物理化學(xué)練習(xí)題18

1、課程名稱：_物理化學(xué)（一） _ 學(xué)生姓名：_ 學(xué) 號：_專 業(yè)：_ 年級/班級：_課程性質(zhì)：公共必修、公共選修、專業(yè)必修或?qū)I(yè)選修一二三四五六七八總分閱卷人簽名一、 選擇：（下面每道題目均為單項(xiàng)選擇題，請把正確的答案序號填在括號內(nèi)。每題2分，共20分。）1. 在25ºC，常壓下，以下哪個過程的焓變從數(shù)值上等于反應(yīng)SO3（g，101.3kPa）+H2O（l，101.3kPa）=H2SO4（aq，x=0.1，101.3kPa）的DrHm(298.15K)？( )A 將1mol SO3(g)通入10mol水中；B 將1mol SO3(g)通入大量x=0.1的H2SO4水溶液中；C 將1mo

2、l SO3(g)和1mol水通入一定量的x=0.1的H2SO4水溶液中；D 將1mol SO3(g)和1mol水通入大量的x=0.1的H2SO4水溶液中。2. 理想氣體絕熱可逆膨脹過程中（ ）A. Q> 0 B. DH<0 C. DS>0 D. DU=03. 某化學(xué)反應(yīng)在300K、py下于燒杯中進(jìn)行，放熱60kJ×mol-1，若在相同條件下安排在可逆電池中進(jìn)行，吸熱6kJ×mol-1，則該反應(yīng)在300K的DrGmy為（ ）？A66kJ×mol-1 B. 54kJ×mol-1 C. -66kJ×mol-1 D. -54kJ

3、15;mol-14. 已知373K時液體A的飽和蒸氣壓為105Pa，液體B的飽和蒸氣壓為0.5×105Pa。設(shè)A、B能夠形成理想溶液，則當(dāng)A在溶液中摩爾分?jǐn)?shù)為0.5時，在氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為（ ）A. 1 B. 1/2 C. 2/3 D. 1/35. 分解反應(yīng)A（s）=B（g）+2C（g），此反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp與分解壓p之間的關(guān)系為（ ）A. Kp=4p3 B. Kp=4p3/27 C. Kp=p3/27 D. Kp=p26. 在描述恒沸混合物時，下列說法錯誤的是：（ ）A. 恒沸混合物類似于化合物，有確定的組成。B. 恒沸點(diǎn)的條件自由度 f *=0。C. 平衡時氣相和液相的組成相同

4、。D. 恒沸點(diǎn)隨環(huán)境壓力的變化而變化。7. 恒溫下，反應(yīng)2NO2（g）= N2O4（g）達(dá)到平衡后，向系統(tǒng)中加入惰性氣體，同時保持體系總壓不變時，則（ B ）A. 平衡向正反應(yīng)方向移動；B. 平衡向逆反應(yīng)反向移動；C. 平衡不會移動；D. 條件不充分，無法判斷8. 在恒溫密閉的容器中有A、B兩杯稀鹽水溶液，鹽的濃度分別為cA和cB（cA>cB），放置足夠長的時間后（ ）A. A杯中鹽的濃度降低，B杯中鹽的濃度增大；B. A杯中液體量減少，B杯中液體量增加；C. A杯中鹽的濃度增大，B杯中鹽的濃度降低；D. A，B兩杯中鹽的濃度都不會變化9. 相圖上，當(dāng)物系點(diǎn)處于哪一個點(diǎn)時體系中只有一個相

5、：（ c ）A. 恒沸點(diǎn)； B. 熔點(diǎn)； C. 臨界點(diǎn)； D. 低共熔點(diǎn)10. 在溫度T，壓力p時，理想氣體反應(yīng)C2H6（g）=H2（g）+C2H4（g）的平衡常數(shù)Kc/Ky的比值為（ ）A. RT B. 1/RT C. RT/p D. p/RT二、 填空：（每空2分，共20分）1. 已知NaHCO3(s)的熱分解反應(yīng)為2NaHCO3(s)®Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)，今將一定量的NaHCO3(s)放在抽空的密閉容器內(nèi)，當(dāng)反應(yīng)建立平衡時系統(tǒng)的自由度數(shù)f = 。2. 在一定的溫度和壓力下某物質(zhì)的氣液兩相達(dá)到平衡，則兩相的化學(xué)勢µB(l)和µB(g

6、) ，若維持壓力一定，升高溫度，則 相將轉(zhuǎn)變?yōu)?相。3. 在一定溫度、壓力下，由A-B兩組分組成的均相體系中，當(dāng)體系的組成改變時，若VA,i增大，則VB,i將 。4. 由液體A和液體B構(gòu)成的溶液中，在298K，xA=0.497時，液面上蒸氣A的平衡分壓僅為純A的飽和蒸汽壓的43.3%，若以純A為參考態(tài)，溶液中A的活度和活度系數(shù)分別為 和 。5. 向揮發(fā)性溶劑中加入少量不揮發(fā)溶質(zhì)，則溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮?，沸點(diǎn) ，凝固點(diǎn) 。 三、 簡答：（每題5分，共20分）1. 什么是水的三相點(diǎn)？什么是水的冰點(diǎn)？二者有什么不同？溫度不同，壓力不同，自由度不同（三相點(diǎn)f=0;冰點(diǎn)f=1）2. 寫出關(guān)

7、閉體系熱力學(xué)四個基本方程，并說明此方程適用的范圍。封閉體系，除了體積功無其他功，不存在化學(xué)變化和相變。3. 推導(dǎo)克-克方程時做了哪些近似處理？相對氣相體積可以忽略凝聚相體積把氣體看成理想氣體4. 已知乙酸乙酯（A）和乙醇（B）在壓力一定時的氣液平衡相圖如下所示，試說明能否用精餾的辦法把質(zhì)量比為1:1混合的乙酸乙酯和乙醇完全分離？若將WB=0.5的乙酸乙酯與乙醇的混合溶液在精餾塔內(nèi)充分精餾，則塔頂?shù)玫绞裁闯煞值奈镔|(zhì)？酯乙醇wBê ê ê ê 0.2 0.4 0.6 0.8 T/K350 -346 -342 -338 -四、 1mol過冷水在-10º

8、;C、101325Pa下結(jié)冰，凝結(jié)過程放熱312.3J×g-1，-10ºC時過冷水和冰的飽和蒸氣壓分別為285.7Pa與260.0Pa，計(jì)算DU、DH、DF、DS和DG，說明計(jì)算過程的合理近似。（本題8分）五、 333K時苯胺（A）和水（B）的蒸氣壓分別為0.760kPa和19.9kPa，在此溫度下苯胺和水部分互溶形成兩相，苯胺在兩相中的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.732（苯胺層中）和0.088（水層中）。試求：（1） 苯胺和水的亨利系數(shù)。假設(shè)每一相中溶劑服從拉烏爾定律，溶質(zhì)服從亨利定律；（2） 水層中苯胺和水的活度及活度因子。先以慣例I（拉烏爾定律）為參考態(tài)，后以慣例II（亨利定律

9、）為參考態(tài)，分別計(jì)算之。（本題10分）六、 Zn（A）與Mg（B）形成的二組分固液平衡相圖具有兩個低共熔點(diǎn)，一個含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.032，溫度為641K，另一個含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.49，溫度為620K，在體系的熔點(diǎn)曲線上有一個最高點(diǎn)，含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.157，溫度為863K。已知Zn（s）的熔點(diǎn)為692K，Mg（s）的熔點(diǎn)為924K。（1） 畫出Zn（A）與Mg（B）形成的兩組分相圖（T-x）。并在相圖中標(biāo)明各個相區(qū)的相態(tài)和條件自由度f *（p為常數(shù)）。（6分）（2） 畫出含Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為80%和30%的熔化物從973K至573K的步冷曲線，并指明降溫過程中的相變情況。（6分）

10、（本題12分） 七、 將NH4Cl(s)加熱至700K，其解離氣體總壓為6.080´105Pa，加熱至723K時解離總壓為1.1146´106Pa，計(jì)算解離反應(yīng)NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)（1） 在723K時的K和DrGmy為多少？（2） 假設(shè)DrH my與溫度無關(guān)，求反應(yīng)的DrH my和DrS my。（本題10分）課程名稱：_ 學(xué)生姓名：_ 學(xué) 號：_專 業(yè)：_ 年級/班級：_課程性質(zhì)：公共必修、公共選修、專業(yè)必修或?qū)I(yè)選修一二三四五六七八總分閱卷人簽名請將答案填寫在答題紙上！一、 判斷正誤。（請?jiān)诶ㄌ杻?nèi)對以下命題的正誤進(jìn)行判斷，并填入“”或者“&

11、#215;”。每題1分，共10分。）1. 絕熱過程的Q=0，則，因而必定為恒熵過程。 （ ）2. 常壓下-5的水結(jié)冰，該過程的DS<0，DG<0。 （ ）3. 實(shí)際氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，用f1，f2表示始終態(tài)的逸度，則等溫變化過程的。 （ ）4. 如果兩種液體混合時沒有熱效應(yīng)，則它們必能組成理想溶液。 （ ）5. 理想氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，如果反應(yīng)的Dn相同，則Kp=Kc。 （ ）6. 恒沸混合物是有一定組成的混合物而不是化合物，兩組分溶液到達(dá)恒沸點(diǎn)時，其自由度數(shù)為1。 （ ）7. 根據(jù)等溫方程式，當(dāng)選擇不同的參考態(tài)時，和Qa均改變，也會隨之改變。 （ ）8. 二元溶液中，如果溶劑在全

12、部濃度范圍內(nèi)溶劑服從拉烏爾定律，則溶質(zhì)必在全部濃度范圍內(nèi)服從亨利定律。 （ ）9. 對于兩個組分形成的完全互溶雙液體系，都可以通過精餾的方法把它們完全分離。 （ ）10. 反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的DH>0, 在623K時達(dá)到平衡，此時若增加碳的數(shù)量，則平衡向右移動。 ( )二、 填空。（每空2分，共20分）1. 某理想氣體從同一始態(tài)出發(fā)，分別經(jīng)（1）等溫可逆膨脹，（2）絕熱可逆膨脹，（3）絕熱不可逆膨脹，均使體積增加一倍，則該氣體對外做功最大的是 過程，末態(tài)溫度最低的是 過程。2. 指出下列各過程中體系的DU、DH、DS、DA、DG何者為零：1) 實(shí)際氣體的節(jié)

13、流膨脹過程： ；2) H2O(l)在100, py下蒸發(fā)為同溫同壓的水蒸汽： ；3) 理想氣體進(jìn)行卡諾循環(huán)： ；4) N2和Ar混合氣體的絕熱可逆壓縮過程： 。3. 由MgCO3(s)，MgO(s)，BaCO3(s)，BaO(s)以及CO2(g)組成的平衡體系，其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為 。4. FeCl3和水能形成四種具有相合熔點(diǎn)的水合物FeCl3·6H2O(s)，2FeCl3·7H2O(s)，2FeCl3·5H2O(s)，F(xiàn)eCl3·2H2O(s)。恒壓下體系最多能有 相平衡共存，在水和FeCl3的固液平衡相圖中有 個低共熔點(diǎn)。5. 298K時，CuSO4

14、83;3H2O(s)=CuSO4+3H2O(g)的Ky=10-6, 則該溫度下體系達(dá)到平衡時水蒸氣分壓為 Pa。三、 單項(xiàng)選擇。（每題2分，共20分）1 在下列過程中，恒壓下升高溫度時，增加的是（ ）A.B.C. 溶于水D. 與混合2 熱力學(xué)基本方程適用于下述過程中的（ ）A 氫氣和氧氣在絕熱密閉的鋼瓶中燃燒生成水。B 298、下液體水蒸發(fā)為同溫同壓下的水蒸氣。C 一定溫度下，若干小水珠凝結(jié)成大水滴。D 理想氣體真空膨脹過程。3 熱力學(xué)第三定律的普朗克說法是（ ）A 在0K時任何完美晶體的熵都等于一個定值。B 在0K時任何晶體的熵等于零。C 在0K時任何純物質(zhì)完美晶體的熵等于零。D 在0K時任

15、何純物質(zhì)的熵等于零。4 下列各式哪個表示了偏摩爾量:（ ）A； B. ; C. ； D. 5 在恒溫密封容器中有A、B兩杯濃度不等的非揮發(fā)性溶質(zhì)的稀溶液，溶液的濃度分別為m1和m2(m1 > m2)，放置足夠長的時間后（ ）A A杯鹽的濃度降低，B杯鹽的濃度增加B A杯液體量減少，B杯液體量增加C A杯鹽的濃度增加，B杯鹽的濃度降低D A、B兩杯中鹽的濃度保持不變6 對于實(shí)際稀溶液中的溶劑（A）與溶質(zhì)（B）的活度因子，下列說法中正確的是（ ）A. 當(dāng)xA 0，A0 ；當(dāng)xB 0，B1B. 當(dāng)xA 0，A1 ；當(dāng)xB 0，B1C. 當(dāng)xA 1，A1 ；當(dāng)xB 0，B1D. 當(dāng)xA 1，A1

16、 ；當(dāng)xB 1，B1酯乙醇(B)xBê ê ê ê 0.2 0.4 0.6 0.8 T/K350 -346 -342 -338 -7 由右圖可看出，將xB=0.8的CH3COOC2H5和C2H5OH組成的溶液進(jìn)行精餾，則能得到（ ）A. 純C2H5OH和CH3COOC2H5B. 最低恒沸混合物和純CH3COOC2H5C. 最低恒沸混合物和純C2H5OHD. 最高恒沸混合物和純CH3COOC2H58 三組分系統(tǒng)的最大自由度數(shù)及平衡共存的最大相數(shù)為（ ）A. 3；3。 B. 3；4。 C. 4；4。 D. 4；5。9 甲苯比苯容易揮發(fā)，如將少量甲苯溶于苯中形

17、成理想溶液，下列說法不正確的是：（ ）A. 溶液的平衡蒸氣壓必低于同溫度下純甲苯的飽和蒸氣壓。B. 溶液的沸點(diǎn)必定高于相同溫度下純苯的沸點(diǎn)。C. 將該溶液進(jìn)行精餾，可在塔頂?shù)玫郊兗妆?。D. 氣相中甲苯的組成大于其在液相中的組成。10 相圖上，當(dāng)物系處于哪一個點(diǎn)時只有一個相：（ ）B. 恒沸點(diǎn)； C. 臨界點(diǎn)D. 熔點(diǎn)E. 低共熔點(diǎn)四、 解析相圖并回答問題。（20分）py下，NaCl和水的固液平衡相圖如下。已知NaCl和水可生成水合物NaCl·2H2O，各物質(zhì)在固相完全不互溶，NaCl·2H2O在-9°C分解為NaCl和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%的水溶液，NaCl與水之低共熔

18、溫度為-21.1°C，溶液組成為23.3%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaCl。1. 根據(jù)以上描述指明A，B，C各為何物質(zhì)，在相圖上標(biāo)注出A的熔點(diǎn)和C的轉(zhuǎn)熔溫度。并完成下表。（10分）相區(qū)或平衡線相態(tài)相數(shù)自由度f*（p=py）EFGCHD2. 畫出從a點(diǎn)開始沿虛線降溫時的步冷曲線，并標(biāo)出轉(zhuǎn)折點(diǎn)及平臺處的相變化情況。（5分）3. 北極愛斯基摩人根據(jù)季節(jié)的變換，從海水中取出淡水，根據(jù)相圖分析其科學(xué)依據(jù)，如果能從海水中取淡水，試計(jì)算1000kg海水中能取出淡水的最大量是多少？已知海水為含NaCl 2.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的溶液。（5分）五、 計(jì)算。（共3題，每題10分）1. 海水中含有大量的鹽，298K時海

19、水的蒸汽壓為0.306kPa，同溫度下純水的飽和蒸汽壓為0.3167kPa，計(jì)算：（1）海水中水的的活度； （3分）（2）海水在298K下的滲透壓。已知水的偏摩爾體積V水=1.8×10-5m3·mol-1。（3分）（3）若用反滲透法將海水淡化，從大量海水中取得1mol水所需做的最小非體積功為多少？（4分）2. 已知20°C時純苯的蒸氣壓為10kPa。（1）20°C時HCl的摩爾分?jǐn)?shù)為0.043的HCl-苯溶液液面上HCl的分壓為100kPa，假定HCl服從亨利定律，計(jì)算此溶液的蒸氣中苯的分壓；（5分）（2）20°C時，蒸氣總壓為100kPa時，

20、計(jì)算此時每100g苯中溶解多少克HCl？（5分）3. 已知NiO(s) +CO（g）= Ni(s) + CO2（g），設(shè)在下表的溫度范圍里=0T/K93610274.54×1032.55×103(1)計(jì)算此反應(yīng)在1000K的,（6分）(2)若產(chǎn)物中Ni與某金屬生成固熔體（合金），當(dāng)反應(yīng)在1000K達(dá)平衡, = 1.05×103時，求固熔體中Ni的活度。（4分）化學(xué)系2010級化學(xué)/應(yīng)用化學(xué)物理化學(xué)（I）期末考試（答題紙A卷）學(xué)生姓名 學(xué)號 分?jǐn)?shù)一二三四五總分請將一、二、三、四的答案寫在答題紙上。第五題的答案書寫在另一張答題紙上！一、判斷。1.2.3.4.5.6.7

21、.8.9.10.二、填空。1. ， 。2.1) ； 2） 3） ； 4） 3. 4. ； 5. 三、選擇。1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.四、相圖解析回答問題（1） A： ，熔點(diǎn) 。 B： 。C: ，轉(zhuǎn)熔溫度 。（或標(biāo)于相圖上正確位置） （2） 步冷曲線繪在右邊圖上，并標(biāo)注相變化情況。相區(qū)或平衡線相態(tài)相數(shù)自由度f*（p=py）EFGCHD3. 課程名稱：_ 學(xué)生姓名：_ 學(xué) 號：_專 業(yè)：_ 年級/班級：_課程性質(zhì)：公共必修、公共選修、專業(yè)必修或?qū)I(yè)選修一二三四五六七八總分閱卷人簽名六、 判斷正誤。（請?jiān)诶ㄌ杻?nèi)對以下命題的正誤進(jìn)行判斷，并填入“”或者“×”。每題1分，共10

22、分。）11. 當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的DrHmy不隨溫度變化而改變時，其DrSmy也必不隨溫度變化。 （ ）12. 在恒溫恒壓下進(jìn)行可逆的電池反應(yīng)，其。 （ ）13. 對于接觸相之間的平衡，給定組分的逸度在所有相間一定相等。 （ ）14. 反應(yīng)N2O4=2NO2既可在氣相中進(jìn)行，又可在CCl4或CHCl3為溶劑的溶液中進(jìn)行，若都用體積摩爾濃度來表示平衡常數(shù)Kc，同溫度下，這三種情況的Kc都相等。 （ ）15. 當(dāng)反應(yīng)體系中各組分都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時，化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)Ky=1。 （ ）16. 過飽和溶液中溶質(zhì)的化學(xué)勢高于該溫度下純?nèi)苜|(zhì)的化學(xué)勢。 （ ） 17. 絕熱循環(huán)過程一定是可逆循環(huán)過程。 （ ）18.

23、 理想稀溶液就是稀的理想溶液。 （ ）19. 對于完全不互溶的雙液體系，體系的沸點(diǎn)恒低于任一液體的的沸點(diǎn)。 （ ）20. 吸熱反應(yīng)的平衡常數(shù)隨著溫度升高而降低。 （ ）七、 填空。（每空2分，共20分）6. H2O（l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓等于 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓。7. 水的三相點(diǎn)溫度被定義為 K，壓力為 Pa。8. 一定溫度下，某物質(zhì)在互不相溶的兩種液體間達(dá)到溶解平衡時，該物質(zhì)在兩液相的濃度成正比，這個結(jié)論稱為 。9. 恒溫條件下， 一關(guān)閉體系在 過程中對外所做的功稱為最大功。10. 由Na+、Cl-、K+、NO3-、H2O組成的溶液，其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為 。自由度數(shù)為 。11. 固體受熱分解放出氣體時

24、，當(dāng)氣體的壓力等于 時的溫度稱為固體的分解溫度。897K時，CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的Ky=1, 該溫度下體系達(dá)到平衡時CO2的分壓為 Pa。12. 向揮發(fā)性溶劑中加入某不揮發(fā)性溶質(zhì)，形成稀溶液，則該溶液的沸點(diǎn)比純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn) 。八、 單項(xiàng)選擇。（每題2分，共20分）11 設(shè)有下列各狀態(tài)，其化學(xué)勢的大小順序?yàn)椋海?）(1) 373.15K，101.3kPa的H2O（l），m1(2) 373.15K，202.6kPa的H2O（l），m2(3) 373.15K，101.3kPa的H2O（g），m3(4) 373.15K，202.6kPa的H2O（g），m4Am1 = m3 >

25、; m2 > m4； Bm2 > m3 = m1 > m4；Cm1 < m3 < m2 < m4； Dm1 = m3 < m2 < m4。12 298K下，將兩種液體恒溫恒壓混合，形成理想液態(tài)混合物，則混合前后下列熱力學(xué)性質(zhì)的變化情況為： （ ）A>0, <0 ； B. =0, <0 ； C. <0, >0 ； D. 以上均不對。13 熱力學(xué)第三定律的普朗克說法是（ ）A. 在0K時任何完美晶體的熵都等于一個定值。B. 在0K時任何晶體的熵等于零。C. 在0K時任何純物質(zhì)完美晶體的熵等于零。D. 在0K時任何純物質(zhì)的

26、熵等于零。14 下列各式哪個是化學(xué)勢A. B. C. D. 15 B物質(zhì)在相中濃度大于在相中的濃度，當(dāng)兩相接觸時A. B由相向相擴(kuò)散            B. B由相向相擴(kuò)散 C. B在兩相中處于擴(kuò)散平衡D. 無法確定16 CuSO4與H2O可生成CuSO4×H2O(s)、CuSO4×3H2O(s)、CuSO4×5H2O(s)三種水合物，則在一定溫度下能與硫酸水溶液及冰平衡共存的含水鹽可有：( )A. 3種 B. 2種 C. 1種 D. 0種17 已知純A和純B的

27、飽和蒸氣壓pA*<pB*，且A和B所組成的系統(tǒng)具有最高恒沸點(diǎn)。向A中不斷加入B，則溶液的蒸氣壓( )A.不斷增大B.不斷減小C.先增大后減小D.先減小后增大18 已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù) H2(g) + S(s) = H2S(s)K1y ； S(s) + O2(g) = SO2(g)K2y 。則反應(yīng) H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常數(shù)為( )AK1 y+ K2y BK1y - K2y CK1y·K2y DK1y/K2y19 恒壓下，加入惰性氣體后，對下列哪一個反應(yīng)能增大其平衡轉(zhuǎn)化率A. B. C.CO2(g) + H2(g) = CO(g)

28、 + H2O(g) D.C2H5OH(l) + CH3COOH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l)20 對于同一化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)方程式寫法不同，例如N2 + 3H2 = 2 NH3；則下列敘述正確的是A. rGm不變 B. Kp不變 C. 不變 D. ，正向自發(fā) 九、 解析相圖并回答問題。（20分）A和B的二組分凝聚系統(tǒng)溫度-組成（t-x）圖如下所示：800°C以下，A和B形成化合物AB2（組成為xB=0.7）。A和B的熔點(diǎn)分別為600°C和1200°C，A與AB2的低共熔點(diǎn)為400°C，組成為xB=0.2。700°C時與AB

29、2（s）共存的液相組成為xB=0.5；（1）指出相圖中各區(qū)域及三相線所表示的相態(tài)以及自由度數(shù)。(10分)相區(qū)或平衡線相態(tài)相數(shù)自由度f*（p=py）GDHEIJ（2）計(jì)算將10mol組成為xB=0.1的A-B系統(tǒng)冷卻至400°C時最多可析出多少摩爾A？（5分）（3）畫出從a點(diǎn)開始降溫的步冷曲線，并指出轉(zhuǎn)折點(diǎn)及平臺始末發(fā)生的相變化情況。（5分）十、 計(jì)算。1. 45°時由液體A和B混合而成的實(shí)際溶液其平衡蒸氣壓為24.4kPa，液相組成為xA=0.30，氣相組成為yA=0.60.已知45°時純A和純B的蒸氣壓分別為23.0kPa和9.30kPa，計(jì)算：（1）溶液中A和

30、B的活度系數(shù)。（2）混合形成實(shí)際溶液過程的DGm。2. 人的血液可看作蛋白質(zhì)的水溶液，已測得在101kPa下血液可在-0.560°C下結(jié)出冰屑。計(jì)算：（1）在體溫37°C人血液的滲透壓。（2）欲配置出與人的血液等滲透壓的葡萄糖（C6H12O6）水溶液，需要每千克水中需加入多少克葡萄糖？已知水的凝固點(diǎn)降低常數(shù)為1.86K·kg·mol-1。3. 將NaHCO3(s)放入真空容器中發(fā)生如下反應(yīng)：2NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)已知25°C下列數(shù)據(jù)：NaHCO3Na2CO3CO2H2ODfH my/ k

31、J·mol1947.71130.9393.5241.8Smy/ J·K1·mol1102.1136.6213.6188.7（1）求25°C反應(yīng)的DrGmy；（2）求25°C平衡時體系的總壓；（3）25°C大氣中 H2O和CO2的分壓分別為3168及30.4Pa，判斷NaHCO3在大氣中能否分解？化學(xué)系2010級化學(xué)/應(yīng)用化學(xué)物理化學(xué)（I）期末考試（答題紙B卷）學(xué)生姓名 學(xué)號 分?jǐn)?shù)一二三四五總分請將一、二、三、四的答案寫在答題紙上。第五題的答案書寫在另一張答題紙上！一、判斷。1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.二、填空。1. 。2

32、. ； 3. 4. 5. ， 6. ， 7. 三、選擇。1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.四、相圖解析回答問題（1） 標(biāo)出各相區(qū)及三相線的相態(tài)，相數(shù)及條件自由度數(shù)。相區(qū)或平衡線相態(tài)相數(shù)自由度f*（p=py）GDHEIJ（2） （3）步冷曲線繪在右上圖，并標(biāo)注相變化情況。學(xué)號： 姓名： 成績： 一二三四五一、 辨析：（判斷對錯，并將“”或者“×”填入括號中。）1. 水的三相點(diǎn)上三相共存，溫度為0。 （ ）2. 若反應(yīng)的Kq=1，則反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)。 （ ）3. 對理想氣體而言，逸度就是氣體的壓力。 （ ）4. 焦耳-湯姆遜系數(shù)小于零的氣體，經(jīng)節(jié)流膨脹后溫度升高。 （ ）5.

33、 氣相反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp，Kc，Kx都只是溫度的函數(shù)。 （ ）6. 純液體的沸點(diǎn)隨環(huán)境壓力升高而升高。 （ ）7. 100,2pq下水的化學(xué)勢比水蒸氣的化學(xué)勢高。 （ ）8. CO2從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)必須經(jīng)過相變過程。 （ ）9. 絕熱可逆過程的熵值不變。 （ ）10. 偏摩爾量是體系的強(qiáng)度性質(zhì)，是體系溫度、壓力與組成的函數(shù)。 （ ）二、 填空：（請將正確的答案填在橫線上）1. PCl5的分解反應(yīng)在473K平衡時有48.5%分解，在573K時有97%分解，此反應(yīng)的rHmq 0。（填“>”，“<”或“=”）2. AlCl3溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)并有Al(OH)3固體沉淀生成，則體系的獨(dú)立組

34、分?jǐn)?shù)為 ，相數(shù)為 ，自由度數(shù)為 。3. Na2CO3與H2O可生成水合物Na2CO3×H2O(s)，Na2CO3×7H2O(s)和Na2CO3×10H2O(s)，在0.1MPa下與 Na2CO3水溶液及冰成平衡的水合物最多可以有 種。4. 物質(zhì)A和B形成理想的雙液體系，且PA*>PB*，當(dāng)該系統(tǒng)在塔板數(shù)足夠多的精餾塔中精餾時，塔頂?shù)玫降酿s出物為 ，塔底的殘夜為 。（分別填入“純A”或者“純B）5. 在溫度T時，純?nèi)軇〢的飽和蒸氣壓為PA*，化學(xué)勢為mA*，pq下的凝固點(diǎn)為Tf*，當(dāng)A中溶解少量不揮發(fā)溶質(zhì)B形成不飽和稀溶液時，此稀溶液的蒸氣壓PA PA*，化學(xué)

35、勢mA mA*，pq下此稀溶液的凝固點(diǎn)Tf Tf*。（填入“>”,“<”或者“=”。）三、 選擇題：（以下每個題目都有四個選項(xiàng)，請將正確的選項(xiàng)填于括號內(nèi)）1. 理想氣體向真空自由膨脹，哪個函數(shù)不變？（ ）（A） S （B）H（C） G （D）V2. 在克勞修斯克拉貝龍方程是由克拉貝龍方程推導(dǎo)而來的，在推導(dǎo)過程中引入了三點(diǎn)假設(shè)，下列不屬于此假設(shè)內(nèi)容的是：（ ）（A）與相比忽略不計(jì) （B）蒸氣視為理想氣體（C）視為與溫度無關(guān) （D）液體為非締合液體3. 25時，A與B兩種氣體在某溶液中的亨利系數(shù)有如下關(guān)系：km,A > km,B，若氣相中A與B的平衡分壓相同，那么溶液中的A、B的

36、濃度為： （ ）（A） mA < mB    （B） mA > mB    （C） mA = mB    （D） 無法確定 4. 進(jìn)行水蒸氣蒸餾的必要條件是：（ ）（A）液體與水基本不互溶 （B）液體的蒸氣壓高（C）外壓小于101.3kPa （D）液體與水的沸點(diǎn)接近5. 設(shè)氣相反應(yīng)aA + bB = gG + hH，在py下，300K時的轉(zhuǎn)化率是600K的2倍，在300K下，總壓力為py時的轉(zhuǎn)化率是總壓力2py的2倍，可推測該反應(yīng)：（ ）（A）平衡常數(shù)與溫度、壓力成正比；（B）平衡常數(shù)與溫度成正比，與壓力成反比；（C）該反

37、應(yīng)是一個體積增加的放熱反應(yīng)；（D）該反應(yīng)是一個體積增加的吸熱反應(yīng)。6. 下列各式哪個是化學(xué)勢？（ ）（A） （B） （C） （D） 7. 下列哪一個反應(yīng)的rHm > rUm：（ ）（A）（B）（C）CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g)（D）C2H5OH(l) + CH3COOH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l) 8. 苯(A)與甲苯(B)形成理想液態(tài)混合物，已知PA*（苯）>PB*(甲苯)，當(dāng)把5mol苯與5mol甲苯混合時，與混合物相平衡的蒸氣中，苯(A)的摩爾分?jǐn)?shù)是（ ）(A)  yA = 0.5   

38、;     (B) yA > 0.5   (C) yA < 0.5    (D) 無法確定9. 對于實(shí)際稀溶液中溶劑(A)與溶質(zhì)(B)的活度因子，下列說法中正確的是：( )（A） 當(dāng)xA 0，A0 ；當(dāng)xB 0，B1 （B） 當(dāng)xA 0，A1 ；當(dāng)xB 0，B1 （C）  當(dāng)xA 1，A1 ；當(dāng)xB 0，B1 （D）  當(dāng)xA 1，A1 ；當(dāng)xB 1，B1 10. B物質(zhì)在相中濃度大于在相中的濃度，當(dāng)兩相接觸時:( )（A）B由相向相擴(kuò)散 （B）B由相向相擴(kuò)散 （C）B在兩相中處于擴(kuò)散平衡 （D）不能確

39、定四、 相圖解析： 下圖為Sn-Ag系統(tǒng)的固液平衡相圖。根據(jù)相圖回答以下問題：（1） 請標(biāo)出各個相區(qū)(-)的相態(tài)和自由度數(shù)；（2） 圖中有幾條三相線？指出每條三相線（去除端點(diǎn)）上的相態(tài)和自由度數(shù)；（3） 在右圖上畫出沿a虛線的步冷曲線，并指出在步冷曲線上每個轉(zhuǎn)折點(diǎn)處體系發(fā)生的變化。五、 計(jì)算。1、 一體系為A和B組成的理想混合物，計(jì)算298K時，（1） 若混合物中含5molA和5molB，從中分離出1mol純A時的。（2） 從大量的等物質(zhì)量的A和B的理想混合物中分離出1mol純A過程的。2、 已知甲苯（A），苯（B）在90°C下的飽和蒸氣壓分別為54.22kPa和136.12kPa，

40、二者可形成理想溶液。取0.200kg甲苯和0.200kg苯置于帶活塞的導(dǎo)熱容器中，始態(tài)為一定壓力下90°C的液態(tài)混合物，在恒溫90°C下逐漸降低壓力，問：（1） 壓力降為多少時，開始產(chǎn)生氣相，第一個氣泡的組成如何？（2） 壓力降為多少時，液相開始消失，最后一個液滴的組成如何？3、 苯乙烯工業(yè)化生產(chǎn)是從石油裂解得到的乙烯與苯作用首先生成乙苯，再由乙苯脫氫生成苯乙烯。 （1） 已知298K的熱力學(xué)數(shù)據(jù)為乙苯苯乙烯fGmq/(kJ×mol-1)130.574213.802試計(jì)算試計(jì)算C6H5C2H5（乙苯）C6H5C2H3(苯乙烯)+H2反應(yīng)在298K下的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K

41、q。（2） 乙苯直接脫氫的工藝條件一般為7001000K，壓力為常壓，原料為過熱水蒸氣與乙苯蒸氣分子比9:1的混合氣，已知7001000K之間上述反應(yīng)熱效應(yīng)的平均值為rHmq= 124.4kJ×mol-1，rGmq（700K）= 33.26kJ×mol-1，計(jì)算1000K時乙苯的理論轉(zhuǎn)化率。設(shè)氣體為理想氣體。（3） 請對乙苯脫氫制苯乙烯的工藝條件為什么采用高溫、常壓及充入惰性氣體等做熱力學(xué)分析。學(xué)號： 姓名： 成績： 一二三四五六、 辨析：（判斷對錯，將“”或者“×”填入括號中。）1. 101、101.325kPa下水蒸氣的化學(xué)勢大于同溫同壓下液態(tài)水的化學(xué)勢。（

42、）2. 若無其他功，反應(yīng)的rGm >0時，該反應(yīng)一定不能正向進(jìn)行。 （ ）3. 當(dāng)反應(yīng)體系處于一定狀態(tài)時，如果選取的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)不同，則反應(yīng)的rGm和rGm也會不同。 （ ）4. 水的三相點(diǎn)自由度等于0。 （ ）5. 實(shí)際氣體向真空絕熱膨脹時，其熵變值等于零。 （ ）6. 參考態(tài)的活度等于1。 （ ）7. 兩組分溶液中，溶劑服從拉烏爾定律，溶質(zhì)必在同樣濃度范圍服從亨利定律。 （ ）8. 稀溶液的依數(shù)性與溶劑的本性無關(guān)，只取決于溶質(zhì)的摩爾濃度。 （ ）9. 工作在同樣溫度的高、低溫?zé)嵩撮g的可逆熱機(jī)，其效率都相等。 （ ）10. 溶液的化學(xué)勢等于溶液中所有組分的化學(xué)勢之和。 （ ）七、 填空：（請

43、將正確的答案填在橫線上）6. PCl5的分解反應(yīng)在473K平衡時有48.5%分解，在573K時有97%分解，此反應(yīng)的rHmq 0。（填“>”，“<”或“=”）7. 將固體NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒溫到400K，NH4HCO3按下式分解NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)，系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C= ，相數(shù)F = ，自由度數(shù)f = 。8. Na2CO3與H2O可生成水合物Na2CO3×H2O(s)，Na2CO3×7H2O(s)和Na2CO3×10H2O(s)，在0.1MPa下與 Na2CO3水溶液及冰成平衡的水

44、合物最多可以有 種。9. 物質(zhì)A和B形成具有最低恒沸點(diǎn)的系統(tǒng)，當(dāng)該系統(tǒng)在塔板數(shù)足夠多的精餾塔中精餾時，塔頂?shù)玫降酿s出物為 ，塔底的殘夜為 。（純A或純B，恒沸混合物）10. 向揮發(fā)性溶劑中加入少量不揮發(fā)溶質(zhì)，則溶液的蒸氣壓比純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮?，溶液沸點(diǎn)比純?nèi)軇┓悬c(diǎn) ，溶液凝固點(diǎn)比純?nèi)軇┠厅c(diǎn) 。八、 選擇題：（以下每個題目都有四個選項(xiàng)，請將正確的選項(xiàng)填于括號內(nèi)）11. 在一個密閉絕熱的房間內(nèi)放置一臺電冰箱，將冰箱門打開，并接通電源使其工作，過一段時間之后，室內(nèi)的平均氣溫將如何變化？（ ）（A）降低 （B）升高（C）不變 （D）不一定12. 在一絕熱箱中裝有水，水中通一電阻絲，由蓄電池供電，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，若以水為體系，其余為環(huán)境，則（ ）（A）Q > 0，W = 0，U > 0； （B）Q = 0，W > 0，U &g