大学《物理化学》期末试卷及答案
1物理化学试卷班级姓名分数一、选择题1.2分(0675)理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为:()(A)ΔS体>0,ΔS环=0(B)ΔS体0,ΔS环02.2分(0693)下列四种表述:(1)等温等压下的可逆相变过程中,体系的熵变ΔS=ΔH相变/T相变(2)体系经历一自发过程总有dS>0(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向(4)在绝热可逆过程中,体系的熵变为零两者都不正确者为:(A)(1),(2)(B)(3),(4)(C)(2),(3)(D)(1),(4)3.2分(0694)有三个大热源,其温度T3>T2>T1,现有一热机在下面两种不同情况下工作:(1)从T3热源吸取Q热量循环一周对外作功W1,放给T1热源热量为(Q-W1)(2)T3热源先将Q热量传给T2热源,热机从T2热源吸取Q热量循环一周,对外作功W2,放给T1热源(Q-W2)的热量则上述两过程中功的大小为:(A)W1>W2(B)W1=W2(C)W10(B)ΔΔ,Δ>Δ,Δ,ΔrG0,ΔrG0,ΔrS>0,ΔrG0,ΔrH>0,ΔrS=0,ΔrG>014.2分(0843)可以用U-S坐标对气体循环过程作出图解,指出下面哪一个图代表理想气体经历卡诺循环的U-S图。
()(A)等温膨胀(B)绝热膨胀(C)等温压缩(D)绝热压缩315.2分(0844)在等温等压下进行下列相变:H2O(s,-10℃,p二)=H2O(l,-在未指明是可逆还是不可逆的情况下,考虑下列各式哪些是适用的?()(1)δQ/T=ΔfusS(2)Q=ΔfusH(3)ΔfusH/T=ΔfusS(4)-ΔfusG=最大净功(A)(1),(2)(B)(2),(3)(C)(4)(D)(2)16.2分(0845)室温下,10p二的理想气体绝热节流膨胀至5p二的过程有:(1)W>0(2)T1>T2(3)Q=0(4)ΔS>0其正确的答案应是:(A)(3),(4)(B)(2),(3)(C)(1),(3)(D)(1),(2)17.2分(0846)1mol理想气体在室温下进行恒温不可逆膨胀(Q=0),使体系体积增大一倍,则有:(A)(B)(C)(D)ΔS体系/J·K-1·mol-1;5.765.7600ΔS环境/J·K-1·mol-1;-5..76ΔS隔离/J·K-1·mol-105.7605.7618.2分(0847)1(A)ΔfusS体系>0(B)ΔfusS体系<0(C)ΔfusS体系≤0(D)ΔfusS体系=019.2分(0867)在101.压力下,1.(l)由10℃升至50℃,已知H2O(l)的平均摩尔定压热容为75.295J·K-1·mol-1,则此过程中体系的熵变为:()(A)6.48J·K-1(B)1.·K-1(C)78.94J·K-1(D)14.93J·K-120.2分(0868)(1)理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀,吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20%,则体系的熵变为:()(A)Q/T(B)0(C)5Q/T(D)-Q/T(2)体系经历一个不可逆循环后()(A)体系的熵增加(B)体系吸热大于对做作的功(C)环境的熵一定增加(D)环境的内能减少21.2分(0869)(1)NaOH溶解于水(2)水溶液中,Ag++2NH3(g)——喻[Ag(NH3)2]+(3)HCl气体溶于水,生成盐酸(4)(s)——喻2KCl(s)+3O2(g)(5)(s)——喻NH3(g)+HCl(g)上述各体系在等温等压过程中熵值减少的是:()(A)(2),(3)(B)(1),(4)(C)(4),(5)(D)(1),(2)22.2分(0872)某化学反应在300K,p二下于烧杯中进行,放热60kJ·mol-1,若在相同4条件下安排成可逆电池进行,吸热6kJ·mol-1,则(1)该体系的熵变为:()(A)–200J·K-1·mol-1(B)200J·K-1·mol-1(C)–20J·K-1·mol-1(D)20J·K-1·mol-1(2)当反应进度ξ=1mol时,可能做的最大非膨胀功为:()(A)-54kJ(B)54kJ(C)-66kJ(D).2分(0876)1mol理想气体从p1,V1,T1分别经:(1)绝热可逆膨胀到p2,V2,T2(2)绝热恒外压下膨胀到pEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2),VEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2),TEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)若p2=pEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2),则:()(A)TEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)=T2,VEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)=V2,SEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)=S2(B)TEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)>T2,VEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)T2,VEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)>V2,SEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)>S2(D)TEQ\*jc3\*\o\al(\s\up5(/),2)0,ΔS环0(C)ΔS体>0,ΔS环=0(D)ΔS体0,ΔS环0(C)ΔS体>0,ΔS环=0(D)ΔS体0(B)ΔS环不确定(C)ΔS体+ΔS环>0(D)ΔS环0(B)ΔSΔG(B)ΔG(B)ΔA210(B)(δG/δT)p040.2分(1010)2mol液态苯在其正常沸点(353.2K)和101.下蒸发为苯蒸气,该过程的ΔvapF等于()(A)23.48kJ(B)5.87KJ(C)2.94kJ(D)1..2分(1027)某气体的状态方程为pVm=RT+αp,其中α为大于零的常数,该气体经(A)不变(B)增大(C)减少(D)不能确定42.2分(1028)从热力学基本关系式可导出(δU/δS)V等于:()(A)(δH/δS)p(B)(δF/δV)T(C)(δU/δV)S(D)(δG/δ43.2分(1029)某气体状态方程为p=f(V)T,f(V)仅表示体积的函数,恒温下该气体的熵随体积V的增加而:()(A)增加(B)下降(C)不变(D)难以确定44.2分(1030)在物质的量恒定的S-T图中,通过某点可以分别作出等容线和等压线,其斜率分别为(δS/δT)V=X和(δS/δT)p=Y,则在该点两曲线的斜率关系是()(A)XY(D)无定值45.2分(1031)1mol范德华气体的(δS/δV)T应等于:()(A)R/(Vm-b)(B)R/Vm(C)0(D)-R/(Vm-b)46.2分(1032)对物质的量为n的理想气体,(δT/δp)S应等于:()(A)V/R(B)V/nR(C)V/CV(D)V47.2分(1033)公式dG=-SdT+Vdp可适用下述哪一过程:()(A)298K、下的水蒸发过程(B)理想气体真空膨胀(C)电解水制取氢(D)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)未达平衡48.2分(1035)对于不做非体积功的封闭体系,下面关系式中不正确的是:(A)(δH/δS)p=T(B)(δF/δT)V=-S(C)(δH/δp)S=V(D)(δU/δV)S=p49.2分(1036)已知某气相反应在T1=400K,p=1.×时的热效应与T2=800K,p=1.×时的热效应相等,则两种条件下反应的熵变:()(A)ΔrSm(T1)>ΔrSm(T2)(B)ΔrSm(T1)=ΔrSm(T2)(C)ΔrSm(T1)0(B)ΔS体0(B)ΔS体+ΔS环0表示;ΔS0”。
(3)应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。3.2分(0694)[答](A)因为η1=W1/Q=(T3-T1)/T3,W1=Q(1-T1/T3)η2=W2/Q=(T2-T1)/T2,W2=Q(1-T1/T2)所以W1>W24.2分(0696)[答](B)因为绝热可逆ΔS=0,绝热不可逆ΔS>0。所以状态函数S不同,故终态不能相同。5.2分(0705)[答](C)因为不同热力学判据的应用条件如下:ΔUS,V,Wf=0≤0;ΔHT,p,Wf=0≤0ΔGT,p,Wf=0=0≤0;ΔS隔离≥0故只有(C)符合条件。6.2分(0733)[答](A)W=0,ΔU=QΔH=ΔU+Δ(pV)=Q+pV-p1V1=Q+pVΔS=ΔH/T=(Q+pV)/373KΔA=ΔU-TΔS=-pV7.2分(0746)[答](C)10.2分(0774)[答](D)13.2分(0805)[答](C)14.2分(0843)[答](C)ΔG=ΔH-TΔS=Q+pV-Q-pV=08.2分(0754)[答](B)9.2分(0757)[答](D)11.2分(0787)[答](D)12.2分(0800)[答](B)由于工作物质为理想气体,所以在等温膨胀和等温压缩步骤中ΔT=0且ΔU=0在绝热膨胀和绝热压缩步骤中δQR=0,所以ΔS=0故理想气体的卡诺循环U-S图应为一矩形如(C)。
15.2分(0844)[答](D)因为公式(1)δQ/T=ΔfusS(可逆过程)(2)Q=ΔfusH(等压过程,非体积功等于零)(3)ΔfusH/T=ΔfusS(可逆相变)(4)-ΔfusG=最大净功(可逆过程)此题在未指明可逆与否的情形下只有公式(2)适用16.2分(0845)[答](A)因为绝热,所以Q=0由于理想气体节流膨胀后T不变又W=-p1V1+p2V2=nRT2-nRT1=0因此dS=(dU+pdV)/T=CVdT/T+pdV/T=nRdV/VEQ\*jc3\*\o\al(\s\up9(V),V1)(1/V)dV=nRln(V2/V1)>0(因V2>V1)故答案为(A)17.2分(0846)[答](B)因为Q=0,理想气体恒温膨胀时ΔU=0W=0ΔS体系==5.76J·K-1隔离=5.76J·K-118.2分(0847)[答](A)19.2分(0867)[答](D)ΔS=nCp,mln(T2/T1)=14.93J·K-120.2分(0868)[答](1)(C)(2)(C)对于(1),ΔS=QR/T,QR=Wm=5Q,所以ΔS=5Q/T对于(2),对于不可逆循环ΔS体=0,ΔS隔离>0,所以ΔS环>021.2分(0869)[答](A)22.2分(0872)[答](1)D;(2)D对于(1)ΔrSm=QR/T=20J·K-1·mol-1对于(2)Wf=-ΔrGm=-(ΔrHm-TΔrSm)=Qp-QR=.2分(0876)[答](C)24.2分(0889)[答](B)(2分)变化前后理想气体的温度不变,但体积减小,所以ΔS体0;环境与体系间没有热交换,压力亦无变化,体积的变化可忽略,所以环境的状态未变,即ΔS环=0(环境的体积变化可忽略是基于下述认识,即一般情况下,总可以认为环境相对于体系是无穷大的)。
26.2分(0891)[答](B)(2分)因环境供热给体系,则ΔS环=-Qp/383.15K0;将体系与环境加在一起组成新的孤立体系,在此体系中有自发变化,所以ΔS孤立=ΔS体+ΔS环>0。27.2分(0892)[答](C)(2分)隔板抽开前后,氧气状态未变,熵是状态的函数,从微观讲,混合前后,等同粒子不可区分。28.2分(0893)[答](C)29.2分(0894)[答](A)30.2分(0914)[答](A)31.2分(0935)[答](C)32.2分(0939)[答](C)G-A=pV=nRT=4..2分(0940)[答](C)34.2分(0960)[答](C)ΔS,当液体汽化时,Δ>0所以T增大时,必定有Δ.2分(0977)[答](D)38.2分(0983)[答](B)(G/T)p=-S044.2分(1030)[答](A)因为(S/T)V=CV/T(S/T)p=Cp/T通常情况下Cp,m>CV,m,X64.2分(0738)[答]>,0,ΔG=(p2/p1)因为ΔS=nRln(V2/V1)067.2分(0759)[答]20因为WR=QR=600J×10=6.所以ΔS=QR/T=/300K=20J·K-168.2分(0775)[答](A)>(B)0,过程自发。
(2分)96.10分(0790)[答](1)W实际=p外ΔV=0(1分)设等温可逆汽化:Qp=nΔ=30.77kJ(1分)WR=pVg=nRT=2.(1分)Δ=Qp-WR=27.(1分)Q实际=Δ+W实际=27.(1分)(2)Δ=nΔ/T=87.2J·K-1(1分)(3)ΔS环=-Q实际/T=-78.9J·K-1(4)ΔS总=Δ+ΔS环=8.3J·K-1>0(1分)97.10分(0813)[答](1)可通过可逆过程进行计算。=0所以(1分)(1分)原过程为不可逆过程。(1分)vapG=0;ΔvapS=nΔ/T=41.85J·K-=ΔvapG-Δvap(pV)=-nRT=-3.环=Q环/T=-ΔvapU/T=-(ΔvapF-TΔvapS)/T=-3.·K-总=ΔvapS+ΔvapS环=8.31J·K-1(2)可用ΔvapS总判别。因为ΔvapS总>0,故过程不可逆。题意为封闭体系的恒温过程,故可用ΔvapF判椐,因W=0所以ΔvapA
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