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《2012物理化学期中考试题答案(本科).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一、填空题（40分，每题2分）1．在300K、400kPa下，摩尔分数=0.40的5molA、B理想气体混合物。其中A气体的分压力=240kPa。2.在一定温度下，C(石墨)的标准摩尔燃烧焓(CO2(g))。3．在任意T、p下，理想气体的压缩因子Z=1，实际气体若比理想气体难压缩，则Z>14．理想气体自由膨胀Q=0,W=0,△U=0,△H=0。5．理想气体的定义在任何压力和温度下均符合理想气体状态方程的气体，微观上足分子间无相互作用力，分子本身不占体积两个特征。6．热力学平衡态满足哪些条件:热平衡，力平衡，相平衡，化学平衡。7．Qp=△H的适用条件是恒压且非
2、体积功为零。8.一般有单原子分子理想气体的Cv.m为3R/2_______,Cp.m为_____5R/2_______。.9．用熵判据判断过程性质的适用条件是隔离系统，用△G≤0判据的适用条件恒温恒压非体积功为零。10．气体液化必须满足的条件是液化温度在液体临界温度以下。11．在温度为T的标准状态下，反应(1)A2B、反应(2)2AC的标准摩尔反应焓分别为、。则反应(3)C4B的标准摩尔反应焓为=__－__。12.甲烷气体在标准状况下(0℃,101.325kPa)的密度是____0.716kg.m-3___。13.现有1mol理想气体在202.65KPa,恒
3、温膨胀体积增加10倍，其△U为__0____△S为_19.14__J/mol__14．化学反应的标准摩尔反应焓数值在____△rCp.m=0__________条件下不随温度改变而变化。15．1mol理想气体在恒定压力下温度升高1度，系统对环境所做的功___8.314J__。16.摩尔气体常数R是由真是气体的_pVm___对__p___作图外推p→0处而求得。17克劳修斯-克拉佩方程的使用条件纯物质气-液或气-固两相平衡，气体遵循理想气体状态方程且Vm（g）》Vm（l）。18．卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K的低温热源之间工作，热机效率为η
4、=__50%____19．化学势的定义式为__(G/nB)T,P,nC__,其他表达式为__(U/nB)S,V,nC___,__(H/nB)S,p,nC___,__(A/nB)T,V,nC____。20.理想液态混合物的定义为任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液体混合物,理想液态混合的混合性质混合过程无吸放热变化，无能量变化和体积变化。三、简答题（20分，每小题5分）1．写出封闭系统热力学四个基本方程式。答：dU=TdS-pdVdH=TdS+VdpdA=-SdT-pdVdG=-SdT+Vdp2．3mol单原子分子理想气体在等压条件下由300K加热到6
5、00K，试求该过程的W、Q、△U、△H、DS。解：△U=nCv.m(T2-T1)=3×3/2×8.314×(600-300)=11.2KJ△H=nCp.m(T2-T1)=3×5/2×8.314×(600-300)=18.7KJQ=△H=18.7KJW=△U-Q=11.2-18.7=-7.5KJDS=nCp.mlnT2/T1=3×5/2×8.314×ln600/300=43.2J/K3．体积功的计算公式？理气恒温可逆体积功？绝热可逆体积功的计算？答：一般：W=-∫V1V2pambdV恒外压：W=-pamb（V2-V1）恒压：W=p1V1-p2V2理气恒温可逆体
6、积功：W=nRTlnV1/V2=nRTlnp2/p1绝热可逆：W=p1V1γ/γ-1（1/V2γ-1-1/V1γ-1）或W=△U=nCv.m(T2-T1)4．热力学第二定律的数学表达式？描述熵增加原理。答：dS≥δQ/T不可逆可逆熵增加原理：隔离系统（绝热过程），熵不可能减小四、计算题（40分，每小题10分）1．1mol,263.15K的过冷水于恒定的101.325kPa下凝固为263.15K下的冰，求系统的熵变DG。已知水的凝固焓△slHm(273.15K，101.325kPa)=-6020J.mol-1，冰的Cp,m(冰)=37.6J.mol-1K-1,
7、水的Cp,m(水)=75.3J.mol-1K-1。解：1mol,H2O(s)T=263.15KP=101.325kPa=1mol,H2O(l)T=263.15KP=101.325kPa=△slHm(263.15K)△slS(263.15K)△H1△S1△H2△S21mol,H2O(s)T=273.15KP=101.325kPa=1mol,H2O(l)T=273.15KP=101.325kPa=△slHm(273.15K)△slS(273.15K)△slHm(263.15K，101.325kPa)=△slHm(273.15K，101.325kPa)+△H1+△
8、H2=△slHm(273.15K，101.325kP
