《物理化学》期末考试试题及答案(上册)

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2)?a??U???2??V?TVm

3. 证明下列各式: 1)Cp,m??p???Vm??CV,m?T????

??T?V??T?p???T?1???V????T?V??? ?????p?HCp????T?p?2)?J-T4. 已知1mol单原子理想气体的A函数为:Am??p???RT?ln?3/2???a?1??,其中a为常数,请导出

??T??Sm,Um,Hm,Gm,Cp,m及CV,m的表达式。

5. 对纯物质的单纯PVT变化过程,证明:

?1

???p???V?????SV??V??A?T??G??????p????S?V??T???p???V???

Ⅱ.参考答案

一、填空题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

体积、压强 不变

T、V;Q、W; V;T H2O

封闭系统;dV?0;W'?0

??T?p?H,低于

而不引起其它变化。

封闭系统,恒温恒压,非体积功为零 0K时纯物质完美晶体的熵等于零.

10. –SdT+Vdp 11. 0.5 12. 200J·K-1 13. 30kpa. 14. 5.76 J·K 15. ΔS

16. 理想液态混合物; 17. 6.20×104 18. 氧气;乙炔气 19. 0.252;0.182

-1

28

20.

?B??B?RTlnpBp;温度T、压力

p

的理想气体状态

21.

?ndxBBB?0或?xBdxB?0

B22. 在一定温度下液体与其蒸气达成两相平衡时气相的压力,即为该液体在该温度下的饱和蒸气压。 23. 101325Pa。 24.

**Gm(?)?Gm(?)或?*(?)??*(?)

25.

Vm(g)Vm(l);将蒸气视为理想气体,即Vm(g)?RTp;积分时,视?vapHm或?subHm为与

温度T无关的常数。

26. 5;4;温度、压力及其中任意两种物质的浓度。 27. ?rGm(T);?rGm(T);?rGm(T);?rGm(T) 28.

平 衡 反 移 动 方 措 施 向 升高温度 (p不变) 加入惰性气体 (T,p不变) 升高总压 (T不变) 应 特 性 放热??????B(g)?0 (g)?0 (g)?0 向左 向右 向左 吸热B向右 向左 向右 吸热B向右 向右 向左 29. 减小总压;增大水蒸气分压;定温定压下加入惰性气体N2(g);及时将CO和H2移走;升高温度。 30. 4;(a1,b1)、(a1,b2)、(a2,b1)、(a2,b2)

31. 宏观系统的力学量的长时间平均等于该量的系统平均;孤立系统(即N、V、E一定的系统)的全部

可及的量态是等几率的。用于N、V、E一定的系统,可表达为:在恒温热浴中的系统,能量相同的各量子态有相同的几率。

32.

Z=?e??i/kT;q=?ge??i/kTqN;Z=q;Z=

N!N二、判断题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

×;∵Q-W=ΔU是状态函数的改变值∴(Q-W)只由始终态所决定而与过程无关。 √; √; √; √; √;

×;这是可逆相变过程,系统ΔU>0,ΔH>0。 ×;终态温度相同。

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9. ×;此过程消耗了电功W'≠0,∴ΔH≠QP。

10. ×;不一定,要看系统与环境间功的传递多少. 11. ×;ΔU=Q-W,这时系统内能降低100J。 12. ×;金刚石不是稳定单质。

13. ×;一切固、液、气态物质的定压变温过程皆可用。 14. ×;一切固、液、气态物质的定容变温过程皆可用。 15. ×;系统状态改变,状态函数值不一定都改变。 16. ×;QP=QV+(Δn)RT,当Δn<0时,│QP│<│QV│。. 17. ×;Q是与过程有关的量,只有当W'=0,定压过程时QP=ΔH。 18. ×;可逆过程除系统恢复原状外,环境也必须恢复原状。 19. ×;∵Q=0,ΔV=0,W=0∴ΔU=0,但ΔH=ΔU+Δ(PV)≠0。 20. √; 21. √; 22. √; 23. √; 24. √;

25. ×;此公式不适用于相变过程。 26. ×;反应物中CO(g)是化合物。 27. ×;无限小过程不是可逆过程的充分条件。 28. √;

29. ×;一般的非理想气体的热力学能不仅只是温度的函数。 30. ×;

??U/?V?p???U/?V?T

31. √;

32. ×;还可适用于液体、固体等。 33. ×;熵差ΔS是可逆过程的热温商。 34. √; 35. √; 36. √; 37. √; 38. √; 39. √; 40. √; 41. √; 42. √;

43. ×;不可逆过程也有非自发过程。 44. √;

45. ×;在定温定压只作体积功的可逆相变过程中,ΔG一定等于零。

46. ×;功可自发地全部变为热,但热不可能全部转变为功,而不引起其他变化。47. ×;在上述条件下,凡ΔG>0的过程都不能自发进行。

48. ×;因ΔG是状态函数的改变值,只由始终态决定,所以ΔG=0。 49. ×;只能用于可逆相变。 50. √; 51. √;

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52. ×;S是状态函数,经任何循环过程ΔS=0。 53. ×;由于是不可逆相变过程,∴dG≠0。

54. ×;并不矛盾,因为理想气体定温膨胀时系统的体积增大了,压力减小了,故状态发生了变化。 55. ×;由两个定温可逆过程和两个绝热可逆过程组成。 56. ×;除遵守能量守恒定律外,还必须遵守热力学第二定律。 57. ×;热不可能自动地从低温物体传向高温物体。 58. √; 59. √;

60. ×;第1,2个结论正确,第3个结论错。 61. 不矛盾,因气体的状态变化了。 62. ×;不可逆过程中δW≠-pdV。 63. ×;往无限大的系统中。 64. √

65. ×;对溶液整体没有化学势的概念。 66. ×;不同相中的偏摩量一般不相同。

67. ×;纯组分物质的化学势应等于摩尔吉布斯函数。 68. ×;化学势与标准态、浓标的选择无关。 69. ×;当溶质不挥发时才一定成立。

70. ×;因加人挥发性溶质,沸点不一定升高。凝固点是否降低要看溶质是否析出。 71. ×;第一个结论错,如水的熔点随压力增大而降低。后两个结论都正确。 72. ×;两种分子之间的作用力和同种分子之间的作用力都较大,不可忽略。 73. ×;液相组成与纯溶剂的蒸气压无关。 74. ×;当压力一定时,溶解度与亨利系数成反比。

75. ×;一般而言,浓度大活度也大,但活度因子不一定大。 76. ×;食盐因电离;溶液中粒子数多,渗透压大。

77. ×;相变的方向是以化学势的大小而不是以浓度的大小来判断。达平衡时,两相的浓度一般不相等。 78. ×;ΔH和ΔV的符号必须相同。 79. √; 80. √; 81. ×;不一定

82. ×;应是在一定范围内可以独立变化的强度变数。 83. ×;也有代表相的点。

84. ×;f=l表示有一个强度变数可独立变化。 85. √;

86. √在p~x图中理想液态混合物的液相线是直线。 87. √;

88. ×;其他相图的两相平衡区也可以使用杠杆规则。 89. ×;对有恒沸物的系统,最多只能得到一个纯组分。 90. ×;通常两个组分都同时产生正(或负)偏差。 91. ×;恒沸组成与压力有关。

92. ×;因不互溶,pA=pA’,与组成无关。 93. ; 94. √;

95. √;因平衡时,同一物质在各相中的化学势相等。

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