物理化學期末試卷一附答案

1、 物理化學課 程 考 核 試 卷學年第 一 學期級專業(yè)（類）考核科目 物理化學 課程類別 必修 考核類型 考試 考核方式 閉卷 卷別a（注：考生務必將答案寫在答題紙上，寫在本試卷上的無效）一、選擇題 ( 共 8 題 14 分 )1. 2 分 (0123)體 系 的 壓 力 p( 體 系 ) 與 環(huán) 境 的 壓 力 p( 環(huán) 境 ) 有 何 關 系 ?()(a) 相等(b) 無關系(c) p(體系)p(環(huán)境)(d) 可逆變化途徑中 p(體系)=p(環(huán)境)2. 2 分 (1232)關于偏摩爾量，下面的敘述中不正確的是：(a) 偏摩爾量的數(shù)值可以是正數(shù)、負數(shù)和零(b) 溶液中每一種廣度性質(zhì)都有偏摩爾

2、量，而且都不等于其摩爾量(c) 除偏摩爾吉布斯自由能外，其他偏摩爾量都不等于化學勢(d) 溶液中各組分的偏摩爾量之間符合吉布斯杜亥姆關系式3. 1 分 (0739)對實際氣體的節(jié)流膨脹過程，有()(a) h = 0(c) g = 0(b) s = 0(d) u = 04. 2 分 (0891)在 101.3 kpa 下,110的水變?yōu)?110水蒸氣,吸熱 q ,在該相變過程中下列哪個關系式不成p立?()(a) ds 0體(b) ds 不確定環(huán)(c) ds +ds 0體環(huán)(d) ds 0，假設 c 與溫度無關。12p31. 5 分 (3360)n o 部分解離為 no ，在恒溫恒壓下建立下面的平

3、衡：n o (g)2no (g)，試討論溫242242 度一定，改變總壓時平衡的移動（設體系為理想氣體反應體系）.32. 5 分 (2445)試用相律分析，在保持恒溫下向 nh cl 固體分解達平衡的體系中通入 hcl(g)后,體系壓4力是否改變? 參考答案一、選擇題 ( 共 8 題 14 分 )1. 2 分 (0123)答(d)2. 2 分 (1232)答 (b)3. 1 分 (0739)答 (a)4. 2 分 (0891)答(b)(2 分)因環(huán)境供熱給體系,則 s = -q /383.15k 0 ,此為恒溫恒壓下的自發(fā)變化,環(huán)p所以 d g 0；將體系與環(huán)境加在一起組成體體新的孤立體系,在

4、此體系中有自發(fā)變化,所以 s= s + s 0 。孤立體環(huán)5. 1 分 (2842)答 (c)6. 2 分 (0392)答 (b)(2 分)(2 分)7. 2 分 (0459)答 (d)8. 2 分 (2640)答：（b）（2 分）f = c - + 2 -1 = 2 - 2 + 2 -1 =1f二、填空題 ( 共 12 題 26 分 )9. 5 分 (3310)$答 g = -rtlnk , lnk = 4.184 - (2059 k/t)p pmr$m h = rt2(dlnk /dt) = rt2(2059/t2)=17 119 jmol-1(2 分)(1 分)$r$m$ s =( h

5、- g )/ tmmrrr$p$m g = -rt lnk = -4.184rt + (2059kr)(1 分)(1 分)r$m s = 4.184r = 34.78 jk-1 mol-1r10. 2 分 (0079)答 16.85 kj11. 2 分 (0101)答 w =wiii12. 2 分 (1225) 答 以 1kg 溶劑為基準 v , = ( v/ m) , ,nacl mt p n1= 19.5010 m mol-63-113. 2 分 (0258)答 w=0 j因為 p/t=常數(shù)，當 p =2p 時，t =2t ，即 v =v所以 w=021212114. 2 分 (0745)

6、答 因為 s = nrln(v /v ) 02115. 2 分 (0384)答 (a)=；(b)=；(c)=； (d)=16. 2 分 (0388)d hd hd h$m$m$m答=q =q +rt，=1/2=-285.7 kjmol-1rcrpv17. 2 分 (1009)答 減少(2 分)18. 2 分 (0285)答q=w=nrtln(v /v )，n=2 mol2119. 2 分 (0836)答 (1) n rln(v/v ) + n rln(v/v ) = 0aabb(2) nrln(2v/2v) = 020. 1 分 (0080)答 du=q+w；-p dv外三、計算題 ( 共 8

7、 題 40 分，27、28 題任選一題 )21. 5 分 (0898)答 (1) 因該過程系理想氣體等溫可逆膨脹過程,故 s = nrln(v /v )21= (1mol) (8.314 jk mol ) ln(10v /v )-1-112= 19.14 jk-1(2) 雖然與(1)的膨脹方式不同,但其始、終態(tài)相同,且熵是狀態(tài)函數(shù),所以該過程體系的熵變與(1)相同,即 s = 19.14 j k-1。 (2 分)(3 分)22. 5 分 (3309)答 若在 t 至 t 范圍內(nèi)平均反應熱為常數(shù)，則12$p,2$p,1$mln(k / k ) = ( h /r)(t -t )/(t t )(2

8、分)r212 1$ h = t t /(t -t )(8.314 j k-1 mol-1)ln(37.58/2.472)mr2 121= 135.8 kjmol(1 分)-1$p$p$mlnk (1100 k) = lnk (1000 k) + ( h /r)(1100-1000)/(11001000)r= 2.390$pk (1100 k) = 10.91(2 分) 23. 5 分 (0269)答w =pv=nrt=8.31 jew =-41.84 jfw=w +w =8.31-41.82=-33.51 j(2 分)(1 分)(1 分)(1 分)efq =c dt=29.28 jppu=q

9、-w=29.28+33.51=62.79 jph=u+(pv)= u+nrt=71.12 j24. 5 分 (1198)答 已知 ln(p/p )= -(0.12052 k)a/t + b克勞修斯克拉貝龍方程的不定積分式為:ln(p/p )= - h /(rt) + b - (2)- (1)$vapm將(1)、(2)兩式對比,即得： h = (0.12052 k)ar(2 分)(3 分)vapm當在正常沸點時, ln(p/p )= 0 , 故得$ h = brtvapmb25. 5 分 (3298)答 300 k 時， g = -rt lnk = 81677 jmol$p$m(2 分)(2 分

10、)-1r$m$m s = -( g / t) =- (-37.32rt+21 020r)/t / trrpp= 310.3 jk mol-1-1$m$m$m h = g + t s = 174 800 jmol-1(1 分)rrr26. 5 分 (0403)$答(a) u (298k)= h (298k)- n(rt)m mr=-9958-(17-24)8.31429810 kj mol-3-1=-9941 kj mol(b) w=n(rt)= -17.3 kj(3 分)(2 分)-127. 10 分 (1761)p = pyb答 （1）bp = p / y = p x / y = 121 5

11、90x / 0.60*b（1）（2）bbbbbp = p + ( p - p )x = 40 530 + (121 590 - 40 530)x*ababb聯(lián)立（1），（2）式解得：x = 0.3336; p = 67 583.8 pa（6 分）(4 分)b（2）101 325 = 40 530 + (121 590 - 40 530)xbx = 0.750bx = 0.250a28. 10 分 (1925) 答 (1) = ( g/ n ) ,nba t,pa$= + rtlnx + n 1/n - 1/(n + n )aaaaab- n 1/(n + n ) + cn /(n + n )2

12、2babbab$a= + rtlnx +cn /(n + n )(4 分)22abab $a$a(2) 與 = + rtln(x )= + rtlnx + rtln 比較aa aaag= expcn /rt(n +n ) =exp(cx /rt)(4 分)(2 分)2b22baabg(3) 要使 a= 1，必須使 c= 0$則 g =n +n +rt(n lnx +n lnx )四、問答題 ( 共 4 題 20 分 )ababaabb29. 5 分 (0272)(u/v ) = (3/2)nrt+c/v答=0tth=u+pv(2 分)t(h/v) = (u/v) + (nrt)/v=0(3 分

13、)(1 分)(1 分)(1 分)(2 分)tt30. 5 分 (0793)答 終態(tài)溫度為 t = (t + t )/212 s = mc ln(t + t )/2t ，1p121 s = mc ln(t + t )/2t 2p122 s = s + s12= 2mc ln(t + t )/2(t t ) 1/2p121 2當 t t ，(t -t )2 01212則 t + t 2(t t )1/2121 2所以 s 031. 5 分 (3360)答n o (g) = 2no (g)242開始/mol平衡/mol101-2nb=(1+)molb平衡分壓 p ：(1-)/(1+)p ; (2)/(1+)pbk =p(no ) /p(n o ) =4 /(1- )p 即222p224=k /(4p+k )1/2(3 分)pp定溫下改變壓力, k 不變,若增大總壓力, 則解離度變小,平衡向 n o 方向移動。p24(2 分)32. 5 分 (2445)答在未通入 hcl(g)前,該體系中nh cl(s