4-22-期中试卷与参考答案.docx
2011级化学工程与工艺专业物理化学课程期中试卷与参考答案一、选择题(每题2分，共30分)1 .某真实，体的压缩因子ZVl,则表示该气体：()（八）易被压缩(B)难被压缩(C)易液化(D)难液化2 ."=QP此式适用于下列那个过程？()()志向气体从1013250Pa抗拒恒定的101325Pa膨胀到101325Pa(B) OP.101325Pa下冰溶化成水(C)电解CUSO水溶液(D)气体从(29«K,101325Pa)可逆改变到(373K,10132.5Pa)3.靖变AS是：(1)不行逆过程揶a商之和(3)与过程有关的状态函数以上正确的是：（八）1,2(B)2,3(2)可逆过程热温商之和(4)与过程无关的状态函数(C) 2,4(D)44 .若以B代表化学反应中任一组分，；和h分别表示任一组分B在六。及反应进度为S时的物质的量，则定义反应进度为：()（八）<=M-/Jn(B)=(ji-11b)vb(C)=jb-11b(D)¢=(褚)/VB5 .下列四种表述：(1)等温等压下的可逆相变过程中，体系的倩变AS=A0(2)体系经验一自发过程总有(IS>0(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向(4)在纶热可逆过程中，体系的婿变为零两者都不正确者为I(C),(4)<D)(2).<3)(B)AG=O,AU=Ol(D)G=O,7=0I（八），(2)(B)，(4)6 .志向气体纶然向真空膨胀，则:（八）AS=O,H=Oj(C)AU=O,Z=07 .298K时，金刚石的标准摩尔生成后jHsm：()（八）大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能确定()p'-yTy=K8 .志向气体纶候可逆过程方程式，下列舞一个式子是不正确的的？（八）yyy-1-(B)pVy=K(C)Tyl-y=K(D)9 .AW=/；'C式子的适用条件是；()（八）等压过程(B)均相的组成不变的等压过程(C)组成不变的等压过程(D)任何过程10 .Imol单原子志向气体从温度为300K绝热压缩到500K时，其始变为()（八）零(B)2494J(C)-2494J(D)4157J11 .下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式？()（八）(SVh=(pr)v(B)(TpK(VS)p(C)(TV),=(VS)l,(D)(Sp)r=(V!T)p12 .一可逆热机与另一不行逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，则可逆热机推动的列车运行的速度：()（八）较快(B)较慢(C)一样(D)不肯定13 .封闭体系中，若某过程的AA=0,应满意的条件是：()（八）绝热可逆，且IV=O的过程(B)等容等压，且W=O的过程(C)等温等压，且=0的可逆过程(D)等温等容，且“，=0的可逆过程14对于只作膨版功的封闭体系'(石)的值是,()（八）大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能确定15.(I)NaOH溶解于水(2)水溶液中，Ag*+2NH3(g)-IAg(NW)H：(3)HCI气体溶于水，生成盐酸(4)2KClOj(三)2KCl(三)+3O2(g)(5) NH4CI(三)NHKg)+HCI(g)上述各体系在等温等压过程中脩值削减的是：()（八）、(B)(IK(4)(C)(4)、(5)(D)、(2)二、填空题(每题2分，共10分)1 .气体液化的必要条件是它的温度必需低于某一温度，这一温度称为一临界温度.(临界温度、露点温度、沸点温度)2 .300K时,0.125mol正庚烷(液体)在弹式量热计中完全燃烧,放热602kJ.反应C7H16(I)+ll2(g)=7CO2(g)+8AZ2O(I)的ArUm=H%=-4816kJmo1.ArHm=ArHm=-4826kJnolJ.(Rr2.5kJ)3 .选择“>“、"V"、“=”中的一个填入下列空格:实际气体绝焦自由膨胀!O,S>0.4 .热力学第三定律最普遍的表述为：在0K时，任何完整晶体(只有一种排列方式)的感等于零.5 .2nol单原子志向气体的e/ar),=41.57(32R2+2R=5K)JK,.三、计算题图题10分，共40分)1.30OK时，将Imol志向气体从I(M)OkPa等温可逆膨胀至100kPa分别求Q,V,H,U.阁H=0ZkU=OVPW=W=TiRTin=_RrIn-1.M%=TmHX8.314Jnol-k-i×300k×ln-=-5.74kJ100Q=-Wr=5.74K./2 .求在IlOC(383.15K)和v下，Imol的液态水变成水蒸气的过程中系统的情变，并推断此过程的性质.已知:Awm=(H2,373.15K,)=40.64kJ.mol%Gm(H20,1)=75.3J.K-1n10,;CPm(H2O,g)=34.37J.K,no,阁在IloC和/下，ImoJ的液态水变成水蒸气的过程是不行逆过程。须要设计可逆途径来完成.IIO,C.P.(H2OJ)ASHOC,Po,(H1O,)ASJ100,C,P",<l2O,l)S*100'C.P.(H2O,g)ASl=nCp,m(H2O,1)IhTTi=1.0×75.3In373.15/383.15=-1.99JK'AS2=(AapMT)相变=108.9JK'XSi=nCp4n(H2O,g)lnTlT2=1.0x34.3In383.15/373.15=0.910JK,5=AS1+AS2+AS3=107.87JK,AS.=.T=-40.64/383.15=-l(W>.07JKISw=5体+AS耳=107.87-106.07=1.8JK13 .将298.15K的1molO2从Pe绝热可逆压缩到6p,试求Q»W9AU,XH,A,AG,AS.已知Sm(O2,298.15K)=205.03J-K'mo!阁依题意Q=0,AS=QrZT=O由绝热可逆过程方程AT=P；工产CJa得4=496.7K所以AU=CviT2-Ti)=52R×(496.7-298.15)=4.127kJW=AU=4.127kJNH=Cp(T2-Ti)=7/2R×(496.7-298.15)=5.778kJA=1.f-A(ST)=AU-ST=4.127-0.20503×(496.7-298.15)=-36.58kJAG=AH-SAT=5.778-0.20503×(496.7-298.15)=-34.93kJ4 .已知如下合成氨反应的：rmo(298.15K)=-46.11kJmo!,N,(g)+H,(g)NH5(g)试计算常压、500K的始态下于恒温恒容过程中生成ImolNHKg)的Qv.298.15-500K温度范围内各物质的平均摩尔热容分别为：Crrn(N,g)=29.65Jmol"'K'1。(H?.g)=2856Jmol'K"Cim(NH3.g)=40.l2Jmo1K,面依据基希霍夫公式，Ar":(500K)=r1/(298.15K)÷仁：K、二，仃rC=,p.mI4一,m(NH5)-Cpm(N2)-Cm(H2)T=/7.55Jmo1.KTI40.12-×29.65-×28.56''JmoI1KI22J代人前式并计算得:rH,(500K)=rHj(500K)=rJ(298.15K)+rCpn.(5-298.15)K=-46.11-17.55×(500-298.15)×IO3kJmo,=-49.65kJmol因为rHln(500K)=rtm(5K)+VRT(500K)=rm(5OOK)-vRT=-49.65-1-×8.314×500×103kJmol=(-49.65+4.157)kJmo,=-45.49kJmo,Qv=r(m(500K)=-45A9KJ.moi四、回答问题(每题各10分，共20分)1 .试用有关数学原理，证明下列各关系式，（八）euav)p=Cp(&vv)p-Pl(B)(auap)v=G(5ap)v阁(1)因为U=H-PV所以，(UV)=(HV)-p=(HT)p(TI6V)p-p=Cp(TV)-p(2)0U沁P)V=(UT)v(Tp)v=Cv(Tp)v2 .请证明下列关系式】(1) (HV)=T(pThV(pV)(2)对志向气体，证明仅是温度的函数阁(1)因为d/7=TdS+Vdp等温下对V微分，得(EH/dV)T=T(SV)+V(cV)依据麦克斯韦关系式，(ScV)r=(cpT)v所以，(HcV)=T(eT)V(cpV)(2)因为(HV)=T(nRTV)Tv+V(nRTV)cV=T(nRV)+V(-nRT,2)=O所以，志向气体的“与P,V无关，仅仅是7的函数。
