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物理化学期末考试试卷及答案
2020-12-30 10:59:23 ℃姓
名 学
号
○
○
○
○
○
(装
订
线
内
不
要
答
题 ) ○
○
○
○
○
○
学院
专业
△△△△△△△ △△△△△△△
准考证号、 姓名、 学 院和专业必须由考生 本人填写
△△△△△△△ △△△△△△△
考 场 代 号:
△△△△△△△ △△△△△△△
座位序号由考生本人填写 座 位 序 号
△△△△△△△ △△△△△△△
△△△△△△△ △△△△△△△
准考证号和姓名必 须由考生本人填写
△△△△△△△ △△△△△△△
该考场是
课混 考场。
混编考场代号:
考 场 代 号:
△△△△△△△ △△△△△△△
座位序号由考生本人填写 座 位 序 号
△△△△△△△ △△△△△△△
准 考 证 号 姓
名
○
○
○
○
○
(装
订
线
内
不
要
答
题 ) ○
○
○
○
○
○
期末试卷
课程名称:
物理化学A
考试时间:
120
分钟
考试方式:
闭卷 (开卷/闭卷) (卷面总分100分,占总成绩的 60 %)
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分
题分 10 20 8 10 10 10 20 12 核分人
得分
复查人
得分 评卷人
一、填空题(每小题2分,共10分)
1、实际气体的,经节流膨胀后该气体的温度将
。
2、从熵的物理意义上看,它是量度系统
的函数。
3、稀溶液中溶剂A的化学势
。
4、在曲线的最低点处
,此点即为系统的平衡点。
5、一定温度下,蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于
。
得分 评卷人
二、单项选择题(每小题2分,共20分)
得分 评卷人
1、在标准状态下,反应 C2H5OH(l)+ 3O2(g) →2CO2(g) + 3H2O(g)的反应焓为 ΔrHmΘ,
ΔCp>0。下列说法中正确的是(
) (A)ΔrHmΘ是C2H5OH(l)的标准摩尔燃烧焓 (B)ΔrHmΘ〈0 (C)ΔrHmΘ=ΔrUm0 (D)ΔrHmΘ不随温度变化而变化 2、当理想气体其温度由298K升高到348K,经(1)绝热过程和(2)等压过程,则两过程的(
)
(A)△H1>△H2
W1<W2
(B)△H1<△H2
W1>W2 (C)△H1=△H2
W1<W2
(D)△H1=△H2
W1>W2 3、对于理想气体的等温压缩过程,(1)Q=W
(2)ΔU=ΔH
(3)ΔS=0
(4)ΔS<0
(5)ΔS>0上述五个关系式中,不正确的是(
)
(A) (1) (2)
(B) (2) (4)
(C) (1) (4)
(D) (3) (5)
4、某过冷液体凝结成同温度的固体,则该过程中 (
)
(A) ΔS(环)<0
(B)ΔS(系)>0 (C)[ΔS(系)+ΔS(环)<0
(D)[ΔS(系)+ΔS(环)>0
5、已知水的两种状态A(373K,101.3kPa,g),B(373K,101.3kPa,l),则正确的关系为(
) (A) μA=μB
(B) μA>μB
(C) μA<μB
(D)两者不能比较
6、偏摩尔量集合公式的适用条件是 (
) (A) 等温,等容各物质的量不变
(B) 等压,等熵各物质的浓度发生微小改变
(C) 等温,等容各物质的比例为定值
(D) 等温,等压各物质浓度不变
7、当产物的化学势之和等于反应物的化学势之和时,一定是 (
)
(A)ΔrGm(ξ)<0
(B)(G/ξ)T,p<0
(C)(G/ξ)T,p>0
(D)(G/ξ)T,p =0 8、放热反应 2NO(g)+O2(g)→2NO2(g) 达平衡后若分别采取以下措施⑴增加压力;⑵减小NO2的分压;⑶增加O2的分压;⑷升高温度;⑸加入催化剂,能使平衡向产物方向移动的是(
)
(A) ⑴ ⑵ ⑶
(B) ⑷ ⑸
(C) ⑴ ⑶ ⑷
(D) ⑴ ⑷ ⑸ 9、已知纯A和纯B的饱和蒸气压pA*<pB*,且A和B所组成的体系具有最高恒沸点。向A中不断加入B,则溶液的蒸气压 (
)
(A)不断增大;
(B)不断减小;
(C)先增大后减小; (D)先减小后增大。
10、如右图所示,在ABC相区内,当温度一定时,两相的组成 (
) (A) 一定
(B) (B) 不一定
(C)决定于系统的总组成
(D)相同
得分 评卷人
三、多项选择题(每小题4分,共8分)
1、在101.3kPa、373.2K时,1mol水转变为水蒸气,则 (
)
(A)Q>0
ΔA>0
(B)ΔS>0
ΔA<0
(C)W<0
ΔG<0
(D)ΔH>0 ΔS<0
(E)ΔU>0
ΔG=0
2、下列叙述中正确的是 (
)
(A)恒温可逆过程中,环境对体系作最大功
(B)恒温可逆过程中,体系对环境作最小功
(C)等温不可逆膨胀中,不可逆程度越大,体系作的功越少
(D)不可逆压缩时,不可逆程度越大,环境消耗的功越少 (E)恒温压缩过程中,p外越小,则环境所消耗的功越小
得分 评卷人
四、判断题(每小题2分,共10分)
1、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。(
) 2、功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功。(
) 3、在绝热、密闭、坚固的容器中发生化学反应,△U一定为零,△H不一定为零。(
) 4、反应的平衡常数与分解压力P的关系为P/2。(
) 5、一个含有K+、Na+、NO3-及SO42-离子的不饱和水溶液,其组分数K为4。(
)
得分 评卷人
五、简述题(10分)
下图为某二组分系统固—液相图。(1)在图中标出各相区的相态。(2)标出各水平线上平衡共存的相态。(3)画出a,c二个物系点的步冷曲线。
得分 评卷人
六、证明题(10分)
证明对于理想气体
得分 评卷人
七、计算题(每小题10分,共20分)
1、对1mol理想气体,初态为298.2K,600KPa,当反抗恒定外压Pe=100KPa膨胀至其体积为原来的6倍,压力等于外压,请计算过程的Q、W、ΔU、ΔS、ΔA、ΔG与ΔS。
2、1mol液态苯在101.3kPa,268K能自动地凝固成101.3kPa,268K的固态苯,并放热9874J,计算该过程的ΔS和ΔG。已知苯的正常熔点为278.5K,苯的熔化热为9916J·mol-1,Cp,m(C7H16,l)=126.8J·K-1·mol-1,Cp,m(C7H16,s)=122.6J·K-1·mol-1。
得分 评卷人
八、综合题(12分)
环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用:C6H12(l)→C5H9CH3(l)其平衡常数与温 度有如下关系:lnKø=4.814-2059/T。试求25℃异构化反应的熵变。
物理化学A
试卷答案及评分标准
一、 填空题(每小题2分,共10分) 1、升高 2、混乱度 3、 4、=0 5、2
二、 单项选择题(每个2分,共20分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C D D A D D A D A
三、 多项选择题(每个4分,共8分) 1 2 B,E C,E
四、 判断题(每个2分,共10分) 1 2 3 4 5 × × √ × √
五、 简述题(10分) t℃
t℃
时间
时间
A— A2B:L+A(S)+A2B(S) A2B—AB2:L+A2B(S)+AB2(S) AB2—B:L+A2B(S)+B(S) (标相态每个区域0.5分,步冷曲线每个2分。)
六、 证明题(10分) 证明: A=G-PV
(3分)
(3分)
(3分)
(1分)
七、 计算题(共20分) 1、(10分) 解:因为P1V1= P2V2,故T2=T1=298.2K, 对理想气体,有ΔU=0,ΔH=0
(1分)
(2分)
(1分)
(2分)
(2分)
(2分) 2、(10分) 解:
ΔS, ΔG 268K,101.3kPa,C6H6(l)
268K,101.3kPa,C6H6(s)
ΔS1
ΔG1
ΔS3
ΔG3 ΔS2ΔG2 278.8K, 101.3kPa,C6H6(l)
278.8K, 101.3kPa,C6H6(s)
(2分)
ΔS1=nCp,m(l)ln(278.5/268)= 4.87J·K-1
(2分)
ΔS2=-nΔvapHmø/T= -35.61J·K-1
(1分)
ΔS3=nCp,m(s)ln(268/278.5)= -4.71J·K-1
(2分)
ΔS(总)=ΔS1+ΔS2+ΔS3= -35.45J·K-1
(1分)
ΔH(268K)= -9874J
ΔG(268K)=ΔH(268K)-TΔS= -373J
(2分)
八、 综合题(12分) 解:lnKø(298K)=4.814-2059/298= -2.095
(2分)
ΔrGmø= -RTlnKø=5191 J·mol-1
(2分) dlnKø/dT=ΔrHmø/RT
(2分) ΔrHmø=2059R=17.1kJ·mol-1
(2分) ΔrGmø=ΔrHmø-TΔrSmø
(2分)
ΔrSmø=(ΔrHmø-ΔrGmø)/T=39.9J·K-1·mol-1
(2分)
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