物理化学第二章模拟试卷A
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共10题 20分 )
1. 2 分
在等温等压下进行下列相变：
H2O (s,-10℃, p$) = H2O (l,-10℃, p$)
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) 
Q/T = Δfus S
(2) Q = Δfus H
(3) Δfus H/T = Δfus S
(4) －Δfus G = 最大净功
(A) (1)，(2)
(B) (2)，(3)
(C) (4)
(D) (2)
2. 2 分
纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则： ( )
(A) ΔvapU$=ΔvapH$，ΔvapF$=ΔvapG$，ΔvapS$> 0
(B) ΔvapU$<ΔvapH$，ΔvapF$<ΔvapG$，ΔvapS$> 0
(C) ΔvapU$>ΔvapH$，ΔvapF$>ΔvapG$，ΔvapS$< 0
(D) ΔvapU$<ΔvapH$，ΔvapF$<ΔvapG$，ΔvapS$< 0
3. 2 分
关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是：
(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零
(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量
(C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势
(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式
4. 2 分
某气体服从状态方程式 pVm=RT+bp（b为大于零的常数），若该气体经等温可逆膨胀，其热力学能变化(
)为：
（ ）
(A)
>0 （B）
<0
(C)
=0 （D）不确定值
5. 2 分
苯的正常沸点为 80℃，估计它在沸点左右温度范围内，温度每改变 1℃，蒸气压的变化百分率约为： ( )
(A) 3%
(B) 13%
(C) 47%
(D) 难以确定
6. 2 分
恒温时,B溶解于A中形成溶液。若纯B的摩尔体积大于溶液中B的偏摩尔体积,则增加压力将使B在A中的溶解度： ( )
(A) 增大 (B) 减小
(C) 不变 (D) 变化不确定
7. 2 分
1 mol 范德华气体的 (¶S/¶V)T 应等于： ( )
(A) R/(Vm-b)
(B) R/Vm
(C) 0
(D) -R/(Vm-b)
8. 2 分
理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变DS体及环境熵变DS环应为：
( )
(A) DS体> 0 , DS环< 0 (B) DS体< 0 , DS环> 0
(C) DS体> 0 , DS环= 0 (D) DS体< 0 , DS环= 0
9. 2 分
273 K，2×101.3 kPa 时，水的化学势比冰的化学势： ( )
(A) 高 (B) 低
(C) 相等 (D) 不可比较
*. 2 分
在101.325 kPa下,385 K的水变为同温下的水蒸气,对该变化过程,下列各式中哪个正确?
( )
(A) ΔS体+ΔS环>0 (B) ΔS体+ΔS环<0
(C) ΔS体+ΔS环=0 (D) ΔS体+ΔS环的值不能确定
二、填空题 ( 共 9题 18分 )
11. 2 分
对非缔合液体物质，在正常沸点时的蒸发熵约为 J·K-1·mol-1。
12. 2 分
在横线上填上 ＞、＜、＝ 或 ？（？代表不能确定）。
水在 373.15 K 和 101.325 kPa 下通过强烈搅拌而蒸发，则
(A) ΔS ______ Q/T Q为该过程体系吸收的热量
(B) ΔF ______ -W
(C) ΔF ______ -Wf (忽略体积变化)
(D) ΔG ______ -Wf
13. 2 分
选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：
100℃，1.5p$的水蒸气变成 100℃，p$的液体水，ΔS ______ 0, ΔG ______ 0。
14. 2 分
在等温等压下，由A和B两种物质组成的均相体系中，若A的偏摩尔体积随浓度的改
变而 ，则B的偏摩尔体积将减小。
15. 2 分
在绝热封闭条件下，体系的DS的数值可以直接用作过程方向性的判据, DS = 0
表示可逆过程；DS > 0 表示 ________ ；DS < 0 表示 __________ 。
16. 2 分
当多孔硅胶吸附水达到饱和时，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，
（自
由水分子）将 
（吸附在硅胶表面的水分子）。
17. 2 分
理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J，所做的功仅是变到相同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变ΔS = __________ J·K-1。
18 2 分
在______、______、____________的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能______的方向进行的,直到体系达到平衡。
19. 2 分
在300 K时，48.98 dm3的理想气体从100 kPa变到500 kPa，体系的吉布斯自由能变化
为 kJ。
三、计算题 ( 共 5题 40分 )
20. 10 分
某物质的固体及液体的蒸气压可分别用下式表示：
lg(p/Pa) = 11.454 - 1864.8/(T/K) （固体） (1)
lg(p/Pa) = 9.870 - 1453/(T/K) （液体） (2)
试求其：
(1) 摩尔升华焓
(2) 正常沸点
(3) 三相点的温度和压力
(4) 三相点的摩尔熔化熵
21. 10 分
在一个带隔板的绝热恒容箱中，充以不同温度的两种理想气体,V1=V2/2，这两种理想气体的CV, m = 28.03 J·K-1·mol-1，始态如下图所示：
若将隔板抽去后，试求：
(1) 达平衡后体系的熵变 ΔmixS ；
(2) 体系复原的概率有多大（设终态的热力学概率为 1 ）？
22. 10 分
将495.5 K,600 kPa的1 mol N2绝热可逆膨胀到100 kPa，试求该过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔF,ΔG,ΔS,ΔS隔离。已知S
(N2,495.5 K) =191.5 J·K-1·mol-1。设N2为理想气体。
23. 5 分 (0816)
0816
将 1mol，298K 的 O2(g) 放在一敞口容器中，由容器外13.96 K 的液态 H2作冷却剂，使体系冷却为 90.19 K 的 O2(l)。已知 O2在 90.19 K 时的摩尔汽化热为6.820 kJ·mol-1，试计算该冷却过程中的体系熵变、环境熵变和总熵变。
24. 5 分
有一绝热不良的热源(温度为Tb),缓慢地把热量散失给环境(温度为Ta),经过相当长时间后,热源损失了热量dQ,而环境得到的热量为dQ,计算过程的总熵变。
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
25. 10 分
试证明，服从p(V-nb)=nRT状态方程式的气体的焦耳-汤姆孙系数mJ-T =-b/Cp, m 。
26. 5 分
某物质气体的物态方程为：
(p + a/Vm2)Vm = RT
其中Vm 是该气体的摩尔体积，a为常数，
(a) 请证明 (¶Um/¶Vm)T =a/Vm2
(b) 在等温下，将 1 mol 该气体从Vm变到 2Vm，请得出求算摩尔熵变的公式
27. 5 分
在一个带有活塞的气缸中，放置物质的量为n1的某固体纯物质，温度为T1，压力为该温度下固体的饱和蒸气压p1，此时气缸中没有气体。进行一可逆绝热膨胀过程后，温度降至T2，压力为p2，则有物质的量为n的固体变为气体，试证明：
n/n1=(Cp, mT2/ΔsubHm)ln(T1/T2)
式中Cp, m 为固体的摩尔定压热容；ΔsubHm为摩尔升华热。计算时可忽略温度对Cp, m及ΔsubHm的影响。
参考答案
一、选择题 ( 共10题 20分 )
1 2 分
[答] (D)
因为 公式 (1)
=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 (2分)
2. 2 分
[答] (B)
3. 2 分
[答] (B)
4. 2 分
[答] （C） （2分）
因为 p=RT/(Vm-b)
dU=TdS-pdV
所以
=RT/(Vm-b)-RT/(Vm-b)=0
故 ΔU=0
5. 2 分
[答] (A) 因 (1/dT)(dp/p) = dlnp/dT =ΔvapHm/RT2= 3×10-2 K-1
楚顿规则：ΔvapHm/T =ΔvapSm≈ 88 J·K-1·mol-1
6. 2 分
[答] (A) (2分)
7. 2 分
[答] (A)
8. 2 分
[答]