《物理化学》期中试卷

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2023—2023学年第一学期化学与材料学院材料专业《物理化学》期中试卷一、选择题（每题2分；填上正确答案）30分1、273.15K，p?下，1dm3水中能溶解49molO2或23.5molN2，在标准状况下，1dm3水中能溶解空气的物质的量为：（）（A）25.5mol（B）28.6mol（C）96mol（D）72.5mol2、1molvanderwaals气体的TVS)(??应等于：（）（A）bVRm-（B）mVR（C）0（D）bVRm--3、理想气体与温度为T的大热源接触做等温膨胀，吸热Q，所做的功是变到一致终态的最大功的20%，则系统的熵变为：（）（A）TQ（B）TQ5-（C）TQ5（D）TQ-4、两种理想气体在等温下混合，则：（）（A）ΔU=0，ΔH=0，ΔS=0，ΔG=0（B）ΔU=0，ΔH=0，ΔS0，ΔG=0（C）ΔU0，ΔH0，ΔS0，ΔG0（D）ΔU=0，ΔH=0，ΔS0，ΔG05、1mol理想气体从p1，V1，T1分别经：(1)绝热可逆膨胀到p2，V2，T2，(2)绝热恒外压下膨胀到p2′，V2′，T2′，若V2=V2′，则：（）（A）T2′=T2，p2′=p2，S2′=S2（B）T2′T2，p2′p2，S2′S2（C）T2′T2，p2′p2，S2′S2（D）T2′T2，p2′p2，S2′S2题号一二（1）二（2）二（3）二（4）三（1）三（2）总分得分评卷人息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……

6、598.15K时，与汞的摩尔分数为0.497的汞齐呈平衡的气相中，汞的蒸气压

为纯汞在该温度下饱和蒸气压的43.3%，汞在该汞齐的活度系数γHg为：（）

（A）1.15（B）0.87（C）0.50（D）0.43

7、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

8、设373K时，液体A的饱和蒸气压为133.3kPa，液体B为66.66kPa，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

相中的摩尔分数为：（）

（A）2/3（B）1/2（C）1/3（D）1

9、某化学反应若在300K，101325Pa下在试管中进行时放热6104J，若在一致

条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6103J，该反应系统可能做的最大非膨

胀功为：（）

（A）66000J（B）-66000J（C）54000J（D）-54000J

10、在纯物的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，则在该点两曲线的斜率关系为：（）（A）xy（B）x=y（C）xy（D）无法确定

11、实际气体经节流膨胀后，（）

（A）Q0，ΔH=0，Δp0（B）Q=0，ΔH=0，ΔT0

（C）Q=0，ΔH0，Δp0（D）Q=0，ΔH=0，Δp0

12、可逆机的效率最高，在其他条件一致的状况下假设由可逆机牵引火车，其

速度将：（）

（A）最快（B）最慢（C）中等（D）不确定

13、执力学基本公式dG=-SdT+Vdp可适用的过程是：（）

（A）298K，101325Pa的水蒸发过程（B）理想气体真空膨胀

《物理化学》期中试卷共6页第1页xTSV=???????yTSp

=???????

（C）电解水制取氢（D）N2+3H2=2NH3，未达平衡14、有四杯含有不同溶质一致质量摩尔浓度（m=1mol?kg-1)的水溶液，分别测定其沸点，沸点升高最多的是：（）（A）Al2(SO4)3（B）MgSO4（C）K2SO4（D）C6H5SO3H15、温度为273K，压力为1000kPa下液态水和固态水的化学势u(l)和u(s)之间的关系是：（）（A）u(l)u(s)（B）u(l)=u(s)（C）u(l)u(s)（D）无法确定

二、计算题50分

1.(此题10分)将1mol、373K、p?的水经以下两种不同的过程汽化为373K、p?的水蒸汽(假设为理想气体)，求不同过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。(a)在373K、p?下进行等温等压汽化；(b)在恒外压50kPa下恒温汽化为水蒸气，然后再可逆加压成373K、p?的水蒸汽；(c)将该状态的水放入恒温373K的真空箱中，水蒸气充满整个真空箱，控制体积使终态压力为p?。已知水的蒸发焓为40.67kJmol–1。

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2、(此题10分)2mol的O2(g)（设为理想气体）处于300K，100kPa的始态，经以下不同过程后使压力减半，分别求算各过程中的功和ΔS：(1)等温可逆膨胀；(2)对抗恒外压50kPa等温膨胀；(3)向等体积的真空自由膨胀；(4)绝热可逆膨胀；(5)绝热对抗恒外压50kPa膨胀；(6）沿着VT=常数的可逆多方过程；(7)沿着T-p图中T1，p1(300K，100kPa)到T2，p2(240K，50kPa)的直线可逆膨胀。息

考生信栏

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3、(此题10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，冰箱的电功率为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273K时，冰的溶化焓为334.7kJkg-1，水的平均热容为4.184JK-1g-1）

4、(此题10分)请计算1mol过冷苯(液)在268.2K、101325Pa时凝固过程的Q、W、ΔS、ΔH、ΔU、ΔA和ΔG。已知268.2K时固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2280Pa和2675Pa，苯的熔化焓为9860Jmol–1，Vm,l(苯)=8.91110-5m3mol–1，Vm,s(苯)=8.44410-5m3mol–1

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5、(此题10分)300K时，纯A与纯B形成理想混合物，试计算如下两种状况所需做的最小功值。（1）从大量的等物质量的纯A与纯B形成的理想混合物中，分出2mol纯A；（2）从A与纯B各为4mol所形成的理想混合物中，分出1mol纯A。三、证明题20分1、(此题10分)已知某气体状态方程为pVm=RT+bp，其中b为常数，证明该气体的逸度f＝pebp/RT。

息考生信栏院（系）班级姓名学号………………