2013- 2014(2)学年物理化学A卷(1)

物理化学（A、D）期终考试A卷

班级___________  姓名__________   学号___________

任课教师_____________ 

注意：答案一律写在答卷纸上，否则无效！

一、选择题

1. x为状态函数，下列表述中不正确的是         D

(a)  dx为全微分 

(b)  当状态确定，x的值确定

(c)  ∆x = ∫dx的积分与路经无关，只与始、终态有关

(d)  当体系状态变化，x值一定变化 

2. 理想气体自由膨胀过程中           D

(a). W = 0，Q＞0，U＞0，H=0     (b). W＞0，Q=0，U＞0，H＞0

(c). W＜0，Q＞0，U=0，H=0      (d). W = 0，Q=0，U=0，H=0

3. 下列4幅图中，描述理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的       B

（a）(A), (B)    (b) (B), (C)    (c) (C), (D)     (d) (A), (D)

4．一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以H1，H2分别表示过程(1)和(2)终态的焓值，则有          C

    (a)  H1> H2           (b)  H1= H2 

      (c)  H1< H2           (d)  H1H2 

5. 若一气体的方程为pVm=RT+p (>0常数)，则           A

    (a) =0          (b) =0 

  　  (c) =0          (d) =0 

6. 组成恒定的封闭系统在等容等熵不做非体积功的条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是         D

(a) G ＜ 0    (b) A ＜ 0    (c) H ＜ 0     (d) U ＜ 0

7．在101.325kPa下，385K的水变为同温下的水蒸汽。对于该变化过程，下列各式中哪个正确：       A

（a） S体+S环 > 0 （b） S体+S环 < 0

（c） S体+S环 = 0     （d） S体+S环的值无法确定

8. 关于偏摩尔量, 下面的叙述中不正确的是        D

（a） 偏摩尔量是状态函数, 其值与物质的数量无关

（b） 系统的强度性质无偏摩尔量

（c） 纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量

（d） 偏摩尔量的数值只能为大于零的数

9. 对于摩尔反应吉布斯自由能ΔrGm，下列理解错误的是：        B

（a）ΔrGm是在T、p、ξ一定的条件下，进行1mol反应时系统吉布

          斯函数的改变值

（b）ΔrGm是在有限反应系统中，终态和始态吉布斯函数的差值，即实

          际过程的ΔG

（c）ΔrGm是指定条件下反应自发进行趋势的量度，ΔrGm＜0，反应自

          发向右进行

（d）ΔrGm＝，等于 G～ξ图中反应进度为ξ时的曲线斜率

10. 对于某一子系统，当能量零点选择不同时，其结果是__B_____

    (a)值不同，影响各能级粒子数

(b)值不同，不影响各能级粒子数

(c)值相同，影响各能级粒子数

(d)值相同，不影响各能级粒子数

二、计算题

1．（10分）请计算2mol双原子理想气体向真空自由膨胀所作的功，Q，△U、△H和△S。已知气体始态体积为25L，100°Ｃ，终态体积为100L。

2．（20分） 将1molN2（可视为理想气体），始态温度为300K，压力为1000kPa，分别经下列过程膨胀至压力为100kPa的终态。试求各过程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS，ΔA，ΔG。（已知(N2，300K)=191.97J·K-1·mol-1）

（1）恒温可逆膨胀；

（2）绝热反抗外压pex=100kPa膨胀。

3．（10分）对于反应MgCO3(菱镁矿)＝MgO(方镁石)＋CO2(g)(设CO2为理想气体)， 

    (1)  计算298 K时的，和值；

(2)  计算298 K时 MgCO3的分解压力；

(3)  设在25℃时地表 CO2的分压为p(CO2)＝32.04 Pa，问此时的 MgCO3能否自动分解为MgO 和CO2；

    (4)  从热力学上说明当温度升高时，MgCO3稳定性的变化趋势（变大或变小）。

    已知298 K时的数据如下: 

                       MgCO3(s)    MgO(s)     CO2(g) 

     /kJmol-1      -1112.9     -601.83     -393.5 

/JK-1mol-1       65.7        27        213.6 

4．（7分）血浆的渗透压在310.15 K(37℃)时为729.54 kPa，计算生理盐水（NaCl溶液）等渗液（即与血浆有相同渗透压的溶液）中每kg溶剂（水）所含NaCl的质量。（设血浆密度为ρ＝1103，生理盐水注射液的密度ρ＝1kg·dm3。 M（NaCl）=58.5）

5．（10分）在298.15 K时，Br2溶于CCl4中，Br2的摩尔分数x(Br2)=0.0130，与此溶液呈平衡的气相中Br2(气)的分压为723.94Pa，试求下列条件下此溶液中Br2的活度a(Br2)和活度系数 x。(设Br2蒸气为理想气体)

    (1)  以纯Br2(液)为标准态；

    (2)  以无限稀的Br2的CCl4溶液中Br2的活度系数为1。

(3)  计算298.15 K，1mol Br2(液)溶入Br2的摩尔分数x(Br2)=0.0130的大量的液态混合物中（注意该液态混合物为非理想液态混合物，其中Br2以p时的纯Br2(液)为标准态），求此过程的G。

已知纯Br2(液)在298.15 K时，蒸气压为28 397.7 Pa，Br2的亨利常数kx=54662 Pa。

6．（8分）请写出

（1）写出理想气体混合物中任一组分的化学势表达式，指出其中的物理意义，给出气体标准态的定义。

（2）写出理想液体混合物中任一组分的化学势表达式，指出其中的物理意义，给出理想液态混合物中任一组分B的标准态的定义。

7．（10分）在p时，若将1 mol水在100℃时投入到恒温在100℃的真空容器内, 最后成为100℃，0.1p的水汽。试求此过程中的熵变，并判断这个过程是否自发。已知水在100℃，p 下变成100℃，p的水汽的。

8．（5分）在298.15 K时，F2分子的转动惯量，求F2分子的转动配分函数和F2气体的摩尔转动熵。。