武汉理工物理化学试卷
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2001级物理化学（上）期末考试试题（A 卷）
一、选择与填空（每题2分，共30分）
1、若气体能借增大压力而液化，则其对比温度Tr 必为 （ d ）
（a ）任意值； （b ）Tr=1; (c) Tr ≥1 ; (d) Tr ≤1
2、当用压缩因子Z=PV/(nRT)来讨论实际气体时，若Z>1,则表示该气体 （ b ）
(a) 易于压缩； （b ）不易于压缩； （c ）易于液化； （d ）不易液化 3、对于理想气体，在分析下列各式时，与焦耳定律无关的是 （ a ）
（a ） ⎰=0dU ； （b ）0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V U ；（c ）0=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T P U ； （d ）0
=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂T V H
4、对于理想气体，焦耳-汤姆逊系数μ是 （ c ）
（a ）μ>0 (b) μ<0 (c) μ=0 (d) μ不确定
5、在298K 和101325Pa 下硝酸钾溶解在水中将吸收热量，此时物系的熵变为 （ a ）
（a ）S ∆>0 (b) S ∆=0 (c) S ∆<0 （d ）S ∆=298H ∆
6、对于只作膨胀功的封闭物系T p G ⎪
⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂的值为 （ a ） （a ）大于零； （b ）小于零； （c ）等于零； （d ）不能确定
7、373K 时100g 水中含有11.8gNaCl 的溶液（Na 分子量22.98，Cl 分子量34.45），其溶液
上的蒸气压为94.334Kpa,则该水溶液中水的活度系数为 （ a ） （a ）0.9654； （b ）0.9643； （c ）0.931； （d ）1.03 8、3FeCl 和O H 2形成四种化合物),(72),(62323s O H FeCl s O H FeCl ⋅⋅和
)(5223s O H FeCl ⋅，则该物系的组分数为 （ d ）
（a ）5 （b ）4 （c ）3 （d ）2
9、实验法绘制水-盐物系的相图，一般常采用的方法是 （ b ）
（a ）电导法 （b ）溶解度法 （c ）热分析法 （d ）色谱法 10、加入惰性气体，对下列哪一反应能增大其平衡的转化率 （ a ）
（a ）)()()(232565256g H g H C H C g H C H C += （b ）)()()()(222g H g CO g O H g CO +=+
（c ）)
()(21
)(23322g NH g N g H =+
（d ）)()()()(3522523l COOCH H C l O H l OH H C l COOH CH +=+
11、焦耳-汤姆逊系数=-T
j μ
（ H p T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂），0>-T
j μ表示节流膨胀后温度（ 低于 ）节流膨胀前温度。
12、某物质B 的标准摩尔燃烧焓为1200)298,(-⋅-=∆mol kJ K B H m C θ，则该物质B 燃烧时的标准摩尔反应焓)298(K H m r θ
∆为（ 200kJ·mol -1 ） 13、某气体在Pa 5
10400⨯压力下的逸度因子是 1.04，则其逸度的数值f/Pa 为
（ 416pa 510⨯ ）。
14、由克拉佩龙方程导出克-克方程的积分式时所作的三个近似处理分别是（理想气体,气体
体积远远大于液体体积,相变焓为常数 ）。
15、氧气和乙炔气溶于水中的亨利系数分别 1
71020.7-⋅⋅⨯mol kg Pa 和
181033.1-⋅⋅⨯mol kg Pa ，由亨利定理系数可知，在相同条件下，（ 氧气 ）
在水中的溶解度大于（ 乙炔气 ）水中的溶解度。
二、 证明题（8分）
V T V T p T V C ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂22
证明: V T T V T V V U T T U V
V C ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂
将热力学状态方程p
T p T V U V T -⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂代入得
p
p p p p
T P p
T T p p V V V V V V T V T V T T V T V T V T V T V T T
p H T T H p p C T p T T p T p T p T p T p T T V C ⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎪
⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-∂∂=⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛∂∂∂∂=⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂=⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂2
2222222
三、 计算题 1、（12分）设在273.2K 和1.000Mpa 压力下，取10.00dm 3理想气体，用下列几种不同方式膨胀到最后压力为1.000×105Pa ；（1）等温可逆膨胀；（2）绝热可逆膨胀；（3）在外压恒定为 1.000×105Pa 下绝热膨胀。
试计算上述各过程的Q 、W 、U ∆、H ∆。
假定
,47.1211,--⋅⋅=mol K J C m V 且与温度无关。
2、（10分）3mol 双原子理想气体从始态100kPa,75dm 3,先恒温可逆压缩使体积缩小至50dm 3,再恒压加热至100dm 3。
求整个过程的S H U W Q ∆∆∆,,,,。
3、（10分）1mol268K 的过冷液态液体，凝结成为268K 的固体，问此过程是否能实际发生。
已知该液体的熔点为288K ，摩尔熔化焓1
9923-⋅=∆mol J H m fus ，定压摩尔热容
11,11,7.122)(,9.126)(----⋅⋅=⋅⋅=mol K J s C mol K J l C m p m p 。
解: 4、（10分）环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用： )()(395126l CH H C l H C ⇔
异构化反应的标准平衡常数θ
K 与温度T （K ）之间有如下关系：
)/(17120
814.4ln 1-⋅-
=mol J RT K θ
试求298K 时异构化反应的标准摩尔熵变。
5、（8分）在20℃下，将68.4g 蔗糖（C 12H 22O 11）溶于1kg 的水中。
求（1）此溶液的蒸气压；
（2）此溶液的渗透压。
已知20℃下此溶液的密度为3
024.1-⋅cm g ，纯水的饱和蒸气压
kPa p 339.2=*。
6（12分）、请根据Au-Pt 系统的熔点-组成图，填写下表
t/℃
Au x(Pt) Pt
附公式：
2;)
()()()(ln ;ln ;0;)/(;ln ;;;;ln
ln ;)
()()(;1
;,222
1
2
12,,,,121
1212
,,+-=--=∆=+∆=∆=∏=∆=+=-=⎭⎬
⎫
⎩⎨⎧∂∂∆=+=-=+-=--=-=∆=∆+=∆=∆∆=∆∆+∆=∆∆-==
=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆=∆∑⎰
∑⎰⎰⎰-P C F w w w w m m RT
H dT K d J RT G G RT
c b K T dX x V n V n V T H T T G RT H
dT p d Vdp
TdS dH pdV TdS dU Vdp SdT dG pdV SdT TdS dU dA T
H S V V nR T T nC S T
dT nC S B H H dT C T H T H V p W nRT
pV
Z V V T
T dT nC H dT nC U B B B
B m
r p m r m r B B f f B B
B C C B B p
Vap m V m p m f B m r m p m r m V m V αββανθθ
θ
β
αβαθθβ
αβα；环。
