大學(xué)物理化學(xué)試題及答案.

1、物理化學(xué)試卷一一、選擇題 (共15題 30 分 )1. 下列諸過程可應(yīng)用公式 dU = (Cp- nR)dT 進行計算的是： ( C )(A) 實際氣體等壓可逆冷卻(B) 恒容攪拌某液體以升高溫度(C) 理想氣體絕熱可逆膨脹(D) 量熱彈中的燃燒過程2. 理想氣體經(jīng)可逆與不可逆兩種絕熱過程： ( B )(A)可以從同一始態(tài)出發(fā)達(dá)到同一終態(tài)因為 絕熱可逆S = 0(B) 從同一始態(tài)出發(fā)，不可能達(dá)到同一終態(tài)(C) 不能斷定 (A) 、(B) 中哪一種正確 所以 狀態(tài)函數(shù) S 不同(D) 可以達(dá)到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定故終態(tài)不能相同3. 理想氣體等溫過程的F。 ( C )(A)>

2、G(B) <G(C) =G(D)不能確定4.下列函數(shù)中為強度性質(zhì)的是：( C )(A) S(B) (C) (D) CV5. 273 K，10p(l)和 (s)，兩者的關(guān)系為：( C )(A)(l) >(s)(B)(l) =(s)(C)(l) < (s)(D)不能確定6.在恒溫抽空的玻璃罩中封入兩杯液面相同的糖水(A)和純水(B)。經(jīng)歷若干時間后，兩杯液面的高度將是 ( ( 純水 )> ( 糖水中水 ) , 水從 (B)杯向 (A)杯轉(zhuǎn)移)(A)(A) A杯高于B杯(B) A杯等于B杯(C) A杯低于B杯(D)視溫度而定7. 在通常情況下 , 對于二組分物系能平衡共存的最

3、多相為： ( D )(A) 1(B) 2(C) 3(D) 4*=C+2-f=2+2-0=48. 硫酸與水可形成 H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三種水合物 , 問在 101325 Pa 的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種 ? ( C )(A) 3種(B) 2種(C) 1種(D)不可能有硫酸水合物與之平衡共存。*S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2f*= 2 -+1=0,最大的=3,除去硫酸水溶液與冰還可有一種硫酸水含物與之共存。9. 已知 A 和 B 可構(gòu)成固溶體，在 A 中，

4、若加入 B 可使 A 的熔點提高，則 B 在此固溶體中的含量必 _ B 在液相中的含量。 ( A )(A) 大于 (B) 小于(C) 等于 (D) 不能確定10.已知反應(yīng) 2NH3= N2+ 3H2在等溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為 0.25 ，那么，在此條件下，氨的合成反應(yīng)(1/2) N2+(3/2) H2= NH3的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為： ( C )(A) 4(B) 0.5(C)2K(D) 1* $p(2) = K $p(1)11.若298K時，反應(yīng) N2O4(g) 2NO2(g)的 K $p= 0.1132 ，則：(1)當(dāng) p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa時，反應(yīng)將 _( B )

5、_ ；(2)當(dāng) p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa時，反應(yīng)將 _( A )_ 。(A)向生成NO2的方向進行(B)向生成N2O4的方向進行(C)正好達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)(D)難于判斷其進行方向12. 在一定溫度和壓力下， 對于一個化學(xué)反應(yīng)， 能用以判斷其反應(yīng)方向的是 ( C )(A)rG $m(B) Kp(C)rGm(D)rHm13. （1) 處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的 CO2(g) 和 O2 (g) ，其標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓值為零(2) 因為 rG $m= -RT lnK $p ，而 K $p 是由平衡時的組成表示的，所以 rG $m 表示平衡時產(chǎn)物的吉布斯自由能與反應(yīng)物的吉布斯自由能之差

6、(3)水在 25, p 下蒸發(fā)，求算熵變的公式為S $m=(H $m -G $m)/T(4)在恒溫，恒壓下可逆電池反應(yīng)，求算熵變的公式為rSm=rHm/ T上述說法正確的是：（ C ）(A)1,2(B)2,3(C)1,3(D)3,414.在 T ，p時，理想氣體反應(yīng)C2H6(g) H2(g) + C2H4(g)的Kc/Kx為：( D)(A) RT(B) 1/(RT)(C) RT/p(D) p/(RT)15. 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇對下列物理量有影響的是： ( C )(A) frG $m(B) mF$m(C) arG(D) a(,wf二、填空題(共 5 題10 分)16. 某理想氣體，等溫 (25 ) 可

7、逆地從 1.5 dm3膨脹到 10 dm3時，吸熱 9414.5 J，則此氣體的物質(zhì)的量為 Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 摩爾。17. 化學(xué)位 B 就是 B 物質(zhì)的偏摩爾 吉布斯自由能 。18. N2(g) ， O2(g) 體系中加入一種固體催化劑，可生成幾種氣態(tài)氮的氧化物，則體系的自由度為f = 3。19.完全互溶的二組分溶液，在xB= 0.6 處平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4 的溶液在氣 - 液平衡時 ,xB(g) ， xB(l) ， xB( 總) 的大小順序為 _ xB(g) >xB( 總 ) > xB(l) _ 。將 xB=0.4 的溶液進行精

8、鎦，塔頂將得到 _ xB= 0.6 恒沸混合物 。20. 低壓氣相反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度，壓力的關(guān)系分別是： Kp 只是溫度的函數(shù) ,Kc 是 _T_ 的函數(shù)， Kx 是 _ T, p _的函數(shù)。三、計算題 (共 5題 60分 )21.計算 1mol He(理想氣體)在下列狀態(tài)變化過程中的H 和G。 He(1015 kPa,473 K)Cp, m He(g) =(5/2)R，473K 時 S $mHe(g) = 135.1 J·K- 1·mol-1 。H = T2T1nCp,m dT = 4.157 kJ (2分 )S = T2Cp,m /T)dT = nCp,m ln(T2

9、/T1)= 7.3 J ·K-1 (4 分) S2=S + S1= 142.4 J·K-1 (2 分)G =H -(TS) =H - T2S2+ T1S1= 27.780 kJ22. 某氣體狀態(tài)方程為 pV = n(RT + Bp) ，始態(tài)為 p1T1，該氣體經(jīng)絕熱真空膨脹后終態(tài)壓力為 p2，試求該過程的 Q，W及氣體的U， H，F(xiàn)， G， S。答Q=0,W=0,U=0(3 分)(-p = 0 dU = CVdT + (度不變H= U+(pV) = nB(p2- p1) (5分)p2T1(nSySS = (V/T)pdp = nRln(p1/p2)surrS = -Q/T

10、= 0isoS = nRln(p1/p2) (3 分 )F =U-TS = -nRT1ln(p1/p2)(2 分)G= H-TS = nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)23. 10分 (1809)兩液體 A, B 形成理想液體混合物。在 320 K，溶液 I含3 mol A和 1 mol B ，總蒸氣壓為： 5.33 ×104 Pa。再加入 2 mol B形成理想液體混合物II ，總蒸氣壓為 6.13 ×104 Pa。(1)計算純液體的蒸氣壓p A* ，pB*；(2) 理想液體混合物 I 的平衡氣相組成 yB ；(3)理想液體混合物 I 的混合過程自由能變化mi

11、xGm；(4) 若在理想液體混合物 II 中加入 3 mol B 形成理想液體混合物，總蒸氣壓為多少？ 答 (a) p = p*AxA+ p*BxB5.33 ×104 Pa = 0.75 p*A+ 0.25 p*B- (1)6.13 ×104 Pa = 0.5 p*A+ 0.5 p*B- (2)聯(lián)立 (1)式與 (2)式得：p*A= 4.53 ×104 Pa p*B= 7.73 ×104 Pa (2.5 分 ) (b)yB(I) =p*BxB(I)/p(I) = 0.36 (2.5分 ) p1BlnxB = -5984 J ·mol (2.5分

12、 )(d) p()=p*AxA( ) +p*BxB( )= 6.66 ×104 Pa (2.5 分 )24. 固體 CO2的蒸氣壓與溫度間的經(jīng)驗式為：ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.5378326 J·mol-1 ，三相點的溫度為 217 K。試求出液體 CO2 的蒸氣壓與溫度的經(jīng)驗關(guān)系式。答： 已知 ln(p/Pa) = -3116 K/T + 27.537對固氣平衡： dln(p/Pa)/dT = dln(p/Pa)/dT = 3116 K/T2=subHm/RT2subHm/RT2subHm= 25 906 J· mol-1 (4 分)vap

13、Hm= subHm-fusHm= 17 580 J· mol-1 (4分)-vapHm/RT + B = -3116 K/T + 27.537 B = 22.922 (4分)所以液體 CO2的蒸氣壓與溫度的經(jīng)驗關(guān)系為：= -2115 K/T + 22.922 (3分 )ln(p/Pa)= -vapHm/RT+ 22.92225. 3H2+ N2= 2NH3在 350的3:1 的 H2，N2混合物出發(fā)， 在Kp= 6.818 ×10-8(kPa)-2 ，并設(shè)與壓力無關(guān)，從350下要獲得物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.08的 NH3，壓力至少要多大？ 答 3H2(g) + N2(g)2NH3

14、(g) (2分)平衡時： 3 mol-3n 1 mol-n 2nB= 4 mol- 2n (1分) 2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (2分)故 x(H2) = 0.69 x(N2) = 0.23 (2 分 ) Kp =(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)= 6.818 ×10-8 kPa2解得 p = 1115 kPa (3分 )試卷二一、選擇題 ( 每題 2分，共 50分, 將唯一的答案填進括號內(nèi))1. 下列公式中只適用于理想氣體的是 . BA.U=QVB. W=nRTln(p2/p1)C.U=2. H是體系的什么 . CA. 反應(yīng)熱B

15、.吸收的熱量C.焓的變化D.生成熱3. 2000K 時反應(yīng) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) 的 Kp 為 6.443, 則在同溫度下反應(yīng)為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的 Kp 應(yīng)為 . CA. 1/6.443B. (6.443)C. (1/6.443)D. 1/(6.443)4. 固態(tài)的 NH4HS放入一抽空的容器中，并達(dá)到化學(xué)平衡，其組分?jǐn)?shù)、獨立組分?jǐn)?shù)、相數(shù)及自由度分別是 . CA. 1 ，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1D. 3，2，2，25. 下列各量稱做化學(xué)勢的是 .D 1/221/22H=U+p Vp6. A和 B能形成理想溶液。已知在

16、100時純液體 A的飽和蒸汽壓為 133.3kPa, 純液體 B 的飽和蒸汽壓為 66.7 kPa, 當(dāng) A 和 B 的二元溶液中 A 的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.5 時，與溶液平衡的蒸氣中 A 的摩爾分?jǐn)?shù)是 .CA. 1B. 0.75C. 0.667D. 0.57.理想氣體的真空自由膨脹，哪個函數(shù)不變？DA.S=0B. V=0C.G=0D.H=08. A 、B 兩組分的氣液平衡 T-x 圖上，有一最低恒沸點，恒沸物組成為 xA=0.7?，F(xiàn)有一組成為 xA=0.5的 AB液體混合物，將其精餾可得到 。 BA. 純A 和恒沸混合物B.純 B 和恒沸混合物C. 只得恒沸混合物D.得純A 和純B9. 實驗測得

17、濃度為 0.200mol ·dm-3 的 HAc溶液的電導(dǎo)率為 0.07138S·m-1 ，該溶液的摩爾電導(dǎo)率 m(HAc)為 .BA. 0.3569S·m·molB. 0.0003569S·m·molC. 356.9S·m·molD. 0.01428S·m·mol10. 表面活性物質(zhì)溶于水時，關(guān)于溶液的表面張力和溶液表面的描述正確的是 .DA. 表面張力升高，正吸附B.表面張力降低，正吸附C. 表面張力升高，負(fù)吸附D.表面張力顯著降低，正吸附11. 一體積的氫氣在 0， 101.3kPa 下等

18、溫膨脹至原來體積的 3倍，其內(nèi)能變化是多少？ ( 設(shè)氫氣是理想氣體 ).BA. 0.4JB. 0C. 6JD.0.04J12.已知反應(yīng) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) 的 H，下列說法中何者不正確。 AA.H是 CO2(g)的生成熱B.H是 CO(g)的燃燒熱C.H是負(fù)值D.H 與反應(yīng)U 的數(shù)值不等13.對于 0.002mol/kg 的 Na2SO4溶液，其平均質(zhì)量摩爾濃度m±=0.219是 AA. 3.175 ×10B. 2.828 ×10C. 1.789 ×10D. 4 ×1014. 對彎曲液面所產(chǎn)生的附加壓力 .BA. 一定等

19、于零B.一定不等于零C.一定大于零D.一定小于零15. 已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)： .A H2(g) + S(s) = H2S(g) K1S(s) + O2(g) = SO2(g) K2則反應(yīng) H2S(g) + O2(g)= H2(g) + SO2(g)的平衡常數(shù)為A. K2/K1B. K1 K2C. K1 ×K2D. K1/K216. 對于 N2和 H2混合氣體的絕熱可逆壓縮 ( 沒有生產(chǎn) NH3)，則 .CA.U=0B.H=0C.S=0D.G=017. 溫度升高溶膠的穩(wěn)定性 .BA. 增加B.下降C.不變D.先增加后下降18. 101 時，水在多大外壓下沸騰？ . CA. 101.

20、3kPaB.1013kPaC.略高于 101.3kPaD.略低于 101.3kPa19. 在 HAc電離常數(shù)測定實驗中， 直接測定的物理量是不同濃度的 HAc溶液的 BA. 電導(dǎo)率B.電阻C.摩爾電導(dǎo)D.電離度20. 定溫下氣相反應(yīng) Kp 有什么特點？ . AA. 恒為常數(shù)B.恒等于 KcC.隨壓力而變D.與體積有關(guān)21. 某化學(xué)反應(yīng)其反應(yīng)物消耗 8/7 所需的時間是它消耗掉 4/3 所需的時間的 1.5 倍，則反應(yīng)的級數(shù)為 .BA. 零級反應(yīng)B.一級反應(yīng)C.二級反應(yīng)D.三級反應(yīng)22. 在一定量 AgI 溶膠中加入下列不同電解質(zhì)溶液， 則使溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的量最少的是 . B

21、A. La(NO3)3B. Mg(NO3)2C. NaNO3D. KNO323. 接觸角可確定固體某種性質(zhì)， 若親液固體表面能被液體潤濕， 其相應(yīng)的接觸角是. CB.90C.90D.為任意角24. 混合等體積 0.08mol ·dmKI 和0.1mol ·dmAgNO3溶液得到一溶膠體系，在該體系中分別加入下述三個電解質(zhì)： (1) MgSO4, (2) CaCl2, (3) Na2SO4, 則其聚沉能力的大小為 CA.(1)>(2)>(3)B.(2)>(1)>(3)C.(3)>(1)>(2)D.(3)>(2)>(1)25. 2

22、98K 時反應(yīng) Zn+Fe2+=Zn2+Fe的 E0為 0.323V，則其平衡常數(shù)為BA. 2.89 ×105B. 8.34 ×1010C. 5.53 ×104D. 2.35 ×102二、計算題： ( 共50分 )1 (10 分 ) A(熔點 651) 和B( 熔點 419) 的相圖具有一個低共熔點，為368(42% A, 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同 ) 。 (1) 繪出該二組分系統(tǒng)的示意相圖，標(biāo)出各相區(qū)相態(tài)，及自由度。 (2) 分別指出 80%A 和 30%A 的系統(tǒng)從 700冷卻到 300的過程的相變。 (3) 畫出 49% A的溶液的步冷曲線。3 3單相區(qū)為

23、B(s)+l2、(20 分)某抗菌素施于人體后在血液中的反應(yīng)呈現(xiàn)一級反應(yīng)。如在人體中注射0.5 克某抗菌素，然后在不同時間測其在血液中的濃度，得到下列數(shù)據(jù)：t (h)CA (血液中藥含量 mg/100ml)40.4880.31120.24160.15lncA-t 的直線斜率為 -0.0979, lncA,0=-0.14 。(1) 求反應(yīng)速率常數(shù)。 (2) 計算半衰期（ 3）若使血液中某抗菌素濃度不低于 0.37mg/100ml ，問需幾小時后注射第二針。解： 設(shè) cA,0 為抗菌素開始濃度ln(1) 反應(yīng)速率方程積分形式-k=-0.0979 .k=0.0979h-1(2)cA,0cA ktln

24、cA=-kt+lncA,0斜率為 t12k=7.08h(3)t=0時， ln cA= ln cA,0=-0.14lnt=1/kcA,0cA=1/0.0979ln(0.72/0.37)=6.8h約需 6.8 小時后注射第二針。3、(20 分 ) 5mol過冷水在 - 5, 101.3kPa 下凝結(jié)為冰，計算過程的G, 并判斷過程在此條件下能否發(fā)生。已知水在 0, 101.3kPa下凝固熱Hm,凝=- 6.009J ·K- 1·mol-1 ，水的平均熱容為 75.3 J·K- 1·mol-1,冰的平均熱容為37.6 J ·K- 1·mol

25、-1 。解： H2O(l) H2O(s) n=5.00mol, n=5.00mol, t1= -5 t1= - 5 p=101.3kPap=101.325kPaG1G3H2O(l) H2O(s) n=5.00mol,G 3 n=5.00mol, t1= 0 t1=0 P=101.3kPap=101.3kPaH= H1+ H2+H3=1883-30045-940=-29102J ，S1=nCp,m,水lnT1/T2=5 ×75.3ln273.2/268.2=6.93J·K，S2= Hm,凝/T=5×(- 6009×10)/273.2= - 110.0J&#

26、183;KS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5 ×37.6ln268.2/273.2=3.47J·K，S=S1+ S2+ S3=6.95-110.0-3.47=- 106.5J· KG=H-T S=-29102-268.2 ×(-106.5)=-539 J<0 w=0,等溫，等壓，G 0，水可以自動結(jié)冰。試卷三一、判斷題。判斷下列說法的正誤，在正確的說法后面打“”，錯誤的說法后面打“×”。1、溫度一定的時候，氣體的體積與壓力的乘積等于常數(shù)。( x )2、熱力學(xué)過程中 W的值應(yīng)由具體過程決定( )3、系統(tǒng)的混亂度增加，則其熵值減小。( x

27、 )4、處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的CO (g) ，其標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為零。 (x )5、1mol 理想氣體從同一始態(tài)經(jīng)過不同的循環(huán)途徑后回到初始狀態(tài)，其熱力學(xué)能不變。( )6、吉布斯判據(jù)適用于理想氣體的任意過程。( x )7、四個熱力學(xué)基本方程適用于所有封閉體系的可逆過程。( )8、在純?nèi)軇┲屑尤肷倭坎粨]發(fā)的溶質(zhì)后形成的稀溶液沸點將升高。( )9、惰性組分的加入將使反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率降低。（ x）10、只受溫度影響的平衡系統(tǒng)自由度F=C-P+1。( )二、選擇題1. 一定壓力下，當(dāng) 2 L 理想氣體從 0升溫到 273時，其體積變?yōu)椋?b ）。A.5LB.4LC.6LD.1L2、A、B 兩種理想氣體的混合物總壓力

28、為則氣體 B 的分壓為（ c）。100kPa，其中氣體A 的摩爾分?jǐn)?shù)0.6 ，A. 100kPaB. 60kPaC. 40kPaD.不確定3、當(dāng)實際氣體的壓縮因子Z 大于 1的時候表明該氣體( b )。A. 易于壓縮B.不易壓縮C.易于液化D.不易液化4、如圖，將 CuSO4水溶液置于絕熱箱中，插入兩個銅電極，以蓄電池為電源進行電解，可以看作封閉體系的是（ a ）。A. 絕熱箱中所有物質(zhì)B.兩個銅電極C.蓄電池和銅電極D. CuSO4 水溶液5、在體系溫度恒定的變化中, 體系與環(huán)境之間（c）。A. 一定產(chǎn)生熱交換B.一定不產(chǎn)生熱交換C. 不一定產(chǎn)生熱交換D.溫度恒定與熱交換無關(guān)6、下列定義式中

29、，表達(dá)正確的是（b）。A. G=H TSB. G=A PVC. A=UTSD. H=U PV7、在一個絕熱鋼瓶中，發(fā)生一個放熱的分子數(shù)增加的化學(xué)反應(yīng)，那么（c）。A.Q>0，W>0，U > 0B.Q=0，W=0，U < 0C.Q=0，W=0，U = 0D.Q<0，W>0，U < 08、H =Qp ,此式適用于下列哪個過程：( b )。A. 理想氣體從 106 Pa 反抗恒外壓 105 Pa 膨脹到 105 PaB. 0 , 105 Pa下冰融化成水C. 電解 CuSO4水溶液D. 氣體從 (298 K, 105 Pa) 可逆變化到 (373 K, 10

30、4 Pa) 9、下述說法中，哪一種不正確： ( a ) 。A. 焓是體系能與環(huán)境進行交換的能量B. 焓是人為定義的一種具有能量量綱的熱力學(xué)量C. 焓是體系狀態(tài)函數(shù)D. 焓只有在某些特定條件下，才與體系吸熱相等10、凝固熱在數(shù)值上與下列哪一種熱相等：( d )。A. 升華熱B.溶解熱C.汽化熱D.熔化熱11、在100 和25 之間工作的熱機，其最大效率為 ( d )。A. 100 %B.75%C.25%D.20%12、在等壓下，進行一個反應(yīng)A + B=C，若rHm > 0，則該反應(yīng)一定是：（d ）。A. 吸熱反應(yīng)B.放熱反應(yīng)C.溫度升高D.無法確定13、將1mol H2O(l) （100、

31、 101.325kPa）置于密閉真空容器中，蒸發(fā)為同溫同壓的水蒸氣并達(dá)平衡，該過程的 G（ b）。A. 大于0B.小于 0C.等于 0D.不能確定14、1mol 雙原子理想氣體的 Cp是：（ c）。A. 1.5RB. 2.5RC. 3.5RD. 2R15、 2mol 理想氣體 B 在300K 時等溫膨脹， W=0時體積增加一倍，則其 ?S(J·K) 為（ d ）。A. -5.76B. 331C. 5.76D. 11.52三、填空題：以下各題，請將正確的答案填在空白處。1、已知稀溶液中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.03 ，純?nèi)軇┑娘柡驼羝麎簽?91.3kPa ，則該溶液中溶劑的蒸汽壓為 88.561 kPa 。2、化學(xué)式的定義式為B=3、已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù)： H2(g) + S(s) = H2S(s) 為 K1 ； S(s) + O2(g)