福建农林大学物化考卷.docx
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福建农林大学物化考卷
福建农林大学考试试卷（A）卷
2010——2011学年第一学期
课程名称：
物理化学（上）考试时间
化工、轻化、材料专业09年级班学号姓名
题号
一
二
三
四
五
总得分
得分
评卷人签字
复核人签字
得分
一、填空题（第1~4题每题1分，其它每题2分，共26分）
1．物理化学研究的两个主要内容是、。
2．已知液态水在温度T时的标准摩尔生成焓为x，则氢气在该温度下的标准燃烧焓为_____。
3．用氯仿萃取水中的碘。
达分配平衡时，碘大部分进入氯仿层，这时碘氯仿层中的化学势碘在水层中的化学势。
（填大于、等于或小于）
4．反应进度的定义式：
dξ=。
5．在热力学计算中常查用哪些基础热数据：
。
6．相律的公式为：
。
今将NH4Cl（s）放入一抽空的容器中，并与其分解产物NH3（g）和Cl2（g）成平衡：
NH4Cls）=NH3（g）+1/2Cl2（g）
则系统的独立组分数C=、相数P=、自由度数F=。
7．对于理想气体，有Cp,m-Cv,m=，对于凝聚态物质，有Cp,m-Cv,m=。
8．反应CaCO3（s）==CaO（s）+CO2（g）的Kθ写成平衡压力商的表达式为：
。
9．焦耳实验推出，理想气体有（
T=0，该式可以用文字表述为：
。
10．公式△H＝Qp的适用条件是：
、。
11．由热力学基本公式dG=-SdT+Vdp，可以导出的两个偏导数是：
、。
12．25℃下新充一钢瓶200atm（20.27MPa）的氧气，则钢瓶中装入了kg的氧气。
已知钢瓶容积40dm3，该状态下压缩因子z=0.95。
13．应用ΔG≤０作为变化方向或限度的判据的前提条件是：
。
14．1mol理想气体于恒压下升高1℃，气体与环境交换的功等于J。
15．对于任意的不可逆循环，ΔU0，ΔH0，△S（体系）0，
△S（体系）+△S（环境）0。
（填≠、＝）
得分
二、是非题（每小题1分，共14分。
判断结果填入下表）
（正确的标T，错误的标F）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
（1）分子间存在范德华引力，分子间没有排斥力。
（2）水的三相点为0℃、1atm。
（3）理想液态混合物的混合性质：
混合过程的△V=0，△H=0，△G=0。
（4）熵增加原理：
隔离系统的熵永远增加。
（5）根据体系的熵值是增加或不变可以判断过程是自发变化或达平衡。
（6）标准态下的化学反应实际上是不存在的。
（7）纯物质在温度趋近于0K时熵规定为零。
（8）体系的熵值体现了其微观状态的混乱度。
（9）过程的熵变总是大、等于过程热温商的积分。
（10）不可逆过程指的是系统变化到终态后，无法沿原途经回复原态的变化过程。
（11）溶液中溶剂和溶质的标准态不同。
（12）在A中加入少量B，溶液的沸点可能升高，也可能降低。
（13）因为
化学势除了称为偏摩尔吉布斯函数外，同时也称为偏摩尔内能、偏摩尔焓、偏摩尔亥姆霍兹函数。
（14）公式
适用于封闭系统也适合开放系统。
得分
三、简答题（共15分）
1．名词解释（每小题2分）
（1）固溶体：
（2）热力学第二定律：
（3）恒沸物：
（4）物质的标准态
2．完成下列各过程的热力学计算式（每式0.5分，共7分）
过程
W
Q
ΔU
ΔH
ΔS
ΔG
ΔA
理气等温
可逆变化
理气自
由膨胀
得分
四、实验题（每小题2分，共12分）
1．简要说说下列实验操作要求的合理性。
1）用双管粘度计测乙醇的粘度，虽然粘度计的规格一样，但不能用一根粘度计专测水的流经时间，用另一根测乙醇的。
2）液体饱和蒸汽压的测定实验，温度计周围要包一层滤纸或纱布。
3）水—正丙醇相图的绘制实验，每次补加的试剂量不需要非常准确的按照讲义要求量加入。
4）乙醇—铈（Ⅳ）络合物稳定常数的测定实验，要采用外推法推求A混。
5）精密温度计即使可以精确读数到0.01℃，但还是要作露径校正校正。
2．画出本次实验得出的水—正丙醇相图的大致形状。
得分
五、综合题（共33分）
1．（共13分）工业上用乙苯脱氢制苯乙烯
C6H5C2H5（g）=====C6H5C2H3（g）+H2（g）…………….
（1）
如果反应在900K下进行，其KӨ=1.51。
试问：
（1）该反应的ΔrGӨm，1（900K）为多少？
（2分）
（2）已知该反应为吸热增分子反应。
试分析温度、压强和通入惰性组分对平衡移动的影响。
（3分）
（3）计算反应压强分别为100kPa、10kPa，以及反应压强为100kPa，但加入水蒸气使原料气中水蒸气与乙苯的摩尔比为10:
1这三种工艺条件下乙苯的转化率。
（6分）
（4）已知，H2+1/2O2===H2O的ΔfGӨm（900K）约为-180KJ.mol-1，则同温度下，乙苯脱氢氧化制苯乙烯反应的ΔrGӨm,2（900K）又为多少？
（2分）
C6H5C2H5（g）+1/2O2=====C6H5C2H3（g）+H2O（g）…………………
（2）
2．计算1mol水在1atm（沸点）下全部蒸发为蒸汽时的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG。
已知水的气化热40.668kJ·mol-1（12分）
3．现欲用180℃的水蒸气加热处理木材，试用克-克方程估算该工艺所需设备应要能耐多大的压强（即该状态下的蒸气压有多大）？
已知水的气化热为40.668kJ·mol-1。
（4分）
4．（4分）A—B二元凝聚系统相图示意如下，标出各相区的稳定相态。
C为稳定化合物还是不稳定化合物？
c
福建农林大学考试试卷（B）卷
2010——2011学年第一学期
课程名称：
物理化学（上）考试时间
化工、轻化、材料专业09年级班学号姓名
题号
一
二
三
四
五
总得分
得分
评卷人签字
复核人签字
得分
一、填空题（除标注分值的题外，每题2分，共26分）
1．200℃、400MPa下H2的压缩因子为1.21，此时5molH2的体积为。
2．理想气体等温可逆膨胀，过程ΔH0，ΔU0，W0，Q0。
（填＞、＜、＝）
3．1mol理想气体体积由V变到2V，若经等温膨胀∆S1=J∙K-1，若经绝热可逆膨胀∆S2＝J∙K-1。
4．1mol单原子分子理想气体（CV，m=3R/2）从300K绝热压缩至500K，其焓变为：
ΔH=KJ。
5．相律的公式为：
。
PCl5（g）在真空容器中分解为PCl3（g）和Cl2（g）并达平衡，体系的独立组分数C=，相数P=，自由度F=。
6．25℃反应Ag2O（s）=2Ag（s）+
O2（g）的分解压为16.34Pa，则25℃时Ag2O（s）分解反应的KӨ为，
为kJ·mol-1。
（4分）
7．影响理想气体反应平衡组成的因素有：
、、、。
8．公式△U＝QV的适用条件是：
、。
9．由热力学基本公式dA=-SdT-pdV，可以导出的两个偏导数是：
、。
10．属于强度性质的状态函数有：
，属于广延性质的有：
。
（各举2例）
11．在下列过程中，ΔU、ΔH、ΔS、ΔG哪些为零？
（4分）
（1）任何封闭系统的循环过程：
；
（2）气体节流膨胀过程：
；
（3）一定量理想气体恒温升压：
；
（4）理想气体自由膨胀：
。
得分
二、是非题（每小题1分，共14分。
判断结果填入下表）
（正确的标T，错误的标F）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1）体系经过一个循环过程，不论过程是否可逆，体系的熵变为零。
2）甲烷气燃烧过程可以近似看作恒压绝热过程。
3）金刚石为单质，其标准摩尔生成焓为零。
4）任何自发过程都是不可逆过程。
5）有恒定熔点或沸点的物质是纯物质。
6）ΔrGmθ和Kθ只与温度有关，不受压强影响。
7）化学反应的Qp总大于QV。
8）常压下对油-水系统水蒸气蒸馏的沸点不可能大于100℃。
9）在100℃、1atm下1mol水可逆相变蒸发为水蒸气，过程的△S（系）=0，△A=0，△G=0。
10）克—克方程适用于纯物质的气液两相平衡。
11）单组分系统最多有三相共存，而3组分系统则最多可以有5个相共存。
12）附录中查出的某物质的标准熵Sθm（298K）是该物质在298K、100kPa下熵的绝对值。
13）用氯仿萃取水中的碘。
达分配平衡时，因为碘大部分进入氯仿层，这时碘在氯仿层中的化学势大于碘在水层中的化学势。
14）二组分液态混合物中，易挥发组分B在气态中的摩尔分数yB总是大于其在液态中的摩尔分数xB，即yB>xB。
得分
三、简答题（共16分）
1.获得化学反应ΔrGmθ的三种热力学方法（写出公式）。
（3分）
2．完成下列各过程的热力学计算式（每式0.5分，共7分）
过程
W
Q
ΔU
ΔH
ΔS
ΔG
ΔA
可逆
相变化
理气等
压膨胀
3．名词解释（6分）
标准摩尔生成焓：
可逆过程：
临界温度Tc：
得分
四、实验题（共12分）
1．某同学用分光光度计测定某溶液的吸光度。
在固定温度及波长下，用蒸馏水作参比液调节透光率100%后，测出样品液的透光率却达102％,试分析这种反常现象可能是比色皿出现哪些问题？
（2分）
1-超级恒温槽2-大烧杯3-奥氏粘度计4-外循环恒温水5-垫块
2．在双液系气液平衡实验中,常选择测定物系的折光率来测定物系的组成。
根据你的操作经验，该方法有哪些优点？
（2分）
3．用双管粘度计液体测定粘度时，粘度计如右图般浸入恒温水的环境中测定样液的流经时间t，有何缺陷？
。
（2分）
4．画出“液体饱和蒸汽压的测定”实验的数据记录和处理表格。
（4分）如何得出待测液的ΔvapHm？
（2分）
得分
五、综合题（共32分）
1.4mol某双原子气体Cv,m=2.5R，由始态100kPa、100dm3，先恒压升温
至体积膨胀至150dm3，再恒容下升温使压力增至150kPa，求整个过程的Q，W，
ΔU，ΔH及ΔS。
（要求画出变化过程的框图）（14分）
2．25℃、标准压力下，金刚石与石墨的标准熵分别为2.38、5.74J/mol·K，标准摩尔燃烧焓分别为-395.407、-393.510kJ/mol。
计算25℃、标准压力下，石墨金刚石的ΔrGmθ。
根据计算结果说明此条件下哪一种晶型较为稳定？
（7分）
3.（11分）25℃丙醇（A）-水（B）系统气-液两相平衡时蒸气总压和气、液相组成如下：
P/kPa
2.90
3.67
4.16
4.72
4.78
4.72
4.53
3.80
3.17
xB
0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
0.95
0.98
1
yB
0
0.294
0.430
0.561
0.605
0.617
0.682
0.824
1
（1）画出压力—组成图，并标出气相线、液相线以及各相区的平衡相态。
恒沸物的组成是多少？
（4分）
（2）在图中标出，组成为xB=0.3的系统在平衡压力为4.16kPa下气、液两相的相点。
依杠杆规则，两相物质量的比为多少？
（4分）
（3）对应上图，拟出温度—组成图的大致形状。
已知水和丙醇的沸点为100、98℃，恒沸温度为87℃。
（3分）
温度-组成图
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