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天津大学2006~2007学年第一学期物理化学A-1题号一二三四五六七总分得分得分评卷人一、单选题(共16分,每题1分,答案填入题后表格中)1、1mol理想气体298K向真空膨胀体积变为原来的10倍,则G为a19.14Jb5703.7Jc-5703.7Jd02、H=U+(PV)适用于a恒压过程b恒容过程c恒温过程d一切过程3、1mol单原子理想气体在300K绝热压缩至500K,则其焓变H为a4157Jb596Jc1255Jd994J4、若体系与环境之间只有能量交换而无物质交换,该系统为:a.封闭体系b隔离体系c.敞开体系d.混合体系5、已知CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的rHm下列说法何者不正确:a.rHm是CO2(g)的生成热b.rHm是CO(g)的燃烧热c.rHm是负值d.rHm与反应的rUm数值不相等6、-20C、101.325KPa下1mol过冷水结冰,放热为H,则过程的熵变Sa.等于b.大于c.小于d.不能确定7、B物质从相自发地向相转移,则B与B的关系是:a.BBb.BBc.B=Bd.不能确定8、25C有反应气体作为理想气体,则反应的H与U之差约为:a-3.7KJb1.2KJc-1.2KJd3.7KJ9、H2和O2以2:1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水,在该反应过程中aH=0bT=0cP=0dU=010、任一反应的Qp,m与Qv,maQp,m总是大于Qv,mbQp,m总是小于Qv,mcQp,m等于Qv,mdQp,m与Qv,m的比较不能确定11、100℃,101.325KPa条件下,1mol水向真空蒸发为100℃,101.325KPa的水蒸汽,则:aS=0bU=0cH=0dG=012、任意不可逆循环的熵变a大于零b小于零c等于零d是温度的函数13、绝热过程中,系统的S0,表示过程a自发的b反自发的c可逆的d可能自发也可能反自发14、CaCO3(s)装入真空容器中加热分解达平衡,则其自由度为a1b2c0d315、A和B形成理想溶液,已知100℃时PA*=1000mmHg,PB*=500mmHg,当溶液中XA=0.5时,与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数为a1bc16、已知1molO2在25℃,100KPa的Sm=205.14JK-1mol-1,则其在45℃,101.3KPa的规定熵以J.mol-1.K-1表示值应为(Cp,m=25J.K-1mol-1)a209.28b206.65c206.87d24912345678910111213141516得分评卷人二、判断题(共10分,每题1分,以Y、或N填入题后表格中)1、沸点上升是稀溶液的依数性之一;2、绝热过程熵值不变;3、理想液态混合物中某一组分化学势,B=B+RTlnXB;4、系统在恒压过程中吸收的热等于焓变;5、过冷水结冰是一自发过程,S系0与熵增原理相矛盾;6、升高温度对平衡常数增加有利;7、20℃时,1mol纯理想气体从0.1Mpa压缩到2.5MPa时,化学势变化值为-9.845kJ;8、物质处于临界状态时,Sm(l)=Sm(g);;9、理想气体化学反应等温方程式为-rGm=rGm+RTlnJp;10、G0的化学反应能自发向右进行;12345678910得分评卷人三、计算题(共18分)已知水在100℃、101325Pa下蒸发热ΔvapHm=40.64KJ·mol-1,试求4mol水在100℃、101325Pa下变为水蒸气过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG各为若干?(水的体积与水蒸气体积相比较可忽略不计。水蒸气可作为理想气体)得分评卷人四、计算题(共12分)在298.2K(25℃)101.325KPa下1摩尔过冷水蒸气变为同温度下的水,求此过程的ΔG。已知298.2K时水的蒸汽压为3.167KP得分评卷人五、计算题(共24分)已知25℃,CO(g)和CH3OH(g)的标准生成焓分别为-110.52-1。(H)和H及-200.7KJ·molCOg)、2(gC3OH(l)的标准熵分别为,又知25℃时甲醇的饱和蒸汽压p*=16.587KPa、气化热。蒸气可视为理想气体。:rH利用上述数据,求1.T=298.15K时下列反应的,rS,各为若干?23LrCO(g)+2H(g)≒CHOH()2.T=298.15K时下列反应的H,Sr,及KΘ;23gCO(g)+2H(g)≒CHOH()得分评卷人六、计算题(共10分)300K时纯苯的饱和蒸汽压为4.28×104Pa,纯苯的饱和蒸汽压为6.759×10得分评卷人苯和甲苯形成理想溶液,4Pa。求1.该温度下甲苯摩尔分数为0.60时溶液的蒸汽压;2.与该溶液成平衡的气相组成。七、计算题(共10分)从100kPa等温可逆压缩至500kPa,计算Q,W,U,H,16g氧在30℃时,S。(假定变化过程只作体积功。)天津大学2006-2007第一学期物化A-1答案及评分标准制作人:审核:考试日期:一、填空(每空1分,16分)12345678910111213141516cdaaabaadddcdacb二.判断题(每空1分10分,以Y、或N填入试卷末表格中)12345678910YNYNNNNYYN三、计算题(18分)解:题给过程可以表示为n=4molH2O(l)100℃101325PaH2O(g)因始末态处于平衡态,故此过程为恒温、恒压可逆相变过程。Q=ΔH=nΔvapHm=4mol×40.64KJ·mol-1=162.56KJ(6分)W=—(vg—vl)=—PVg=—nRT=—(4×8.314×373.15)J=—12.409KJ(3分)ΔU=Q+W=ΔH—nRT=150.15KJ(3分)ΔS=ΔH/T=162.56×103J/373.15K=435.64J/K(3分)ΔG=ΔH—TΔS=0(3分)四、计算题(12分)解:25℃,1atm,H2O(g)→H2O(l)(ΔG)↓ΔG1↑ΔG325℃,0.03126atm,H2O(g)→H2O(l)(6分)(6分)五、计算题(24分)解:1.CH3OH(g)(pΘ=100Kpa)—CH3OH(g)(p*=16.587KPa)—CH3OH(l)(p*=16.587KPa)——CH3OH(l)(pΘ=100Kpa)∴-200.7-(-110.5)=-90.18KJ(3分)ΔH(1分)=-332.03J.K-1(4分)=-29.19KJ(4分)2.设计下列过程:利用上述数据直接计算=-90.18KJ(4分)(3分)ΔS2=0;ΔS3=127.45J.K-1;ΔS4=-14.94J·K.-1ΔS总=-219.53J·K.-1(1分)ΔG=ΔH1-TΔS1=-24.73KJ(2分)∴(可用两种方法求解)(2分)本题有无mol-1单位均不减分六、计算题(10分)解:⑴(10分)⑵设两者的蒸气皆为理想气体,则[为气相中组分⑴的摩尔分数](6分)(4分)七、计算题(10分,每个函数2分)解:该条件下的氧气可看作为理想气体。因是理想气体等温可逆过程,故因一定量理想气体的内能及焓只是温度的函数,且过程为等温。所以U=0H=0由热力学第一定律Q=U-W=203kJ理想气体等温可逆过程熵变化为
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