………………… 2010 — 2011 学年 第 一 学期
化学与材料学院2009级材料专业 《物理化学》期末试卷A答案
… 栏 … … 号…学……题号 分数 评卷人 … 息 线…一 … …二 … … 三 … 信 名…姓…订四（1） … …四（2） … … 四（3） … …生 …四（4） … 装 级…五（1） 班… ）…五（2） 系…考（…总分 院…… … 复核人 … … … … … … … … ……试卷类别： 开卷（ ）闭卷（ √ ） 考试用时： 120 分钟 考试时间： 2011 年 1 月 12 日 上 午 考试地点： 文（ ） 注意事项 1.学生的院（系）别.专业.班级.姓名.学号必须填写在考生信息栏内指定的位置。 2.学生在考试之前必须填写考试时间和地点。 3.答题字迹要清楚，并保持卷面清洁。---精品---
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………… 一. 选择题（共10小题，每题1分，共10分；填上正确答案）
C. 转动配分函数 D. 振动配分函数
9. 理想气体反应达化学平衡A(g )+ B(g)3C(g)，若在恒温下维持总压不变加入一定量的惰性
1. 某气体的状态方程为pVm=RT+bp(b为大于零的常数)，此气体向真空绝热膨胀后的温度将( A )
… …… A. 不变 B. 上升 C. 下降 D. 不确定
… 栏…2. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在这容器中同时放入锌粒和盐酸，发生化学反
…应后活塞将上移一定距离，以锌粒和盐酸为系统，则 ( A )
号…A. Q < 0，W< 0，ΔU < 0 B. Q < 0，W= 0，ΔU > 0 学…… C. Q = 0，W< 0，ΔU < 0 D. Q = 0，W< 0，ΔU= 0
… 息 线 3. 1 mol A与 …n mol B组成的溶液，体积为0.65 dm3，当xB= 0.8时，A的偏摩尔体积VA,m= 0.090 … dm3·mol-1，那么B的偏摩尔V …B,m
为 ( A ) … A. 0.140 dm3·mol-1
B. 0.072 dm3·mol-1 … … C. 0.028 dm3·mol
-1
D. 0.010 dm3·mol-1
信 名…4. 下列过程中能适用方程 d lnp姓…订dT ? ?HRT 2 的是 ( A ) … A. I …2(s)
I2(g) B. Hg2Cl2(s)
2HgCl(s) … …C. C(石墨)
C(金刚石) D. N2(g,T1,p1)
N2(g,T2,p2)
… …5. 理想气体间的反应，以各种形式表示的平衡常数中，其值与温度和压力皆有关系的是 （D） 生 … … A. Kf B. Kc C. Kp D. Kx
装 级…6. 纯物质在恒压下G~T图正确的是 ( B )
班… ）… 系…考（…院……
…7. 二级相变的特征描述在下列说法中错误的是 ( D ) … … A. 无相变热 B. 相变时无熵变化 … … C. 相变时两相的密度相同 D. 相变时两相的热容相同
… …8. 在分子配分函数的表达式中与压力有关的是 ( B ) … … A. 电子运动的配分函数 B. 平动配分函数
……气体，则平衡将 ( A )
A. 向右移动 B. 向左移动 C. 不移动 D. 无法确定
10. 一个体积为V，粒子质量为m的离域子系统，其最低平动能级和其相邻能级间隔为 ( B )
A. B. C. D.
二．判断题（共10题，每题1分，共10分；对打√，错打×）
1. 系
统
熵
增
加
的
过
程
是
不
可
逆
过
程
。 ( × )
2. 绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大；等温.等压不做非体积功的条件下，封闭系统达平衡时
Gibbs
自
由
能
最
小
。 ( √ )
3. 任何溶质的加入都能使溶液的沸点升高。 ( × )
4. 理想气体的?S?nC?Vp,mln?2????p2?只适用于可逆过程。
?VnCV,mln??1??p1?( × )
5. 由纯组分混合成理想液态混合物时没有热效应，故混合熵为零。 ( × ) 6. 纯水在三相点和冰点时，都是三相共存，根据相律，这两点的自由度都应该等于零。 ( × )
7. 纯水的蒸气压为p*，若在水面上充入N2(g)以增加外压，则纯水的蒸气压下降。 ( × ) 8. A，B两液体混合物在T~x图上出现最低点，则该混合物对Raoult定律产生正偏差。 ( √ ) 9. 等边三角形坐标表示法中，若有一组系统，其组成位于平行于三角形某一边的直线上，则这一组系统所含由顶角所代表的组分的质量分数都相等。 ( √ ) 10. 在同温同压下，分子的振动特征温度越高，其对熵的贡献越大。 ( × )
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三．填空题（共10题，每题2分，共20分；在题中“____”处填上答案）
1. N2(M=28)分子的最概然速率与H2(M=2)分子在300K的最概然速率相同时的温度 4200K 。 2. 1 mol理想气体从相同的始态(p1，V1，T1)分别经绝热可逆膨胀到达终态(p2，V2，T2)，经绝热
不可逆膨胀到达终态(p2，V2，T2)，则T2 > T2，V2 > V2，S2
///// 解: ∵绝热可逆，∴Q=0（1分），ΔS=0（1分）
理想气体绝热可逆过程方程式：T1V1γ-1=T2V2γ-1，γ=Cp,m/Cv,m=3.5R/2.5R=1.4（1分） ?V1T2?T1??V?2??????1> S2，
?60??298????20?1.4?1?462.45K（2分）
H/ 2
> H2。(选填：“>”，“<”或“=”)
3. 由两种液体所形成的溶液中，组分的蒸气压对Raoult定律产生不大的正偏差。如果浓度用摩尔分数来表示，且选取纯液体为标准态，组分的活度系数必定 > 1；如果以组分在极稀溶液中服从Henry定律为参考态，则组分的活度因子必定 < 1。(选填：“>”，“<”或“=”）
… …4. 在288K时H2O(l)的饱和蒸气压为1702Pa，0.6mol的不挥发性溶质B溶于0.540kgH2O(M=18) … …时，蒸气压下降42Pa，溶液中H2O的活度系数γ水= 0.9948 。
… 5. 在理想气体的S~T图上，任一点上的恒容线与恒压线的斜率之比为 C …V/Cp 。
… 6. CaCO3(s)，BaCO3(s)，BaO(s)，CaO(s)和CO2(g)构成的多相平衡系统中的物种数S为 5 ， … 栏 … 组分数C为 3 ，相数Ф为 5 ，自由度f为 0 。
… 号… 7. 反应H2O(g) + C(s) = H2(g) + CO(g) , 在400℃时达到平衡，ΔrH?m=133.5kJ?mol-1，为使平衡向
学……右移动，可采取的措施有① 升高温度 ；② 降低压力 ；③ 恒压下充入惰性气体 ； … 息 线④ 增加水蒸气的压力 。
… … 8. 最低能量零点选择不同，则配分函数的值 不同 ，热力学能的值 不同 ，熵的值 相同 ，
… …定容热容的值 相同 。(选填：“相同”或“不同”)
… … 9. 300K时，当分布在J=1转动能级上的分子数是J=0能级上的3e-0.1倍时，其分子的转动特征温
信 名……度
为 15K 。
姓订 … 10. 已知CO的转动惯量I=1.45×10-46kg?m2，k=1.38×10-23J?K-1，h=6.626×10-34J?s，则CO的转
… …动特征温度
为 2.78K 。
……四. 计算题（共4小题，共50分）
…生 …1. (15分) 2mol、298K、60dm3的O2(g)经绝热可逆压缩到20dm3，试求该过程的Q、W、ΔU、ΔH、 … 装ΔS、ΔG、ΔA和ΔSiso。设O2为理想气体，S?
m (O2,g)=205.14J?K
-1
?mol-1，Cp,m(O2,g)=3.5R
级…班… ）…… 系…考（院…… p1=nRT1/V1=2×8.314×298/60=82.58kPa（1分）
ΔU=nCv,m(T2-T1)=2×2.5×8.314×(462.45-298)= 6836.2J（1分） ΔH=nCp,m(T2-T1) =2×3.5×8.314×(462.45-298)= 9570.7J（1分）
W=ΔU= 6836.2J（1分）
????S???V?nR（1分） ??p??????????T??Tpp SnS?
p182.581=m+?p??nRpdp?2?205.14?2?8.314ln100?413.46J?K-1（2分） ΔG=ΔH -Δ(TS)=ΔH-S1(T2-T1)= 9570.5-413.46×(462.45-298)= -58423J（1分） ΔA=ΔU-Δ(TS)=ΔU-S1(T2-T1)=6836.2-413.46×(462.45-298)= -61157.3J（1分） ΔSsub=0，ΔSiso=ΔSsys+ΔSsub =0（1分）
2. (10分) 288K时，1molNaOH溶解在4.56molH2O中，所形成溶液的蒸气压为596.5Pa，同温下水的饱和蒸气压为1705Pa，纯液体水为标准态，求（1）溶液中水的活度；（2）在溶液中和纯水中，水的化学势相差多少？
解：(1) ap水水?p*?596.5?0.35（4分） 水1705 (2)?,p)??*水(T水(T)?RTlna水?8.314?288?ln0.35??2513.7J?mol?1(6分)
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《.物理化学》期未试卷A答案
