2010 —2011學年第一學期
化學與材料學院材料專業
一、選擇題（每題2分；填上正確答案）30分
1、273.15k，p下，1dm3水中能溶解49molo2或23.5moln2，在標準情況下，1dm3水中能溶解空氣的物質的量為
（a）25.5mol （b）28.6mol （c）96mol （d）72.5mol
2、1mol van der waals氣體的應等於
（a） （bc）0d）
3、理想氣體與溫度為t的大熱源接觸做等溫膨脹，吸熱q，所做的功是變到相同終態的最大功的20%，則系統的熵變為
（abcd）
4、兩種理想氣體在等溫下混合，則
（a）δu=0，δh=0，δs=0，δg=0 （b）δu=0，δh=0，δs>0，δg=0
（c）δu>0，δh<0，δs>0，δg<0 （d）δu=0，δh=0，δs>0，δg<0
5、1mol理想氣體從p1，v1，t1分別經： (1) 絕熱可逆膨脹到p2，v2，t2，(2) 絕熱恒外壓下膨脹到p2′，v2′，t2′，若v2= v2′，則
（a）t2′=t2，p2′=p2，s2′=s2b）t2′>t2，p2′（c）t2′>t2，p2′>p2，s2′>s2d）t2′6、598.15 k時，與汞的摩爾分數為 0.497 的汞齊呈平衡的氣相中，汞的蒸氣壓為純汞在該溫度下飽和蒸氣壓的 43.
3%，汞在該汞齊的活度係數γhg 為： （ ）
（a）1.15b）0.87 （c）0.50 （d）0.43
7、一密封鐘罩內放一杯純水a和一杯糖水b，靜置足夠長時間後發現： （ ）
（a）a杯水減少，b杯水滿後不再變化
（b）a杯水減少至空杯，b杯水滿後溢位
（c）b杯水減少，a杯水滿後不再變化
（d）b杯水減少至空杯，a杯水滿後溢位
8、設373 k時，液體a的飽和蒸氣壓為133.3 kpa，液體b為66.66 kpa，則：
若 a 和 b 形成理想液體混合物，當 a 在溶液中的摩爾分數為 0.5 時，在氣相中的摩爾分數為
（a）2/3b）1/2c）1/3 （d）1
9、某化學反應若在300k，101325pa下在試管中進行時放熱6×104j，若在相同條件下通過可逆電池進行反應，則吸熱6×103j，該反應系統可能做的最大非膨脹功為
（a）66000j （b）-66000j （c） 54000j （d）-54000j
10、在純物的s-t圖中，通過某點可以分別作出等容線和等壓線，其斜率分別為和 ，則在該點兩曲線的斜率關係為
（a）x>yb）x=y （c）x11、實際氣體經節流膨脹後
（a）q<0，δh=0，δp<0b）q=0，δh=0，δt<0
（c）q=0，δh<0，δp<0d）q=0，δh=0，δp<0
12、可逆機的效率最高，在其他條件相同的情況下假設由可逆機牽引火車，其速度將
（a）最快 （b）最慢 （c）中等 （d）不確定
13、執力學基本公式dg=-sdt+vdp可適用的過程是
（a）298k，101325pa的水蒸發過程 （b）理想氣體真空膨脹
（c）電解水製取氫d）n2+3h2=2nh3，未達平衡
14、有四杯含有不同溶質相同質量摩爾濃度（m=1molkg-1)的水溶液，分別測定其沸點，沸點公升高最多的是
（a）al2(so4)3 （b）mgso4 （c）k2so4 （d）c6h5so3h
15、溫度為273k，壓力為1000kpa下液態水和固態水的化學勢u(l)和u(s)之間的關係是
（a）u(l)>u(s) （b）u(l)=u(s) （c）u(l)二、計算題50分
1. (本題10分)將1 mol、373 k、p的水經下列兩種不同的過程汽化為373 k、p的水蒸汽(假設為理想氣體)，求不同過程的q、w、δu、δh、δs、δa、δg。 (a) 在373 k、p下進行等溫等壓汽化；(b)在恒外壓50kpa下恆溫汽化為水蒸氣，然後再可逆加壓成373k、p的水蒸汽；(c) 將該狀態的水放入恆溫373 k的真空箱中，水蒸氣充滿整個真空箱，控制體積使終態壓力為p。
已知水的蒸發焓為40.67kj·mol–1。
2、(本題10分)2mol的o2(g)（設為理想氣體）處於300k，100kpa的始態，經下列不同過程後使壓力減半，分別求算各過程中的功和δs：
(1) 等溫可逆膨脹；
(2) 對抗恒外壓50kpa等溫膨脹；
(3) 向等體積的真空自由膨脹；
(4) 絕熱可逆膨脹；
(5) 絕熱對抗恒外壓50kpa膨脹；
(6）沿著vt=常數的可逆多方過程；
(7) 沿著t-p圖中t1，p1(300k，100kpa)到t2，p2(240k，50kpa)的直線可逆膨脹。
3、(本題10分) 假設一冰箱是反carnot機，冰箱外室溫為298k，冰箱內部溫度為273k， 冰箱的電功率為300w，現將10kg298k的水放入冰箱使其全部結成冰，問需要多少時間？（已知273k時，冰的融化焓為334.7kj·kg-1，水的平均熱容為4.
184j·k-1·g-1）
4、(本題10分) 請計算1mol過冷苯(液)在268.2k、101325pa時凝固過程的q、w、δs、δh、δu、δa和δg。已知268.
2k時固態苯和液態苯的飽和蒸氣壓分別為2280pa和2675pa，苯的熔化焓為9860j·mol–1，vm,l(苯)=8.911×10-5 m3·mol–1，vm,s(苯)=8.444×10-5 m3·mol–1
5、(本題10分) 300k時，純a與純b形成理想混合物，試計算如下兩種情況所需做的最小功值。
（1）從大量的等物質量的純a與純b形成的理想混合物中，分出2mol純a；
（2）從a與純b各為4mol所形成的理想混合物中，分出1mol純a。
三、證明題20分
1、(本題10分) 已知某氣體狀態方程為pvm=rt+bp，其中b為常數，證明該氣體的逸度f＝pebp/rt。
2、(本題10分) 證明
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