△△△△△△△ △△△△△△△ 准考证号和姓名必准考证号、 姓名、 学 须由考生本人填写 院和专业必须由考生 本人填写 准 考 证 号 ○○ 期期末试卷
课程名称: 物理化学A
考试时间: 120 分钟 考试方式: 闭卷 (开卷/闭卷)
(卷面总分100分,占总成绩的 60 %)
○○姓 名 ○○ 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 A.R/V B.0
C.R D.-R/p
7.在定温定压下,二组分混合形成理想溶液,下列哪个函数的变化值正确( ) A.ΔS=0 B.ΔH=0 C.ΔG=0 D.ΔA=0
-0.5
8.在2000K时,反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的Kp=6.443Pa,则在相同温度下,反应2CO2(g)= 2CO(g)+O2(g)的Kp值为( )
-12-1
A.6.443Pa B.6.443Pa
姓 名 学 号 △ △△△△△△ △ △△△△学院△△ 该考场是 专业 课混 考场。△△△ △△△△ △△△△△△△ 混编考场代号: 考 场 代 号: △△△△△△△ △△△△△△△ 座位序号由考生本人填写 座 位 序 号 得分 评卷人 △△△△△ △△ △△△△△△△ 题分 30 20 10 15 25 核分人 ○ 得分 复查人 ○ 得分 评卷人 一、选择题(每小题2分,共30分)
(
装
订1.在绝热箱中放置一隔板,左右两部分分别通入温度不同,压力不同的同种气体, 抽去隔板,以气体为系统,则( )
线 A. Q=0,W<0,ΔU>0 B. Q<0,W=0,ΔU<0 C. Q=0,W=0,ΔU=0 D. Q<0,W>0,ΔU=0
内 2.1mol水在373K,101325Pa下变成水蒸气,所做可逆功为W1,在319K,101325Pa 下变成水蒸气,所做可逆功为W2,两者关系正确的是( ) 不 A. W1=W2 B. W1>W2 要 C. W1 题 4.1mol理想气体,在TK时经一恒温可逆膨胀过程,则系统( ) ) A.ΔU>0 B.ΔS=0 ○ C.ΔS>0 D.ΔS<0 5.下列各式中,哪个是化学式( ) ○ A.?? ??U?????A? ??ni? B.???i? T,p,nj??n?T,V,nj○ ??H? C.?○?? D.???G????ni???T,p,nj??ni? ? T,V,nj ○6.对1mol理想气体,???S? ??V??为( ) T ○ C.2×6.443Pa-0.5 D.6.443-2 Pa 9.在101325Pa下,CaCO3的分解温度为1170K,该分解反应的压力平衡常数Kp为( ) A.小于1的纯数 B.101325Pa C.1 D.不能确定 10.100℃,105Pa的水蒸气变成100℃,5×104 Pa的水蒸气,该过程的ΔG与ΔA的关系是( ) A.ΔG=ΔA=0 B.ΔG=ΔA<0 C.ΔG<ΔA D.ΔG>ΔA. 11.某理想气体,其温度由298K升高到348K,经(1)绝热过程,(2)等压过程,则两过程的( ) A.ΔH1>ΔH2,W1 12.渗透压法经常用来测定高分子的分子量,下面哪一个因素不影响渗透压数值的大小( ) A.溶液中溶质的含量 B.溶质的分子量 C.溶剂的分子量 D.测量时的温度 13.二元合金处于最低共熔温度时,系统的自由度为( ) A.1 B.0 C.2 D.3 14.在抽空的密闭容器中加热NH4Cl(s),有一部分分解成NH3(g)和HCl(g),当系统平衡时,其组分数和自由度是( ) A.K=1,f=1 B.K=2,f=2 C.K=3,f=3 D.K=2,f=1 15.具有最高恒沸物C的A和B二组分系统,下列哪种蒸馏结果能得到纯A( ) A.含B量大于C的精馏物 B.含B量大于C的残留液 C.含B量小于C的精馏物 D.含B量小于C的残留液 得分 评卷人 二、简答题(每小题5分,共20分) ○○(装订线内不要答题)○○○○ ○ ○1.在105 Pa和100℃,1mol水经恒温可逆过程蒸发为水蒸气(设其为理想气体),因为这一过程中系统的温度不变,所以ΔU=0,Qp=∫CpdT=0。这一结论对否?为什么? 2.理想气体从V1自由膨胀(向真空膨胀)到V2,试判断该过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA,ΔG的数值是大于0,小于0,还是等于0? 3.为什么溶液中组分的化学势为μθ i=μi(T,p)+RTlnXi,则该溶液便是理想溶液? 上式中μθ i(T,p)的意义是什么? 4.反应Fe(s)+H2O(g)=FeO(s)+H2(g),在700K,Qp 得分 评卷人 三、相图分析(10分) Bi—Cd相图如下图所示。 1.据图填空。 区域 相态 相数 自由度 1 2 3 4 点E 2.怎样从含80í的Bi—Cd混合物中分离出Cd?能否将Cd全部分离出来? 得分 评卷人 四、推证题(15分) 1.????H???p????V?T???V?? (7分) T??T?V 2.试证明理想气体由状态V1,TI→V2,T2的任意过程的熵变?S?nCT2V,mlnT?nRlnV2 (8分) 1V1 得分 评卷人 五、计算题(25分) 1.1mol过冷水在-5℃,105 Pa下凝结为冰,其熵变为多少?已知冰的熔化热为 333.8J·K-1,水和冰的比热分别为4.184J·g-1和1.966 J·g-1 。(10分) 2.(1)在25℃,将1mol氧气(理想气体)从105Pa恒温可逆压缩至6×105 Pa,求 此过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔA,ΔG。 (2)自始至终用6×105 Pa的外压恒温压缩之,上述各热力学量又将如何? (15分) 物理化学A 试卷答案及评分标准 一、选择题(每小题2分,共30分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 C B C C B A B D B B C C B A C 二、简答题(每小题5分,共20分) 1.不对。(1分) ①恒温过程?U?0,只适用于理想气体简单状态变化,对相变过程不适用。(2分)②Qp??CpdT 只适用于无相变、无化学变化的简单状态变化,而相变有相变潜热。(2分) 2.Q?0 W?0 (1分) ?U?0 ?H?0 (1分) ?S?0 ?A?0 ?G?0 (3分) 3.①∵?i(sln)??i(g)???pi i(T)?RTlnp?对理想溶液p*i?pixi ∴ ??p*)?RTlni?i(sln)??i(Tp??RTlnxi??i(T,p)?RTlnxi (3分) ②??i(T,p)是标准态化学势,取xi?1即纯i作为标准态。 (2分)4. ?QarGm?RTlnK? 对此反应K??Kp ?QprGm?RTlnK P?Qp?Kp ??rGm?0 (2分) ? 正向反应自发,故FeO不会被还原 (3分) 三、相图分析(10分) 1.据图填空 区 域 相 态 相 数 自由度 1 l 1 2 2 l + Bi(s) 2 1 3 l + Cd(s) 2 1 4 Bi(s) + Cd(s) 2 1 点E l + Bi(s) + Cd(s) 3 0 (6分) 2.将混合物全部溶化,再逐渐降温,降到温度低于液相线EB时,即有Cd(s)析出。随温度下降,Cd(s)量增加。只要温度不低于E点温度,即可得到大量的Cd(s),但此法不能将Cd全部分离出来。(4分) 四、推证题(15分) 1.(7分) 证明:∵dH?TdS?Vdp ∴????H???p??=??T???S????V (3分) T??p?T又dG??SdT?Vdp ∴????S?????p??????V?T??T?? (3分) p∴??H?????p??= ?V?T???V?T??T?? (1分) P 2.(8分) 证明: V1,T1 V2,T2 △S1 △S2 V1,T2 (2分) ?S??S1??S2?nCT2V,mlnT?nRlnV2 (6分) 1V1 五、计算题(25分) 1.(10分) △S 解: Hθθ 2O(l). P.-5℃ H2O(s). P.-5℃ △S1 △S3 Hθθ 2O(l). P.0℃ H2O(s). P.0℃ (3分) △S2 ?S??S1??S2??S3 ??273Cp?m.l?Hm268268TdT ? T??Cpm.s273TdT (4分) ?4.184?18ln273268?333.8?18273?1.966?18ln268273 ?1.39?22.01?0.656 ??21.3(J?K?1) (3分) 2.(15分) 解:(1)理想气体 dT?0 ??U??H?0 (2分) Q?W?nRTlnP1P?1?8.314?298ln105??4.4?1035(J)( 2分) 26?10?G?nRTlnP2P??W?4.4?103(J) 1?A??nRTlnV2V?nRTlnP2?4.4?103(J) (3分) 1P1S?Qr??4.4?103???14.8(J.K?1T298) (2分) (2) U,H,S,A,G均为状态函数,故改变值与⑴相同 ??U??H?0 ?A??G?4.4?103(J) ?S??14.8(J?K?1) (2分) Q?W?Pe(V2?V1) ?P?RTRT?e???P?2P?? 1? ?6?105?8.314?298???11??6?105?105?? ??12.4?103(J) 4分)(
物理化学期末考试试卷及答案-(2)
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