物理化学(上)试题

(应用化学、材料化学专业用)

一、单项选择题（25分）

1. 理想气体的压缩因子Z ( )

a. Z?1b. Z?1c. Z?1d. 随所处状态而定 2. 实际气体的压缩因子Z ( )

a. Z?1b. Z?1c. Z?1d. 随所处状态而定 3. 封闭体系经过一个循环过程后，则 （ ）

a. 体系的熵增加 b. U = 0 c. Q = 0 d. 体系的T、p都不变 4. 理想气体经过绝热可逆膨胀过程 （ ） a. ?U?0b. ?H?0c. ?S?0d. ?G?0

5. H2O(l)与H2O(g)成平衡的体系，其自由度数f = 1, 意味着体系的 （ ） a. 温度一定 b. 压力一定 c. 组成一定 d. 温度、压力只有一个是独立变量 6. 如下图所示，体系从状态A变化到状态B，经历两条不同的途径，

(1)BA(2)

下式中那个不正确? （ ） a. Q1?Q2W1?W2b. Q1?W1?Q2?W2

?H1??H2d. ?U1??H2??U2??H1 c. ?U1??U27. A与B形成理想溶液，则 （ ）

a. 溶剂分子与溶质分子间作用力为零 b. 该溶液沸点升高 c. 溶液中的两组分可通过精馏进行分离 d. ?mixS?0

**p?pAB8. A与B形成理想溶液，某温度T下，已知相同数量的A与B形成的体系在

该温度T及压力p下达到气液平衡, 温度不变若对体系加压时，则 ( ) a. yA增大，xA增大 b. yB增大，xB增大 c. yA增大，xA减小 d. yB增大，xB减小

9. 三组分体系最多有几相平衡共存? （ ）

a. 5相 b. 4相 c. 3相 d. 2相

10. A和B形成的溶液产生一般负偏差, 则一定压力下，A和B形成的溶液的沸点 （ ）

a. 一定大于纯A的沸点 b. 一定大于纯B的沸点

c. 一定在A和B的沸点之间 d. 一定小于纯A的沸点也小于纯B的沸点 11. 1摩尔理想气体经过节流膨胀过程后 （ ）

a. ?S?0b. ?F?0c. ?G?0d. ??0

12. 在恒温恒压不做其它功条件下，一封闭体系经过自发过程并在该条件下达到平衡，则

体系的吉氏自由能值（G值） （ ） a. 达最大 b. 达最小 c. 不能确定 d. 不变

13. 化学反应的恒压热 （ ）

a. 大于恒容热 b. 等于恒容热 c. 小于恒容热 d. 前三者皆有可能

14. 水与苯胺部分互溶，相同质量的水和苯胺一定温度下分成平衡的两个液层。今向该体 系中加入一些水后重新分成两个液层，则 （ ）

a. 两液层中水的浓度都增大 b. 两液层中水的浓度都减小 c. 两液层中水的浓度都不变 d. 以上三者皆有可能

15. 一定温度压力下，反应aA?bB?lL?mM自发向右进行的条件是 （ ）

???Q?K?G?0?Gppa. rmb. c. rm?0d.

???vB?B?0B

p,m16. 用基尓霍夫公式

求 （ ）

?rHm(T)??rHm(298K)??T298K?vC(B)dT计算反应热时要

a. 反应恒容 b. T>298K c.

?vCBp,m(B)?0d. 298K~T无相变化

17. H2和O2在绝热恒容的钢瓶中发生反应 （ ）

a. ?U?0b. ?H?0c. ?S?0d. ?G?0 18. 对于一定的体系，下列何式不正确? （ ）

a.

?B????n???B?T,p,n??G?C??V?VB,m????n??B?T,V,nC?b. ????S,V,nCd. V??nBVB,m

??G???n?Bc.

???U??????T,p,nC??nB19. 冰的熔点随压力的增加而 （ ）

a. 升高 b. 降低 c. 不变 d. 无法判断 20. 理想气体化学反应（

??B?0）平衡的体系中，下列哪一条件下体系中加入惰性气

体时平衡不会移动？ （ ）

a. 恒温恒压 b. 恒温恒容 c. 任意 d. 绝热恒压

21. 100?C、1atm下，水汽化为相同温度压力下的水蒸汽，则 （ ）

W??nRTlna.

V2V1b. W??p?Vc. W??Ud. W?0

22. 气体热力学标准态为 （ ）

a. 25℃、100kPa状态 b. 273.15K，101325Pa，理想气体状态 c. 100kPa，纯理想气体状态 d. 25℃，100kPa纯理想气体状态 23. 对组成改变、Wf = 0的封闭体系，下面式子中正确的是 （ ）

dG??SdT?Vdp?a. dG??SdT?Vdpb.

dH?TdS?Vdp?c. dU?TdS?pdVd.

?vBB?B

??dnB

24. 化学反应的?rGm （ ）

a. 与反应式写法有关 b. 与反应体系所处状态有关 c. 随反应进度而变化 d. 前三种说法都对 25. 反应

CaCO3(s)?CaO(s)?O2(g)的平衡体系，温度一定，增加体系的压

力，则 （ ） a.

K?p增大 b.

Kp增大 c.

Kc增大 d. Kx减小

二、填空题（28分）

1. 热力学第二定律的经典表述之一开尔文说法是 ；

熵增加原理可表述为 ；用公式表示为 。

**????RTlnx?BB，B指 2. 理想稀溶液中溶质B化学势的表达式为 B状态的化学势。

3. 一定温度压力下，4mol苯和6mol甲苯混合形成理想液态混合物，此混合过程的

ΔmixH= ；ΔmixV= ；ΔmixS= 。

4. 15℃时，一定量的非挥发性溶质溶于水，测得溶液的蒸气压为595.8Pa，15℃时纯水的

*pH?1956Pa2O, 则溶液中水的活度为 ，在溶液中和在纯水中水的化学势的差值是 。

dlnp?vapH?dTRT2，此式适用于 平衡 及气体近似为 的条件。5. 克劳修斯—克拉佩龙方程

6. 反应C(s)?H2O(g)?CO(g)?H2(g)，在400℃时达到平衡，已知

??rHm?133.5kJ?mol?1，为使平衡向右移动，可采取的措施主要有 ， ， ， 等。

7. 已知A和B形成的溶液产生最大负偏差，一定温度下，其p-x-y相图如下：

pT*pBTp*pAeAzBBA

（1）指出该p-x-y相图中自由度数f=0 的点；

（2）试在右图中画出其T-x-y示意图；

（3）若想通过精馏分离得到纯B组分，对溶液组成有何要求？

B

三、计算题（47分）

1．1mol液体水在100 ?C、101.325kPa下，向真空膨胀变为相同温度压力下的水蒸汽，水蒸

汽可视为理想气体，液体水的体积可忽略。求该过程的W、Q及体系的?U、?H、?S、?F及?G，并判断过程的方向。已知100 ?C、101.325kPa下水的蒸发焓

??vapHm(H2O)?40.6kJ?mol?1 （15分）

**p?283.7kPap?50.66kPa。现有3mol AB2. A和B两组分可构成理想溶液，100℃时,

A和5 mol B在100℃、101.325kPa下达到气液两相平衡，求：①该平衡体系的液相组成xA和气相组成yA；②该平衡体系气、液两相的数量分别是多少摩尔？③欲使此体系

全部变成气相，应怎样控制体系的压力？ （15分）

3．已知理想气体反应

(CH3)2CHOH(g)?(CH3)2CO(g)?H2(g)在457.4K时的

K?,p?0.36（1）导出

-1-1??1?C?4.0J?mol?K?H?61.5kJ?mol,在298K时的rm反应的rp。

lnK?p?f(T)的关系式；（2）计算500K时反应的

K?p。 （10分）

4．在300K时，液态A的蒸气压为37.33kPa，液态B的蒸气压为22.66kPa，当2molA和

2molB混合后，液面上蒸气的压力为50.66kPa，在蒸气中A的摩尔分数为0.60。设蒸气