1、物理化学课 程 考 核 试 卷学年第 一 学期 级 专业（类） 考核科目 物理化学 课程类别 必修 考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 A （注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）一、选择题 ( 共 8 题 14 分 )1. 2 分 (0123)体系的压力 p(体系)与环境的压力 p(环境) 有何关系? ( ) (A) 相等 (B) 无关系 (C) p(体系)p( 环境) (D) 可逆变化途径中 p(体系)=p(环境) 2. 2 分 (1232)关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是： (A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零 (B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不
2、等于其摩尔量 (C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势 (D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯杜亥姆关系式 3. 1 分 (0739)对实际气体的节流膨胀过程，有 ( ) (A) H = 0 (B) S = 0 (C) G = 0 (D) U = 0 4. 2 分 (0891)在 101.3 kPa 下,110的水变为 110水蒸气,吸热 Qp,在该相变过程中下列哪个关系式不成立?( ) (A) S 体 0 (B) S 环 不确定 (C) S 体 +S 环 0 (D) S 环 0，假设 Cp 与温度无关。 31. 5 分 (3360)N2O4 部分解离为 NO2，在恒温
3、恒压下建立下面的平衡：N 2O4(g)2NO 2(g)，试讨论温度一定，改变总压时平衡的移动（设体系为理想气体反应体系）. 32. 5 分 (2445)试用相律分析，在保持恒温下向 NH4Cl 固体分解达平衡的体系中通入 HCl(g)后,体系压力是否改变? 参考答案一、选择题 ( 共 8 题 14 分 )1. 2 分 (0123)答 (D) 2. 2 分 (1232)答 (B) 3. 1 分 (0739)答 (A) 4. 2 分 (0891)答 (B) (2 分) 因环境供热给体系,则 S 环 = -Qp/383.15K 0；将体系与环境加在一起组成 新的孤立体系,在此体系中有自发变化,所以
4、S 孤立 =S 体 + S 环 0 。 5. 1 分 (2842)答 (C) 6. 2 分 (0392)答 (B) (2 分)7. 2 分 (0459)答 (D) (2 分)8. 2 分 (2640)答：（B） （2 分）2121fC二、填空题 ( 共 12 题 26 分 )9. 5 分 (3310)答 rG m$= -RTlnK p$, lnK p= 4.184 - (2059 K/T) rH = RT2(dlnK /dT) = RT2(2059/T2)=17 119 Jmol-1 (2 分) rS =( rH - rG $)/ T (1 分) rG m$= -RT lnK p= -4.18
5、4RT + (2059KR) (1 分) rS = 4.184R = 34.78 JK-1mol-1 (1 分) 10. 2 分 (0079)答 16.85 kJ11. 2 分 (0101)答 WI =WII12. 2 分 (1225)答 以 1kg 溶剂为基准 VNaCl,m= (V/ m)T,p,n1 = 19.5010-6 m3mol-1 13. 2 分 (0258)答 W=0 J 因为 p/T=常数，当 p2=2p1 时，T 2=2T1，即 V2=V1所以 W=014. 2 分 (0745)答 因为 S = nRln(V 2/V1) 0 15. 2 分 (0384)答 (A)=； (B
6、)=；(C)=； (D)=16. 2 分 (0388)答 rmH$=Qp=QV +RT ， cmH$=1/2 r$=-285.7 kJmol-117. 2 分 (1009)答 减少 (2 分)18. 2 分 (0285)答 Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 19. 2 分 (0836)答 (1) nARln(V/VA) + nBRln(V/VB) = 0 (2) nRln(2V/2V) = 0 20. 1 分 (0080)答 dU=Q+W；-p 外 dV三、计算题 ( 共 8 题 40 分， 27、28 题任选一题 )21. 5 分 (0898)答 (1) 因该过程系理想气体等
7、温可逆膨胀过程,故 S = nRln(V 2/V1) = (1mol) (8.314 JK-1mol-1) ln(10V1/V2) = 19.14 JK-1 (3 分) (2) 虽然与(1) 的膨胀方式不同,但其始、终态相同,且熵是状态函数,所以该过程体 系的熵变与(1)相同,即 S = 19.14 JK -1。 (2 分) 22. 5 分 (3309)答 若在 T1 至 T2 范围内平均反应热为常数，则 ln(K ,2p$/ K ,) = ( rH m$/R)(T2-T1)/(T2T1) (2 分) rH m= T2T1/(T2-T1)(8.314 JK-1mol-1)ln(37.58/2.
8、472) = 135.8 kJmol-1 (1 分) lnK p$(1100 K) = lnK p$(1000 K) + ( rH m$/R)(1100-1000)/(11001000) = 2.390 K (1100 K) = 10.91 (2 分) 23. 5 分 (0269)答 We=pV=nRT=8.31 JWf =-41.84 JW=We+Wf =8.31-41.82=-33.51 J (2 分)Qp=CpdT=29.28 J (1 分)U=Qp-W=29.28+33.51=62.79 J (1 分)H=U+(pV)= U+nRT=71.12 J (1 分)24. 5 分 (1198
9、)答 已知 ln(p/p)= -(0.12052 K)a/T + b - (1) 克劳修斯克拉贝龙方程的不定积分式为: ln(p/p)= - vapHm/(RT) + b - (2) 将(1)、(2) 两式对比,即得： vapHm= (0.12052 K)aR (2 分) 当在正常沸点时, ln(p/p)= 0 , 故得 vapHm= bRTb (3 分) 25. 5 分 (3298)答 300 K 时， rG $= -RT lnK p$= 81677 Jmol-1 (2 分) rS m$= -( rG / T)p=-(-37.32RT+21 020R)/Tp/T (2 分) = 310.3
10、JK-1mol-1 rH = rG + T rS m$= 174 800 Jmol-1 (1 分) 26. 5 分 (0403)答 (a) U $(298K)= rH $(298K)- n(RT) =-9958-(17-24)8.31429810-3 kJmol-1 =-9941 kJmol-1 (3 分) (b) W=n(RT)= -17.3 kJ (2 分) 27. 10 分 (1761)答 （1） Bpy60./5912/ BBxyx （1）BAA )534(340)( x （2）联立（1） ， （2）式解得：Pa8.67;3.0Bpx （6 分）（2） B)5912(54x.A (4
11、分) 28. 10 分 (1925)答 (1) A= (G/ nA)T,p, B = $+ RTlnxA+ nA1/nA- 1/(nA+ nB) - nB1/(nA+ nB) + cnB2/(nA+ nB)2 = + RTlnxA+cnB2/(nA+ nB)2 (4 分) (2) 与 A=$+ RTln(xAA)=$+ RTlnxA+ RTlnA 比较 A= expcnB2/RT(nA+nB)2=exp(cxB2/RT) (4 分) (3) 要使 = 1，必须使 c= 0 则 G =nA$+nB +RT(nAlnxA+nBlnxB) (2 分) 四、问答题 ( 共 4 题 20 分 )29.
12、5 分 (0272)答 /)(3/2/TTUVRCV=0H=U+pV (2 分)()()Tn=0 (3 分)30. 5 分 (0793)答 终态温度为 T = (T1+ T2)/2 (1 分) S 1= mCpln(T1+ T2)/2T1 ， S 2= mCpln(T1+ T2)/2T2 (1 分) S =S 1+S 2 = 2mCpln(T1+ T2)/2(T1T2)1/2 (1 分) 当 T1 T 2，(T 1-T2)2 0 则 T1+ T2 2(T1T2)1/2 (2 分) 所以 S 0 31. 5 分 (3360)答 N2O4(g) = 2NO2(g) 开始/mol 1 0 平衡/mo
13、l 1- 2 Bn=(1+)mol 平衡分压 pB：(1-)/(1+)p ; (2)/(1+)p Kp=p(NO2)2/p(N2O4) =42/(1-2)p 即 =Kp/(4p+Kp)1/2 (3 分) 定温下改变压力, K p 不变 ,若增大总压力, 则解离度变小,平衡向 N2O4 方向移动。 (2 分) 32. 5 分 (2445)答 在未通入 HCl(g)前,该体系中 NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) s=3 , R=1 , R=1 按相律 f=(s-R-R)- +2=(3-1-1)-2+2=1 所以,指定温度后,压力也就不能改变了。 (1 分) 但当外面再通入 HCl(g)后,体系 p(HCl)p(NH 3) 不再保持 11,R =0, 则 f=(s-R-R)- +2=(3-1-0)-2+2=2 (2 分) 说明此时 T,p 都可独立改变 ,即在指定温度下,体系的压力可以不同仍保持此多相平衡。 (2 分)
