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1、攀枝花学院2011-2012学年二学期物理化学期末考试试卷(B卷)班级:_学号:_姓名:_得分:_题号一二三四五六七八九十成绩复核得分阅卷题目部分,(卷面共有21题,100.0分,各大题标有题量和总分)一、填作图(1小题,共2.0分)2.0分1.单原子理想气体从状态A出发经历如图所示的,三步可逆变化而回到A,试在 V-T图上把三步变化表示出来,并用箭头注明方向。 二、填空(4小题,共8.0分)2.0分1. 一条不断由稳压电源( 电压U )供电的电阻丝( 电阻R )浸没在一流动的水流中,以电阻丝为系统,Dt时间内,电阻丝热力学能变化为 ,所作之功为 ,与环境交换的热为 。(以U,R,Dt等表示,
2、假设过程中电阻丝温度不升高。)3.0分2. 将始态为25的1 mol的O2和2 mol的H2在绝热及恒定的外压力下反应生成H2O(g)。则过程的DU = 0;W = 0;Q = 0。(选择填入 ,或=。)1.0分3. 如下图所示,理想气体由同一始态A出发,经不同的途径到达终态B,C。已知B,C两点在同一条绝热线上,则DUAB DUAC。( 选填 ,= 或 Vm(g) ( 2 ) Vm(l) Vm(g) ( 3 ) Vm(l) = Vm(g)2.0分5. 对于一定量的理想气体,下式中: ( 1 ); ( 2 ); ( 3 ); ( 4 ) 。 正确的有:( )。1.0分6. 在同一温度下,同一气
3、体物质的摩尔定压热容Cp,m与摩尔定容热容CV,m之间的关系为:( )。 ( 1 )Cp,m CV,m; ( 3 )Cp,m = CV,m; ( 4 )难以比较。四、是非(1小题,共1.0分)1.0分1. 在等温等压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸气,因温度不变,CO2的热力学能和焓也不变。对不对?( )。五、计算(8小题,共67.0分)5.0分1. 已知反应CH3OCH3( g )CH4( g )H2( g )CO( g )。当CH3OCH3( g )完全分解时,测得混合气体中H2的含量为1.200 mol。如果反应是在25与一个密闭的10 dm3容器内进行,试求开始时CH3OCH3( g
4、)的压力和反应到最终时的总压力各为多少?(理想气体状态方程对各气体均适用。)6.0分2. 某容器中含有H2和N2,总压力为150 kPa,温度为27。将N2分离后,容器中只剩下H2,总压力降为50 kPa,容器的质量减少了14.01 g。试计算(1)容器的容积;(2)容器中H2的质量;(3)容器中最初H2和N2的摩尔分数。(已知元素的相对原子质量:H,1.008;N:14.01。)6.0分3. 欲制备5 %丁烷、95 %氩的混合气(均为摩尔分数)。设有一个钢瓶,体积为0.04 m3,抽空后先充入丁烷使瓶中压力达101.325 kPa,然后再充入氩气。为使混合气的组成达到上述要求,试求应充入氩气
5、多少千克?瓶中最后的压力为多少?操作温度为298.2 K,计算时可作理想气体处理,氩的摩尔原子质量为39.95 gmol-1。7.0分4.2 mol温度为300 K的理想气体,体积为4.92 dm3,在终态压力作用下等温膨胀至49.2 dm3,作多少功?若压缩回复至原状,最少需作多少功?12.0分5. 一个坚固的容器,其容积为1 dm3,内贮298 K,100 kPa的炸药,炸药反应后容器未炸破,压力升至50 MPa,温度升到1773 K。求:(1)Q,W,DU,DH的值;(2)数日后温度降至298 K,压力降至10 MPa,求整个过程的Q,W,DU和DH。已知产物与容器的总热容为83.68
6、JK-1。8.0分6.某理想气体自298.15 K和5 dm3可逆绝热膨胀至6 dm3,温度为5。试求出该气体的Cp,m和 CV,m。15.0分7. 1 mol理想气体,其CV,m = 5R / 2。开始处于1000 kPa和2 dm3,分别经过两个不同途径膨胀至500 kPa:( 1 )恒温可逆;( 2 )绝热可逆。试分别求出上述两个途径的Q,W,DU及DH。8.0分8. 100 g液体苯在沸点80.2, 101.3 kPa下蒸发, 汽化焓在常压下为395.0 Jg-1。试计算W,Q,DU和DH。(已知C6H6的摩尔质量为78.11 gmol-1,蒸气可视为理想气体,液体体积可略.)六、证明
7、(1小题,共12.0分)12.0分1. 1 mol气体A从1 dm3( V1 )等温膨胀到10 dm3( V2 ),假定A服从范德华方程: (1)求算热力学能的增加已知 (2)试证明焓的增加为: 已知气体A的范德华常数:a = 0.4 m6Pamol-2, b = 4.3 105 m3mol-1。 答案部分,(卷面共有21题,100.0分,各大题标有题量和总分)一、填作图(1小题,共2.0分)2.0分1.答案解:如图 二、填空(4小题,共8.0分)2.0分1.答案解: 0 U2Dt / R U2Dt / R 3.0分2.答案解: 2.0分4.答案解: 98.87 kJmol-1 三、选择(6小题,共10.0分)2.0分1.答案解 :(2) 2.0分2.答案解:(3) 2.0分3.答案解:( 2 ) 1.0分4.答案解:( 3 ) 2.0分5.答案解:( 1 ) ( 3 ) 1.0分6.答案解:( 2 ) 四、是非(1小题,共1.0分)1.0分1.答案解:不对 五、计算(8小题,共67.0分)5.0分1.答案解:p(始) = = 297.5 kPa p(终) = 3p(始) = 892.5 kPa 6.0分2.答案解:(1)n(N2) = ( 14.01 / 28.02 ) mol = 0.5 mol p(N2)V = n(N2) RT