物理化学期末试题物理化学期末试题 2002 年 6 月 26 日 题号 1 2 3 4 5 6 7 总分 得分 一填空题(共 20 分) 1. 气体的对应态原理可表述为 。 2焦耳-汤姆逊系数，也叫截流膨胀系数，其定义J T= 。 3 在一定温度和压力下， 将 1 mol 的 A(l)和 1 mol 的 B(l)混合形成理想液态混合物，则混合过程的 mixV( ); mixH( ) mixS( ); mixG( ) (括号内填入 , 或 = 0) 4. 熵判据的数学表达式为： 。 5吉布斯函数判据的数学表达式为： 。 6在温度 T 时，液体 A 和 B 的蒸汽压关系为* AB2pp=。二者混合形成理想液态混合物，当气液平衡时，测得液相组成A0.5x =，则气相组成Ay =( ) 7. 理想气体的绝热可逆过程方程，以p和V为变量，写成pV=常数。 若以T和p为变量，绝热方程为 。 若以T和V为变量，绝热方程为 。 8. 已知298 K时，2H O(l)的摩尔标准生成焓为1 fm285.84 kJ molH?=， 则2H (g)在此温度下的摩尔标准燃烧焓为 。 9 下列不同状态下2H O和它的相应化学势： (1) 373.15 K，101.325 kPa下的2H O(l)：1 ； (2) 373.15 K，202.650 kPa下的2H O(l)：2 ； (3) 373.15 K，101.325 kPa下的2H O(g)：3 ； (4) 373.15 K，50.66 kPa下的2H O(g)：4 ； 用一个式表示四个化学势之间关系式为 。 10 将1 mol，100C?，101.325 kPa下的2H O(l)相真空容器内蒸发成同温同压下的水蒸气，过程吸热为a J，则过程的 H= ( ), S= ( ) G= ( ), W= ( ) (括号内填入数值和量纲) 二. (14 分) 已知298 K时， 甲酸甲酯(3HCOOCH , l)的标准摩尔燃烧焓为1979.5 kJ mool。 甲酸(HCOOH, l), 甲醇(3CH OH), 水(2H O, l)和二氧化碳(2CO , g)的标准生成焓fmH?分别为1424.27 kJ mol，1238.66 kJ mol，1285.83 kJ mol和1303.509 kJ mol. 求下列反应在298 K时标准摩尔反应焓。 332HCOOH(l)CH OH(l)HCOOCH (l)H O(l)+=+ 三(16 分) 已知(苯66C H )在101.325 kPa下于80.1 C?时沸腾，1 vap30.878 kJ molH=。液体苯的摩尔定压热容11 , m142.7 J molKpC=，气体可视为理想气体。 今令40.53 kPa, 80.1 C?的苯蒸气1 mol，先恒温可逆压缩至101.325 kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60 C?，其整个过程可表示为： 1 mol, g1 mol, g1 mol, l1 mol, l40.53 kPa101.325 kPa101.325 kPa101.325 kPa80.1 C80.1 C80.1 C60 C ?求整个过程的Q, W, U, H及S。 四(10 分) 分解反应323222NaHCO (s)Na CO (s)H O(g)CO (g)=+的分解压与温度的关系为 ()3345lgkPa10.953KpT=+ (1) 求该分解反应的K?与T的函数关系式； (2) 求该分解反应的rmH?及rmS?； (3) 求100 kPa下，3NaHCO (s)的分解温度。 五(10 分) 已知水(2H O, l)和氯仿(3CHCl , l)在101.325 kPa下的沸点分别为100 C?和61.5 C?， 摩尔蒸发焓分别为()1 vap2H O40.668 kJ molH=和()1 vap3CHCl29.50 kJ molH=。 问何温度下两液体有相同的饱和蒸汽压，并求此温度下的饱和蒸汽压得值。(可视两液体 蒸发焓不随温度变化) 六(10 分) 某二元凝聚相图如下图所示，其中C为不稳定化合物。 1 填表 2 画出系统点a和b冷却曲线， 注明冷却 过程相变情况。 3 将5 kg的处于b点的熔化物冷却至1t 时，系统中液态物质质量与析出固体物质质量之比(l)?(s)m m= 七综合能力考查题(其中第一题为必作题，其他6题，任选4题) (20 分) 1. 在氨基甲酸铵(24NH COONH (s)分解反应系统中， 组分数(独立组分数)为几？自由度数为几？测定平衡常数时，事先为什么要将系统抽空？否则，会对K?产生什么影响？ 2. 2C(s)1 2O (g)CO(g)+=，一般极难控制或多或少会有2CO生成，所以此反应的反应焓无法直接测量。设计两个易测反应的反应焓来计算上述反应焓。 （写出反应，计算方法，所需数据） 。 3. 对于反应B0B=，设计出三种方法去求其某温度T时标准平衡常数K?，给出计算公式和所需要查找的数据。 4. 对于液态互溶的真实溶液，对拉乌尔定律产生一定的偏差。请你设计一套方案，测定二组分真实溶液中B组分在不同组成下的活度因子。 （气相可视为理想气体） 。 5. 在理想稀溶液中，溶质若为不挥发性物质，其组成用Bx表示。请用一个式子表示蒸汽压降低定律、沸点升高定律、凝固点降低定律。 6. 画出水在通常条件下的相图，解释压力增大冰的熔点如何变化？为什么夏天遇到冷空气会下雨甚至会下冰雹？而冬天往往遇冷空气会下雪？水的三相点与通常所说的水的凝固点差别是什么？ 7. 已知298 K时NO(g)的标准摩尔生成焓为90.371kJ mol，2N (g)，2O (g)及NO(g)相区 平衡相态 自由度数 1 2 3 4 的摩尔熵分别为191.61，205.139和210.76111J molK。有人在天空雷电过后测得有NO(g)产生，请估计雷电发生处的最低温度。( NO(g)生成反应的r, m0pC=)