物理化学考试卷
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物理化学考试卷
⾷品（1）班期中考试试卷
⼀、填空题：（本⼤题共14⼩题，共27分）1. 以⽔蒸⽓为⼯作介质，⼯作于130℃及40℃热源之间的最⼤热机效率 为 0.223 。
2. ⼯作于－20℃与25℃之间的制冷机的制冷系数为 5.62 。【教材⼩字部分】
3.卡诺循环包括 四个过程。
4.⾃发过程的特征 过程不可逆 。（2分）
5.热⼒学平衡包括 热平衡 、 ⼒平衡 、 化学平衡 、 相平衡 。
6.在热⼒学性质ρ U T m Vm P 中容量性质有 ，强量性质有 。
7.如果⼀系统在膨胀过程中，对环境做了10540J 的功，同时吸收了27110J 的热，则系统热⼒学能的变化为 16570J 。
8. 可逆过程的特征 。（2分）
9.理想⽓体定温可逆膨胀，W < 0，Q > 0，U ? = 0，H ? = 0。（填> = <） 10. 理想⽓体绝热节流膨胀，W = 0，Q = 0，U ?=0，H ? = 0。（填> = <） 11.理想⽓体的模型是 没有体积、没有作⽤⼒ 。（2分）
12.摩尔⽓体常数R 的单位是 J/(mol ·K) P a ·m3/(mol ·K) 。
13.对应状态原理是指 对⽐压⼒、对⽐温度和对⽐体积中有两个相等，则第三个也基本相等 。
14.⽓柜内贮有121.6kPa 、27℃的Cl H C 32理想⽓体300m3，若以每⼩时90kg 的流量输往使⽤车间，则贮存的⽓体能⽤10.16 ⼩时。（2分）
⼆、证明并计算（25分）1 证明1mol 理想⽓体在任意过程中的熵变均可⽤下式计算。并求2mol 双原⼦分⼦理想⽓体由50℃、100dm 3加热膨胀到150℃、150dm 3过程的熵变。（15分）
1
21
2,ln
ln
V V R T T C S m V +=?（座号被3整除的） 1
21
2,ln
ln
p p R T T C S m p -=?（座号被3除余数为1的）
1
2,1
2,ln
ln
p p C V V C S m v m p +=?（座号被3除余数为2的）
证明：（1）分成等容等温两步12,ln
1T T C S m V =? 1
2ln
2V V R S =? 则
1
1
21
2,95.1774.621.11
150ln 2423ln 52ln 2ln
2-?=+=+?=+
=?KJ R R V V R T T C S m V
（2）
分成等压等温两步1
2,ln
1T T C S m p =? 1
22
112ln
ln
'
ln
2P P R P P R V V R S -===? 其中21
21'V P P V =
则1
2
1121
21
2,95.17)26.2(70.15ln
2323
423ln
272ln2ln
2-?=--=-?
=-=?KJ V T V T R R p p R T T C S m p
（3）分成等容等压11
211
22'T V V T p p T =
=
1
2,1
2,1
2,ln
ln
'ln
1p p C V V C T T C S m v m v m V ===?
1
2,2
112,22,ln
ln
'
ln
2V V C p T p T C T T C S m p m p m p ===?
1
2
1121
2,,95.1764.560.23ln
2
52100
150ln
2
72ln
2100
150ln2-?=-=?
+?
=+=?K
J V T V T R R p p C C S m v m p 2.试证明理想⽓体绝热过程的功可⽤下式表⽰：（10分）
1
1
121--=
γV p V p W （其中V
p C C =
γ）
证明：绝热Q=0，则1
1
)(
)(1
1221
12211221
12212--=
--=
--=-=-=?=γV p V p Cv
Cp V p V p Cv
Cp V p V p Cv
nR
V p V p Cv T T Cv U W 三、计算题（10分）
已知2CO 的263,1049.31018.2222.32T T C m p --?-?+=，将88g 、0℃⽓体放在⼀温度为100℃的恒温器中加热，试求算其S并与实际过程的热温商进⾏⽐较。 解：n=88/44=2mol
四、计算题（20分）
在标准压⼒下，有1mol 、－10℃的冰变成120℃的⽔蒸⽓，求该过程的S ?。已知：并的溶化焓17.334-Θ?=?g J H fus ，⽔的汽化焓为12259-Θ?=?g J H vap ，冰的热容为111.2--??g K J ，⽔的热容为1118.4--??g K J ，⽔蒸⽓的热容为1
1
87.1--??g
K
J （要求设计并画出路径框图）
解：1
1
2,41.1263
273ln
181.2ln 1-?=?==?K
J T T C S m
p （冰）
ΔS5
1
07.222737
.334182-Θ
==
=
K
J T H
S fus
fus
1
2
3,48.23273
373ln
1818.4ln
)(3-?=?==?K
J T T C S m p ⽔
1
01.1092732259184-Θ
==
=
KJ T H S vap
Vap
1
3
4,76.1373
393ln
1887.1ln
)(5-?=?==?K
J T T C S m p ⽔蒸⽓
1
73.15754321-?=?+?+?+?+?=?K
J S S S S S S
五、计算题（18分）
⽓体氦⾃0℃、Pa 5105?、10dm 3的始态，经过⼀个绝热不可逆过程，在恒外压为Pa 510下快速膨胀到⽓体压⼒位Pa 510，试求。及，，，H U W Q T ??2 解：教材28页。
⾷品（2）班期中考试试卷
物理化学 期中考试题
⼀ 填空题 （2分每题，共10分）1.⽯墨的燃烧热 （ ）
(A) 等于CO ⽣成热 (B) 等于CO 2⽣成热
(C) 等于⾦刚⽯燃烧热 (D) 等于零
2.分对实际⽓体的节流膨胀过程，有（ ）
(A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 (C) ΔG = 0 (D) ΔU = 0 3.某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后,其温度: （ ） (A) ⼀定升⾼ (B) ⼀定降低(C) ⼀定不变 (D) 不⼀定改变
4.. ⼀体积的氢⽓在0℃，101.3kPa 下等温膨胀⾄原来体积的3倍，其内能变化是多少？(设氢⽓是理想⽓体) （ ）
A. 0.4J
B. 0
C. 6J
D.0.04J
5..下列对卡诺循环的描述中何者不正确 ( )
(A)卡诺循环中可逆热温商之和为零。
(B)卡诺循环是理想⽓体的可逆循环，所以卡诺机的效率最⾼。
(C)卡诺循环是经历恒温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、恒温可逆压缩、绝热
可逆压缩这四步复原的。(D)当低温热源温度⼀定，⾼温热源温度愈⾼，则⼀定量的Q1所产⽣的功就愈⼤。
⼆计算题（90分）1. 已知苯在101.325kPa的压⼒下的沸点是353.1K，其汽化热是
30.878kJ/mol，液态苯的定压摩尔热容为142.7J/(mol.K) 现将2.00mol 、53.0kPa的苯蒸⽓在353.1K下压缩到101.325kPa，然后凝结为液体苯，并将液体苯冷却到333K，求整个过程的熵变ΔS 15分2. 4.00mol氧⽓从300K、150kPa的始态先恒容冷却，再恒压加热，终态为225K、75.0kPa，(Cp,m = 29.1J/mol.K)求整个过程的热Q 15分3. 在300K时，将101.3kPa，2.0×10-3m3的氧⽓与50.65kPa 2.0×10-3m3氮⽓混合，混合后温度为300K，总体积为
4.00×10-3m3，求总压⼒是多少？10分
4. ⽓体氦⾃0℃、5×105Pa、10dm3的始态，经过⼀绝热可逆过程膨胀⾄105Pa，试计算终态的温度？及此过程的Q、W、ΔU、ΔH？ 20分5. 两种挥发性液体A和B混合形成理想液态混合物。某温度时溶液上⾯的蒸汽总压为5.14×104Pa，⽓相中A的摩尔分数为0.450，液相中为0.650 求此温度时纯A和纯B的蒸汽压？15分
6 在20℃时，将1mol C2H5OH(l)的外压由105Pa升⾼到2.5×106Pa，试计算此过程的ΔG. 已知C2H5OH(l)的状态⽅程 Vm =Vm.0(1- βP) 其中，β＝ 1.04×10－9Pa-1; 同时在20℃及标准压⼒时，⼄醇的密度为0.789g.cm-3 (15分)
复习题⼆：
⼀：填空或选择1、ΔU是指体系的
2、在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。在此过程中下列各状态函
数的变化值哪个为零？（B）A.?r H m
B. ?r U m
C. ?r S m
D. ?r G m
3、在298 K 时,⽓相反应H2＋I2＝2HI的Δr G＝-16 778 J?mol-1，则反应的平衡常数K
为：4、在刚性密闭容器中，有下列理想⽓体的反应达到平衡A(g) + B(g) ＝C(g) 若在恒温下加⼊⼀定量的惰性⽓体，则平衡将
5已知反应2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应2 N2+6H2=4 NH3的标准平衡常数为6 101℃时，⽔在多⼤外压下沸腾？
A. 101.3kPa
B. 1013kPa
C. 略⾼于101.3kPa
D. 略低于101.3kPa
7、写出CaCl2摩尔电导率与其离⼦的摩尔电导率的关系是
8、已知：Zn(s)+(1/2)O2??→ZnO Δc H m=351.5 kJ·mol-1
Hg(l)+(1/2)O2??→HgO Δc H m= 90.8 kJ·mol-1
因此Zn+HgO??→ZnO+Hg 的Δr H m是
