广西大学物理化学期末试题10

1试题十一．名词解释（3分）标准摩尔生成自由焓，热力学第三定律，相二．单项选择（30分）1.气体液化的条件是[]A.cc,ppTTB.cc,ppTTC.TppT,1rD.1,1rrpT2.两种物质处于相对状态，则它们的[]A.温度相同B.压缩因子相同C.密度相同D.mpV相同3.mol1理想气体,,,111TVp分别经过绝热可逆膨胀到222,,TVp；绝热恒外压膨胀到/2/2/2,,TVp。若/22pp，则[]A.2/22/2,VVTTB.2/22/2,VVTTC.2/22/2,VVTTD.2/22/2,VVTT4.某物质B的标准摩尔燃烧焓为1mcmolkJ200)K15.298(H，则该物质B在298.15K时燃烧的反应标准摩尔焓变mrH为[]A.–2001molkJB.01molkJC.2001molkJD.401molkJ5.下列哪个不是理想气体的性质[]A.0SpHB.0HpTC.0TppCD.0)(TppV6.理想气体的绝热自由膨胀[]A.0UB.0FC.0SD.0G7.H2和O2在绝热恒容的钢瓶中发生反应[]A.0UB.0HC.0SD.0G8.对封闭单组分均相系统且0fW时，TpG的值应是[]A.0B.0C.=0D.以上三种情况无法判断29.第二用动机的效率[]A.等于零B.等于C.小于零D.等于110.对于一定的体系，下列何式不正确[]A.C,,BBnpTnGB.C,,BBnVTnVVC.CC,,B,,BnVSnpTnUnGD.BBVnV11.A、B形成理想溶液，若体系中无气相，一定有[]A.压力低于露点压力B.温度高于露点温度C.温度高于泡点温度D.压力高于泡点压力12.00.1(g),NHS(g)HHS(s)NH324K，该温度下，当kPa50SHNH23pp时，HSNH4的量将[]A.减少B.增加C.不变D.不能确定13.实际气体化学反应体系中哪种平衡常数只与温度有关[]A.pKB.yKC.cKD.fK14.理想气体化学反应平衡（0B）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15.糖水的质量摩尔浓度1Bkgmol50.0b，则其摩尔分数浓度xB为[]A.3109.6B.3109.7C.3109.8D.3109.916.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17.A、B二组分组成理想溶液，在一定温度下，若BApp，则[]A.AAxyB.AAxyC.AAxyD.无法判断18.一定温度下，二元理想溶液中，ABpp，则xB增大时，泡点压力[]A.不变B.减小C.增大D.不一定19.反应(g)COCaO(s)(s)CaCO23达到平衡时，其自由度f为[]3A.0B.1C.2D.320.101325Pa、-5℃的过冷水变成101325Pa、-5℃时的冰，判断该过程能否自发进行的判据是[]A.0GB.0FC.0体SD.0环S三．填空画图（19分）1.某气体服从状态方程),0(m常数bbpRTpV，若该气体经恒温可逆膨胀，其内能变化U_______________________。2.根据热力学关系式VpTSFddd写出对应的麦克斯韦关系式_________________。3.公式VQU的应用条件是____________、____________、____________。4.理想气体反应yKK______________，=nK______________。5.路易斯-兰德尔逸度规则为_________________________________。6.理想气体混合物中组分B的化学势B与温度T及组分B的分压pB的关系是B=________，其标准态为_________。7.在恒压下，A、B两组分的气—液T—x—y平衡相图中，当浓度BBAA,yxyx时，Bb,Ab,Bb,Ab,,,BBAATTTTTTyxyx并，请（1）画出此T—x—y相图的示意图；（2）画出此体系的p—x—y相图的示意图。8．要通过节流膨胀达到致冷的目的，则工作介质的TJ应______________。9．若系统的、两相中都有组分B，则系统的、两相平衡条件是_________；等温等压下反应HMBAhmba的平衡条件是_________________。10．2CO(g)(g)O2C(s)2在298K，101325Pa下反应时，其反应恒压热效应kJ221pQ，在此条件下，VQ________。11．由克拉佩龙方程导出克－克方程积分式所做的三个近似处理是__________；_________；_________。4四．计算题（48分）1．100,Pa101325,mol1℃的液态水恒温反抗50kPa的外压，气化为100℃、50kPa的水蒸气。求此过程的FGSUHWQ,,,,,,。（已知100℃、101325Pa时水的气化热为40.61molkJ，气体视为理想气体，液体体积可忽略，要求设计出过程）。2．反应O(g)3H(s)CuSOO(s)3HCuSO2424在25℃和50℃的pK分别为610和410，反应的0m,rpC。（1）计算此反应在50℃时的mrmrmr,,SHG；（2）为使(s)molCuSO01.04完全转化为O3HCuSO24，至少需要把多少摩尔水蒸气通入25℃，3dm2V的烧瓶中？3．苯的正常沸点是80℃，甲苯于100℃时饱和蒸气压为74.5kPa，苯、甲苯构成理想溶液，今将含苯为0.325（m、f）的苯、甲苯混合气于100℃下加压，求压力多大时，气相摩尔数和液相摩尔数相等？4．从热力学基本方程出发，证明理想气体0TpH。5参考答案一、名词解释标准摩尔生成自由焓：标准状态（pT,）下，由稳定单质生成mol1指定相态物质的反应自由焓变。热力学第三定律：0K时，纯物质完美晶体的熵为零。相：体系中物理性质和化学性质完全相同的均相部分。二、单项选择1．C；2．B；3．B；4．A；5．A；6．A；7．A；8．B；9．D；10．B；11．D；12．A；13．D；14．B；15．C；16．B；17．A；18．C；19．B；20．A。三、填空画图1．0U；2．VTTpVS；3．封闭体系；0fW；恒容；4．BBBpnpKppKKny；5．BBBBBypγpγf；6．ppRTBBBln；标准态为温度T，压力p下的纯理想气体；7．TABpTb,ATb,BxB,yBpABxB,yBpApB**TT-x-y图p-x-y图68．0TJ9．βBαB；HMBAhmba；10．kJ4.223VQ11．气体视为理想气体、忽略液体或固体的体积、相变焓不随温度而变化。四、计算证明题1．解：kPa50C,100O(g)molH1Pa101325,C100)O(lmolH12kPa502SUp恒T,p,H1,S1恒TH2,S2C,101325Pa100O(g)1molH2J6.3102.)(2sulgsunRTpnRTpVVpWkJ6.4021HHHkJ5.37)(nRTHpVHUkJ6.40kJ)]10.3(5.37[WUQ1121121K114.6JKJ5000101325ln314.8115.37340600lnppnRTHSSS2.26kJkJ)106.11415.3736.40(3STHG5.30kJkJ)106.11415.3735.37(3STUF2.解：（1）12mr1211lnTTRHKKK15.2981K15.32311010lnmr64RH)K15.323(molkJ4.147mr1mrHH71142mrmol24.74kJmolJ)10ln323314.8(ln)K323(KRTG11113mrmrmrKmol380JKmolJ15.32310)74.244.147()K323(TGHS（2）25℃63OH102ppKPa103OH2pmol101.84OHOH22RTVpnO(g)3H(s)CuSOO(s)3HCuSO24240.01mol4CuSO变成O(s)3HCuSO24需要消耗0.03mol的水，故至少应通入水蒸气的量：0.031molmol)0008.003.0(n3.解：对苯1*mvapmolkJ08.3188bTH12mvap*80*10011lnTTRHpp15.353115.3751314.81008.31atmln3*100p∴100℃时苯的蒸气压178.6kPaatm763.1*100plglg)()(1nnxznzynxppypxpxp苯苯苯苯苯＊苯苯苯＊甲苯＊苯）－（苯苯苯苯苯苯）－（xyxpypxx325.0325.03.17815.743.178解之6kPa.98p4．证明：pVSTHddd8恒温下两边同除dp：VTVTVpSTPHpTT（1）对于理想气体nRTpVpnRTVp（2）（2）代入（1）中，得到：0TpH证毕。