H<0, p<0D.Q

3、=0, H=0, p<0则在该点两曲线的斜率关系为:D.无法确定A. Q < 0 ,W<0, AU < 0B.Q < 0 , W=0,AU > 0号C. Q = 0 ,W<0, AU < 0D.Q = 0 , W<0,AU二0二.判断题（共10题，每题1分，共学 3. 273.15K ,p?下，1dmf水中能溶解49molO2 或23.5molN2,在标准情况下，1dm水中能溶解仝气1.系统嫡增加的过程是不可逆过程。线 的物质的量为：（）2.绝热系统或隔离系统达平衡时，嫡值最大；A. 25.5molB. 28.6molC. 96molD.

4、72.5mol衡时Gibbs自由能最小。后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为系统，则等温、等压不做非体积功的条件下，封闭系统达平纯物质在恒压下GT图正确的是()4.3.()任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高。10分；对打，,错打x）5.4.5.理想气体的AS = nCp,mln-nCV,m lnl 也 .PiJ只适用于可逆过程。由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应,故混合嫡为零。S1mol van der waals 气体的()T应等于:FVB.RVmC. 0D.Vm-b6.7.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。理想气体在恒定的外压力下绝热膨胀。

5、因为是恒压，所以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8. A, B两液体混合物在 Tx图上出现最低点，则该混合物对20%则系统的嫡变为:9.纯物质两相达平衡时，两相的Gibbs自由能一定相等。H= QRaoult又因为是绝热，所以定律产生正偏差。Q= 0;级 班）系（ 院A. QTB.5QC.5QTD.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7.设 373 K 时,理想液体混合物,A. 2/3液

6、体A的饱和蒸气压为133.3 kPa ,液体 B为66.66 kPa ,贝U:若 A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:B. 1/2C. 1/3D. 1形成B的浓度大于A的浓度。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，其斜率分别为和-X=y.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

7、液态水和固态水的化学势u（l）和u（s）之间的关系2. 1 mol理想气体从相同的始态（Pi, V, T1）分别经绝热可逆膨胀到达终态 不可逆膨胀到达终态（p2,V,T；）,则T2/T2,V/V2, S S2,“<”或“=”)(S, V2, T2),经绝热/H H。（选填：">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

8、 代0(1)的饱和蒸气压为 1702Pa, 0.6mol的不挥发性溶质 B溶于0.540kgH 2O(M=18) 时，蒸气压下降42Pa,溶液中HO的活度系数丫 7k= 。5 .在理想气体的ST图上，任一点上的恒容线与恒压线的斜率之比为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, AU 0;(2)以电热丝和水为系统，Q 0, W 0, AU 0;(3)以电热丝、电源、水及其他一切有关的部分为系统Q 0, W 0, AU 0。(选填： >、=或< )7 .根均方速率U,数学平均速率U a,最概然速率Um,在计算分子平均平动能E要用，

9、平均自由程要用,三者的大小关系为 U U U a: u=。8.在 的条件下，才可使用 氏0 来判断一个过程是否自发。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 AS= 。10.1mol单原子理想气体从Pi、Ti、V1等容冷却到p2、T2、Vi,则该过程的AU 0 , AS 0,W 0, Q 0 。(选填 > , < 或=)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。(选填 > , < 或=)2.(本题10分)1mol理想气体(G,m=5R2)从0.2MPa, 5dmi等温(T1)可逆压

10、缩到1dn3;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 )计算和T2;(3 )计算每一步的 Q W AU和四.计算题(共4小题，共50分)1.(本题10分)2mol、298K、60dmi的Q(g)经绝热可逆压缩到 20dmi，试求该过程的 Q W A J AH AS AG AA和ASso。设 02 为理想气体，S? m(1,g)=205.14J ? K1? mol-1, Cp,m(O2,g)=3.5R栏 I号:学 自 线 心、 3.（本题12分）有一绝热箱，内含2mol29

11、8K、50kPa的双原子理想气体， 箱内最左端有一无摩擦的绝热活塞（忽略其体积），在左壁上打一小孔，箱外空气 （视为双原子理想气体）的温度为298K,压力为100kPa,源源进入箱内，活塞向右移动，当活塞平衡时，求进入箱内的空气温度和物质的量。TtMRRm R提示:T2YjP.冰箱的273K 时4.（本题8分）假设一冰箱是反 Carnot机，冰箱外室温为 298K,冰箱内部温度为 273K, 电功率为300W现将10kg298K的水放入冰箱使其全部结成冰，问需要多少时间？（已知 ,冰的融化始为 334.7kJ kg-1,水的平均热容为 4.184J K-1 - g-1 ）栏 =号学息线 信名姓订级装班)