2013- 2014(2)学年物理化学A卷(1)

浙江工业大学2013 / 2014（2）学年 物理化学（A、D）期终考试A卷

班级___________ 姓名__________ 学号___________ 任课教师_____________

注意：答案一律写在答卷纸上，否则无效！

一、选择题

1. x为状态函数，下列表述中不正确的是 D

(a) dx为全微分

(b) 当状态确定，x的值确定

(c) ?x = ∫dx的积分与路经无关，只与始、终态有关 (d) 当体系状态变化，x值一定变化

2. 理想气体自由膨胀过程中 D

(a). W = 0，Q＞0，?U＞0，?H=0 (b). W＞0，Q=0，?U＞0，?H＞0 (c). W＜0，Q＞0，?U=0，?H=0 (d). W = 0，Q=0，?U=0，?H=0

3. 下列4幅图中，描述理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的 B

（a）(A), (B) (b) (B), (C) (c) (C), (D) (d) (A), (D)

4．一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示过程(1)和(2)终态的焓值，则有 C (a) H1> H2 (b) H1= H2 (c) H1< H2 (d) H1?H2

5. 若一气体的方程为pVm=RT+?p (?>0常数)，则 A

(a) (?U?U)T=0 (b) ()V=0 ?V?p (c) (?U?U)V=0 (d) ()p=0 ?T?T

6. 组成恒定的封闭系统在等容等熵不做非体积功的条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是 D

(a) ?G ＜ 0 (b) ?A ＜ 0 (c) ?H ＜ 0 (d) ?U ＜ 0

7．在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确： A

（a） ?S体+?S环 > 0 （b） ?S体+?S环 < 0

（c） ?S体+?S环 = 0 （d） ?S体+?S环的值无法确定

8. 关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是 D

（a） 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关 （b） 系统的强度性质无偏摩尔量

（c） 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量 （d） 偏摩尔量的数值只能为大于零的数

9. 对于摩尔反应吉布斯自由能ΔrGm，下列理解错误的是： B

（a）ΔrGm是在T、p、ξ一定的条件下，进行1mol反应时系统吉布 斯函数的改变值

（b）ΔrGm是在有限反应系统中，终态和始态吉布斯函数的差值，即实 际过程的ΔG

（c）ΔrGm是指定条件下反应自发进行趋势的量度，ΔrGm＜0，反应自 发向右进行

（d）ΔrGm＝??G/???T,P，等于 G～ξ图中反应进度为ξ时的曲线斜率

10. 对于某一独立子系统，当能量零点选择不同时，其结果是__B_____ (a) q 值不同，影响各能级粒子数

(b) q 值不同，不影响各能级粒子数 (c) q 值相同，影响各能级粒子数 (d) q 值相同，不影响各能级粒子数

二、计算题

1．（10分）请计算2mol双原子理想气体向真空自由膨胀所作的功，Q，△U、△H和△S。已知气体始态体积为25L，100°Ｃ，终态体积为100L。

2．（20分） 将1molN2（可视为理想气体），始态温度为300K，压力为1000kPa，分

别经下列过程膨胀至压力为100kPa的终态。试求各过程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔA，ΔG。

$（已知Sm(N2，300K)=191.97J·K-1·mol-1）

（1）恒温可逆膨胀；

（2）绝热反抗外压pex=100kPa膨胀。

3．（10分）对于反应MgCO3(菱镁矿)＝MgO(方镁石)＋CO2(g)(设CO2为理想气体)，

$$$ (1) 计算298 K时的?rHm，?rSm和?rGm值；

(2) 计算298 K时 MgCO3的分解压力；

(3) 设在25℃时地表 CO2的分压为p(CO2)＝32.04 Pa，问此时的 MgCO3能否自动分解为MgO 和CO2；

(4) 从热力学上说明当温度升高时，MgCO3稳定性的变化趋势（变大或变小）。 已知298 K时的数据如下:

MgCO3(s) MgO(s) CO2(g) ?fHm/kJ?mol-1 -1112.9 -601.83 -393.5

$/J?K-1?mol-1 65.7 27 213.6 Sm$

4．（7分）血浆的渗透压在310.15 K(37℃)时为729.54 kPa，计算生理盐水（NaCl溶液）等渗液（即与血浆有相同渗透压的溶液）中每kg溶剂（水）所含NaCl的质量。（设血浆密度为ρ＝1?103kg?m?3，生理盐水注射液的密度ρ＝1kg·dm3。 M（NaCl）=58.5） 5．（10分）在298.15 K时，Br2溶于CCl4中，Br2的摩尔分数x(Br2)=0.0130，与此溶液呈平衡的气相中Br2(气)的分压为723.94Pa，试求下列条件下此溶液中Br2的活度a(Br2)和活度系数? x。(设Br2蒸气为理想气体) (1) 以纯Br2(液)为标准态；

(2) 以无限稀的Br2的CCl4溶液中Br2的活度系数为1。

(3) 计算298.15 K，1mol Br2(液)溶入Br2的摩尔分数x(Br2)=0.0130的大量的液态混合物中（注意该液态混合物为非理想液态混合物，其中Br2以p?时的纯Br2(液)为标准态），求此过程的?G。

已知纯Br2(液)在298.15 K时，蒸气压为28 397.7 Pa，Br2的亨利常数kx=54662 Pa。 6．（8分）请写出 （1）写出理想气体混合物中任一组分的化学势表达式，指出其中?(T)的物理意义，给出气体标准态的定义。

（2）写出理想液体混合物中任一组分的化学势表达式，指出其中?(T)的物理意义，给出理想液态混合物中任一组分B的标准态的定义。 7．（10分）在p?时，若将1 mol水在100℃时投入到恒温在100℃的真空容器内, 最后成为

$$100℃，0.1p?的水汽。试求此过程中的熵变，并判断这个过程是否自发。已知水在100℃，p?

$下变成100℃，p$的水汽的?vapHm?40670J?mol-1。

8．（5分）在298.15 K时，F2分子的转动惯量I = 32.5?10?47 kg?m2，求F2分子的转动配分函数和F2气体的摩尔转动熵。h?6.626?10?34J?s, k?1.38?10?23J?K?1。