物理化学期末试题A

四川大学工科物理化学期中考试试题（20082009学年第1学期）课程号：课序号：课程名称：物理化学任课教师：成绩适用年级：2008级学生人数：印题份数：学号：姓名：考试须知四川大学学生参加由学校组织或由学校承办的各级各类考试，必须严格执行四川大学考试工作管理办法和四川大学考场规则。有考试违纪作弊行为的，一律按照四川大学学生考试违纪作弊处罚条例进行处理。四川大学各级各类考试的监考人员，必须严格执行四川大学考试工作管理办法、四川大学考场规则和四川大学监考人员职责。有违反学校有关规定的，严格按照四川大学教学事故认定及处理办法进行处理。考生注意：所有试题的答案请写在试卷上。、选择题：（每小题2分，共40分，每小题只能选择一个答案，并填写在第3页上）1. 热力学第一定律以加D=D+D的形式表示时，其使用条件是D.敞开系统A. 任意系统B.隔离系统C.封闭系统2. 对于凝聚相系统，压力D表示的含意是A. 101.325kPaB.C.外压D.平衡蒸气压本题6页，本页为第#页本题6页，本页为第#页3. 某系统经历一不可逆循环之后，下列关系式中不能成立的是A. D=0B.JCQ>0C.JUD=0D.AT片04. 理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热D，所做的功是在相同温度下变到相同终态的最大功的20%，则系统的熵变为C.5DD/TD.DD/5TB.AS>0，AS>0，系统隔D.ASD=0，AS<0。系统隔A.D/TB.-DD/T5. 系统经不可逆循环过程，则有:A.ASD=0，AS>0系统隔C.ASD=0，AS<0系统环6. 下列叙述中不正确的是A. 系统变化时，状态函数的改变值只由系统的初终态决定B. 系统状态确定后，状态函数的值也确定C. 经循环过程，状态函数的值不变D. 所有的状态函数均具有加和性7. 因DQ=AH，DQ=AU，所以A. DQ与DQ都是状态函数B. DQ与DQ都不是状态函数C. DQ是状态函数，DQ不是状态函数D. DQ不是状态函数，DQ是状态函数8. 在下列关于焓的描述中，正确的是A. 在任何过程中焓都等于定压热B. 在任何过程中焓都不等于定压热C. 理想气体的焓只是温度的函数D. 理想气体的焓是温度和压力的函数9能用WnC(T-T)来计算功的过程是Vm21A.实际气体的绝热过程B.理想气体的绝热过程C.实际气体的等温过程D.理想气体的等温过程10. 某系统经历两条不同的途径由状态A变化到状态B,其热、功、内能变化、焓变化分别为Q、W、AU、AH和Q2、W2>AU2>AH2，肯定成立的是A.Q-WQ-W1122C.，H-Q-Q1122B.,U-W,U-W1122D.，U-,H,U-,H1122本题6页，本页为第3页11. A和B能形成理想液体混合物。已知在T时p*=2p*，当A和B的二元液体中xA=0.5时，与其平衡的气相中A的摩尔分数是A.1B.3/4C.2/3D.1/212. 当某溶质溶于某溶剂形成浓度一定的溶液时，若采用不同的浓标，则下列描述溶质的各说法中正确的是A.浓度数据相同B.活度数据相同C.活度因子相同D.化学势相同13. 在25°C时，A和B两种气体在同一溶剂中的享利系数分别为kA和kB，且kA=2kB，当A和B压力ABAB相同时，在该溶液中A和B的浓度之间的关系为A.c=cB.c=2cC.2c=cD.不确定ABABAB14. 恒温时在A和B的二元液系中，若增加A组分使其分压pA上升，则B组分在气相中的分压pB将A.上升B.不变C.下降D.不确定15. 温度为273.15K，压力为1MPa下液态水和固态水的化学势与(s)之间的关系为A.(l)>(s)B.(l)=(s)C.(1)V(s)D.无确定关系16. 水和水蒸气构成两相平衡时，两相的化学势的大小关系为A.卩=卩B.卩卩C.卩卩D.不能确定g1g1g117.在298.15K时，A和B两种气体在某溶剂中的亨利系数分别为k和k，并有k>k，当A和Babab具有相同的分压力时，二者的浓度关系为A.ccB.ccC.ccABABAB18. 已知373K时纯A的蒸气压为133.32kPa,纯B的蒸气压为66.66kPa,A和B形成理想溶液，与此二元溶液成平衡的气相中的A摩尔分数为2/3时，21C3.2D.不能确定A.1B溶液中A的摩尔分数为1D.419. 下列关于稀溶液依数性的叙述中，不正确的是A.稀溶液的依数性与溶质的性质无关B.稀溶液的依数性与拉乌尔定律无关本题6页，本页为第4页学号：姓名学号：姓名C.凝固点降低正比于溶液的质量摩尔浓度D.沸点升高正比于溶液的质量摩尔浓度20. 对于理想溶液，混合过程的热力学函数的变化为A.A.D=0，.D<0B.mixmixmixC.D=0，.D=0，.D>0D.mixmixmix考生注意：1.请在填答案时务必涂写清楚，2. 凡每小题中有两个答案者，1.©©©©；2.©©©©；5.©©©©；6.©©©©；9.©©©©；10.©©©©；13.©©©©；14.©©©©；17.©©©©；18.©©©©； .D=0，.D=0，.D>0mixmixmix .D=0，.D=0，.D=0mixmixmix如：Q©该小题为o分。3.©©©©；4.©©©©7.©©©©；8.©©©©；11.©©©©；12.©©©©15.©©©©；16.©©©©19.©©©©；20.©©©©二.填空题：（每小题2分，共30分，每空格只能填写一个答案）1. 绝热可逆过程的加叮=0，绝热不可逆膨胀过程的加上0,绝热不可逆压缩过程的AS工0。2. 1mol理想气体从始态D1,D1,D1分别经过程I绝热可逆膨胀到U2,经过程II反抗恒定外压（U环=D?）1112环2绝热膨胀至平衡，则两个过程间有DI_<_DII，AUI<JUII，ADI<AD*3. 某系统进行不可逆循环后，其系统的ASDD>0，环境的ASDD=0。4. 1mol理想气体绝热向真空膨胀，体积扩大1倍，则此过程AS（系统）+AS（环境）皿>0，AS（环境）叮=0。5. 1mol单原子理想气体（叽=1.50）从300K，的始态经叽訂常数的可逆途径压缩至压力增加1D,mDD倍的终态，则该过程的AUD=-1871J。6. 某理想气体经绝热恒外压压缩，AUDDD>0，ADDDD>0。7. 1mol理想气体体积由D变到2D，若经等温自由膨胀，AS1=D5.76JK-1，若经等温可逆膨胀，AS2=5.76JK-1。若经绝热自由膨胀，AS3司5.76JK-1，若经绝热可逆膨胀，AS4=D0JK-1。8. 在298K，101.325kPa下，将0.5mol苯和0.5mol甲苯混合形成理想液体混合物，该过程的ADD=D0，AUD=D0，AS=5.76。9. 2molA和1molB形成的理想液体混合物，已知*=90kPa,*=30kPa。若气相的量相对液相而言很小，则气相中两物质摩尔分数之比：=6:1。10. 20°C时两杯由A和B形成的理想液体混合物，甲杯的组成为1molA+9molB,乙杯的组成为20molA+80molB。今将两个杯子放在同一密闭容器中，经足够长的时间，则甲杯中A的量会减少,B的量会增加。11. 在25C时，向甲苯的物质的量分数为0.6的苯与甲苯的1mol理想液体混合物中加入微量的纯苯，则对每摩尔苯来说，其/=-2271J,/=_0J,/=7.62JK-1。12. 在一定的温度下，对于组成一定的某溶液，若组分B选择不同的标准态，则卩*，“，,卩，五个量中会改变，不会改变。13. 在100C,101.325kPa下液态水的化学势为,100C,150kPa下水蒸气的化学势为佇则2。14.0.005molkg-1的硫酸钾水溶液，其沸点较纯水的沸点升高了0.0073C,已知水的=1.86Kkgmol-1,=0.52Kkgmol-1，则此溶液的凝固点为-0.026C。15.在298K时，当糖水和食盐水的浓度相同时，其渗透压（糖水）（盐水）。三计算题：（每小题7分，共21分，所有计算题的答案请写在试卷上）1. （7分）将0.4mol、300K、200.0kPa的某理想气体绝热压缩到1000kPa,此过程系统得功4988.4J。已知该理想气体在300K、200.0kPa时的摩尔熵=205.0JK-1mol-1,平均等压摩尔热容=3.5R。试求题给过程的A、A、A、A及A各为若干？=0.4mol=300K绝热压缩_W_，3.5Rn，2.5R1=200.0kPa学号：姓名学号：姓名绝执.，0八、，4988.4J理想气体:，(2)，0.4x2.51x(-300)，4988.4J2H=U+(pV)=U,nR(T-T)=6983.4J21TS=nCInT-nRIn匕=7.44JK-ip-mTpiiS=nS=0.4205.0=82.0JK-i1 mS=S,S=89.44JK-12 1(TS)=TS-TS=55896JK-i2211G=H-(TS)=-48912.6JA=U-(TS)=-50907.6J本题6页，本页为第4页学号：姓名2. （7分）在稀水溶液含有不挥发性溶质，在-1.5时凝固。已知水的凝固点降低常数为1.86Kmolkg,沸点升高常数为0.52Kmol-1kg。求：（1）该溶液的正常沸点。（2）在298.15K时的蒸气压（该温度时纯水的饱和蒸气压为3.1674kPa）。（3）298.15K时的渗透压。(1)T=KbffBT1卷=0.81mokg-1T=Kb=0.52x0.81=0.42KbbBT=T*,T=373.15,0.42=383.57KbbbP=pHOXHO22x=1x=1bM=10.81x18x10-3=10.0146bBAp=3.1674(1-0.0146)=3.12kPac沁bp=0.81moldm-3BB兀=cRT=0.81x1038.314298.15=2.0x106PaB3. (7分)在20°C下HC1溶于苯中达平衡，气相中HC1的分压为101.325kPa时，溶液中HC1摩尔分数为0.0425，已知20C时苯的饱和蒸气压为lO.OkPa。若20C时HC1和苯蒸气总压为101.325kPa，求100克苯中溶解多少克HC1。(1)首先求HC1溶于苯中的亨利常数p=k-xHClxHCl101.325k,0.0425k=2.384,103kPax(2)HC1溶于苯中：对HC1使用亨利定律，对苯使用拉乌尔定律p二p+p二101.325总苯HCl<pp*x=p*(1-x)=10.0一10.0,xHClHCl103XxHCl0.494mo1-kg-1苯苯苯苯p二kx二2.381HClxHCl解得：XHC°.°385溶液足够稀：xbMHClHCl苯x0.0385bHClHClM78X10-3苯100克苯中溶解m克HC1:mbxMx12L0.494x36.5x0.1=1.803gHClHClHCl1000本题6页，本页为第5页姓名学号：四.证明题（共9分，所有证明题的答案请写在试卷上）(U,-t(p'TT&丿1.(4分)PV(U,-T(S,bv丿丄V丿dU=TdSpdV(S,-PP2.(5分)YlV丿lV丿（U、(p'(V,S,VS丿Qp丿Sp=-1(S,(S,(T,(T丿(S,、C丿V(T,VLlp丿v(p'(V,(T,VT丿STP両丿v=-1(T,lp丿v又ClV丿t本题6页，本页为第6页