2014-2015学年二学期物理化学期末考试试卷（B卷）

攀枝花学院

2014-2015学年二学期物理化学期末考试试卷(B卷)

班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________

题号 得分 阅卷 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核 题目部分，(卷面共有22题,100.0分,各大题标有题量和总分) 一、填作图(1小题,共2.0分)

[2.0分]1.单原子理想气体从状态A出发经历如图所示的Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三步可逆变化而回到A，试在 V-T图上把三步变化表示出来，并用箭头注明方向。

二、填空(4小题,共11.0分)

[1.0分]1.压缩因子图中，在任意温度下，当对比压力pr?0时，压缩因子Z??????1。 [3.0分]2. 焦耳-汤姆孙系数 ， > 0表示节流膨胀后温度 节流膨胀前温度。 （第二空选答高于、低于或等于） [3.0分]3. 已知在25 ℃ H2(g) +

O2(g) = H2O(l)的?rH = －285.83 kJ·mol-1。求25℃

下该反应的?rU= 。

[4.0分]4. 已知25℃时C(石墨)，H2(g)，C3H8(g)的?cH分别为－393?51 kJ·mol-1，－285?85 kJ·mol-1，－2220?07 kJ·mol-1，则同温度下C3H8(g)的?fH= 。 三、选择(2小题,共3.0分)

[2.0分]1. 对于任何循环过程，( )。 系统经历了若干步骤。根据热力学第一定律，正确的是： ( 1 ) ( 3 ) ( 2 ) ( 4 ) 。

[1.0分]2. H2和O2以2：1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中( )是正确的。

( 1 ) ?H = 0； ( 2 ) ?T = 0； ( 3 ) pVγ = 常数； ( 4 ) ?U = 0。

四、是非(2小题,共5.0分)

[1.0分]1.处在对应状态的两种不同气体，各自对于理想气体行为的偏离程度相同。对不对？( )。

[4.0分]2. 判断下述结论对还是不对，将答案写在其后的括号中。 ( 1 )化学反应热Qp其大小只取决于系统始终态；( ) ( 2 )凡是化学反应的等压热必大于等容热；( ) ( 3 )理想气体等容过程的焓变为 ( 4 )理想气体等压过程的热力学能变为

五、问答(4小题,共11.0分) [2.0分]1.何谓气体的临界温度？

[4.0分]2.如图，某物质的p-Vm等温线，回答：

；( )

。( )

( 1 )a-b，b-c，c-d各段分别代表物质的什么状态？ ( 2 )C*为什么点？

[3.0分]3.已知氨的tc = 132.3℃，pc = 11.3 MPa，液氨的饱和蒸气压和温度的关系如下： t / ℃ p / MPa －40 0.072 －30 0.12 －20 0.19 －10 0.29 0 0.43 10 0.61 20 0.86 30 1.17 问在t = 140℃，p = 12.2 MPa，氨气能否液化？ 为什么？

[2.0分]4. 按定义式dS≥则系统从A ? B经可逆与不可逆两不同途径时，

dS可逆 > dS不可逆。是不是？为什么？ 六、计算(9小题,共68.0分)

[5.0分]1. 1 kg，101.325 kPa，100℃的水变成同温、同压的水蒸气时体积增加了多少？水

-3

蒸气体积按理想气体计算。(已知：100℃下水的密度为958.8 kg·m，水的相对分子质量Mr = 18.02。)

[10.0分]2. 碘I2在137℃时的蒸气压是26.665 kPa。问最少需要多少体积的空气从10 g碘上通过才能使5 g碘升华。已知空气的入口温度是20℃，压力是101.325 kPa，出口压力也是101.325 kPa，出口温度是137℃。(已知碘I的相对原子质量为126.9。)

[8.0分]3. 计算2 mol理想气体在以下过程中所作的功：( 1 )25℃时，从10.0 dm3等温可逆膨胀到30.0 dm3；( 2 )使外压力保持为101.3 kPa，从10.0 dm3等温膨胀到30.0 dm3；( 3 )在气体压力与外压力保持恒定并相等的条件下，将气体加热，温度从T1 = 298 K升到T2，体积从10.0 dm3膨胀到30.0 dm3。

[6.0分]4. 在容积为200 dm3的容器中放有20℃，253.25 kPa的理想气体，已知其Cp,m = 1.4CV,m ，试求其CV,m值。若该气体的热容近似为常数，试求恒容下加热该气体至80℃时所需的热。

[7.0分]5. 15 mol某理想气体( Cp,m = 33.20 J·mol-1·K-1 )在恒容容器中由27℃加热至57℃，计算该过程的Q，W，?U，?H。

[15.0分]6. 某理想气体，其CV,m = 20 J·mol-1·K-1，现有该气体10 mol处于283 K，采取下列不同途径升温至566 K。试计算各个过程的Q，W，?U，?H，并比较之。 ( 1 )体积保持不变；

( 2 )系统与环境无热交换； ( 3 )压力保持不变。

[6.0分]7.1 mol理想气体经绝热可逆膨胀至其体积增加一倍而其温度从298.15 K降至248.44 K。试求此理想气体的CV,m值。

[5.0分]8. 已知某些物质的标准摩尔燃烧焓与标准摩尔生成焓的数据列于下表： 物 质 H2(g) C(石墨) (C3H6环丙烷 , g) (C3H6丙烯 , g) ?cH(298 K) / kJ·mol-1 ?fH0 0 － 20?40 (298 K) / kJ·mol-1 －285?84 －393?51 －2091?68 － 计算由环丙烷(g)异构化制丙烯(g)时在298 K的?rH。 [6.0分]9. 已知：25℃时，乙炔C2H2(g)的标准摩尔生成焓?fH(C2H2 ? g) =－226?7 kJ·mol-1，

mol-1，标准摩尔燃烧焓?cH(C2H2 ? g) =－1299?6 kJ·及苯C6H6(l)的标准摩尔燃烧焓?cH(C6H6

-1

? l) =－3267?5 kJ·mol。求25℃时苯的标准摩尔生成焓?fH(C6H6 ? g)。

答案部分，(卷面共有22题,100.0分,各大题标有题量和总分) 一、填作图(1小题,共2.0分)

[2.0分]1.答案解：如图

二、填空(4小题,共11.0分)

[1.0分]1.答案解： ?(趋于) [3.0分]2.答案解：

低于

[3.0分]3.答案解： －282.11 kJ·mol-1 [4.0分]4.答案解： －103?86 kJ·mol-1

三、选择(2小题,共3.0分)

[2.0分]1.答案解：( 4 ) [1.0分]2.答案解：( 4 ) 四、是非(2小题,共5.0分)

[1.0分]1.答案解：对 [4.0分]2.答案解：( 1 ) 对 ( 2 ) 不对 ( 3 ) 对 ( 4 ) 对

五、问答(4小题,共11.0分)

[2.0分]1.答案解：能够使气体液化的最高温度。 [4.0分]2.答案解：( 1 )a-b：某物质，温度T时的气态； b-c：某物质温度T时气-液两相； c-d：某物质温度T时液态。 ( 2 )C*为临界点。 [3.0分]3.答案解：不能液化。

因为操作温度高于该液体的临界温度。 [2.0分]4.答案解：不是。

因为熵是状态函数，其变量只与始、终态有关，与中间途径无关。相同始、终态下，过程的熵变值相同。 六、计算(9小题,共68.0分) [5.0分]1.答案解：

?V =

1.698 m3

[10.0分]2.答案解：碘蒸气的物质的量： n(I2) = [5 / ( 2×126.9 )]mol = 0.0197 mol

3

出口体积 V = [ 0.0197×8.314 ( 273.15＋137 ) / 26665 ] m 由于入口、出口时，空气物质的量不变，则： ( 101325×V0 / m3 ) / [ 8.314 ( 273.15＋20 ) ]

= ( 101325－26665 )×2.5196×10-3 / [ 8.314 ( 273.15＋137 ) ]

-3 3

得入口体积 V0 = 1.327×10m