物理化学试卷
一．选择填空题（30分）
1.已知某可逆反应的(∂∆r H m/∂T)P＝0，则当反应温度降低时其熵变∆r S m:
(A) 减小(B) 增大(C) 不变(D) 难以判断
2. 某理想气体的摩尔定容热容为C V,m，摩尔定压热容为C p,m，1 mol该气体恒压下温度由T1变为T2，则此过程中气体的∆U = 。
3. 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到400K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)体系的组分数C和自由度数f为
(A) C＝2，f＝1 (B) C＝2，f＝2 (C) C＝1，f*＝0 (D) C＝3，f＝2
4. 一定量的液体苯C6H6在绝热等容的氧弹量热计中燃烧为CO2(g)和H2O(l),产物的温度T2高于反应物的温度T1，则系统的热力学能变化∆U 0（选填>, = , <）。
5. 判断下列各题是否准确？（对、错）
(1) 一定量的气体在气缸内，经绝热不可逆压缩，温度升高，∆S＞0 ( )
(2) 任何气体如进行绝热节流膨胀，气体的温度一定降低，但焓值不变。( )
(3) 绝热不可逆膨胀过程中∆S> 0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中∆S< 0。( )
6. 已知反应3O2(g)＝2O3(g) 在25℃时∆r O
m
H＝-280J·mol-1,则对该反应有利的条件是：
(A) 升温升压(B) 升温降压(C) 降温升压(D) 降温降压
7. 从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，化学势高低如何?
(A)前者高(B)前者低(C)相等(D)不可比较
8. 令1 mol 处于100℃, 101.325 kPa的液态水与100℃的恒温大热源接触并向真空中蒸发，变为100℃，101.325 kPa的水蒸汽，可以用下列哪个量来判断过程的方向？（）（A）∆S(系统) （B）∆S(系统)+∆S(环境) （C）∆G（D）∆S(环境)
9. 273K、10O
p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为:
(A) μ(l)＞μ(s) (B) μ(l)＝μ(s) (C) μ(l)＜μ(s) (D) 不能确定
10. 等温等压下，某反应的∆r G=5 kJ·mol-1，则该反应（）。
(A)能正向进行；（B）能反向进行；（C）不能进行；（D）方向无法判断；
二．证明（1）
∂
∂
∂
∂
∂
∂
H
V
T
p
T
V
p
V
T V T ⎛
⎝
⎫
⎭
⎪=
⎛
⎝
⎫
⎭
⎪+
⎛
⎝
⎫
⎭
⎪
(2) 对理想气体，证明: (∂T/∂p)S ＝V/C p
三. (18分) 在 373K 及O p 条件下，使 2mol 水向真空气化为水气，终态为O p 、373K ，求此过程中的W 、Q 及O vap O vap O vap S H U ∆∆∆、、。水的气化热为 40.6 kJ ·mol -1，水在 373K 时的密度为 0.9798 kg ·dm -3 。假设水气可作为理想气体。 三. O I O P P K ,373,373..−−−−−−→−向真空蒸发（不可逆） W=0
O II O P P K ,373,373..−−−−→−可逆蒸发 ∆vap H O = 81.2 kJ
()17.2170.75-⋅=∆=∆=-∆=--∆=∆=K J T H S kJ
nRT H V V p H U Q O vap O vap O vap l g O vap O vap
四．
在101.325kPa 、373.15K 水中，加入不挥发物质B ，测得水的蒸气压力降低了911.93Pa. 且已知101.325kPa 、373.15K 时，水的蒸发焓1
67.40-⋅=∆mol kJ H O m vap 。
求水溶液的沸点上升值 (2) 求溶质B 的量分数（摩尔分数）。
四. (12分) (1) b T R A H P P A T X b O m vap A ∆==
-∆∆2**)()(ln K
T A H T R P P b O m v a p b A 256.04067015.373314.810132593.911)()(2
2**=⋅=⋅=
∆⨯∆∆ (2) 009.01193.911===-=-=∆A A A P P
P P A B X X
五．. (16分)如图为某二元凝聚体系恒压相图
(1) 写出各区相态
(2) 冷却W B %=30%的溶液1kg ， 可得何种纯固体？并求最大纯量。
A 25 C 1 (35) C 2 (70) B
W B % →
1. L
2. L+C 2 , 3 L+固溶体a , 4 L+ S C1 , 5 S C1+S C2 6. 固溶体a +S C1
7. L+S C2 8. L+ S B 9固溶体aa 10. S C2+S B （10分）
(2) 由杠杆规则解得不稳定化合物C 1的最大纯析出量为 0.5 kg （6分）
六 在 1.013×105Pa ，60℃ 时, N 2O 4有 50% 解离，100℃时有 79% 解离，试 计算：(O ∆m r H 看成常数)
(1) 反应 N 2O 4 = 2NO 2 的平衡常数和解离热
(2) 60℃时反应的 K P 、K C 、K X 各为多少？
[答] (1) N 2O 4 ＝ 2NO 2
(1-α) 2α
O
p K = {4α2/(1-α2)}×P
60℃ α= 50% 时， Kp = 1.35×105Pa
100℃ α= 79% 时， Kp = 6.727×105Pa
O ∆m r H 看成常数 ln(K 2/K 1) = (O ∆m r H /R)(1/T 1- 1/T 2)
O ∆m r H = 41460 J ·mol -1 (2) K P = 1.35×105Pa ΣνB = 1
K C = K P (RT)-1 = 0.04876 mol ·dm -3
K X = K P ×P -1 = 1.333
参考答案
一．选择填空题
1．(C) 不变 2 ∆U =C V ,m （T 2- T 1）
3 (C) S ＝
4 , C ＝S －R －R'＝4－1－2＝1 f*＝C ＋1－φ＝1＋1－2＝0 4 ∆U=0
5 对，错，错
6 (C) 降温升压 7(A)前者高 8（B ）∆S (系统)+∆S (环境)
9 (C) 10 （D ）方向无法判断
