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1、精品学习资源2021 级化学工程与工艺专业物理化学课程期中试卷与参考答案一、挑选题（每题 2 分, 共 30 分）1. 某真实气体的压缩因子 Z 1，就表示该气体：（）(A) 易被压缩 B 难被压缩 C 易液化 D 难液化2. H = Q p 此式适用于以下那个过程 .(A) 抱负气体从 1013250 Pa抵抗恒定的 101325 Pa膨胀到 101325Pa(B) 0 ,101325 Pa下冰融解成水(C) 电解 CuSO4水溶液D 气体从 298K,101325 Pa 可逆变化到 373K,10132.5 Pa3. 熵变 S 是：1 不行逆过程热温商之和2 可逆过程热温商之和3 与过程有
2、关的状态函数4 与过程无关的状态函数以上正确选项：A 1, 2B 2, 3 C 2 , 4D 404. 如以 B 代表化学反应中任一组分， nB 和 nB 分别表示任一组分 B 在 = 0 及反应进度为 时的物质的量，就定义反应进度为：0000欢迎下载精品学习资源(A) =nB - nB B =nB- n B /BC = nB- nBD = nB -nB / B欢迎下载精品学习资源5. 以下四种表述：(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变S =H 相变/T 相变(2) 体系经受一自发过程总有 dS 0(3) 自发过程的方向就是纷乱度增加的方向(4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零两者
3、都不正确者为：欢迎下载精品学习资源A 1 ， 2B， 43C，42 D 2 ， 3欢迎下载精品学习资源6. 抱负气体绝热向真空膨胀，就：AS = 0，W = 0；BG = 0，U = 0； C U = 0， H = 0 DG = 0，H = 0 ；欢迎下载精品学习资源m7. 298 K 时, 金刚石的标准摩尔生成焓 fH$ ：（）欢迎下载精品学习资源(A) 大于零B 小于零C 等于零D 不能确定8. 抱负气体绝热可逆过程方程式，以下哪一个式子是不正确的的？（）欢迎下载精品学习资源ABTVC D1KpVKTV 1Kp1TK欢迎下载精品学习资源T 29. HCpdT 式子的适用条件是：（）T 1（
4、A）等压过程 （B）均相的组成不变的等压过程（ C）组成不变的等压过程（ D）任何过程10. 1mol 单原子抱负气体从温度为 300K 绝热压缩到 500K 时，其焓变为： （）（A）零 B 2494 JC-2494 J （D） 4157 J11. 以下四个关系式中 , 哪一个不是麦克斯韦关系式 .（）A S/ VT = p/ TV B T/ ps= V/ SpC T/ Vs= V/ SpD S/ pT=- V/ Tp12. 一可逆热机与另一不行逆热机在其他条件都相同时，燃烧等量的燃料，就可逆热机拖动的列车运行的速度 :(A) 较快B 较慢C 一样D 不肯定13. 封闭体系中，如某过程的 A
5、 = 0，应满意的条件是：（）(A) 绝热可逆，且 W = 0 的过程 B 等容等压，且 W = 0 的过程C 等温等压，且 W = 0 的可逆过程 D 等温等容，且 W = 0 的可逆过程欢迎下载精品学习资源A14. 对于只作膨胀功的封闭体系， TV的值是： 欢迎下载精品学习资源（A）大于零 （ B）小于零 C 等于零（ D）不能确定15. 1 NaOH 溶解于水2 水溶液中， Ag+ + 2NH3g AgNH32+3 HCl 气体溶于水，生成盐酸 4 2KClO 3s 2KCls + 32Og(5) NH 4 Cls N3Hg + HClg上述各体系在等温等压过程中熵值削减的是： A 2、
6、3B 1、4C 4、5D 1 、2二、填空题（每题 2 分，共 10 分）1. 气体液化的必要条件是它的温度必需低于某一温度，这一温度称为临界温度 ；（临界温度、露点温度、沸点温度）；2. 300 K 时， 0.125 mol 正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热602欢迎下载精品学习资源kJ；反应 C7H16l + 11O 2g = 7CO 2g + 8 H2Ol的 r Um=rUm=-4816 kJ1，mol-欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源rH m =rH m=-4826 kJmol-1；RT 2.5 kJ欢迎下载精品学习资源3. 挑选 “ ”、“”、“”中的一个填入以下空
7、格 :实际气体绝热自由膨胀 U=0， S0；4. 热力学第三定律最普遍的表述为： 在 0 K 时，任何完整晶体（只有一种排列方式）的熵等于零；5. 2 mol 单原子抱负气体的 H / Tv= 41.573/2R2+2R=5 R J K-1；三、运算题 每题 10 分，共 40 分1. 300K 时，将 1mol 抱负气体从 1000kPa 等温可逆膨胀至 100kPa；分别求Q, W, H, U；答H=0U=0Vp欢迎下载精品学习资源WWnRTln2RV1nRTln1p2欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1 mol8.314 Jmol 1 k 1300 kln10001005.74kJ
8、欢迎下载精品学习资源QWR5.74KJGWR5.74KJ2. 求在 110 383.15K和 P. 下， 1mol 的液态水变成水蒸气的过程中系统的欢迎下载精品学习资源P2熵变，或并判定G此过程的性V质d；p已知nR:P1p2TvaplHnm=H 2O,373.155.K7,4）K= 4J0.64 kJ. mol-1；p1欢迎下载精品学习资源Cp,mH 2O, l = 75.3 J.K-1 mol-1； Cp,mH 2O,g = 34.37 J.K-1 mol-1欢迎下载精品学习资源QR答ST.5.74KJ300K19.1JK欢迎下载精品学习资源在 110和 P 下， 1mol 的液态水变成水
9、蒸气的过程是不行逆过程；需要设计欢迎下载精品学习资源可逆途径来完成；110 , P.,H 2O,lS110 , P.,H 2O , gS1S3S2.欢迎下载精品学习资源100 , P,H 2O,l100 , P.,H 2O , g欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源S1 = nCp,mH 2O , l lnT2/T1 = 1.0S2=vapH m/T相变 = 108.9 JK-1S3 = nCp,mH2O , g lnT1/T2 =1.075.3 ln373.15/383.15 = - 1.99 JK-134.3 ln383.15/373.15 = 0.910 JK -1欢迎下载精品学习资
10、源S =S1+S2+S3 = 107.87 J K -1-1S 环 = - Q/T = - 40.64/383.15 = - 106.07 J K-1S 隔离 =S 体 +S 环= 107.87 106.07 = 1.8 J K 3. 将 298.15 K 的 1 mol O 2 从 p绝热可逆压缩到 6p，试求 Q，W， U， H ， A，G， S；已知 SmO 2, 298 15 K = 205.03 J K-1mol-1；答依题意 Q = 0， S= QR/T = 0p1 1欢迎下载精品学习资源p2得v由绝热可逆过程方程 :=C/C1T1Tp2=T42 96.7 K欢迎下载精品学习资源所
11、以 U= CVT2- T1 =5/2R496.7 298.15 = 4.127 kJW=U = 4.127 kJH = CpT2- T1 = 7/2R496.7 298.15 = 5.778 kJ欢迎下载精品学习资源A = U - ST =U- ST = 4.127 - 0.20503496.7298.15 = - 36.58 kJ欢迎下载精品学习资源G = H - ST = 5.778 - 0.20503 496.7298.15 = -34.93 kJ欢迎下载精品学习资源m4. 已知如下合成氨反应的：.rH. 298.15K= -46.11kJmol-1欢迎下载精品学习资源1 Ng3 HgN
12、Hg22223试运算常压、 500 K 的始态下于恒温恒容过程中生成1mol NH 3g的 Q V；298.15500 K 温度范畴内各物质的平均摩尔热容分别为：欢迎下载精品学习资源C p,mN 2, g29.65J mol 1 K 1Cp,mH 2, g28.56J mol 1 K 1欢迎下载精品学习资源11Cp,mNH 3 , g40.12J molK答依据基希霍夫公式：欢迎下载精品学习资源r H m500Kr H m298.15K500K298.15Kr C p,m dT欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源r C p,mC p,mNH 312 Cp,mN 232 Cp,mH2欢迎下载
13、精品学习资源= 40.12- 129.65- 328.56 J mol 1 K1 = -17.55J mol 1 K 1欢迎下载精品学习资源22代人前式并运算得 :欢迎下载精品学习资源r Hm500Kr H m500Kr Hm298.15K+r C p,m500-298.15 K欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源= -46.11-17.55500-298.1510-349.65kJ mol-1kJ mol -1欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由于r H m500KrU m500KvB g RT欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源rU m500Kr Hm500K欢迎下载精品学习
14、资源欢迎下载精品学习资源vRTB g49.65113228.31450010 3kJ mol 1欢迎下载精品学习资源49.654.157 kJ mol 145.49kJ mol 1即QU500K45.49KJ .mol 1Vrm四、回答疑题（每题各 10 分，共 20 分）1. 试用有关数学原理，证明以下各关系式：（A） ） U/ V p= Cp T / V p - P；（B） U/ Pv= Cv T / Pv 答(1) 由于 U=H -pV所以，欢迎下载精品学习资源 U /V p H /V pp H /T p T/ V pp欢迎下载精品学习资源Cp T/ V pp欢迎下载精品学习资源2 U/ pV U /T V T/ pVCV T/ pV欢迎下载精品学习资源2. 请证明以下关系式：(1) H/ VT =T p/ TV+V p/ VT(2) 对抱负气体，证明 H 仅是温度的函数欢迎下载精品学习资源答(1) 由于 dH = T dS+Vdp等温下对 V 微分，得H/VT = TS/VT+ Vp/ VT依据麦克斯韦关系式： S/ VT p/TV所以， H/VT = Tp/ TV+ Vp/ VT(2) 由于 H/VT= TnRT/V /TV+ VnRT/V/VT= TnR/V +V-nRT/V2 = 0所以, 抱负气体的 H 与 p, V 无关, 仅仅是 T 的函数；欢迎下载