（勤奋、求是、创新、奉献）
2010～ 2011 学年 第 2 学期考试试卷
主考教师： 徐菁利
学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________
《物理化学（一）》课程试卷B参考答案与评分标准
题号 一 题分 15 得分 二 15 三 10 （本卷考试时间 120分钟） 四 五 六 七 八 九 10 10 12 18 10 十 总得分 100 一、选择题（本题共10小题，每小题1.5分，共15分）
1、某一体系经历一不可逆循环后，下列答案中哪一个是正确的？ （ C ） （A） Q=0 (B) W=0 (C) △U=0 (D) △CP=0
2、下列四个偏微商中哪个是化学势? ( A )
(A) (?U/?nB)S,V,nj (B) (?H/?nB) S,V,nj (C) (?A/?nB)T,p,nj (D) (?G/?nB)S,p,nj
3、在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( C )
(A) ΔU = 0 (B) ΔA = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0
4、在1373K时，发生下列反应：
? (1) C?s?? 2S?s????CS2?s?? K1?0.258
? (3) 2H2S?g???? 2S?g??2H2?g?? K3?2.29?10?2 ? 则1373K时，反应2Cu2S?s????4Cu?s?? CS2?g? 的K4 为
? (2) Cu2S?s?? H2?g????2Cu?s?? H2S?g?? K2?3.9?10?3
( A )
(A) 8.99?10?8 (B) 8.99?10?5 (C) 3.69?10?5 (D) 3.69?10?8 5、亥姆霍兹自由能判据可以写作： ( B ) （A）(dA)T, v, W=0 ≤0 （B）(dA)T,V,W?0≤0
f （C）(dA)T, v, W=0 ≥0 （D）(dA)T,V,W?0≥0
f6、一封闭系统从状态Ⅰ→Ⅱ经历二条不同途径：途径1和途径2，则 ( C ) (A) Q1=Q2 (B) W1=W2 (C) Q1+W1= Q2+W2 (D) 无法确定
7、已知纯理想气体反应：2SO3(g)???2SO2(g)?O2(g) 则对于该反应，等温等压下添加惰性组分，平衡将： ( C ) （A）向左移动 （B）不移动 （C）向右移动 （D）无法确定 8. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是: ( A ) (A) 亨利定律 (B) 沸点升高定律 (C) 凝固点下降定律 (D) 渗透压定律.
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9、 在一定温度压力下，某理想稀溶液中溶质B的化学势可表示为
O ?B??x,B?RTlnxB
O?B??c,B?RTlnc/cBO?B??b,B
???RTln?b/b?
OO
B 这三种表示式中的三种标准态: ( A ) （A）都不同 (B) 都相同 （C）后两者相同 （D）前两者相同
10、在 T 时，某纯液体的蒸气压为11732.37 Pa。当0.2 mol的一非挥发性溶质溶于0.8 mol 的该液体中形成溶液时，溶液的蒸气压为5332.89 Pa。设蒸气是理想的，则在该溶液中，溶
剂的活度系数是： ( B ) (A) 2.27 (B) 0.568 (C) 1.80 (D) 0.23
二、填空题（本题共10小题，每题1.5分，共15分）
1、在300℃时，2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能A的差值为：4.988 kJ 。
2、5 mol单原子理想气体的(?H/?T)V = 103.9 J·K-1。 (5/2R×5=12.5R) 3、在 298 K 时,气相反应H2＋I2＝2HI的ΔrGm?＝-16778 J?mol-1，则反应的平衡常数
? K p为 873 。
4、在一定T、p下，A(l)和B(l)相互部分互溶而构成α和β两相，物质A由α相自发向β 相转移的条件为μα > μβ。（填 > ,< , =）
5、 298 K, p?下，苯和甲苯形成理想液体混合物，第一份溶液体积为2 dm3，苯的摩尔分数
为0.25，苯的化学势为?1。第二份溶液的体积为1 dm3，苯的摩尔分数为0.5，化学势为μ2，则：μ1 < μ2 。(“＞”、“＜”、“＝”)
6、 PCl5的分解反应是 PCl5(g) ＝ PCl3(g) + Cl2(g)，在473 K达到平衡时， PCl5(g)有 48.5%
分解，在573 K 达到平衡时，有 97% 分解，则此反应为 吸热 反应（吸热，放热，既不吸热也不放热）
7、在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机，其最大效率为 20%
8、 1mol理想气体于恒压下降温1℃，气体与环境交换的功W为 。 9、 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：苯和甲苯在恒温恒压条件
下,混合形成理想液体混合物,其ΔmixH __=_ 0 ，ΔmixS ___＞__ 0。 10、 将蔗糖溶于纯水中形成稀溶液，与纯水比较，其凝固点 降 低 。
（降低、升高、不变)
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三、计算298 K下，尿素NH2CONH2?s?的标准摩尔生成焓。已知如下数据：
?? ?cHm?NH2CONH2,s???632.08kJ?mol?1，?cHm?C,s???393.5kJ?mol?1， ? ?cHm?H2,g???286.19kJ?mol?1
??[答] C(s)?O2(g)?CO2(g) 得?fHm?CO2,g???cHm?C,s???395.5kJ?mol?1 (3分)
1??O2(g)?H2O(l) 得 ?fHm?H2O,l???cHm?H2,g???286.19kJ?mol?1 (3分) 2? 得?fHm?NH2CONH2,s???335.6kJ?mol?1 (4分)
.6kPa、V1?0.0112m3沿pT=常数可逆压缩至四、1mol某单原子理想气体，从p1?202p2?405.3kPa。求该过程的?U、?H、?S。
[答] T1?p1V1/nR?272.9K (2分)
?p1T1?p2T2 ?T2?13.64K (2分) ?U??1702J (2分) ?H??2837J (2分)
H2(g)??S?nCpmlnT2p?nRln1??20.17J?K?1 (2分) T1p2
五、298K时，有A、B、C三种液体有机溶剂。若由1molA与3molB互溶的液态混合物总蒸汽压为101.325kPa。若由2molA和2molB互溶的液态化合物总蒸汽压大于101.325kPa，但若加入6molC后，总蒸气压降到101.325kPa，已知纯C的饱和蒸气压为81.060kPa，并且可与A、B形成理想液态混合物。假定蒸气为理想气体。 求纯A和纯B的饱和蒸汽压。
[答] 第一个理想液态混合物
P总=pAxA+pBxB =0.25pA+0.75pB=101.325kPa (1) (3分) 第二个理想液态混合物
P总=pAxA+pBxB +pCxC=0.2pA+0.2pB+0.6×81.060kPa=101.325kPa (2) (3分) 解得：pA=192.518kPa pB=70.928kPa (4分)
***********六、298-2000K时，反应2O2?g??S2?g?????2SO2?g? 的标准平衡常数与温度T的关系为:
37852K?7.57 T???? (1) 求在1000K时该反应的?rHm、?rGm、?rSm； ?rHm为常数。
? lgKP? (2) 在1000 K，2×101 325 Pa下若有 O2，S2，SO2的混合气体，其中 O2占20%，S2
占20%（体积分数），试判断在此条件下反应的方向？
?[答] (1) ?rHm??724.8kJ?mol?1 3分
? ?rSm?334.8J?K?1?mol?1 2分 30??1 K?p?1.9?10 ?rGm?29.43kJ?mol 4分
(2) Qp= 22.5v
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Qp > K p
故反应自右向左进行 3分
七、 2mol理想气体在320K时等温可逆膨胀从1.013×106Pa变为1.013×105Pa，计算Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。 18分
解：W=Q=nRTln(p1/p2)=12251.96J ΔU=ΔH=0
ΔS= 3.8J.K-1
ΔA=-nRTln(p1/p2)=-12251.96J ΔG=nRTln(p2/p1)=-12251.96J
八、2mol液体水在100℃、101.325kPa下蒸发为同温同压的水蒸气，计算此过程的ΔH、ΔS、ΔG、W。已知水在100℃、101.325kPa下蒸发为水蒸气的摩尔蒸发焓为40kJ.mol，并假设水的体积可忽略不计，水蒸气为理想气体。
解；ΔH=81.34kJ ΔS=218J.K-1 ΔG=0 W=-6.2kJ 10分
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