物理化学(中国石油大学) 期末考
试题
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(上)
一、单项选择题(25分)
1. 理想气体的压缩因子Z ( )
Z,1Z,1Z,1 a. b. c. d. 随所处状态而定
2. 实际气体的压缩因子Z ( )
Z,1Z,1Z,1 b. c. d. 随所处状态而定 a.
3. 封闭体系经过一个循环过程后,则 ( )
a. 体系的熵增加 b. U = 0 c. Q = 0 d. 体系的T、p都不变 4. 理想气体经过绝热可逆膨胀过程 ( )
,U,0,H,0,S,0,G,0 a. b. c. d. 5. HO(l)与HO(g)成平衡的体系,其自由度数f = 1, 意味着体系的 ( ) 22
a. 温度一定 b. 压力一定 c. 组成一定 d. 温度、压力只有一个是独立变量 6. 如下图所示,体系从状态A变化到状态B,经历两条不同的途径,
B(1)
(2)A
下式中那个不正确? ( )
Q,QW,WQ,W,Q,W12121122 a. b.
,U,,U,H,,H,U,,H,,U,,H12121221c. d. 7. A与B形成理想溶液,则 ( )
a. 溶剂分子与溶质分子间作用力为零 b. 该溶液沸点升高
,S,0mixc. 溶液中的两组分可通过精馏进行分离 d.
**p,pAB8. A与B形成理想溶液,某温度T下,已知相同数量的A与B形成的体系在该温度T及
压力p下达到气液平衡, 温度不变若对体系加压时,则 ( )
yxyxAABBa. 增大,增大 b. 增大,增大
yxyxAABBc. 增大,减小 d. 增大,减小
9. 三组分体系最多有几相平衡共存? ( )
a. 5相 b. 4相 c. 3相 d. 2相
10. A和B形成的溶液产生一般负偏差, 则一定压力下,A和B形成的溶液的沸点
( )
a. 一定大于纯A的沸点 b. 一定大于纯B的沸点
c. 一定在A和B的沸点之间 d. 一定小于纯A的沸点也小于纯B的沸点 11. 1摩尔理想气体经过节流膨胀过程后 ( )
,,0,S,0,F,0,G,0a. b. c. d. 12. 在恒温恒压不做其它功条件下,一封闭体系经过自发过程并在该条件下达到平衡,则体系的吉氏
自由能值(G值) ( )
a. 达最大 b. 达最小 c. 不能确定 d. 不变
13. 化学反应的恒压热 ( )
a. 大于恒容热 b. 等于恒容热 c. 小于恒容热 d. 前三者皆有可能 14. 水与苯胺部分互溶,相同质量的水和苯胺一定温度下分成平衡的两个液层。今向该体
系中加入一些水后重新分成两个液层,则 ( )
a. 两液层中水的浓度都增大 b. 两液层中水的浓度都减小
c. 两液层中水的浓度都不变 d. 以上三者皆有可能
aA,bB,lL,mM15. 一定温度压力下,反应自发向右进行的条件是 ( )
,,,Q,Kv,,0,G,0,G,0,ppBBrmrm a. b. c. d.
T,,,H(T),,H(298K),vC(B)dT,rmrmBp,m,298K16. 用基尓霍夫公式计算反应热时要求
( )
vC(B),0,Bp,m a. 反应恒容 b. T>298K c. d. 298K~T无相变化
17. H和O在绝热恒容的钢瓶中发生反应 ( ) 22
,U,0,H,0,S,0,G,0 a. b. c. d.
18. 对于一定的体系,下列何式不正确? ( )
,,,,,G,V,,,,,,V,BB,m,,,,,n,nBB,,,,T,p,nT,V,nCCa. b.
,,,,,G,U,,,,,,,,,,n,nV,nVBB,,,,T,p,nS,V,n,BB,mCCc. d. 19. 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
,,0,B20. 理想气体化学反应()平衡的体系中,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 21. 100:C、1atm下,水汽化为相同温度压力下的水蒸汽,则 ( )
V2W,,nRTlnVW,,p,V1W,,UW,0a. b. c. d. 22. 气体热力学标准态为 ( )
a. 25?、100kPa状态 b. 273.15K,101325Pa,理想气体状态
c. 100kPa,纯理想气体状态 d. 25?,100kPa纯理想气体状态 23. 对组成改变、W= 0的封闭体系,下面式子中正确的是 ( ) f
dG,,SdT,Vdp,v,dG,,SdT,Vdp,BB a. b.
dH,TdS,Vdp,,dn,dU,TdS,pdVBB c. d.
,Grm24. 化学反应的 ( )
a. 与反应式写法有关 b. 与反应体系所处状态有关
c. 随反应进度而变化 d. 前三种说法都对
CaCO(s),CaO(s),O(g)3225. 反应的平衡体系,温度一定,增加体系的压
力,则 ( )
,KKKKppcxa. 增大 b. 增大 c. 增大 d. 减小
二、填空题(28分)
1. 热力学第二定律的经典
表
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述之一开尔文说法是
;
熵增加原理可表述为 ;用公式表示为 。
**,,,,RTlnx,BBBB2. 理想稀溶液中溶质B化学势的表达式为 ,指
状态的化学势。 3. 一定温度压力下,4mol苯和6mol甲苯混合形成理想液态混合物,此混合过程的
ΔH= ;ΔV= ;ΔS= 。 mixmixmix
4. 15?时,一定量的非挥发性溶质溶于水,测得溶液的蒸气压为595.8Pa,15?时纯水的
*p,1956PaHO2, 则溶液中水的活度为 ,在溶液中和在纯水中水的化学势的差值是 。
,Hdlnpvap,2dTRT5. 克劳修斯—克拉佩龙方程,此式适用于 平衡
及气体近似为 的条件。
C(s),HO(g),CO(g),H(g)226. 反应,在400?时达到平衡,已知
,,1,H,133.5kJ,molrm,为使平衡向右移动,可采取的措施主要
有 , , , 等。
7. 已知A和B形成的溶液产生最大负偏差,一定温度下,其p-x-y相图如下:
pTpT
*pB
*pAe
zAABBB
(1)指出该p-x-y相图中自由度数f=0 的点;
(2)试在右图中画出其T-x-y示意图;
(3)若想通过精馏分离得到纯B组分,对溶液组成有何要求,
三、计算题(47分)
1(1mol液体水在100 :C、101.325kPa下,向真空膨胀变为相同温度压力下的水蒸汽,水蒸汽可视为理想气体,液体水的体积可忽略。求该过程的W、Q及体系的,U、,H、,S、,F及,G,并判断过程的方
,,1,H(HO),40.6kJ,molvapm2向。已知100 :C、101.325kPa下水的蒸发焓
(15分)
**p,283.7kPap,50.66kPaBA2. A和B两组分可构成理想溶液,100?时, 。现有3mol A和5 mol
xyAAB在100?、101.325kPa下达到气液两相平衡,求:?该平衡体系的液相组成和气相组成;?该平衡体系气、液两相的数量分别是多少摩尔,?欲使此体系全部变成气相,应怎样控制体系的压力,
(15分)
,K,0.36,(CH)CHOH(g),(CH)CO(g),H(g)p323223(已知理想气体反应在457.4K时的在
-1-1,,1,C,4.0J,mol,K,H,61.5kJ,mol,prrm298K时的反应的。
,,lnK,f(T)Kpp (1)导出的关系式;(2)计算500K时反应的。 (10分)
4(在300K时,液态A的蒸气压为37.33kPa,液态B的蒸气压为22.66kPa,当2molA和2molB混合后,液面上蒸气的压力为50.66kPa,在蒸气中A的摩尔分数为0.60。设蒸气为理想气体。求:
,G,?,,,mixAB (1)溶液中A和B的活度;(2)该混合过程 (7分)