《物理化学》期中试卷

2010—2011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

题号—二（1）二(2)二(3)二(4)三（1）三(2)总分

njr>得分

料

评卷人

一、选择题（每题2分；填上正确答案）30分

1、273.15K,p。下，Idm。水中能溶解49moi02或23.5molN2,在标准情况下，Idn?

水中能溶解空气的物质的量为：()

(A)25.5mol(B)28.6mol(C)96mol(D)72.5mol

N:as

2、Imolvandcrwaals气体的（加力应等于:()

一(C)0°一寿

3、理想气体与温度为7的大热源接触做等温膨胀，吸热0,所做的功是变到相同

终态的最大功的20%,则系统的燧变为:()

(A)7(B)-T(D)-7

忠

4、两种理想气体在等温下混合，则:()

谕

(A)AU=0,A/7=0,△S=0,AG=0(B)△U=0,△〃=(),A5>0,AG=0

建

(C)AO>0,A/7<0,A5>0,AG<0(D)A[/=0,A/7=0,AS>0,AG<0

5、Imol理想气体从pi,%,。分别经:（1）绝热可逆膨胀到P2,匕，T2,⑵绝

热恒外压下膨胀到〃2'，v3T2'，若匕=",则:()

(A)TE=T2,P2'=P2,S2'=S2(B)TI>T2>P2yp2,s2ys2

(c)Tm,p2r>pifs〉s?(D)Tz'vTi,p2yp2,S2<Si

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方怆为：()

(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6xl04j,若在相同

条件下通过可逆电池进行反应，则吸热6xl03j,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(票)=］和(等)=产则在该点两曲线的斜率关系为：()

(A)'(B)片”(C)x勺(D)无法确定

11、实际气体经节流膨胀后，(：)

(A)。<0,△”=(),kp<0(B)Q=0,△"=(),△上0

(C)Q=0,A//<0,Ap<0(D)Q=0,A//=0,Ap<0

12、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：()

(A)最快(B)最慢(C)中等(D)不确定

13、执力学基本公式dG=-SdT+P如可适用的过程是：()

(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

(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相同质量摩尔浓度(m=lmo卜kg」)的水溶液，分别测定

其沸点，沸点升高最多的是：()

(A)A12(SO4)3(B)MgSO4(C)K2so4(D)C6H5SO3H

15、温度为273K,压力为lOOOkPa下液态水和固态水的化学势〃⑴和〃⑸之间

的关系是：()

(A)M(1)>W(S)(B)〃⑴=〃(s)(C)i/(l)<w(s)(D)无法确定

二、计算题50分

1.(本题10分)将1mol、373K、p。的水经下列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。、a、AU、△〃、△§、M.AGo(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已知水的蒸发焰为

l

40.67kJmol0

《物理化学》期中试卷共6页第2页

3、（本题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，冰的融化焰为334.7kJ-kgL水的平

均热容为4.184JK」gi）

4、（本题10分）请计算Imol过冷苯（液）在268.2K、101325Pa时凝固过程的。

、W.AS、A"、bU、A4和AG。已知268.2K时固态苯和液态苯的饱和蒸气压

分另I」为2280Pa和2675Pa,笨的熔焰为9860J-mol】，匕川（采）=8.911乂10-5m3,nio|1

，%s（苯）=8.444x10-5m3mo尸

《物理化学》期中试卷共6页第4页

5、体题10分）300K时，纯A与纯B形成理想涅合物，试计算如下两种情况所

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2moi纯A；

（2）从A与纯B各为4moi所形成的理想混合物中，分出Imol纯A。

三、证明题20分

1、（