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物理化学
试卷一
一、选择题 ( 共15题 30分 )
1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程
2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B )
(A) 可以从同一始态出发达到同一终态 因为 绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 绝热不可逆
S > 0
(C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确 所以 状态函数 S 不同
(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C )
(A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是： ( C )
(A) S (B) ((C) (U/
V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV
G/
p)T
5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C )
(A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定
6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干
1
时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A )
(A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定
7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D )
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C )
(A) 3 种 (B) 2 种
(C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2
f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。
9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定
10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 ，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C ) (A) 4 (B) (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]
=
= 2
11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= ，则： (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。
2
(A) 向生成 NO2的方向进行 (B) 向生成 N2O4的方向进行 (C) 正好达化学平衡状态 (D) 难于判断其进行方向
12. 在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是( C ) (A) ΔrG $m (B) Kp (C) ΔrGm (D) ΔrHm 13. （1) 处于标准态的 CO2(g) 和 O2 (g)，其标准燃烧焓值为零
(2) 因为ΔrG $m= -RT lnK $p，而K $p是由平衡时的组成表示的，所以ΔrG $m表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差 (3) 水在25℃, pT
下蒸发，求算熵变的公式为ΔS $m=(ΔH $m -ΔG $m)/
(4) 在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为ΔrSm= ΔrHm/ T 上述说法正确的是： （ C ）
(A) 1 , 2 (B) 2 , 3 (C) 1 , 3 (D) 3 , 4
14. 在 T，p 时，理想气体反应 C2H6(g) ＝ H2(g) + C2H4(g)的 Kc/Kx为： ( D) (A) RT (B) 1/(RT) (C) RT/p (D) p/(RT)
15. 标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( C ) (A) f，(C) a，
，ΔrG $m (B) m，，ΔrG (D) a，
，ΔF$m ，(
G/
)T,p,wf
0
二、填空题 ( 共 5题 10分 )
16. 某理想气体，等温(25℃)可逆地从 dm3膨胀到10 dm3时，吸热 J，则此气体的物质的量为 Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 摩尔。 17. 化学位μB就是 B 物质的偏摩尔 吉布斯自由能 。
18. N2(g)，O2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 f = 3 。
3
19. 完全互溶的二组分溶液，在
xB= 处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=
的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为__ xB(g) > xB(总) > xB(l) _ 。将xB= 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ xB= 恒沸混合物 。 20. 低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数, Kc是 _T___的函数，Kx是 _ T, p __ 的函数。 三、计算题 ( 共 5题 60分 )
21. 计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。He (101325 kPa,673 K) He (101325 kPa,473 K)已知：Cp, m [He(g)] = (5/2)R ，473K 时 S $m[He(g)] = J·K-1·mol-1 。 答] ΔH = T2T1nCp,m dT = kJ (2分) ΔS = T2Cp,m /T)dT = nCp,m ln(T2/T1)
= J·K-1 (4分) S2= ΔS + S1= J·K-1 (2分) ΔG =ΔH -Δ(TS) = ΔH - T2S2+ T1S1 = kJ
22.某气体状态方程为 pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。 [答] Q = 0 , W = 0 , ΔU = 0 (3分)
(U/V)T = T(p/T)V -p = 0 dU = CVdT + (度不变 ΔH =ΔU +Δ(pV) = nB(p2- p1) (5分) p2T1(n ΔSySS = (
V/
T)pdp = nRln(p1/p2)
U/
V)TdV = CVdT = 0 温
ΔsurrS = -Q/T = 0 ΔisoS = nRln(p1/p2) (3分) ΔF =ΔU-TΔS = -nRT1ln(p1/p2) (2分) ΔG =ΔH-TΔS = nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2) 23. 10 分 (1809)
两液体A, B形成理想液体混合物。在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸气压为：×104 Pa。再加入2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸气压为 ×104 Pa。
(1) 计算纯液体的蒸气压 p A*，pB*； (2) 理想液体混合物I的平衡气相组成 yB；
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