中南大学考试试卷(A)
2010 -- 2011 学年 一 学期 时间100分钟
物理化学Ⅰ-1 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 粉体、材化、化工、应化、制药、矿物、无机等09级 总分100分，占总评成绩 70 %
注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上
一、单项选择题（每题2分，共20分）
1. 下列物理量中，不属于体系性质的是 （ ） (A) -pdV (B) –p外dV (C) U + pV (D) U - pV
2. 在一恒温的刚性密闭容器中，若有某化学反应发生，则必有 ( ) (A) ?U = 0 (B) ?S > 0 (C) ?G < 0 (D) ?A < 0
3. 以下对可逆过程的叙述中，不正确的描述是 （ ） (A) 可逆过程中体系总是处于平衡态 (B)可逆过程发生后环境无任何变化
(C) 可逆过程体系对外作最大功 (D)是一种理想过程，实际中没有真正的可逆过程
4. 标准压强下，将1kg 0℃的冰投入一个水温为0℃的池塘中直至全部融化，则有 ( ) (A) ?U = 0 (B) ?S = 0 (C) ?G = 0 (D) ?A = 0
5. 下列偏微分中是偏摩尔量的是 （ ） ??T(A) ???ni????H?? (B) ???ni?T,p,nj?i????p?? (C) ???ni?T,p,nj?i????V?? (D) ?????H?T,p,nj?i?T,p,nj?i
6. 对稀溶液，下列说法中正确的是 （ ） (A) 溶剂的饱和蒸气压必降低 (B) 沸点必升高 (C) ΔmixU = 0，ΔmixH = 0 (D) 凝固点必降低
7. 化学反应达到平衡时，必有 （ ） (A) ΔrGm=0 (B) ΔrGm=0 (C) ΔrSm = 0 (D) ΔrHm= 0
Θ
8. 有气相反应 B(g)→C(g)，在温度T，压力p时，标准平衡常数为KpΘ(1)，B的转化率为α1，在T恒定时，通入惰性气体D，使反应体系压力增加至2p之后，标准平衡常数为Kp(2)，B的转化率为α2， 则下列关系中正确的是 （ ） (A) KpΘ(1) < KpΘ(2)，α1=α2 (B) KpΘ(1) > KpΘ(2)，α1<α2 (C) Kp(1) = Kp(2)，α1>α2 (D) Kp(1) = Kp(2)，α1=α2
9．已知纯A液体和纯B液体的饱和蒸气压pA*< pB*，且A和B所组成的体系具有最高恒沸点。向A中不断加入B，则溶液的蒸气压 ( ) (A)不断增大 (B)不断减小 (C) 先增大后减小 (D) 先减小后增大
10．对纯物质的气液两相平衡，不正确的是 ( ) (A) 符合克拉贝龙方程 (B) 符合相律 (C) 符合克拉贝龙-克劳修斯方程 (D) 符合杠杆规则
二、填空题（每空1分，共20分）
1. 苯与氧在一刚性绝热容器中燃烧：C6H6(l) + 7.5O2(g) === 6CO2(g) + 3H2O(g)，则此过程的W = J，体系的ΔU = J。(填>0、<0、或=0)
2. 1mol理想气体绝热可逆地由5p，300K的始态膨胀到p的末态，体系的ΔS = J·K ；若从相同的始态出发，恒温可逆地膨胀到pΘ的末态，则ΔG = J。
3. 某反应体系中有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)等5种物质，在1200K下建立了平衡，则此体系的独立组分数C= ，相数Φ = ，自由度f = 。
4. 一定量的理想气体从相同始态出发，分别经恒温可逆膨胀⑴和绝热可逆膨胀⑵达到具有相同压力的终态，对应的终态体积分别为V1和V2， 则有 V1 V2 。(填>，< 或= )
5. 在2000K时，反应 CO(g) + ?O2 (g) === CO2 (g)的KpΘ = 6.44，在相同温度条件下, 反应 2CO(g) + O2 (g) === 2CO2 (g) 的KpΘ= 。
Θ
Θ
-1
Θ
Θ
Θ
Θ
Θ
6. 对于理想溶液，其形成过程的体系热力学函数的变化为ΔmixVm= 0，ΔmixHm= 0，ΔmixSm= 0。 ( 填>，<或＝）
7. 在298K下气相反应：CO(g)+ ?O2(g) === CO2(g),的ΔU ΔH，ΔG ΔA。 (填>，<,或= ) 8. 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器箱中恒温至400K。NH4HCO3(s)按下式达分解平衡：
NH4HCO3(s) = NH3(g) +H2O(g) +CO2(g)
此体系的独立组分数C= ，相数Φ = ，条件自由度f*= 。
9. 理想气体反应 A+B == 2C+D 的ΔrHm<0，则当体系的温度 ， 压力 时，此反应的平衡向正向移动。( 填“升高”或“降低”）
10. 在298.15K下，某纯溶剂的蒸汽压为12000Pa， 当有0.2mol的非挥发性溶质溶于0.8mol 的该溶剂时，所形成的溶液的蒸汽压为6000Pa. 设蒸汽为理想气体，则该溶液中溶剂的活度系数γ为 。
三、（14分）将1 mol O2由298.15 K，p的始态，经恒外压(p外=6p)压缩至298.15 K，6p的末态，试求该过程的W、Q，经该过程体系的ΔU、ΔH、ΔA、ΔG、ΔS，判断过程的可逆与否。
四、（9分）反应H2(g) + ?O2(g) === H2O(l)在298K，pΘ下的恒压反应放热285.84kJ·mol?1。试计算该反应在800K，pΘ下的恒压热效应?r HmΘ(800K)。已知在373K，pΘ下，H2O(l)的蒸发热为?vapHmΘ[H2O，373K]=40.65 kJ·mol?1；各物质热容列于下表：
物质 Cp, m/ J·K·mol
五、（12分）将12.2 g苯甲酸(C6H5COOH)溶于100g乙醇中，所形成的溶液沸点比纯乙醇沸点升高1.13 K；将12.2 g苯甲酸溶于100 g苯中，所形成的溶液沸点比纯苯沸点升高1.36 K。 ⑴ 计算苯甲酸在两种溶剂中的摩尔质量，并估计苯甲酸在溶液中的主要存在形态； ⑵ 设所形成的溶液服从拉乌尔定律，计算室温下苯甲酸-苯溶液蒸汽压相对纯液态苯的降低值。
?1 ?1 Θ
Θ
Θ
H2(g) 29.06 O2(g) 36.17 H2O(l) 75.26 H2O(g) 30.01 已知乙醇和苯的沸点升高常数Kb分别为1.20 K·mol·kg和2.62 K·mol·kg；室温下苯的饱和蒸汽压为10.011kPa。
六、（12分）对反应：C2H5OH(g) ==== C2H4(g) + H2O(g) （1）求25℃时的?rGmΘ (298.15K)及 KpΘ(298.15K)； （2）试估算400 K时的Kp(400 K)。（假定?r Hm为常数）。
（3）将2 mol C2H5OH(g)，6 mol C2H4(g)及2 mol H2O(g)混合成总压为101.325 kPa的混合理想气体，试分别判断当温度为298.15K 和400 K时的反应方向。（这里设pΘ=101.325 kPa) 已知反应的?r HmΘ(298.15 K) = 45.78 kJ·mol?1，?rSmΘ(298.15 K) =126.19 J·mol?1·K?1。
七、（13分）右图为A、B两物质形成的凝聚态二元系相图。 （1）写出图中 ①、②、③ 相区中的稳定相； （2）画出图中a → b的冷却过程所对应 的冷却曲线 (步冷曲线) 示意图，并标出
TA* T → 步冷曲线上各段自由度数；
（3）写出图中两条水平线GEH和PDF 上所发生的反应名称及反应式。
P G ② E ③ A b B2A wB→
B H D ① F
a TB*
Θ
Θ
-1-1
