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物理化学期末考题(A)2004-06-18 物理化学期末考题(A)2004-06-18 题号 1 2 3 4 5 6 7 分总 分数 1.填空题（20 分）（1）描述均相平衡系统宏观量间存在的函数关系式称为状态方程，常见的是n、p、V、T关系方程。1mol 理想气体：p=（）；1mol 真实气体的范德华方程：p=（）；1mol 真实气体的维里方程：p=（）。(2)在一个绝热恒容的系统中发生了爆炸反应，使系统的温度和压力皆显著升高，则反应前后系统的 U（）、H()、S（）、A（）（填入0、0、或0)。（3）在、相中都含有两A 和 B物，到相平衡，下列两种质当达时三只有一是正确的，是（种结论种它 ）。AAABA.c;.b;.aB=(4)由克拉佩龙方程mmddHVTpT=可导出适用于蒸发平衡和升华平衡的 克 劳 修 斯-克 拉 佩 龙 方 程 的 定 积 分 式：=12mvap1211lnTTRHpp,推导中引入的三个基本假设分别是：（）；（）；（）。（5）溶液中溶剂（A）的蒸气压下降，凝固点降低（析出纯溶剂）和沸点升高（加入不挥发物质）的数值，仅与溶液中溶质（B）的质 1点数目有关而与溶质性质无关，称这种性质为稀溶液的依数性：蒸 气 压 下 降 公 式 ；其 中xBAAxpp=B是：（）；凝固点降低公式Tf=KfbB；其中Kf的物理意义是：（）；沸点升高公式 Tb=Kb bB，其中Kb的单位（量纲）是：(6)在一定的温度下将 1molA和 1molB两种液体混合形成理想液态混合 物，则 混 合 过 程 的 mixH=()；mixS=()。（填入具体数值）(7)已知某化学反应的rCp,m=0，且标准平衡常数K0与温度T的关系为：67.42100lg+=KTK，则该反应在 400时的)(),(mrmr=SH（填入具体数值）(8)质量同为m的两份同种液体，温度分别为T1和T2，比热皆为Cp，将二者混合起来，则该过程的熵变S()(给出 S与m，Cp，T1和T2的关系式。2（15 分）甲醇(CH3OH)是重要的化工原料，在高温下通过分子筛可以脱水变为二甲醚（CH3OCH3），其工艺中首先要将甲醇气化。已知甲醇在 101.325kPa下的沸点 为 64.65，此时摩尔蒸发焓vapHm=35.52 kJmol-1，求在上述条件下将 32 kg的液体甲醇变为甲醇蒸气时的Q、W、U、H、S及G。3（15 分）光气（COCl2）是一种具有烂苹果气味的无色气体，其毒性比氯气大 10 倍。1951 年侵朝美军曾在朝鲜半岛投下光气炸弹，造成数百人死亡和数千人中毒。已知：100，光分解反：时气应COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)的 911mr101.8,molKJ6.125=KS,2求：（1）100，总压为 200 kPa时COCl2（g）的解离度；（2）100，上述分解反应的；mrH（1）总压为 200 kPa时，若使COCl2（g）的解离度达 0.1%的温度为多少？（设rCp,m=0）4（15 分）如同对于一定状态下的真实气体可用不同的状态方程来描述当然有不同的精度一样，对于真实溶液（或液态混合物）也可以用不同的模型处理。已 知 在 温 度T时 纯 A(l)和 B(l)的 饱 和 蒸 气 压 分 别 为和，现有该温度下xkPa100*A=pkPa200*B=pB=0.1 的A和B互溶液体且达气液平衡，气相可视为理想气体。（1）若按理想液体混合物处理，求气相组成yB及蒸气总压力p；（2）实际测定气相总压为 123 kPa，其中 B 的分压为 24 kPa，若以拉乌尔定律为参考，分别求出液态混合物中 A 和 B 的活度系数。5（15 分）工业生产中有时需要结晶与蒸馏联合运用方可得到纯净物质，已知A 和 B 二组分形成的液态互溶、固态完全不互溶的气、液、固相图如下：34 a（1）标出 1、2、3、4、5 相区内的稳定相；1 2 （2）图中、五条线的名称各是什么？t/b 3（3）画出系统点 a 的冷却曲线，并描述过程中的相变化 （4）现工业中由化学反应只能得到状态为 b 的混合物。据相图，要得到 5 wBA B 纯 B 和纯 A 应如何操作？6（20 分）（1）从定义、性质与纯物质摩尔量的区别、应用等方面谈谈你对偏摩尔量的理解。（2）一定温度下的某化学反应的摩尔反应焓的求法有多种，至少给 出三种计算方法或计算公式：一定温度下的某化学反应的标准平衡常数K的求法有多种，至少给出三种计算方法或计算公式：（3）对于不形成化合物的二组分系统，按两组分相互溶（熔）解度分类，相图主要可以分为三种基本类型，分别画出示意图：a.二组分液态（或固态）完全互溶系统相图（）无恒沸（熔）点；（）具有最高恒沸（熔）点；（）具有最低恒沸（熔）点。b.二组分液态（或固态）部分互溶的气液或固液系统相图 （）低温时液（固）态部分互溶且具有高会溶点，高温时液（固）态完全互溶且具有最低恒沸（熔）点；（）低温时液（固）态部分互溶但无高会溶点，高温时具有低共沸（熔）点。c.二组分液态（或固态）完全不互溶系统相图（4）若某实际气体的状态方程可用nbVnRTp=表示，式中b只是与气 4体性质和温度有关的常数，若该气体定温下由p1可逆变化为p2，试推导出过程的W、Q、H、S及G与T、p的关系式。5