物化试卷3

本试卷共七道大题，满分100分。一、单选题（每题只有一个正确答案，本大题30分，每小题3分）1.在恒温100℃的带活塞汽缸中，放有压力为101.325kPa的饱和水蒸气。于恒温下压缩该水蒸气，直到其体积为原来体积的1/3，此时缸内水蒸气的压力为（C）A.303.975kPaB.33.775kPaC.101.325kPa.D.数据不足无法计算2.在一定的T、P下某真实气体的Vm大于理想气体Vm，该气体的压缩因子Z（A）A.＞1B.＜1C.=1D.无法确定3.公式△H=QP的条件是（A）A．不做非体积功的恒压过程B．外压等于系统压力的可逆过程C．无相变化，无化学变化的恒压过程D．恒温恒压化学变化过程4.被绝热材料包围的房间内放有一电冰箱，将冰箱门打开的同时供以电能使冰箱运行，室内的温度将（B）A.逐渐降低B.逐渐升高C.不变D.不能确定5.以汞作为工作物质时，可逆卡诺热机效率为以理想气体作为工作物质时的（D）A.1%B.20%C.50%D.100%6.液体苯在其沸点下恒温蒸发，此过程的S为（A）A.大于零B.小于零C.等于零D.不能确定7.下列反应ＣＨ4（ｇ）＋２Ｏ2（ｇ）====ＣＯ2（ｇ）＋２Ｈ2Ｏ（ｇ）在298.15K下，与的差值为（A）A.0kJ·mol-1B.2.48kJ·mol-1C.7.44kJ·mol-1D.不能确定8.在一定温度下，P*B＞P*A，由A和B形成的理想液态混合物，当气-液两相平衡时，气相的组成yB和液相的组成xB的关系是（A）A.yB＞xBB.yB＜xBC.yB=xBD.不能确定9.胶体的电泳现象表明（B）A.分散介质不带电B.胶体粒子带有大量的电荷C.胶团带电D.胶体粒子处于等电状态10.一个热力学体系经过一个循环过程，则（D）A.△G=0;△S、△H、△U≠0B.△G=0，△U=0；△S≠0，△H≠0C.只有△S≠0D.四个函数变化值均为零二、填空题（本大题30分，每空2分）1.真实气体节流膨胀过程，其Q=0;H=0。（填﹥0；﹤0或=0）2.1mol某理想气体在恒压下温度升高1K时，则此过程的体积功w–8.314J。3.范德华方程式中的b代表由于分子本身体积所引起的修正4.在封闭容器中水、水蒸气和冰三相程平衡时，此系统的自由度F=0。5.物质的量为1mol的某理想气体，从体积V1的始态分别经绝热可逆膨胀过程和恒压膨胀到同一状态P1、V2、T2，则W(绝热)﹥W（恒压）。（填﹥0；﹤0或=0）6.1mol单原子理想气体从同一始态体积的V1开始，经历下列过程后变为10V1，若经历的是绝热自由膨胀则△S为19.14J·K；若经历的是恒温自由膨胀则△S为19.14J·K。7.已知A、B两种气体临界温度的关系为TC(A)＞TC(B)，则两气体相对易液化的气体为A8.在抽空的容器中，放入过量的NH4HCO3(S)并发生下列反应NH4HCO3(S)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)此平衡系统的组分数C=1;自由度F=1。9.在常压下，将蔗糖溶于纯水中形成一定浓度的稀溶液，冷却时首先析出的是纯冰，相对于纯水而言将会出现：蒸气压下降；10.在T、V恒定的容器中含有A和B两种理想气体，A的分压和分体积分别为PA和VA，若往容器中再加入5mol的C理想气体，则A的分压为PA不变。11.已知Na２CO３（ｓ）和H２O（ｌ）可形成的水合物有三种：Na２CO３·H２O（ｓ），Na２CO３·7H２O（ｓ）和Na２CO３·10H２O（ｓ）试问：(1)在101325Pａ下，与Na２CO３水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可有1种(2)在293.15K时，与水蒸气平衡共存的含水盐最多可有2种.三、判断题（本大题10分，每小题2分）1.因为V（体积）具有广度性质，所以Vm（摩尔体积）也具有广度性质。（×）2.若一个过程是可逆过程，则该过程中的每一步都是可逆的。（√）3.液态水的标准摩尔生成焓，在数值上等于同温度下氢气的标准摩尔燃烧焓。（√）4.当热由体系传给环境时，体系的焓必定要减少。（×）5.热力学第三定律告诉我们“0K时，任何物质的熵等于零”。（×）四、计算题（本题15分）已知水在100℃，101.325kPa下蒸发热为vapH=40.66kJ·mol-1，求1mol，100℃，101.325kPa的水变为100℃，0.5×101.325kPa的水蒸气的U，H，S，A与G。解：H1=40.66kJH2=0（理想气体恒温过程）H=H1+H2=40.66kJU1=H1-(pV)=H1-p(Vg-Vl)=H1-pVg=H1-nRT=40.660J-1×8.314Jmol-1K-1×373.15K=3.756kJU2=0U=U1+U2=3.756kJ12118.1145.01ln314.815.37340660lnKJppnRTHSA=U-TS=-5260JG=H-TS=-2160J五、计算题（本题15分）1molN2(g)可视为理想气体，在恒定压力101.325kPa下，由298.15K加热至498.15K。已知N2(g)的定压摩尔热容为CP,m=29.1J·K-1·mol-1,N2(g)在298.15K时的标准摩尔熵为S=191.49J·K-1·mol-1。试计算该过程的△G.和△A。解：△U=nCv,m(T2-T1)=n(Cp,m-R)(T2-T1)=[1×(29.10-8.314)×(498.15-298.15)]J=415JH=nCP,m(T2-T1)=[1×29.10×(498.15-298.15)]J=5820J1molH2O(l)373.15K，P1=101.325kPa1molH2O(g)373.15KP2=0.5×101.325kPa1molH2O(g)373.15KP1=101.325kPaU，H，S，A，,G(2)(1)S=nCP,mln(T2/T1)=[1×29.10×ln(498.15/298.15)]J·K-1=14.94J·K-1S1=nS(298.15)=(1×191.49)J·K-1=191.49J·K-1S2=S1+S=(191.49+14.94)J·K-1=206.43J·K-1△A=△U-(T2S2-T1S1)=[4157-(498.15×206.43-298.15×191.49)]J=-4.158×104J=-41.58kJ△G=H-(T2S2-T1S1)=[5820-(498.15×206.43-298.15×191.49)]J=-3.992×104J=-39.92kJ