物理化学--华东理工大学(3)--《物理化学》上册期中考试试卷及答案

1华东理工大学2006–2007学年第二学期《物理化学》课程期中考试试卷2007.4.27开课学院：化学与分子工程学院考试形式：闭卷所需时间：120分钟考生姓名：学号：班级：任课教师：题序一二三四五六七总分得分评卷人一、选择题（20分）1．“孤立系统是一个恒热力学能的系统”这一说法是（）的。A．正确；B．不正确；C.不一定正确2．下列三种说法中，何者是正确的？（）A．实际气体的压缩因子不可能等于1；B．理想气体的压缩因子一定等于1；C．压缩因子等于1的气体必定是理想气体3．甲、乙、丙三种物质的临界温度分别为343.05K、373.65K和405.65K，相对而言何者最易液化？（）A．甲物质；B．乙物质；C．丙物质4．临界点的数学特征是（）。A．0TVp，)(0c22TTVpT；B．0VTp，)(0c22VVTpV；C．0TVp，)(0c22TTVpT5．超临界流体的粘度接近于（）的粘度。A．饱和液体；B．饱和蒸气；C．固体6．关于焦耳－汤姆逊实验和焦耳－汤姆逊系数JT，下列说法中不正确的是（）。A．焦耳－汤姆逊实验结果表明实际气体的焓不只是温度的函数；B．JT总是大于零；C．焦耳－汤姆逊节流过程是恒焓过程7．对于恒温恒容和只做体积功的过程，可用下面哪个状态函数的变化作为过程可逆性的判据？（）A．热力学能U；B．吉氏函数G；C．亥氏函数A8．下面的叙述何者是不正确的？（）A．不可逆过程发生的实质可归结于能量品位的降低；2B．凡是不违背能量守恒原理的过程都能发生9．对于循环过程，下列说法和式子中不正确的是（）。A．0,0,0,00,ΔGASHU；B．Q+W=0；C．Q和W分别都等于零10．工作在300K和800K两个热源间的热机，以可逆热机的效率为最大，此说法（）。A．正确；B．不正确；C．不一定正确11．关于热容，下列说法不正确的是（）。A．热容是物质的特性；B．物质的热容与其聚集状态无关；C．对于理想气体RCCVPm,m,12．下列说法中不正确的是（）。A．H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于H2O(l)的标准摩尔生成焓；B．H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于H2O(g)的标准摩尔生成焓；C．标准摩尔燃烧焓与物质的聚集状态有关13．1mol氮气和另外2mol氮气在恒温恒压下混合，则混合熵变（）。A．大于零；B．等于零；C．小于零14．在T－S图上描述可逆绝热过程和恒温可逆过程，下列说法正确的是（）。A．绝热可逆线为垂直于S坐标的直线；B．恒温可逆线为垂直于S坐标的直线；C．绝热可逆线为垂直于T坐标的直线15．对于理想气体，下面式子中不能成立的是（）。A．TTSHSU；B．TTVHVU；C．PPTHTU16．下列说法中不正确的是（）。A．绝热可逆过程的S总是等于零；B．绝热不可逆过程的S总是等于零17．下列哪个式子是不正确的？（）A．dddUTSpV；B．dddHTSVp；C．pVTSHddd－18．对于恒压绝热条件下的化学反应，下列式子正确的是（）。A．0ΔH；B．0ΔS；C．0G19.范德华方程中的2m/Va项（）。A.是对压力的校正；B.是对分子体积的校正；C.是对温度的校正；D.没有物理意义20.化学反应的恒压热pQ与恒容热VQ之间的换算关系为（）。A、RTnQQVp)g(；B、RTnQQVp)g(；3C、VpQQ；D、nRTQQVp二、（10分）(1)试证明VVVpTCpU（4分）(2)已知pVVpTVTpTCC，试证明对于理想气体nRCCVp（6分）三、（17分）1mol双原子理想气体由300K、4MPa的初态先在MPa1的恒定外压下绝热膨胀到2MPa的中间状态，再绝热可逆膨胀到1MPa的终态。已知RCV5.2m,。(1)试求中间状态和终态的温度2T和3T。（9分）(2)试求总过程的UΔ和SΔ。（8分）4四、（16分）200℃时，用镍作催化剂苯可与氢发生加成反应生成环己烷：(g)HC(g)3H(g)HC126266已知数据如下：物质1mfmolkJK)15.298(H11mmolKJK)15.298(S(g)HC6682.93269.31(g)H20130.684(g)HC126-123.14298.35在25~200℃温度范围内，该反应的11m,rmolKJ12.48pC，气体服从理想气体状态方程。试求反应在200℃时的mrH、mrS、mrG。5五、（15分）物质A的正常沸点为58.15℃，在此温度下摩尔蒸发焓为1molkJ1.253。现将101325Pa和58.15℃下的1mol液态物质A恒压蒸发为101325Pa、88.15℃的蒸汽，求该过程中的Q、W、U、H、S。与蒸气相比较，液体的体积可略去不计，蒸气可作为理想气体。已知：11(g)m,molKJ79.20pC。六、（12分）某物质的饱和蒸汽压与沸点的关系为：21*molJ38254ddlnRTTp，公式中所有物理量均为SI制。已知该物质在C0.60时的饱和蒸汽压为78.5kPa。试求：温度从C0.60上升到C0.80时，饱和蒸汽压增加了多少？6七、(10分)g10010℃的液态水与200g40℃的液态水在恒压绝热条件下混合，求此混合过程的熵变S。已知水的比热容为11gKJ184.4。第1页华东理工大学2007–2008学年第二学期《物理化学》课程期中考试试卷2008.4.21开课学院：化学与分子工程学院考试形式：闭卷所需时间：120分钟考生姓名：学号：班级：任课教师：.题序一二三四五六七总分得分评卷人一、概念题（20分）1.一般而言，物质的临界温度越高，则该物质越易液化。(对、错)2.假设化学反应(g)HO(g)H2(g)HCOH(g)HC2226452中从左到右各物质的标准摩尔生成焓分别用dcba、、、表示，则在dcba、、、中等于零的是。上述化学反应的标准摩尔反应焓等于。3.25℃时，液态物质A的标准摩尔燃烧焓为a，气态物质A的标准摩尔燃烧焓为b，物质A的标准摩尔蒸发焓为c，则它们之间的关系为。4.物质的标准摩尔蒸发焓为a，标准摩尔熔化焓为b，标准摩尔升华焓为c，则该三者间的关系为。5.绝热不可逆过程，系统的S0。孤立系统中进行的可逆过程其S0。（、＝、）6.在状态函数GUHS、、、中，可用何者的变化判断封闭系统恒温恒压和只做体积功条件下过程的方向和限度？7.对于理想气体，其TpU0、TVU0。（、＝、）8.物质A和B的对比温度相等、对比压力也相等，按对应状态原理，它们的压缩因子。（相等、不相等）9.节流过程的热力学特征是。第2页10.下图为某物质的ST图，对于不同的等压线和等焓线，则压力由大到小的顺序是，焓由大到小的顺序是。11.在温度为T时，理想气体化学反应的恒压热效应pQ与恒容热效应VQ之间的换算关系为。12.对于理想气体，其RCCVp/m,m,1。（、＝、）13.化学反应CO(g)(g)O21(s)C2在绝热恒容的条件下发生，则该反应的U0。（、＝、）14.0℃、Pa101325的纯水，在恒温恒压下凝固成冰的过程为可逆过程，该过程的GΔ0。若0℃、Pa101325的水在5℃的环境温度下凝固为0℃、101325Pa的冰，则该过程的GΔ0。（、＝、）15.对于纯物质，其pTG0。（、＝、）二、（12分）在101325Pa的外压下将100℃、1mol的水O(l)H2蒸发为同温度下的饱和蒸气。已知该过程的摩尔蒸发焓为kJ66.40。试求过程的Q、W、U、H、S、A、G。已知O(l)H2和O(g)H2的摩尔体积分别为13molcm80.18和134molcm10014.3。第3页三、（12分）已知纯物质A和B在Pa101325下的沸点分别为98.5℃和56.6℃，摩尔蒸发焓分别为39.851kJmol和27.641kJmol。问在何温度下，两物质具有相同的饱和蒸气压，此饱和蒸气压是多少？(设两纯物质的摩尔蒸发焓均不随温度而变化)四、（14分）右面是水的相图，试完成下面的问题：1.在平衡线oa、ob、oc上，温度和压力间的关系服从同一关系式，试写出这个关系式；(4分)2.水的三相点与水的冰点的温度是否相同？根据你的回答，分别写出二者的开尔文温度。(4分)3.相图中的oa线不能无限延长，为什么？(3分)4.在相图上标明各相区存在的相态。(3分)第4页五、(12分)(1)试证明：TVTVpVTpTVH；(6分)(2)试用(1)的证明结果，计算理想气体的TVH。(6分)第5页六、(15分)300K、1MPa、4mol的单原子分子理想气体，分别在下列(1)和(2)两个不同条件下绝热膨胀至0.1MPa。试分别计算两过程的SHUWQ、、、、。(1)pp外；(8分)(2)0外p(7分)已知单原子分子理想气体的2/3m,RCV。第6页七、(15分)30℃、0.1MPa的1mol双原子分子理想气体，连续经历下列几步变化：(1)从30℃恒压加热到100℃；(2)再恒容冷却到30℃。试求各步的和总的SHUWQ、、、、。已知2/5m,RCV。1华东理工大学2009–2010学年第一学期《物理化学》(上册)期中考试试卷2009.04.26开课学院：化学与分子工程学院考试形式：闭卷所需时间120分钟考生姓名：学号：班级任课教师题序一二三四五六七八总分得分评卷人一、概念题（共20分，每小题1分）1．在如下的方程中，何者是范德华方程（）。A．RTbVVap)(m2m；B．nRTnbVVanp)(m2m2；C．RTbVVap)(m2m2．实际气体的压缩因子（）。A．总是大于1；B．总是小于1；C．可以等于13．甲、乙、丙三种物质的临界温度分别为343.05K、373.65K和405.65K，其中最易液化的物质为（）。A．甲物质；B．乙物质；C．丙物质4．超临界流体的密度接近于（）的密度。A．饱和液体；B．饱和蒸气；C．理想气体5．下图为某物质的压缩因子图，图中标有三条等温线，则三条线上注明的温度1T、2T、3T由高到低的顺序是A．123TTTB.123TTTC.123TTT6．气体经节流膨胀后，其（）。A．温度必定降低；B．焓不变；C．温度必定上升7.对于恒温恒压和只做体积功的过程，可用下面哪个状态函数的变化作为平衡判据?（）A．亥氏函数A；B．吉氏函数G；C．热力学能U8．下面利用物质的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓的式子，何者是不正确的？（）A．BmfBmrB)(HHν；B．BmcBmrB)(HHν；2C．BmcBmrB)(HHν9．对于工作在800K和300K两热源间的可逆热机，下列说法何者不对？。（）A．效率是一个定值；B．效率与热机中的工作介质无关；C．效率不是定值10．下列说法何者正确？（）A．C(金刚石)和C(石墨)的标准摩尔燃烧焓相等；B．C(金刚石)的标准摩尔燃烧焓等于CO2(g)的标准摩尔生成焓；C．C(石墨)的标准摩尔燃烧焓等于CO2(g)的标准摩尔生成焓11．下列说法何者不对？（）A．SO2(g)的标准摩尔燃烧焓等于零；B．最稳定单质的标准摩尔生成焓等于零；C．标准摩尔生成焓与物质的聚集状态无关12．孤立系统中发生一个不可逆过程，下列说法正确的是（）。A．系统的