【真题+答案】2024年10月02481物理化学（三）试题

2024 年 10 月高等教育自学考试全国统一命题考试

02481 物理化学（三） 参考答案及解析

一、单项选择题:本大题共 20 小题，每小题1分，共 20 分。
1.D
解析:节流过程是一个绝热的等焓过程，即(H =0)。
2.B
解析、绝热可逆过程中ΔQ = 0，根据热力学第一定律ΔU = Q + W，对于绝热过程ΔU=W，而绝热可逆膨胀过程W<0，所以ΔU =0。
3.A
解析:热力学基本方程(dU = TdS-pdV)，选项A中(dU=-pdV + TdS)与之等价，是正确的。
4.D
解析:偏摩尔量是状态函数，其值与物质的数量无关；系统的强度性质无偏摩尔量；纯物质的偏摩尔量等于它的摩尔量；偏摩尔量的数值可以为任意实数，不一定只能为整数或零，所以 D选项错误。
5.A
解析:自发过程中，物质总是从化学势高的状态向化学势低的状态转变，多孔硅胶能强烈吸水，说明自由水分子化学势高，会自发吸附到硅胶表面。
6.D
解析:热力学第一定律AU=Q+W适用乎封闭体系的任何变化。
7.A
解析:理根液态混合物混合过程中没有热效应，即AmixH=0；AmixG=RTnBInxB<0，Amixs=R∑nBlnxB >0，ΔmixA = ΔmixG -TAmixS <0.
8.B
解析:溶液的依数性特征主要取决于溶解在溶液中粒子的数目，而不取决于这些粒子的性质。
9.B
解析:实验法绘制水-盐系统的相图，一般采用溶解度法。
10.A
解析:在二组分系统恒温或恒压相图中，单相区系统点与相点一致:两相平衡区系统点在中间，相点在两侧；三相线系统点在三相线上，相点是三个相的状态点。
11.C
解析:根据相律f=C-ϕ+n，二组分系统C=2，通常情况下n=2(T、p可变)，平衡时中ϕ最小为1，所以最大省由度数f=2-1+2=3。
12.C
解析:NH₄CI(s)分解反应为NH₄CI(s)⇌NH₃(g)+ HCl(g)，分解压力是标准压力，即p(NH₃)=p(HCI)=pθ/2 ，标准平衡常数Kθ=(p(NH₃)/pθ)x(p(HCI)/pθ)=(1/2)x(1/2)=0.25 。

48.不适用。质量作用定律直接关联反应速率与反应物浓度的幂次(化学计量数)，但仅适用于基元反应(一步完成的简单反应)。非基元反应由多步骤基元反应组成，其速率方程需通过实验或反应机理推导，无法直接由总反应式得出。

49.开尔文方程表明，液滴曲率半径越小，饱和蒸气压越大。喷雾干燥将液体雾化为微小液滴，极大增加表面积和表面曲率，使蒸气压显著升高，从而加速蒸发速率，实现快速干燥。

50.克劳修斯-克拉佩龙方程(克-克方程)的应用条件:
①纯物质的单组分两相平衡(如气-液、固-气)；
②气相视为理想气体；
③凝聚相(液/固)体积相比气相可忽略；
④相变过程摩尔焓变(ΔH)视为常数；
⑤温度变化范围较小，忽略ΔH 随温度的变化。

六、计算题:本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分。
51.答案解析:
已知:n=1mol，Cmₚₗₘ=30.00J.K⁻¹.mol⁻¹，T1=300K，T2=600K 。
ΔH:等压过程，AH=nCₚₗₘΔT=1×30.00x(600-300)=9000J 。
Q:等压热Q=ΔH=9000J。
W:系统做功W=-PΔV=-nRΔT=-1 x 8.314 x 300=-2494.2J。
ΔU：ΔU = nCvₗₘΔT，其中Cvₗₘ-R=30.00-8.314=21686J·K⁻¹·mol⁻¹，
ΔU=1×21.686 x300=6505.8 J。
ΔS:等压熵变ΔS=nCₚₗₘln(T₂/T₁) =1×30.00 x In2 ≈ 20.79J·K⁻¹。
答案:
Q=9000J，W=-2494.2J，ΔU=6505.8J，ΔH=9000J，ΔS=20.79J·K⁻¹ 。

52.答案解析:
已知:T=353K，AvapH=30.77kJ·mol⁻¹=30770J·mol⁻¹，n=1mol 。
W:向真空蒸发，外压 Pext=0，故W=-PextΔV =0。
ΔU:由ΔH =ΔU+Δ(PV)，液态体积可忽略，Δ(PV)≈ nRT，
ΔU=ΔH-nRT=30770-(1×8.314×353)≈30770-2935=27835 J 。
QΔU=Q+W，因W=0，故Q=ΔU=27835J
ΔG:始态与终态相同(T，p相同)，ΔG=0(因G为状态函数)
答案:
Q=27835J，W=0，ΔU=27835J，ΔG =0.
(答案仅供参考，以官版评分标准为准。)