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1、物理化学第二章模拟试卷物理化学第二章模拟试卷 C班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 在标准压力 p和 268.15 K 下,冰变为水,体系的熵变 S体应： ( ) (A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定 2 2 分 p，100下，1mol H2O(l)与 100大热源接触，使水在真空容器中汽化为 101.325 kPa 的 H2O(g)，设此过程的功为 W，吸热为 Q，终态压力为 p，体积为 V，用它们分别表 示 U，H，S，G，F，下列答案哪个是正确的？ ( ) 3. 2 分在 263 K 的过冷水凝结成 263 K 的冰,则
2、： ( ) (A) S0 (C) S=0 (D) 无法确定 4. 2 分 下列四个偏微商中，哪个不是化学势? ( ) (A) (U/nB)S, V,cn(B) (H/nB)S, p,cn(C) (F/nB)T, p,cn(D) (G/nB) T, p,cn5. 2 分 在 300时,2 mol 某理想气体的吉布斯自由能 G 与赫姆霍兹自由能 F 的差值为： ( ) (A) G-F=1.247 kJ (B) G-F=2.494 kJ (C) G-F=4.988 kJ (D) G-F=9.977 kJ 6. 2 分 理想气体等温过程的 F。 ( ) (A) G (B) 0 9. 2 分 298 K
3、,p下,双原子分子理想气体的体积 V1= 48.91dm3,经等温自由膨胀到 2V1,其过程的 S 为( ) (A) 11.53 JK-1 (B) 5.765 JK-1 (C) 23.06 JK-1 (D) 0 *. 2 分 在 101.3 kPa 下,110的水变为 110水蒸气,吸热 Qp,在该相变过程中下列哪个关系式 不 成立?( ) (A) S体 0 (B) S环不确定 (C) S体+S环 0 (D) S环 0；将体系与环境加在一起组成 新的孤立体系,在此体系中有自发变化,所以 S孤立 =S体+ S环 0 。 二、填空题 ( 共 9 题 18 分 ) 11. 2 分 答 等于零 大于零
4、 (2 分) 12 答 零。因为这是双变量体系，S, p 恢复原值，体系便复原。 (2 分) 13. 2 分 答 封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等, 且等于混合后的总压力。 (2 分)14. 2 分 答 减少 (2 分)15. 2 分 答 不能确定 (2 分)16. 2 分 答 p , T 因 (S/p)T = -(V/T)p= - nR/p 17. 2 分 答 T (2 分) 因为 p=nRT/(V-)dU=TdS-pdV()()TVUpTpVT=nRT/(V-)-p=0所以，表明该气体的热力学能仅是 T 的函数。18.18. 2 分 答 体系和环境
5、体系内部 (2 分)19. 2 分 答 (1) -SB,m (2) 0 因(S/p)T = -(V/T)p 三、计算题 ( 共 4 题 30 分 ) 20. 10 分 答 设终态温度为 T,则 (1 mol) Cp,m(O2)(T-273.15 K)= (3 mol) Cp,m(N2) (373.15 K-T) 因为 Cp,m(O2)=Cp,m(N2)=R 解得: T=348.15 K (3 分) 将绝热条件下的上述理想气体的混合过程设计为如下可逆过程: S1=S1(O2)+S1(N2) =1 mol7 2Rln(348.15 K/273.15 K)+3 mol7 2Rln(348.15 K/
6、373.15 K) =1.006 JK-1 (3 分) S2=n(O2)Rlnp1(O2)/p2(O2)+n(N2)Rlnp1(N2)/p2(N2) =1 molRln(p/0.25p)+3 molRln(p/0.75p) =18.70 JK-1 (3 分) 因为是绝热条件下混合,所以 S环 = 0 所以 S孤立=S体系=S1+S2= 19.71 JK-1 (1 分) 21. 10 分 答 （1）Qp=vapHm=TvapSm=33.35 kJmol-1 (2 分) W=p(Vg-Vl)pVg=RT=3.186 kJmol-1 (1 分) vapUm=Qp-W=30.16 kJmol-1 (1
7、 分) vapFm= -W= -RT= -3.186 kJmol-1 (1 分) vapGm=0 (1 分) Sm(g)= vapSm+Sm(l)=351.22 JK-1mol-1 (1 分) （2）根据克克方程p(373.2 K)=p(383.2 K)vapm211 2exp()HTT RTT=76.54 kPa (3 分)22. 5 分 答 因为 dS = (S/T)pdT + (S/p)Tdp = nCp,m dT/T - (nR/p)dp (2 分) 所以 S = nCp,m ln(T2/T1) - nRln(p2/p1) = -5.55 JK-1 (3 分) 23. 5 分 答 已知: dT/dp=1/3 616 KPa-1 则: dp/dT=3 616 PaK-1 将克拉贝龙方程与上式比较 (dp/dT=vapmH$ /Tbvapm)V$(2 分) 即得: vapmH$ = (3 616 KPa-1)TbvapmV$= 41.31 kJmol-1 (3 分) 四、问答题 ( 共 3 题 20 分 ) 24. 10 分答 CV/TV +/= (S/T)V(V/T)p-1+ (p/T)V (7 分)
