大连理工2004年物理化学(上)期末考试试卷B卷及答案
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2004年物理化学（上）期末考试试卷（B 卷）及答案一、是非题[ ]1. 对于反应2A(g) + 1/2B(s) = Y(g) + 3Z(s), ∆r H m (T )=100 kJ·mol -1, 可以通过升温加压的方法使平衡最有效地向右移动。
[ ]2. 在－10℃，101.325 kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。
[ ]3. 相同质量摩尔浓度的蔗糖稀溶液和食盐稀溶液的凝固点下降值相同。
[ ]4. 临界温度是气体能够液化的最高温度，超过此温度无论加多大的压力均不能使气体液化。
[ ]5. 在非体积功等于零的条件下，封闭系统的焓变等于在恒压过程中吸收的热量。
[ ]6. 化学反应的标准平衡常数K 是量纲一的量。
[ ]7. 今有一定浓度的乙醇稀水溶液，在一定温度下，当达到气、液两相平衡时，溶液的饱和蒸汽压与温度的关系，满足克劳休斯-克拉佩龙方程。
[ ]8. 恒沸混合物的恒沸温度与恒沸组成不随压力而改变。
.[ ]9. 反应CO(g) +1/2 O 2(g) === CO 2(g) 的标准摩尔反应焓∆r H (T )为CO 2的标准摩尔生成焓。
[ ]10. 只要一个系统在变化过程中向环境放出热量，则该系统的热力学能就必然减小。
二、选择题[ ]1. 298 K 时，CuSO 4·H 2O (s) == CuSO 4 (s) + H 2O (g)，p ( H 2O, 平衡) = 106.66 Pa ，CuSO 4·3H 2O (s) == CuSO 4·H 2O (s) + 2H 2O (g)，p (H 2O, 平衡) = 746.61 Pa ， CuSO 4·5H 2O (s)==CuSO 4·3H 2O (s) + 2H 2O(g)，p (H 2O, 平衡) =1039.91 Pa 若要使CuSO 4·3H 2O (s)稳定存在, 应当使空气中水蒸气的分压保持在 （1）p (H 2O) < 106.66 Pa ；（2）106.66 Pa < p (H 2O) <746.61 Pa ； （3）p (H 2O)<746.61 Pa ；（4）746.61 Pa < p (H 2O) < 1 039.91 Pa 。
[ ]2. 对于只作膨胀功的封闭系统，()∂∂GTp 的值为： （1）大于零； （2）小于零； （3）等于零； （4）不能确定。
[ ]3. 使气体致热的节流膨胀，其焦耳—汤姆逊系数μJ-T 必须 （1）> 0； （2）< 0； （3）= 0。
[ ]4. 下列说法不正确的是：( 1 ) 等焓过程即系统焓不发生变化的过程; ( 2 ) 焓是系统状态的单值函数;( 3 ) 任何气体的焓只与温度有关，而与压力和体积无关。
( 4 ) N 种理想气体混合物的焓等于混合物中各气体的焓之和。
[ ]5. A 和B 两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时，则有： （1）mix ∆G =0； （2）mix ∆S =0； （3）mix ∆A =0； （4）mix ∆H =0。
[ ]6. 70℃时，纯液体A 的饱和蒸气压是纯液体B 的两倍，组分A 和B 能构成理想液态混合物。
若平衡气相中组分A 和B 的摩尔分数相等，则平衡液相中组分A 和B 的摩尔分数之比x A ：x B 应为：（1） 1：2； （2） 2：1； （3） 3：2； （4） 2：3。
[ ]7. 隔离系统内发生一变化过程，则系统的：( 1 ) 热力学能守恒，焓守恒；( 2 ) 热力学能不一定守恒，焓守恒； ( 3 ) 热力学能守恒，焓不一定守恒； ( 4 ) 热力学能、焓均不一定守恒。
[ ]8. 已知A(l)，B(l)可以组成其t-x (y )图具有最大恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的系统蒸馏可以得到：。
( 1 ) 一个纯组分和一个恒沸混合物； ( 2 ) 两个纯组分； ( 3 ) 两个恒沸混合物。
( 4 ) 不能确定。
三、填空1. 用化学势表示反应Z Y B A z y b a +→+的平衡条件是： 。
2．在温度T 时，将NH 2COONH 4 (s) 置于抽空的容器中 ，当反应NH 2COONH 4 (s) 2NH 3 (g) + CO 2 (g) 达平衡时，测得总压力为 p ，则反应的标准平衡常数K 与总压力 p 的关系为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
3. 5mol H 2（可视为理想气体）由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（I ）与不可逆绝热膨胀（II ）至相同终态温度，则∆H I ∆H II ，∆S I ∆S II 。
（选填 >， =， <）4. Na 2CO 3和H 2O 可组成的水合物有Na 2CO 3⋅H 2O(s)、Na 2CO 3⋅7H 2O(s)、Na 2CO 3⋅10H 2O(s)。
在20℃时与水蒸气平衡共存的水合物最多可有 种。
5. 在25℃，H 2和CO 溶于水中的亨利系数分别为7.11⨯106 Pa ⋅kg ⋅mol -1和5.79⨯106 Pa ⋅kg ⋅mol -1, 由亨利定律可知，在相同压力下，H 2在水中的溶解度 CO 在水中的溶解度。
（选择填“大于”“小于”或“等于” ）6．一恒压绝热箱中，有甲烷和氧气的混合气体，发生化学反应后气体的温度升高、压力增大，则此过程的∆H 0，∆S 0。
（选择填“>”“<”或“=” ）四、综合填空题1. 1molC 6H 5CH 3在其正常沸点（110.6℃）时，蒸发为101325Pa 的蒸汽。
已知在该温度下C 6H 5CH 3的摩尔蒸发焓为33.38 kJ ·mol -1，与蒸汽相比，液体的体积可以忽略不计，且蒸汽可视为理想气体。
计算该过程的 W = ； ∆H = ；∆A = 。
2. 25℃, 1.43 dm 3的0.2 mol H 2(g)，绝热可逆膨胀到最终体积为4.29 dm 3， H 2(g)按理想气体处理，C p ,m = 7R / 2 。
计算终态温度T 2= ；该过程的∆U= ; ∆H= 。
3. 25℃时，CH 4(g)的标准摩尔燃烧焓为 -894.34 kJ ·mol -1，水在25℃时的摩尔气化热为44.02 kJ ·mol -1，试计算1mol CH 4(g)完全燃烧成H 2O(g)和CO 2(g)的标准反应焓变∆r H （298K ）= 。
4. 10 mol 理想气体，由25 ℃，1 dm 3膨胀到25 ℃，5 dm 3，该过程系统的熵变 ∆S= 。
5. C 2H 5OH(A)-H 2O(B)所形成的溶液中, x B =0.12。
在323 K 时，总蒸汽压为28.8 kPa ，在气相中y B =0.26。
已知该温度下纯乙醇的蒸汽压p A *=29.4 kPa 。
若以同温度同压力下的纯乙醇为标准态，则该溶液中乙醇活度因子为 。
6.氯甲烷的饱和蒸气压在－47 ℃ 到 －10 ℃ 的范围内与温度T 的关系式为6060.9K/1149)Pa /ln(*+-=T p , 则－20 ℃ 时氯甲烷的饱和蒸气压p *( CH 3Cl ，l )= Pa ， 氯甲烷的摩尔蒸发焓 ∆vap H m = kJ ·mol -1。
7. A 、B 能形成相合熔点化合物，该体系的热分析数据如下：(1) 请画出符合上述数据的熔点-组成相图示意图；(2) 生成化合物的分子式为 。
将0.70 mol x B = 0.60的熔融体冷却到无限接 近739 K 时，可获得固态的物质为 mol ；五、证明题试证明：理想气体的定容热容C V 只是温度的函数，与体积V 无关，即0=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂TV V C 。
B六、计算题1．已知某金属M 的分解反应为MO (s) = M (s) +21O 2 (g)，参与物的相关数据为：计算900 K 时反应的标准摩尔焓变 ∆r H m ，标准摩尔熵变∆r S m ，及反应的标准平衡常数K 2. 已知298K 下，反应CO(g) + 21O 2(g) → CO 2(g)的∆r H (298 K )= -283. 0 kJ ·mol -1；氧气及二氧化碳气体的定容摩尔热容分别为C V , m (O 2 , g ) = 20.08 J ·K -1·mol -1和 C V , m (CO 2 , g ) = 23.85 J ·K -1·mol -1，且与温度无关。
今把1 mol CO 和10 mol 的O 2注入绝热恒容的量热计中, 初温为298 K 。
试计算：（1）298K 时上述反应的∆r U ；（2）求完全反应后的最高温度。
（忽略量热计的热容）参考答案一、是非题1. √2. ×3. ×4. √5. √6. √7.×8. ×9. × 10.×二、选择题1. ④2. ②3. ②4. ③5. ④6.①7. ③8. ①三、填空1. 0=--+B A z Y b a z y μμμμ2. 3)(274p p K=3. 2121,S S H H ∆<∆∆=∆4. 2种5. <6. 0,0>∆=∆S H四、综合填空题1. W = -3.19 kJ ；∆H= 33.38 kJ ；∆A = -3.19 kJ2. T 2= 192K ； ∆U= -0.44 kJ ; ∆H= -0.61 kJ3. ∆r H （298 K ）= -806.3 kJ ·mol -14. ∆S= 133.8 J ·K -15. 0.826. p *( Hg ，l )= 158.3 Pa ， ∆vap H m = 9.55 kJ ·mol -17.①② A 3B 2 ③ 0.07mol五、证明题因为 V V TUC )(∂∂= VT T V T VT V U VT U V C ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂∂∂∂=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∂∂∂∂=∂∂)()()( 因为理想气体 0)(=∂∂T V U, 所以 0)(=∂∂T V VC 六、计算题1.1m r mol kJ 155)K 15.298(-⋅=∆H113m r mol kJ 682.179mol kJ )}298900(260.32215110155{)K 900(--⋅=⋅-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯++⨯=∆ H11m r mol K J 5.81)K 15.298(--⋅⋅=∆SB1111m r mol K J 82.126mol K J }298900ln 260.3221515.81{)K 900(----⋅⋅=⋅⋅⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯++=∆S113m r mol kJ 55.65mol kJ )82.1269001062.197()K 900(--⋅=⋅⨯-⨯=∆G K RT G ln )K 900(m r -=∆41057.1-⨯= K2．（1）1m r m r mol kJ 8.281-⋅-=-∆=∆∑RT H U Bν（2）(298K)∆U =∆U 1+∆U 2=0)298)(08.205.985.23(108.281)298)](O (mol 5.9)CO (mol 1[32m ,2m ,1-⨯+=⨯--+=∆T K T C C U V VT = 1611K。
