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1、2011级化学工程与工艺专业物理化学课程期中试卷与参考答案一、选择题(每题2分，共30分)1 .某真实，体的压缩因子ZVl,则表示该气体：()（八）易被压缩(B)难被压缩(C)易液化(D)难液化2 .=QP此式适用于下列那个过程？()()志向气体从1013250Pa抗拒恒定的101325Pa膨胀到101325Pa(B) OP.101325Pa下冰溶化成水(C)电解CUSO水溶液(D)气体从(29K,101325Pa)可逆改变到(373K,10132.5Pa)3.靖变AS是：(1)不行逆过程揶a商之和(3)与过程有关的状态函数以上正确的是：（八）1,2(B)2,3(2)可逆过程热温商之和(4)与
2、过程无关的状态函数(C) 2,4(D)44 .若以B代表化学反应中任一组分，；和h分别表示任一组分B在六。及反应进度为S时的物质的量，则定义反应进度为：()（八）0(3)自发过程的方向就是混乱度增加的方向(4)在纶热可逆过程中，体系的婿变为零两者都不正确者为I(C),(4)D)(2).“、V、“=”中的一个填入下列空格:实际气体绝焦自由膨胀!O,S0.4 .热力学第三定律最普遍的表述为：在0K时，任何完整晶体(只有一种排列方式)的感等于零.5 .2nol单原子志向气体的e/ar),=41.57(32R2+2R=5K)JK,.三、计算题图题10分，共40分)1.30OK时，将Imol志向气体从I
3、(M)OkPa等温可逆膨胀至100kPa分别求Q,V,H,U.阁H=0ZkU=OVPW=W=TiRTin=_RrIn-1.M%=TmHX8.314Jnol-k-i300kln-=-5.74kJ100Q=-Wr=5.74K./2 .求在IlOC(383.15K)和v下，Imol的液态水变成水蒸气的过程中系统的情变，并推断此过程的性质.已知:Awm=(H2,373.15K,)=40.64kJ.mol%Gm(H20,1)=75.3J.K-1n10,;CPm(H2O,g)=34.37J.K,no,阁在IloC和/下，ImoJ的液态水变成水蒸气的过程是不行逆过程。须要设计可逆途径来完成.IIO,C.P.
4、(H2OJ)ASHOC,Po,(H1O,)ASJ100,C,P,.07JKISw=5体+AS耳=107.87-106.07=1.8JK13 .将298.15K的1molO2从Pe绝热可逆压缩到6p,试求QW9AU,XH,A,AG,AS.已知Sm(O2,298.15K)=205.03J-Kmo!阁依题意Q=0,AS=QrZT=O由绝热可逆过程方程AT=P；工产CJa得4=496.7K所以AU=CviT2-Ti)=52R(496.7-298.15)=4.127kJW=AU=4.127kJNH=Cp(T2-Ti)=7/2R(496.7-298.15)=5.778kJA=1.f-A(ST)=AU-ST
5、=4.127-0.20503(496.7-298.15)=-36.58kJAG=AH-SAT=5.778-0.20503(496.7-298.15)=-34.93kJ4 .已知如下合成氨反应的：rmo(298.15K)=-46.11kJmo!,N,(g)+H,(g)NH5(g)试计算常压、500K的始态下于恒温恒容过程中生成ImolNHKg)的Qv.298.15-500K温度范围内各物质的平均摩尔热容分别为：Crrn(N,g)=29.65JmolK1。(H?.g)=2856JmolKCim(NH3.g)=40.l2Jmo1K,面依据基希霍夫公式，Ar:(500K)=r1/(298.15K)仁：
6、K、二，仃rC=,p.mI4一,m(NH5)-Cpm(N2)-Cm(H2)T=/7.55Jmo1.KTI40.12-29.65-28.56JmoI1KI22J代人前式并计算得:rH,(500K)=rHj(500K)=rJ(298.15K)+rCpn.(5-298.15)K=-46.11-17.55(500-298.15)IO3kJmo,=-49.65kJmol因为rHln(500K)=rtm(5K)+VRT(500K)=rm(5OOK)-vRT=-49.65-1-8.314500103kJmol=(-49.65+4.157)kJmo,=-45.49kJmo,Qv=r(m(500K)=-45A9
7、KJ.moi四、回答问题(每题各10分，共20分)1 .试用有关数学原理，证明下列各关系式，（八）euav)p=Cp(&vv)p-Pl(B)(auap)v=G(5ap)v阁(1)因为U=H-PV所以，(UV)=(HV)-p=(HT)p(TI6V)p-p=Cp(TV)-p(2)0U沁P)V=(UT)v(Tp)v=Cv(Tp)v2 .请证明下列关系式】(1) (HV)=T(pThV(pV)(2)对志向气体，证明仅是温度的函数阁(1)因为d/7=TdS+Vdp等温下对V微分，得(EH/dV)T=T(SV)+V(cV)依据麦克斯韦关系式，(ScV)r=(cpT)v所以，(HcV)=T(eT)V(cpV)(2)因为(HV)=T(nRTV)Tv+V(nRTV)cV=T(nRV)+V(-nRT,2)=O所以，志向气体的“与P,V无关，仅仅是7的函数。
