04~05学期物化期末试卷ab答案

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1、福建农林大学考试试卷（A）卷2004——2005学年第一学期课程名称：物理化学考试时间2005-1-13轻化、材料专业03年级班学号姓名题号一二三四五六七八九十总得分得分评卷人复核人得分评卷人一、名词解释（每小题3分，共24分）可逆过程　　物质的标准态　　固溶体　　偏摩尔体积　　理想液态混和物标准摩尔生成吉布斯函数变　　熵增加原理可逆过程：在无限接近平衡的条件下进行变化的过程称为可逆过程，当沿其逆过程进行时，物系和环境都可以完全恢复。物质的标准态：在压强为Pθ、温度为T的纯物质为物质的标准态。若为气体则还需具有理想气体性质。固溶体：以分子、原子或

2、离子的形式分散的均匀固态混合物。偏摩尔体积：在温度、压强和其他组成一定的条件下，增加1molB物质对体系总体积的贡献。理想液态混和物：在全部浓度范围内各组分都符合拉乌尔定律的液态混合物。标准摩尔生成吉布斯函数变：在温度为T的标准态下，由最稳定态的单质生成1mol化合物B的过程的吉布斯函数变。熵增加原理：隔离系统的熵永不减少。或说，自发变化时，隔离系统的熵总是趋于增加的，当系统达到平衡时，熵值达最大。得分评卷人二、计算题二、某双原子分子的理想气体4mol，从始态p1=50kPa，V1=160dm3经绝热可逆压缩到末态压力p2=200kPa。求末态温

3、度T2及过程的W，ΔU，ΔH。（12分）解：T1=P1V1/nR=50kPa*160dm3/(4mol*8.314J/mol·K)=240.53K已知CP,m=3.5R…………………….(4分)因为理想气体的内能、焓只是温度的函数，所以有ΔU=nCV,m(T2–T1)=4mol*2.5*8.314J/mol·K*(357.43–240.53)K=9.72kJ因为Q=0W=9.72Kj…………………….(5分)ΔH=nCP,m(T2–T1)=4mol*3.5*8.314J/mol·K*(357.43–240.53)K=13.608kJ…………………

4、…………..（3分）三、已知25℃时乙醇（C2H5OH，l）的ΔcHmθ（C2H5OH，l）=-1366.8kJ/mol，求乙醇在25℃时ΔfHmθ（C2H5OH，l）。　　　附　25℃时ΔfHmθ（CO2，ｇ）=-393.51kJ/mol，ΔfHmθ（H2O，l）=-285.83kJ/mol。（6分）解：C2H5OH(l)+3O2(g)=====2CO2(g)+3H2O(l)298.15K时ΔCHmθ(C2H5OH)=2ΔfHmθ(CO2(g))+3ΔfHmθ(H2O(l))-ΔfHmθ(C2H5OH)ΔfHmθ(C2H5OH)=[2*(393

5、.51)+3*(-285.83)–(-1366.8)]kJ/mol=-277.71kJ/mol四、已知在100kPa下冰的熔点为0℃，比熔化热Δfush=333.3J/g。过冷水和冰的质量定压热容（比定压热容）分别为cp=4.184J/g·K和cp=2.000J/g·K。求在100kPa及-10℃下1kg的过冷水凝固成冰时过程的Q，ΔS及隔离系统的熵变ΔSiso。要求写出设计成的可逆途径的框图。（15分）T1=263.15K1KgH2O(l)T1=263.15K1KgH2O(s)T1=273.15K1KgH2O(l)T1=273.15K1KgH2

6、O(s)ΔH,ΔS=?ΔH1,ΔS1ΔH2,ΔS2ΔH3,ΔS3解：(3分)QP=ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=mcP(l)(T2-T1)–mΔfush+mcP(s)(T2-T1)=1000g*[(-333.3)+(4.184–2.000)*10]J/g=-311.46kJ（4分）ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=mcP(l)ln(273.15/263.15)–mΔfush/273.15K+mcP(s)ln(263.15/273.15)=-1.139KJ/K（4分）ΔS环=-ΔH/T环=311.460KJ/263.15K=1.184KJ/KΔSiso

7、=ΔS+ΔS环=45J/K（4分）五、化学反应如下：CH4（g）+CO2（g）=2CO（g）+2H2（g）(1)利用下表中各物质的Smθ、ΔfHmθ数据，求上述反应在25℃时的ΔrSmθ和ΔrGmθ。(2)利用下表中各物质的ΔfGmθ数据，计算上述反应在25℃时的ΔrGmθ。(3)25℃时，若始态CH4（g）和CO2（g）的分压均为150kPa，末态CO（g）和H2（g）的分压均为50kPa，求反应的ΔrSm，ΔrGm。（15分）(标准压力，25℃下)物质CH4CO2COH2ΔfHmθ/kJ/mol-74.81-393.509-110.5250S

8、mθ/J/mol·K186.264213.74197.674130.684ΔfGmθ/kJ/mol-50.72-394.359-137.