武汉理工大学物理化学期末考试试卷

武汉理工大学考试试题纸（A卷）课程名称物理化学（上）专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分263010121012100备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、填空题（26分，每空2分）1．已知水在25～100℃之间平均恒压摩尔热容为75.48J·K-1·mol-1，则在101.3kPa下，将1kg水从25℃加热至100℃所需的热为。2．某一温度下，反应C(s)+O2(g)==CO2(g)的标准平衡常数为K1，反应CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)的标准平衡常数为K2，则同样温度下反应2C(s)+O2(g)==2CO(g)的标准平衡常数K3与K1和K2的关系是K3=。3．450C时，将NH3(g)与N2(g)混合，由于NH3(g)的分解，最终得到NH3(g)、N2(g)和H2(g)平衡共存的系统，求该系统的组分数C＝，自由数F＝______。4．克劳修斯不等式的形式是；其大于号适用于过程。5．对组成不变的均相封闭系统，(S/p)T=；对理想气体，(S/p)T=。6．Cd(s)的蒸气压与温度的关系为：lg(p/Pa)=5693K/T6.439，Cd(l)的蒸气压与温度的关系为：lg(p/Pa)=5218K/T5.772，则Cd的三相点的温度为，压力为_______Pa。7．如果在溶剂A中加入少量非挥发性溶质B组成溶液，溶液凝固时析出的固体A中也溶解有B，则该液态溶液的蒸气压将比纯A液体的蒸气压_________，沸点，凝固点___________。（填“升高”、“降低”、“不变”）二、选择填空题（30分，每题2分）1．反应PCl5(g)==PCl3(g)+Cl2(g)在473K时的离解度为48.5%，而573K时的离解度为97%，则可判断为A.平衡常数K=2B.两温度的平衡常数K相等C.反应是放热的D.反应是吸热的3．由A及B双组分构成的α和β两相系统，则在一定T，p下物质A由α相自发向β相转移的条件为A.βAAB.βAAC.AAD.BA3．理想气体等温自由膨胀过程的A.Q0B.U0C.W0D.H=04．对于只作膨胀功的封闭系统(A/T)V的值是A.大于零B.小于零C.等于零D.不能确定5．在温度为T时，纯液体组分A和B的饱和蒸气压分别为pA*和pB*，且pB*=3pA*，若组分A和B形成理想液态混合物，当气液两相平衡时，气相中组分A和B的物质的量相等。则组分A和B在液相中的摩尔分数各应是A.xA=0.5B.xA=3/4C.xA=1/4D.不能确定6．指出关于亨利定律的下列几点说明中，错误的是A.溶质在气相和在溶剂中的分子状态必须相同B.溶质必须是非挥发性溶质C.溶液愈稀，亨利定律愈准确D.对于混合气体，亨利定律能分别适用于每一种气体7．等压反应热Qp=H是指W’=0，且满足时，系统与环境交换的热A.p2=p1=定值B.p(外)=定值C.p=p(外)D.p2=p1=p(外)=定值8．若某实际气体的体积小于同温同压同量的理想气体的体积，则其压缩因子Z应为A.等于零B.等于1C.小于1D.大于19．pV=常数(=Cp,m/CV,m)适用的条件是A.绝热过程B.理想气体绝热过程C.理想气体绝热可逆过程D.绝热可逆过程10．下列反应的焓变不符合标准摩尔生成焓定义的是A.3/2H2(g,p)+1/2N2(g,p)=NH3(g,p)B.1/2H2(g,p)+1/2Br2(g,p)=HBr(g,p)C.1/2N2(g,p)+O2(g,p)=NO2(g,p)D.Na(s,p)+1/2Cl2(g,p)=NaCl(s,p)11．根据克拉佩龙方程随着压力的增大，则H2O(l)的凝固点将。A.上升B.下降C.不变D.不能确定。12．实际气体处于下列哪种情况时，其行为与理想气体相近A.高温高压B.高温低压C.低温高压D.低温低压13．若气体能借增大压力而被液化，则其对比温度Tr必为。A.任意值B.Tr=1C.Tr≥1D.Tr≤114．下列说法中正确是A.理想气体等温过程，T=0，故Q=0B.理想气体等压过程，0UC.理想气体等容过程，HCTpdD.理想气体绝热过程，pV=常数15．已知气体A的状态方程式为p(V-nb)=nRT，其中b为常数，若该气体恒温从p1、V1膨胀到p2、V2，则过程的焓变为。A.H＝0B.H＝nRTln(p1/p2)C.H＝nb(V2－V1)D.H＝nb(p2－p1)三、在25℃时，正丁醇的蒸发焓为4260kJ•mol-1，正丁醇的蒸气压为953.2Pa，问若将1mol25℃、953.2Pa的液态正丁醇在25℃下转变为1013Pa的蒸气其熵变为多少？设正丁醇蒸气服从理想气体行为。（10分）四、将1mol理想气体在300K、0.5MPa下经过下列两个过程恒温膨胀至0.1MPa，分别计算各过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA及ΔG。（12分）（1）可逆过程（2）恒外压（外压为0.1MPa）过程五、反应3CuCl(g)===Cu3Cl3(g)的mrG与T的关系如下：（10分）mrG/(J·mol-1)=-528858-52.34(T/K)lg(T/K)+438.2(T/K)求：(1)2000K时。此反应的mrH、mrS。(2)此反应在2000K，100kPa下平衡混合物中Cu3Cl3的摩尔分数。（后面还有题）六、某二元凝聚相图如图所示，请回答：（12分）⑴填写下表；相区编号1234稳定相相区编号5678稳定相⑵用式子分别表示出三相线MN、KL线上所进行的过程；⑶作熔体x的冷却曲线。武汉理工大学教务处试题标准答案及评分标准用纸课程名称：物理化学(上)一、填空题（26分，每空2分）1．314.5kJ2．(K1/K2)23．2，24．dS≥QT环，不可逆5．PTV，nRp6．712.1，35.87．降低，升高，或降低或升高二、选择填空题（30分，每题2分）1．D2．A3．D4．B5．B6．B7．D8．C9。C10。B11．B12．B13．D14．C15．D三、（10分）解：按题意所求的S可设计下列过程来计算。先恒温蒸发为25℃的饱和蒸气，再等温膨胀为1013Pa蒸气。SS1S2（4分）SSSnHTnRpp1212vapmln（4分）S(..ln..)(..).42600298283149532101314291861615111JKJKJK···（2分）四、（12分）解：（1）ΔU=ΔH=0W＝－nRTln(p1/p2)=－4014.3JQ＝－W＝4014.3JΔS=nRln(p1/p2)=13.4J/KΔA=ΔG=－TΔS=－4014.3J（7分）（2）W＝－peΔV=－1995.4J（1分）Q＝－W＝1995.4J（1分）1mol正丁醇(g)1013Pa25℃1mol正丁醇(l)9532Pa25℃1mol正丁醇(g)9532Pa25℃ΔU=ΔH=0（1分）ΔS=nRln(p1/p2)=13.4J/K（1分）ΔA=ΔG=－TΔS=－4014.3J（1分）五、（10分）(1)∵mrpmrSTG(2分)mrS(2000K)=-(-22.73–22.73lnT+438.2)=-242.7J·mol-1·K-1(2分)mrG(2000K)=-528858–52.34×2000lg2000+438.2×2000=1.99kJ·mol-1mrH(2000K)=mrG(2000K)+TmrS(2000K)=-483.41kJ·mol-1(2分)(2)K(2000K)=exp(-1990/(8.314×2000))=0.887(2分)3CuCl(g)===Cu3Cl3(g)x1-x(1–x)/x3×(100/100)-2=0.8871–x=0.302(2分)六、（12分）解：⑴相区编号1234稳定相ll+(s)(s)l+β(s)相区编号5678稳定相l+D(s)β(s)(s)+D(s)β(s)+D(s)（4分）⑵MN线：(s)+D(s)→l(加热)或l→(s)+D(s)(冷却)KL线：D(s)→β(s)+l(加热)或β(s)+l→D(s)(冷却)（4分）⑶（4分）