2010秋物化期末试题-上答案

1天津工业大学2010～2011学年1学期化工、应化、环境、制药、材料、轻化专业物理化学课程期末试卷(A卷)班级___________姓名__________学号____________题号一二三四合计分数阅卷人一、填空（15分）1、一定量单原子理想气体经历某过程的kJpV20)(，则此过程的U_30_______kJ；H=_50_______kJ。2、某均相化学反应CBA在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由1T升高到2T，则此过程的0____H。（=）3、298K时，S的标准燃烧焓为－296.8kJmol－1，298K时反应的标准摩尔反应焓mrH=148.4kJmol－14、任一不可逆循环过程的热温熵总和，可以表示为不可逆)(TQ_____0。5、已知某系统从300K的恒温热源吸热1000J，系统的熵变110KJS，此过程为__不可逆____过程。(填可逆或不可逆)(g)OS(s)(g)SO2212122126、在一定温度下，A、B两种气体在某一溶剂中溶解的亨利常数为kA和kB，且kAkB。当A和B的气相压力相同时，_B___在该溶剂中的溶解度较大。7、把NaHCO3放在一抽空的容器中，加热分解并达到平衡：2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)，该系统的独立组分数C=__2_____；相数P=__3_____；自由度数F=___1_____。8、某放热化学反应的0)298(KSmr，则25℃时该化学反应的K____1。（填；=；）9、液体A与B可混合成理想混合物，现将1molA与9molB在等温等压条件下混合，此过程的ΔH=0，ΔS0，ΔG0。（填；=；)10、恒温恒压下的一切变化必然朝着化学势_降低_______的方向自动进行。二、单选题（30分）1、某液态混合物由状态A变化到状态B，经历两条不同的途径，其热，功，内能变化，焓变化分别为Q1，W1，△U1，△H1和Q2，W2，△U2，△H2则(D)AQ1-W1=Q2-W2B△U1-W1=△U2-W2C△H1-Q1=△H2-Q2D△U1-△H1=△U2-△H22、实际气体经一不可逆循环(C)A△S=0，△U0B△S0，△U0C△S=0，△U=0D△S0，△U=0.3、真实气体进行绝热可逆膨胀,其熵变(C)AS0BS0CS=0D不一定4、若体系进行不可逆循环后，熵变为(B)AΔS体系﹥0ΔS环境=0BΔS体系=0ΔS环境﹥0CΔS体系﹥0ΔS环境﹥0DΔS体系=0ΔS环境=035、理想气体由状态1向真空膨胀至状态2,下列哪个状态函数的变化可用于判别过程的自发性(B)A△GB△SC△AD△H6、一定量的某种理想气体从同一始态11,1,VpT出发，经绝热可逆过程膨胀至2,2,2VpT，和反抗恒定外压p2绝热膨胀至'2'2,VT则'2T(C)2T，在数值上W(不可逆)()W（可逆）。ABCD7、对于理想气体，下列偏微分中，数值小于零的是(D)ApSH.BsPHCTPGDTpS8、在101.325kPa下，-10℃时过冷水结成同温度下冰是一个自发过程，该过程中(C)A△S=0,△G=0B△S0,△G0C△S0,△G0D△S0,△G09、在某一温度下，由纯A与纯B形成理想液态混合物。已知p﹡Ap﹡B,当气液两相平衡时，气相组成yB总是(A)液相组成xB。A＞B＜C=D无法判断10、在等温等压，且无非体积功时，符合下列(B)者，肯定为自发过程。AΔH0,ΔS0BΔH0,ΔS0CΔH0,ΔS0DΔH0,ΔS011、在等温等压下，当反应的△rGm=5kJ·mol-1时，该反应(C)A能正向自发进行B能逆向自发进行C不能判断D不能进行12、无水乙醇在正常沸点的汽化，则该过程中(D)A0HB0SC0UD0G413、不挥发性溶质A和B分别溶于水中形成稀溶液，测知A水溶液的凝固点低于B水溶液的凝固点，则A水溶液的沸点(B)B水溶液的沸点。A低于B高于C等于D无法确定14、只受环境温度和压力影响的二组分平衡系统,可能出现的最多相数为(C)A2B3C4D515、25℃时,0.01moll-1蔗糖水的渗透压为1,0.01moll-1食盐水的渗透压为2,则1与2的关系是(B)A12B12C1=2D不能确定三、相图（15分）组分M的正常熔点为60℃，N为68℃，两种纯固态物不互溶，低共熔点为56℃，低共熔物中含N为0.2（摩尔分数）。（1）据以上数据画出M-N双组分T-x相图；（2）标出各相区相态，相数和自由度；（3）指出该二组分体系的低共熔点，低共熔点的自由度为多少？（4）在相图右方方框内画出含N摩尔分数为0.8的混合物由70℃冷却到50℃的步冷曲线。0.00.20.40.60.81.050525456586062646668705052545658606264666870T/oCxN50.00.20.40.60.81.050525456586062646668705052545658606264666870DCBA(4)(3)(2)T/oCxN(1)E（1）4分，三条线加一个低共熔点各1分，（2），8分，每个相区分析2分如图所示，①为单相区，组成为M＋N熔液，F＝2；②为两相区，组成为M＋N熔液和固体M，F＝1；③为两相区，组成为M＋N熔液和固体N，F＝1；④为两相区，组成为固体M和固体N，F＝1；（3）1分，低共熔点为E点，自由度为0。（4）2分70oC65oC56oC50oC6四、计算题（40分）1、1mol理想气体始态为0℃，1000kPa，令其反抗恒定的100kPa外压膨胀至原体积的10倍，压力等于外压，计算此过程的。和、、、、、GASHUWQ（11,471.12KJmolCmV）。（10分）72、已知反应H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)在25℃下的Kθ为1.7×1019，△fHmθ(298K,Br2,g)=30.91kJ·mol-1,Smθ(298K,Br2,g)=245.46J·K-1·mol-1,Smθ(298K,HBr,g)=198.70J·K-1·mol-1,Smθ(298K,H2,g)=130.68J·K-1·mol-1,求(1)25℃下△fHmθ(298K,HBr,g)。（12分）(2)若反应的△rHmθ为恒定值，求100℃下该反应的Kθ为若干？（3分）（2）据公式K2θ=)11(ln1212TTRHKKmr)29813731(314.8103422107.1ln192K83、已知液体甲苯(A)和液体苯(B)在90℃时的饱和蒸气压分别为PA*=54.22kPa和PB*=136.12kPa,两者可形成理想液态混合物。今有系统组成为xB,0=0.3的甲苯－苯混合物5mol，在90℃下成气－液两相平衡，若气相组成为yB=0.4556，求：（1）平衡时液相的组成xB及系统的压力P。（8分）（2）平衡时气、液两相的物质的量n(g),n(l)。（7分）