物理化學(xué)期末試卷A.doc含答案

1、學(xué)院試卷系別班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)密封線2005 2006學(xué)年第一學(xué)期期末考試得分評(píng)卷人、選擇題(每小題 2分，共36 分)專(zhuān)業(yè)級(jí) 物理化學(xué)試卷題號(hào)-一一二二二-三四總分得分1#1 如圖，在絕熱盛水容器中，浸入電阻絲，通電一段時(shí)間，通電后水及電阻絲的溫度均略有升高，今以電阻絲為體系有：(C)| 一OTTTO(A) W =0，Q <0，?U <0(B). W >0，Q <0，?U >0(C) W <0，Q <0，?U >0(D). W <0，Q =0，?U >02 在等壓下，進(jìn)行一個(gè)反應(yīng) A + B = C,若?rHm > 0,則該反應(yīng)

2、一定是：(D)(A)吸熱反應(yīng)(B)放熱反應(yīng)(C)溫度升高(D)無(wú)法確定。3 下列各式哪個(gè)表示了偏摩爾量：(A)(D)J /1州)4. 關(guān)于吉布斯函數(shù)G,下面的說(shuō)法中不正確的是(A)(A) G<在'做非體積功的各種熱力學(xué)過(guò)程中都成立(B) 在等溫等壓且不做非體積功的條件下，對(duì)于各種可能的變動(dòng)，系統(tǒng)在平衡態(tài)的吉氏函數(shù)最小(C) 在等溫等壓且不做非體積功時(shí)，吉氏函數(shù)增加的過(guò)程不可能發(fā)生(D) 在等溫等壓下，一個(gè)系統(tǒng)的吉氏函數(shù)減少值大于非體積功的過(guò)程不可能發(fā)生5. 下列敘述中錯(cuò)誤的是：(A)(A)水的三相點(diǎn)的溫度是273.15K，壓力是610.62 Pa (B)三相點(diǎn)的溫度和壓力僅由系統(tǒng)

3、決定，不能任意改變(C)水的冰點(diǎn)溫度是0C(273.15K)，壓力是101325 Pa (D)水的三相點(diǎn)f = 0,而冰點(diǎn)f = 1。6恒溫下某氧化物分解反應(yīng)：A02(s) = A(s) + 02(g)的平衡常數(shù)為Kp(1)，若反應(yīng)2AO2(s) = 2A(s) + 202(g)的平衡常 數(shù)Kp,則:(D)(A) Kp(1) > Kp(2)(B)Kp(1) <Kp(2)(C) Kp(1) = Kp(2)(D)有的Kp(1) >Kp(2),有的Kp(1) <Kp(2)7. 由A及B二種液體組成理想溶液，A、B的飽和蒸氣壓分別為p*a、P*b，x為液相組成，y為氣相組成，若

4、p*a > p*b( * 表示純態(tài))，則：(D)(A) xa > xb(B) xa > y(C)無(wú)法確定(D) xa < yA8. 某高壓容器中盛有的氣體可能是 02、Ar、CO2、NH3中一種，在298K時(shí)由5dm3絕熱可逆膨脹到6dm3，溫度降 低21K，則容器中的氣體是：(A )(A) O 2(B) CO2(C) NH3(D) Ar9. 可逆熱機(jī)的效率最高，因此由可逆熱機(jī)帶動(dòng)的火車(chē)：(B)(A)跑的最快(B)跑的最慢(C)夏天跑的快(D)冬天跑的快10. 求任一不可逆絕熱過(guò)程的熵變dS,可以通過(guò)以下哪個(gè)途徑求得？( C)(A)始終態(tài)相同的可逆絕熱過(guò)程。(B)始終態(tài)

5、相同的可逆恒溫過(guò)程。(C)始終態(tài)相同的可逆非絕熱過(guò)程。(D) B和C均可。11. 今有298K，P°的N2氣(狀態(tài)I)和323K，P的N?氣(狀態(tài)U)各一瓶，問(wèn)哪瓶 N?氣的化學(xué)勢(shì)大？( A)(a)卩(I)> 卩(U)(B)卩(I)V 卩(U)(C)卩(I) =卩(U)(D)不可比較_ 112. 用1mol理想氣體進(jìn)行焦耳實(shí)驗(yàn)(自由膨脹)，求得S= 19.16JK_，則體系的吉布斯自由能變化為：(B)(A) G= 19.16J( B) Gv 19.16J(C) G> 19.16J( D) G = 013. 25C時(shí)，A與B兩種氣體的亨利常數(shù)關(guān)系為kA > kB,將A

6、與B同時(shí)溶解在某溶劑中達(dá)溶解到平衡，若氣相中A 與B的平衡分壓相同，那么溶液中的 A、B的濃度為：(A)(A) mA < mB(B) mA > mB(C) mA = mB(D)無(wú)法確定14. 等溫等壓下，1mol C6H6與1mol C6H5CH3形成了理想溶液，現(xiàn)要將兩種組分完全分離成純組分，則最少需要非體積功的數(shù)值是：(C)(A) RTI n0.5(B) 2RT1 n0.5(C) -2RT1 n0.5(D) -RTln0.515. 室溫下對(duì)一定量的純物而言，當(dāng)沒(méi)有非體積功時(shí)，. 值為：(B)(a)大于零(B)小于零(C)等于零(D)無(wú)定值16. 若反應(yīng)氣體都是理想氣體，反應(yīng)平衡

7、常數(shù)之間有Ka=Kp=Kx的反應(yīng)是：(B)(1) 2HI(g) = H 2(g) + 12(g) N2O4© = 2NO2(g)(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)(A) (1) (2)(B) (1) (3)(C)(D)17. 硫酸與水可組成三種化合物：H2SO4H2OG)、H2SO4 2H2O(s)、H2SO44H2OG)，在p下，能與硫酸水溶液共存的 化合物最多有幾種：(B)(A) 1 種 (B) 2 種(C) 3 種 (D) 0 種18. 甲、乙、丙三個(gè)小孩共吃一支冰棍，三人約定： 各吃質(zhì)量的三分之

8、一； 只準(zhǔn)吸，不準(zhǔn)咬；按年齡由小到大 順序先后吃。結(jié)果，乙認(rèn)為這只冰棍沒(méi)有放糖，甲則認(rèn)為這冰棍非常甜，丙認(rèn)為他倆看法太絕對(duì)化。則三人年齡：(B)(A)甲最大，乙最小(B)甲最小，乙最大(C)丙最大，甲最小(D)丙最小，乙最大題號(hào)12345678910答案得分評(píng)卷人、判斷題（每小題1分，共10 分）4#1.絕熱可逆過(guò)程的？S = 0,絕熱不可逆膨脹過(guò)程的？S > 0,絕熱不可逆壓縮過(guò)程的？S < 0。（耳2自由度就是可以獨(dú)立變化的變量。（X ）3. 水溶液的蒸氣壓一定小于同溫度下純水的飽和蒸氣壓 ，而與溶質(zhì)揮發(fā)性無(wú)關(guān)。（X ）4. 從同一始態(tài)經(jīng)不同的過(guò)程到達(dá)同一終態(tài)，則Q和 W 的值

9、一般不同，Q - W的值一般也不相同。（V ）5. 冬季建筑施工時(shí)，為了保證施工質(zhì)量，常在澆筑混凝土?xí)r加入鹽類(lèi)，效果比較理想。（V6. 在等壓下，機(jī)械攪拌絕熱容器中的液體，使其溫度上升，則AH = Qp = 0。（ X ）7. 理想氣體反應(yīng) A + B = 2C,當(dāng)pa = pc = pc時(shí)，-丄；的大小就決定了反應(yīng)進(jìn)行方向。（V8. 系統(tǒng)由Vi膨脹到V2,其中經(jīng)過(guò)可逆途徑時(shí)做的功最多。（X ）9. 一定量的理想氣體由0G 200kPa的始態(tài)反抗恒定外壓（p環(huán)=100kPa）,絕熱膨脹達(dá)平衡，貝味態(tài)溫度不變。（ V ）10. 對(duì)于計(jì)量系數(shù)？產(chǎn)0的理想氣體化學(xué)反應(yīng)，增加壓力和惰性氣體不改變平衡點(diǎn)

10、。（V得分評(píng)卷人三、計(jì)算題（10分）(1) 在 298.2K 時(shí)，將 1mol O 2從 101.325kPa等溫可逆壓縮倒 6X01.325kPa,求 Q，W，U，AH，G，S 和 Sso。（2）若自始至終用6X101.325kPa的外壓等溫壓縮到終態(tài)，求上述各熱力學(xué)量的變化值。得分評(píng)卷人四、計(jì)算題(10分)苯在正常沸點(diǎn)353K下的zapHm0 30.77kJmoJ今將353K及P°下的ImolCeHe (I)向真空蒸發(fā)為同溫同壓的苯蒸 氣(設(shè)為理想氣體)(1) 請(qǐng)求算此過(guò)程中苯吸收的熱量 Q與作的功W。(2) 求苯的摩爾氣化熵vapSm0及摩爾氣化自由能vapGm 0(3) 求環(huán)

11、境的熵變S環(huán)。(4) 應(yīng)用有關(guān)原理，判斷上述過(guò)程是否為不可逆過(guò)程。(5) 298時(shí)苯的蒸氣壓為多大？得分評(píng)卷人五、計(jì)算題(10分)某水溶液含有非揮發(fā)性溶質(zhì)，在 271.7K時(shí)凝固，求：(1) 該溶液的正常沸點(diǎn)。(2) 在298.15K時(shí)的蒸氣壓(該溫度時(shí)純水的蒸氣壓為3.178kPa)(3) 298.15K時(shí)的滲透壓(假定溶液是理想的)(已知水的 Kb = 0.51Kkgmo1, Kf= 1.86 K kg mol 1)得分評(píng)卷人六、計(jì)算題（10分）6. 常壓下乙苯脫氫制苯乙烯的反應(yīng)，已知 873K時(shí)Kp匚0.178。若原料氣中乙苯和水蒸氣的比例為1: 9,求乙苯的最大轉(zhuǎn)化率。若不添加水蒸氣，

12、則乙苯的轉(zhuǎn)化率為若干？得分評(píng)卷人七、計(jì)算題（10分）6#已知兩組分A和B體系的相圖如下：（1）在圖右部畫(huà)出a，b，c表示的三個(gè)體系由溫度t1冷卻到t2的步冷曲線；（2） 標(biāo)出各相區(qū)的相態(tài)，水平線 EF, GH及垂直線DS上體系的自由度；（3）使體系P降溫，說(shuō)明達(dá)到M， N， Q，R點(diǎn)時(shí)體系的相態(tài)和相數(shù)；（4） 已知純A的凝固焓：fusH-18027j_molJ （設(shè)不隨溫度的變化），低共熔點(diǎn)時(shí)組成xa二0.6 （摩爾分?jǐn)?shù)），當(dāng)把A#作為非理想溶液中的溶劑時(shí)，求該溶液中組分 A的活度系數(shù)#2005 2006學(xué)年第一學(xué)期期末物理化學(xué)試卷 A答案'、選擇題7#1 5 CDAAA6 10 DD

13、ABC#1115 ABACB二、判斷題16 18 BBB#4、（話5、（話9、（話 10、（“1、（x）2、（為3、（為6、（7、（“8、（三、計(jì)算題解：（1）視02為理想氣體，在等溫變化時(shí)U = 0, H = 0Qr =Wr = nRTIn 旦P2=（1mol）（8.314 J|_K_mol J）（298.2 K）ln 1_ 6二-4443J_ FT - -WR = 4443J - FT = : Gt = 4443J#Qr4443J298.2K-14.90JK J#0 = -Qr =14.9OJJKS體同上（2 ）始終態(tài)同（1），狀態(tài)函數(shù)U , AH , AF, G,Q = W = P V

14、= P ( nRT) = 12.40 kJP2P1£隔=S體+ S 環(huán)二 26.68JK1四、計(jì)算題#解：設(shè)計(jì)可逆過(guò)程如圖2-6:8Q=,；U W ；U =Qp(2) W(2) = n. spH診一 P外V/g) V(l) =n .:vapH m nRT =( 1mol) (30770J|_mol) ( 1 8.314 353)J =27835J(2) .“pSm=4 = 30770 = 87.2JLK -1 mol-1pT 353-vapGm= UvapHm T.)vapSm=0(3)皆警T 一 欝 一 78.9JK -19_Spg= =S 體 + -S 環(huán)=n = vapSm+

15、=S環(huán)(4)(1mol)( 87.2 JK 1_mol1) + ( 78.9 JK 1) =8.3 Jk 1 _0故真空蒸發(fā)為不可逆過(guò)程。(5)克克方程P2ln101325P2= 14633Pa30770P H日2v a "p1ln =P1R1 18.314 353298)計(jì)算題#解：Tf= 273.15 271.7= 1.45KTf =KfmbTfKfU _K?K0 51Tb =Tb：Tb =Tb-：T 373.151.45=373.55KKf1.86(25#mb 二丄二= 0.7796molLkg Kfmb0.7796= 0.013850.7796a0.01802#Pa = R(

16、1 - Xb) =3178(1-0.01385) =3134Pa(3) 以1kg稀溶液為基準(zhǔn)二 JbRT/b7796 8.彎 29815 十32 106 PaV 1010并設(shè)x為乙苯轉(zhuǎn)化掉的物質(zhì)的量:六、計(jì)算題C6H5 -。2日5一' C6H5CH二CH2 H2H2O反應(yīng)前：1009反應(yīng)后：1 xxx9解：在873K和標(biāo)準(zhǔn)壓力P齊，通入1mol乙苯和9mol水蒸氣,平衡后的總物質(zhì)的量=1-x+x+x+9=(10+x)molVbKKX' VBB x=xP/ P"為nBB丿因?yàn)? vB =1，反應(yīng)壓力為pd，所以B0.1781-x 10 x解得轉(zhuǎn)化率 a =0.728m&

17、#176;l 100% =72.8% 1mol如果不加水蒸氣，則平衡后' nb=1_xxx=1xB2KP 二=0. 1 781 - x解得x=0.389mol轉(zhuǎn)化率0 . 3 8r9o I a 二1m o I00%= 3 8.9%七、計(jì)算題解：(1)如下圖(2)I (溶液相) I + D (s) I + B (s)I + A (S)A (S) + D (S) D (S) + B (s)EF, GH，DS上體系自由度都是零。(3) 體系達(dá)到M是I + A (s)兩相，達(dá)到N是I + A (s)兩相；達(dá)到Q是三相A (s) + D (s) +1;達(dá)到R是A (s)+ D (s) oIn a

18、AHmv匚fus丿=0.697其中，T； = 610K, Tf=510K10#aA 0.498，活度系數(shù) -A 0.830Xa#2005 2006學(xué)年第一學(xué)期期末物理化學(xué)試卷 A答案、選擇題（每小題2分，共40分）1 5 DAAAD6 10 CDABC15 ABACB16 20 BBCBB、判斷題（每小題1分，共10分）1、（X）:三、計(jì)算題2、（3、（6、（X）8 （X10、（話解：（1）設(shè)為等溫可逆膨脹過(guò)程則 WR 二 RTInuRTIn 巴=5748J mol（2 分）V1P2. ：Fm 二 _WR 二-5748J mol J （2 分）Um =0（1 分）：H0 （1 分）Qr 二Wr

19、 =5748J mol j （1 分）=Sm-19.15J K J mol J （1 分）P日pH=Gm 二 P VmdP= RT ln= 5748J mol10P°（2）真空膨脹Q = W = 0（2分）其余狀態(tài)函數(shù)與（1）同。 （2分）（2 分）四、計(jì)算題解：設(shè)計(jì)可逆過(guò)程如圖2-6:（1） W = 0 （1 分）Q-U W-U =Qp（2）W（2）= n.、apHmVm（g） Vm（l） 二n vapH nRT =（1mol） （30770Jmol） （1 8.314 353）J = 27835J（2分）A H 0（2）札apS：= = 30770 = 87.2JLK T_mol1 （1 分）pT 353 G0=vap mapHm T-：vapSm = 0（1 分）（3） ：S環(huán)= Q = 27835J = 78.9 Jk 1 （1 分）T T 353K0隔=體+丄S環(huán)=門(mén)UvapSm+ S環(huán)（4）=（ 1mol）（87.2 J（K1 _mol1） + （ 78.9 JK 1） =8.3 Jk 1 一0（2 分）故真空蒸發(fā)為不可