5.A
6.B熔化时体积的变化△V可以大于零或小于零,故压力增加时熔点不一定增高.
7.D。
电池充电电压比放电电压高，所得功比对外所做的功多，故W>0，又△U=0，
Q=－W<0。
8.C
9.A对一级反应,ln（cA,0/cA）=kt,cA=（1-1/5）cA,0或k=（1/t）ln[1/（1-xA）]
k=（1/t）ln{cA,0/[（1-1/5）cA,0]}=（1/4s）ln（5/4）=0.0558s-1
t1/2=ln2/k=0.693/0.0558s-1=12.42s
10.B电泳
二.填空题：
（共9小题，共14分）
1.△Hm=RT1T2ln（p2/p1）/（T2-T1）2.热分析法、测溶解度法
3.?
2+?
3-?
14.?
K1/K25.?
水－苯=?
?
水－汞＋?
苯－苯cos?
6.-a，-b，g，h7.2~4
8.溶胶对光的散射现象9.胶粒在分散介质中的不规则的运动
三、计算题：
（6小题，共56分）
?
.答：
?
rSm=?
Sm（金）-?
Sm（石）=2.38J·K-1·mol-1-5.74J·K-1·mol-1=-3.36J·K-1·mol-1
?
rHm=?
?
?
fHm（石）-?
?
fHm（金）=–393.510kJ·mol-1+395.407kJ·mol-1=1.897kJ·mol-1
?
rGm=?
?
rHm-?
?
?
rSm=1.897kJ·mol-1-298.15K×（-3.36J·K-1·mol-1）=2.90kJ·mol-1
?
rGm>0,石墨稳定。
2.系统所经过程如下
其中:
终态:
气体当作理想气体处理,整个过程恒温,所以△H（N2）=△U（N2）=0,
△H=△H（N2）+△H（H2O）=△H（H2O）
=
=0（理想气体）+
=1.6974mol*（-40.67kJ/mol）=-69.03kJ
△U=△H-△pV=△H-p3V3+p1V1
=△H-[（n’（H2O,g）+n（N2））-（n（H2O,g）+n（N2））]RT
=-69.03kJ-（8.2305-9.9279）*8.314*373.15kJ/1000=-63.76kJ
△S=△S（N2）+△S（H2O）
=
=
J.K-1=-238.86J.K-1
△G=△H-T△S=[-69.03-373.15*（-0.23886）]kJ=20.10kJ
△A=△U-T△S=[-63.76-373.15*（-0.23886）]kJ=25.37kJ
过程恒温可逆:
Q=T△S=373.15*（-0.23886）kJ=-89.13kJ
W=△U-Q=-63.76kJ+89.13kJ=25.37kJ
3.解：
（1）bB=（2.22g/111.0g·mol－1）/1kg=0.02mol·kg－1
?
Tb=KbbB=0.52K·mol－1·kg×0.02mol·kg－1=0.01K
（2）cB≈bB?
≈0.02mol·kg－1×1kg·dm－3=0.02mol·dm－3
?
=cBRT=0.02×1000mol·m－3×8.315J·K－1·mol－1×298.15K=49.58kPa
（3）已知T=373.15K时水饱和蒸气压p＝101325Pa，利用克－克方程求T’=298.15K时的饱和蒸气压p’：
ln（p’/p）=－[?
vapHm?
（H2O）/R]（1/T’－1/T）
ln（p’/101325Pa）=－（40670J·mol－1/8.315J·K－1·mol－1）×（1/298.15K－1/373.15K）
p’=3747Pa
xA=nA/（nA+nB）=（1000/18）mol/[（1000/18）+（2.22/111）]mol=0.9996
此溶液的饱和蒸气压＝pA=p’xA=3747Pa×0.9996＝3745Pa
4.解：
（1）平衡时H2O和CO2的分压p=p总/2，K?
=p（H2O）p（CO2）/p?
2=（p总/2p?
）2
所以T1=303.15K时，K1?
=[0.827kPa/（2×100kPa）]2=1.71×10－5
T2=373.15K时，K2?
=[97.47kPa/（2×100kPa）]2=0.2375
?
rHm?
?
=RT1T2ln（K2?
/K1?
）/（T2－T1）
=8.315J·K－1·mol－1×303.15K×373.15K×ln（0.2375/1.71×10－5）/（373.15-303.15）K
=128.2kJ·mol－1
（2）在分解温度T时K?
=[101.325kPa/（2×100kPa）]2=0.2567
代入等压方程积分式：
ln（K?
/K1?
）＝－（?
rHm?
?
/R）（1/T－1/T1）
ln（0.2567/1.71×10－5）=－（128.2kJ·mol－1/8.315J·K－1·mol－1）（1/T－1/303.15K）
得T=373.8K
5.解：
C=2（双组分）,恒压时F=C+1-P=3-P,
A2BwB%=63.55/（63.55+2*24.3）%=56.7%,
AB2wB%=2*63.55/（2*63.55+24.3）%=83.9%,
单相区F=2,两相平衡区F=1,三相线（CDE,FGH,IJK）F=0
6.
（1）在恒容下，硝酰胺的分解量（浓度）与N2O气体的分压成正比。
因为开始时没有N2O，p0=0，根据实验结果lg[p∞/（p∞－p）]=k't，即有lg[（p∞－p0）/（p∞－pt）]=k't，此式为一级反应式lg（pA，0/pA）=k't，故反应对硝酰胺为1级反应；
（2）根据实验结果：
，即
，
，
可知反应对a（H+）为负1级反应，所以反应速率的微分方程应为
四、问答题：
（共2小题，共10分）
1.答：
dS=?
Q/dT：
可逆过程
ΔH=nCp,m（T2-T1）：
恒压且热容与温度无关
ΔG=ΔH–TΔS：
恒温
2.答：
已知水在100℃时的饱和蒸气压为101.325Pa,根据克-克方程
ln（p’/p）=-（?
vapHm/R）（1/T’-1/T）
即ln（69kPa/101.325kPa）=-（41050J·mol-1/8.3145J·K-1·mol-1）（1/T’-1/373.15K）
T’=362.62K
教学重点：
电解质溶液的电性质，给出电池写电池反应及相关的热力学、电化学性质的计算，设计电池为次要内容。
2001～2002学年第1学期期末考试
物理化学试题2002年1月17日
说明：
1、全部答案写在答题纸上，标明题号，不抄题。
2、考试时间为2.5小时。
3、考试结束时，请将试题、答题纸、草纸上交。
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一、选择题（共15题30分）
1.2分（0236）
下列诸过程可应用公式dU=（Cp-nR）dT进行计算的是：
（）
（A）实际气体等压可逆冷却
（B）恒容搅拌某液体以升高温度
（C）理想气体绝热可逆膨胀
（D）量热弹中的燃烧过程
2.2分（0696）
理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：
（）
（A）可以从同一始态出发达到同一终态
（B）从同一始态出发，不可能达到同一终态
（C）不能断定（A）、（B）中哪一种正确
（D）可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定
3.2分（0935）
理想气体等温过程的ΔF。
（）
（A）>ΔG
（B）<ΔG
（C）=ΔG
（D）不能确定
4.2分（1026）
下列函数中为强度性质的是：
（）
（A）S（B）（?
G/?
p）T
（C）（?
U/?
V）T（D）CV
5.2分（1224）
273K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ（l）和μ（s），两者的关系为：
（）
（A）μ（l）>μ（s）（B）μ（l）=μ（s）
（C）μ（l）<μ（s）（D）不能确定
6.2分（1783）
在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水（A）和纯水（B）。
经历若干时间后，两杯液面的高度将是：
（）
（A）A杯高于B杯（B）A杯等于B杯
（C）A杯低于B杯（D）视温度而定
7.2分（2437）
在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：
（）
（A）1（B）2（C）3（D）4
8.2分（2396）
硫酸与水可形成H2SO4·H2O（s）、H2SO4·2H2O（s）、H2SO4·4H2O（s）三种水合物,问在101325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种?
（）
（A）3种（B）2种
（C）1种（D）不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
9.2分（2568）
已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B可使A的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必_______B在液相中的含量。
（）
（A）大于（B）小于
（C）等于（D）不能确定
10.2分（2843）
已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应（1/2）N2+（3/2）H2=NH3的标准平衡常数为：
（）
（A）4（B）0.5
（C）2（D）1
11.2分（2864）
若298K时，反应N2O4（g）＝2NO2（g）的K
=0.1132，则：
（1）当p（N2O4）=p（NO2）=1kPa时，反应将___________；（）
（2）当p（N2O4）=10kPa，p（NO2）=1kPa时，反应将________。
（）
（A）向生成NO2的方向进行
（B）向生成N2O4的方向进行
（C）正好达化学平衡状态
（D）难于判断其进行方向
12.2分（2894）
在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是（）
（1）ΔrG
（2）Kp（3）ΔrGm（4）ΔrHm
13.2分（2866）
（1）处于标准态的CO2（g）和O2（g），其标准燃烧焓值为零
（2）因为ΔrG
=-RTlnK
，而K
是由平衡时的组成表示的，所以ΔrG
表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差
（3）水在25℃,p下蒸发，求算熵变的公式为
ΔS
=（ΔH
-ΔG
）/T
（4）在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为
ΔrSm=ΔrHm/T
上述说法正确的是：
（）
（A）1,2
（B）2,3
（C）1,3
（D）3,4
14.2分（2942）
在T，p时，理想气体反应C2H6（g）＝H2（g）+C2H4（g）的Kc/Kx为：
（）
（A）RT（B）1/（RT）
（C）RT/p（D）p/（RT）
15.2分（3136）
标准态的选择对下列物理量有影响的是：
（）
（A）f，?
，ΔrG
（B）m，?
，ΔF
（C）a，?
，ΔrG
（D）a，?
，（?
G/?
?
）
二、填空题（共5题10分）
16.2分（0285）
某理想气体，等温（25℃）可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为摩尔。
17.2分（1202）
化学位?
B就是B物质的偏摩尔___________。
18.2分（2422）
N2（g），O2（g）体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为。
19.2分（2573）
完全互溶的二组分溶液，在xB=0.6处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB（g），xB（l），xB（总）的大小顺序为________________。
将xB=0.4的溶液进行精镏，塔顶将得到___________。
20.2分（2948）
2948
低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：
Kp只是温度的函数,Kc是____________的函数，Kx是___________的函数。
三、计算题（共5题60分）
21.10分（0824）
计算1molHe（理想气体）在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。
He（101?
325kPa,473K）
He（101?
325kPa,673K）
已知：
Cp,m[He（g）]=（5/2）R，473K时S
[He（g）]=135.1J·K-1·mol-1。
22.15分（1104）
某气体状态方程为pV=n（RT+Bp），始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。
23.10分（1809）
两液体A,B形成理想液体混合物。
在320K，溶液I含3molA和1molB，总蒸气压为：
5.33×104Pa。
再加入2molB形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104Pa。
（1）计算纯液体的蒸气压pA*，pB*；
（2）理想液体混合物I的平衡气相组成yB；
（3）理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；
（4）若在理想液体混合物II中加入3molB形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？
24.15分（2419）
固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为：
ln（p/Pa）=-3116K/T+27.537
已知熔化焓?
fusHm=8326J·mol-1，三相点的温度为217K。
试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。
25.10分（2965）
3H2+N2=2NH3在350℃的Kp=6.818×10-8（kPa）-2，并设与压力无关，从3:
1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08的NH3，压力至少要多大？
物理化学试卷答案
一、选择题（共15题25分）
1.2分（0236）
[答]（C）（2分）
2.2分（0696）
[
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