物理化学-期末复习资料

物理化学-期末复习资料

一. 填空题 （每题2分，共20分）

1．1 mol理想气体经节流膨胀（即Joule-Tomson实验）压力自p1降低到p2，此过程的△A 0，△U 0 。（填>，=或<）

2．系统经可逆循环后, △S 0，经不可逆循环后△S 。（填>,=,<）。 3. 当挥发性溶质于溶剂中形成稀溶液时，溶剂符合 定律，溶质 符合 定律；而对于理想液态混合物的定义是： 。

4 稀溶液的依数性指 ；这些性质仅与 有关。 5. 多组分多相系统相平衡的条件是 ；在不考虑外界其它因素影响时，Gibbs相律可表示为 。

6. 将NaHCO3(s)放入一抽空的容器内，发生如下反应：

2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

达到平衡时该系统的组分数为 ；自由度数为 。

****7．温度为T时，液体A及液体B的饱和蒸气压分别为pA和pB，且pB = 5pA，若A

与B形成理想液态混合物，当气液两相平衡时气相中A 和B 的物质的量相等，则A 与B 在液相中的摩尔分数xA= ，xB= 。

8.在298K时反应 CuSO4 ·3 H2O(s) ＝CuSO4 (s) + 3 H2O（g）达到平衡时，水蒸气分压为1.00kPa, 则此反应的KθP＝ 。

9. 乙烯水合制乙醇的反应 C2H4(g)+H2O(g)→C2 H5OH(g), △rHmθ（298K）= －45.6KJ.mol-1,若要提高产率，可采取的措施是 和 。

10. 某理想气体在500 K、100 kPa时,其位）。

二. 选择题 （每题2分，共20分）

1．热力学第一定律以下式表达时dU =δQ - pdV，其使用条件为 。

(a)理想气体可逆过程；(b)封闭系统只做体积功的可逆过程；

1

Sm （要求填入具体数值和单pT

(c)理想气体等压过程；(d)理想气体等温可逆过程。

2．在绝热钢弹中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则 。

(a) Q > 0， W > 0， ΔU > 0 (b) Q < 0， W > 0， ΔU < 0 (c) Q = 0， W = 0， ΔU > 0 (d) Q = 0， W = 0， ΔU = 0 3．某理想气体的CV, m=2.5R，则其绝热系数γ为 。

(a) 7/5 (b) 5/3 (c) 3/5 (d) 5/7

4．封闭系统中W'0时的等温等压化学反应，可用（ ）式来计算系统的熵变。

(a) SQ； (b) .SH； (c) SHG； (d).SnRlnV2

TTTV15. 某纯物质的液体凝固时，液体的密度大于固体的密度，则该液体的凝固点随压力升高而（ ）

(a)降低; (b) 升高； (c) 不变； (d) 不能确定其变化。

6. 由吉布斯—杜亥姆方nBdxB0可知，当二组分混合物的组成发生微小变化时，

B如果一组分的偏摩尔量增大，则另一组的偏摩尔量必然( )。

(a) 增大； (b) 不变； (c) 减小； (d) 不确定

7. 在α、β两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列( )正确?

(a) A； (b) A； (c) A； (d) 不确定 BBA8. A-B的气液平衡相图如图16。液体A与液体B的关系为 。 (a) A-B完全互溶 (b) A-B完全不互溶 (c) A微溶于B，而B不溶于A (d) A不溶于B，而B微溶于A

9. 某化学反应ΔrH298K<0, ΔrS298K>0, ΔrGm=0,

$m$mT

p=101325Pa

xB 图 16.

Kθ 。

(a) >1, 且随T↑而↑ (b) >1， 且随T↑而↓ (c) <1, 且随T↑而↑(d) <1, 且随T↑而↓ 10. 在相同温度下，何种粒子的配分函数最大( )。

2

(a) 三维平动子 (b) 线性刚体转子 (c) 一维简谐振子

三.计算题 （14分）

始态为T1=300 K，p1=200 kPa的某双原子理想气体1 mol，经先绝热可逆膨胀使压力降到p2=100 kPa，再恒压加热到T3=300 K，p3=100 kPa的终态，求各整个过程的Q，△U，△H，△S，△G。

四.证明题 （6分）

H证明，对于理想气体p0

T

五.计算题（每题10分，共20分）

1. 已知20℃时A和B所形成的液态混合物与其蒸气压达平衡时，气相摩尔数与液相摩尔数之比为1∶1，若将此蒸气取出冷凝，此冷凝液的正常泡点为30℃。根据物系的蒸气压—组成图和沸点—组成图。

求: (1)原溶液的组成x0及与取出的蒸气平衡的液相组成xl？平衡总压p1？

(2)与原溶液(组成x0）平衡的蒸气组成及平衡总压p2？

3

2今有二组分凝聚系统相图如下： (1).写出图中1~9各相的稳定存在的相。

(2).写出图中i、j、m、n、s、f、g三条三相线的相平衡关系。

(3).示意画出样品a的步冷曲线，并注明冷却过程中各阶段相变化的情况。

4

六.计算题 （10分）

已知反应A(g)+ B(g) →2C (g)的标准平衡常数K与温度的关系为：

lnK$30006.00 TK试求：1. 该反应的标准摩尔反应焓 rH$；

2. 400K时反应的K和rG$；

物理化学-参

一.填空题 （每题2分，共20分）

1．＜；＝； 2．U T23. 拉乌尔；亨利；各组分在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律；。 4 饱和蒸气压下；沸点升高，凝固点降低；渗透压； 5. 每种物质在各相中的化学势相等；F=C－P+2

6. 2； 1； 7．xA= 5/6 ，xB= 1/6； 8. KθP＝10 9. 降温、加压；

－6

10 8.314105m3mol-1K-1 二. 选择题 （每题1分，共10分）

1.(b); 2.(d); 3.(a); 4. (c); 5. (a); 6.(c); 7.(b); 8.(c); 9. (b); 10. (a)

三.计算题 （14分）

始态为T1=300 K，p1=200 kPa的某双原子理想气体1 mol，经先绝热可逆膨胀使压力

5

降到p2=100 kPa，再恒压加热到T3=300 K，p3=100 kPa的终态，求各整个过程的Q，△U，△H，△S，△G。

解：

1mol 理想气体 T1=300K p1 = 200 kPa δQr=0 1mol 理想气体 恒外压 T2 = P2 = 100 kPa 等温 U0;H0p2SnRln11molRln5.762JK1

p21GHTS0300K5.762JK11729J11mol 理想气体 T3=300K P3 = 200 kPa p1T2p2T1211.41.4300K246.1K

7QQ2H2nCp,mT3T21molR300246.1K1568J2四.计算题 （10分） 解：

Δ G ΔG2△H2，△H1，△S1 △S2 1 2 O(g) Δ G 相变 1 mol, H 2 O(l) 1 mol, H 25 ℃ ,3167 Pa 25 ℃ ,3167 Pa △H相变，

△S相变 1 mol, H2O(g) 25 ℃ , pθ ΔG1 mol, H2O(l) 25 ℃ , pθ H10;H相变nVapH1mol43.83kJmol143.83kJH20; HH相变43.83kJG1nRTlnp2 p1G相0（水的可逆相变过程）

6

G20 (纯凝聚相物质的G随压力变化很小)

GG1G相G2nRTlnp2008558J p1WpVpVgVlpVgnRT1molR298.15K

2479JHG438308558SJK1175.8JK1

T298.15UHpVHpVgHnRT

438302479J41351J五.证明题 （6分）

H证明，对于理想气体p0

TdHTdSVdp

等温的条件下对压力求导数：

HSTppV (1) TTSV根据：dG=－SdT+Vdp,有： (2) pTpT(2)代入(1)

HpSVTVTVTpTpTTTnRTV0pnR

五.计算题（每题10分，共20分） (1) 1区：溶液，单相 f=3-1=2 2区：溶液+B(s)，2相 f=3-2=1 3区：溶液+C(s)，2相 f=3-2=1

7

4区：B(s)+溶液+C(s), 3相 f=3-3=0 (2) NaNO3(C)首先消失；

(3) 物系点为O点，确定方法如图所示。

2今有二组分凝聚系统相图如下：

解：(1) 1、α（s）2、L+α（s） 3、α（s）+c（s） 4、L+c（s）

5、L1+L2 6、L+c（s）7、L+β（s）8、c（s）+β（s）9、β（s）

(2)i j L fg L+β（s）

Af段 液体降温；f点开始析出固体c; fk: 溶液和固体c降温；k点：溶液开始分层L1，L2； kk’: L2转变为L1和c; k’点L2消失L1与c开始降温；k’p: L1与c降温；p点开始析出固体溶液α，p’点L消失，p’点以下α和c降温 六.计算题 （10分）

rHm3000K 解：1.

R α（s）+c（s）; mn L2

c（s）

L1+ c（s）

rHm30008.3145Jmol124.94kJmol

12. lnK30006.00 K0.223 4008