参考答案
一、选择题 ( 共 7题 13分 ) 1. 2 分 (0085)
[答] (C)
2. 2 分 (1032)
[答] (D) 因为 (?T/?p)S = T/Cp×(?V/?T)p= V/Cp
3. 1 分 (1783)
[答] (A) μ(纯水) >μ(糖水中水) 水从 (B) 杯向 (A) 杯转移。
4. 2 分 (0675)
[答] (C)
5. 2 分 (3286)
[答] (C)
6. 2 分 (1031)
[答] (A)
7. 2 分 (1247)
[答] (D)
二、填空题 ( 共10题 22分 ) 8. 5 分 (3048)
[答] (1) 1 (2) 2 (3) 1 (4) 小 (5) 83.33 kPa
9. 2 分 (0479) [答] 0.5×(1)+1.5×(2)-(4)+3×(3)
Al(s)+(3/2)Cl2(g)=AlCl3(s)
Δf H$m(AlCl3,s)=-673.5 kJ·mol-1
10. 2 分 (0859)
[答] (1) ΔU = 0 (2) ΔG = 0 (3) ΔU = 0 , ΔS = 0 , ΔG = 0
11. 2 分 (1941)
[答] (1) 大 (2) 等于
(2分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) 12. 2 分 (1941)
[答] (1) 大 (2) 等于
13. 2 分 (0382)
[答] 一定大于 (因为H=U+pV);一定大于;因为ΔH=ΔU+ (Δn)RT,而Δγ为正。 14. 2 分 (0775)
[答] (A) >
(B) < (C) < (D) <
15. 2 分 (0481)
[答] ΔrUm=-4816 kJ·mol-1 ΔrHm=-4826 kJ·mol-1
16. 2 分 (9106)
[答] 等温 等压 不做非体积功(即Wf=0)
17. 1 分 (0274)
[答] ΔU=0,ΔH=0
三、计算题 ( 共 8题 ,40分,19、20题任选一题) 18. 5 分 (2342) 答:S=6
6种物质存在如下化学平衡:
CO(g)?H2O(g)?CO2(g)?H?Ni(2(g)s) NiO(s)?CO(g)?CO2(g)(g) 其中仅有两个化学平衡是独立的,故 NiO(s)?H2(g)?Ni(s)?H2O
所以,组分数为 R?2,R'?0
C?S?R?R'?6?2?0?4 此时??3
则f?C?Φ?2?4?3?2?3
19. 10 分 (1809)
[答] (a) p = p*AxA+ p*
BxB 5.33×104 Pa = 0.75 p*A+ 0.25 p*
B ------------- (1) 6.13×104 Pa = 0.5 p*A+ 0.5 p*
B ------------- (2) 联立 (1) 式与 (2) 式得: p*A= 4.53×104 Pa p*B= 7.73×104
Pa (b) yB(I) =p*BxB(I)/p(I) = 0.36 (c)?mixGm(I)?RT?nBBlnxB = -5984 J·mol (d) p(Ⅲ)=p*AxA(Ⅲ) +p*BxB(Ⅲ)= 6.66×104
Pa 20. 10 分 (1925)
[答] (1) μA= (?G/?nA)T,p,nB (1分)
(1分) (0.5分) (0.5分) (1分) (4分) (1分)
(2.5分) (2.5分)
(2.5分)
(2.5分)
= μA+ RT{lnxA+ nA[1/nA- 1/(nA+ nB)] - [nB×1/(nA+ nB)]} + cnB2/(nA+ nB)2
=μA+ RTlnxA+cnB2/(nA+ nB)2 (4分) (2) 与μA=μA+ RTln(xAγA)=μA+ RTlnxA+ RTlnγA 比较
$$$$?A= exp[cnB2/RT(nA+nB)2]=exp(cxB2/RT) (4分) ?A= 1,必须使 c= 0
$$ (3) 要使
则 G =nAμA+nBμB+RT(nAlnxA+nBlnxB) (2分)
21. 5 分 (0268)
[答] ΔU=nCV,m(T2-T1)=(CV,m/R)(p2-p1)V=5726.0 J
22. 5 分 (0874)
[答] ΔU = ΔH = 0 (1分) W = Q = -3.5 kJ (1分) ΔS= QR/T = nRln10 = (19.14n) J·K-1 (2分) ΔG = ΔF = -TΔS = (-5.7n) kJ (1分)
23. 5 分 (1260)
[答] (1) (??l/?p)T -(??s/?p)T =Vm(l,H2O)-Vm(s,H2O) = -1.63×10-3 dm3·mol-1 (3分) (2) (??g/?p)T -(??l/?p)T =Vm(g,H2O)-Vm(l,H2O) =-11.32×10-3 dm3·mol-1 (2分)
24. 5 分 (9003)
[答] 终态的体积为: V2= nRT2/p2 = (1mol) (8.314 J·K-1·mol-1) (300 K) / (202.65 kPa) = 12.43 dm3 (1分)
该过程中体系的熵变为: ΔS = n{CV,m ln(T2/T1) + Rln(V2/V1)}
= nR{2ln(T2/T1) + ln(V2/V1)} (2分) =(1mol)(8.314 J·K·mol){ln(12.43 dm/22.4 dm)+ln(303 K/273 K)}
-1
= - 3.60 J·K (2分)
25. 5 分 (2540)
[答] 根据克劳修斯-克拉贝龙方程 lg(p/Pa)=- ΔvapHm/(2.303RT)+C (2分) 和题中给出的蒸气压公式比较得: ΔvapHm/2.303R=2001K 所以 ΔvapHm=2.303×(8.314 J·K-1·mol-1)×(2001 K) =38310 J·mol-1 (3分)
四、问答题 ( 共 5题 25分 ) 26. 5 分 (0283)
[答] (1) 因为U=H-pV
所以(?U/?V)p?(?H/?V)p?p?(?H/?T)p(?T/?V)p?p
-1
-1
3
3
332 ?Cp(?T/?V)p?p
(2) (?U/?p)V?(?U/?T)V(?T/?p)V?CV(?T/?p)V
27. 5 分 (1116)
[答] (a) 因为 dH = TdS+Vdp 所以 (?H/?V)T= T(?S/?V)T+ V(?p/?V)T = T(?p/?T)V+ V(?p/?V)T (2分) (b) (?H/?V)T= T(?S/?p)T+ V = V-T(?V/?T)p (1分) (c) 因为 (?H/?V)T= T[(?(nRT/V)/?T]V+ V[?(nRT/V)/?V]T
= 0
(?H/?p)T = V - T[?(nRT/p)/?T]p= 0
所以,理想气体的H与p,V无关,仅仅是T的函数。 (2分)
28. 5 分 (1181) [答] ΔvapHm= 88 J·K-1·mol-1×342 K = 30096 J·mol-1
由克劳修斯-克拉贝龙公式算出 60.795 kPa,正己烷的沸点为326 K。可见该压力下 323.15 K 时正己烷呈液态。
29. 5 分 (2449)
[答] 体系的组分数 C=s-R-R'=3-1-0=2 , (1分) 自由度数 f=C-Φ+2=2-3+2=1 , (2分) 当f=0时,相数最多,故0=C-Φ+2=2-Φ+2 解得Φ= 4 (2分)
30. 5 分 (2099)
[答] (1)对 (1分)
(2)错。NaCl在水中解离后粒子数增加一倍,其渗透压大于0.01mol?kg糖水溶液。
(2分) (3)肥料中或盐碱地中盐类浓度大于植物中盐类浓度时,水分通过植物细胞膜从植物向土壤反渗透,致使植物枯萎甚至烧死。 (2分)
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