溫州大學(xué)物理化學(xué)分章選擇題物理化學(xué)分章模擬試題各章練習(xí)題

PAGEPAGE33物理化學(xué)分章模擬試題第一章熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用

一、選擇題1.理想氣體卡諾循環(huán)的圖為下列四種情況中的哪一種?()

2.1mol單原子分子理想氣體，從273K，202.65kPa,經(jīng)pT=常數(shù)的可逆途徑壓縮到405.3kPa的終態(tài)，該氣體的ΔU為：()(A)1702J(B)-406.8J(C)406.8J(D)-1702J

3.Cl2(g)的燃燒熱為何值?()(A)HCl(g)的生成熱(B)HClO3的生成熱(C)HClO4的生成熱(D)Cl2(g)生成鹽酸水溶液的熱效應(yīng)

4.下述說(shuō)法哪一個(gè)錯(cuò)誤?()(A)封閉體系的狀態(tài)與其狀態(tài)圖上的點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)(B)封閉體系的狀態(tài)即是其平衡態(tài)(C)封閉體系的任一變化與其狀態(tài)圖上的實(shí)線(xiàn)一一對(duì)應(yīng)(D)封閉體系的任一可逆變化途徑都可在其狀態(tài)圖上表示為實(shí)線(xiàn)

二、填空題110mol單原子分子理想氣體的(?H/?T)V=J·K-1。

2對(duì)于任何宏觀(guān)物質(zhì)，其焓H一定_______內(nèi)能U(填上＞、＜、＝)，因?yàn)開(kāi)________；對(duì)于等溫理想氣體反應(yīng)，分子數(shù)增多的ΔH一定_________ΔU，因?yàn)開(kāi)___________。

3在一絕熱剛性容器中進(jìn)行某一化學(xué)反應(yīng)，該體系的內(nèi)能變化為_(kāi)_____，焓變化為_(kāi)______。

4如圖。兩條等溫線(xiàn)的溫度分別為T(mén)a，Tb。1mol理想氣體經(jīng)過(guò)路徑1231的WI與經(jīng)過(guò)路徑4564的WII大小關(guān)系是。三、計(jì)算題1在293K的房間里有一只電冰箱,試問(wèn)：(1)若使250g,273K的水在冰箱里結(jié)冰所需的功為多少?若電冰箱的功率為100W,那么250g水全部結(jié)冰需要多少時(shí)間?(2)若放入250g,20℃的水,那么在冰箱里結(jié)成273K的冰需要多少功?(3)若放入的是298K的水,那么冷卻到293K需要多少功?已知水的凝固熱為-6010J·mol-1,水的平均熱容為4.184J·K-1·g-1。

2(1)利用以下數(shù)據(jù),計(jì)算298K時(shí)氣態(tài)氯化氫的ΔfHm。NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)ΔH1(298K)=-50.4kJ·mol-1物質(zhì)(298K)NH3(g)HCl(g)NH4Cl(g)ΔfHm/kJ·mol-1-46.2x-315ΔsolHm/kJ·mol-1-35.7-73.516.4(2)利用(1)的結(jié)果和下列熱方程式計(jì)算1000K時(shí)氣態(tài)HCl的生成焓。已知：Cp(H2,g)/J·K-1·mol-1=27.8+3.4×10-3T/KCp(Cl2,g)/J·K-1·mol-1=34.8+2.4×10-3T/KCp(HCl,g)/J·K-1·mol-1=28.1+3.5×10-3T/K四、問(wèn)答題對(duì)理想氣體，試證明dV=(nR/p)dT-(nRT/p2)dp，并證明pdV不是某個(gè)函數(shù)的全微分。

參考答案

一、選擇題1.[答](B).2[答](D)

3.[答](D)

4.[答](C)二、填空題1[答]=208J·K-12[答]一定大于(因?yàn)镠=U+pV)；一定大于；因?yàn)棣=ΔU+(Δn)RT，而Δγ為正。3[答]0；p2V2-p1V1

4[答]WI=WII

三、計(jì)算題1[答]β=T1/(T2-T1)(1)β=273K/(293K-273K)=13.65W=-q(吸)/β=-6108J，t=6108J/100W=61s(2)由于溫度變化，因此β也在發(fā)生變化從293K的水冷到273K的水需功W1δW(T1)=-δq(吸)/β=[nCp,m(293K-T1)/T1]dT1=Cp,m[293ln(273/293)-(273-293)]=(250×4.184)[293ln(273/293)-(273-293)]=-747.7J從273K的水冷到273K的冰需功W2=-6108J所以W=W1+W2=-6856J(3)由于體系溫度高于環(huán)境溫度，W=0

2[答](1)從所給數(shù)據(jù)可寫(xiě)出下述熱化學(xué)方程式：①NH3(aq)+HCl(aq)=NH4Cl(aq)；ΔH1=-50.4kJ·mol-1②NH3(g)+aq=NH3(aq)；ΔH2=-35.7kJ·mol-1③HCl(g)+aq=HCl(aq)；ΔH3=-73.5kJ·mol-1④NH4Cl(s)+aq=NH4Cl(aq)；ΔH4=16.4kJ·mol-1⑤1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)；ΔH5=-46.2kJ·mol-1⑥1/2N2(g)+2H2(g)+1/2Cl2(g)=NH4Cl(s)；ΔH6=-315kJ·mol-1由①+②+③得⑦式：NH3(g)+HCl(g)+aq=NH4Cl(aq)；ΔH7=-159.6kJ·mol-1⑥-⑤得⑧式：1/2H2(g)+1/2Cl2(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)；ΔH8=-268.8kJ·mol-1⑧+④得⑨式：1/2H2(g)+1/2Cl2(g)+NH3(g)=NH4Cl(aq)；ΔH9=-252.4kJ·mol-1⑨-⑦得：1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)；ΔfHm(HCl)=-92.8kJ·mol-1(2)對(duì)于1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g)在1000K時(shí)的生成焓由基爾霍夫定律有：ΔfHm(1000K)=ΔfHm(298K)+ =-92800+=-94773J·mol-1

四、問(wèn)答題[答]因?yàn)橛忠驗(yàn)閂=nRT/p所以，所以dV=(nR/p)dT-(nRT/p2)dppdV=nRdT-(nRT/p)dp若pdV是狀態(tài)函數(shù)，則應(yīng)滿(mǎn)足對(duì)易關(guān)系·····························(1)但所以(1)式不成立所以pdV不是某個(gè)函數(shù)的全微分第二章熱力學(xué)第二定律

一、選擇題1.在標(biāo)準(zhǔn)壓力p$下,383.15K的水變?yōu)橥瑴叵碌恼魵?吸熱Qp。該相變過(guò)程中,哪個(gè)關(guān)系式不能成立? ()(A)ΔG<0(B)ΔH=Qp(C)ΔSISO<0(D)ΔSISO>02.理想氣體在等溫條件下反抗恒定外壓膨脹，該變化過(guò)程中體系的熵變及環(huán)境的熵變應(yīng)為：（）(A)>0，=0（B）<0，=0(C)>0，<0（D）<0，>03.在101.325kPa壓力下，1.5molH2O(l)由10℃升至50℃，已知H2O(l)的平均摩爾定壓熱容為75.295J·K-1·mol-1，則此過(guò)程中體系的熵變?yōu)椋? ()(A)6.48J·K-1(B)1.8225kJ·K-1(C)78.94J·K-1(D)14.93J·K-14.范德華氣體絕熱向真空膨脹后，氣體的溫度：()(A)上升(B)下降(C)不變(D)無(wú)法確定

二、填空題1卡諾認(rèn)為：“?！边@就是卡諾定理。2.從熱力學(xué)第定律證明的定理是為了解決熱機(jī)的最高效率可達(dá)多少這一問(wèn)題的。3.在某些條件下,體系通過(guò)和外界環(huán)境不斷地交換物質(zhì)和能量,以及通過(guò)內(nèi)部進(jìn)行的不可逆過(guò)程，體系的無(wú)序態(tài)有可能變成有序態(tài),普里高津把這樣形成的有序狀態(tài)稱(chēng)為_(kāi)_______，因?yàn)樗男纬珊途S持需要__________。4.

由于隔離體系的____、____不變,故熵判據(jù)可以寫(xiě)作__________。

三、計(jì)算題1在573.15K時(shí)，將1molNe（可視為理想氣體）從1000KPa經(jīng)絕熱可逆膨脹到100kPa。求Q,W,ΔU,ΔH,ΔS,ΔSiso和ΔG。已知在573.15K,1000kPa下Ne的摩爾熵Sm=144.2J·K-1·mol-1。2將400K和101.325kPa的1mol某液態(tài)物質(zhì)向真空容器中汽化成400K，101.325kPa的氣態(tài)物質(zhì)（可視為理想氣體），已知此條件下該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾汽化熱為16.74kJ·mol-1。(1)計(jì)算該過(guò)程的ΔvapS總，ΔvapF，ΔvapG；(2)ΔvapS總，ΔvapF，ΔvapG是否均可用來(lái)判別這一過(guò)程的方向？并敘述理由，其判斷結(jié)果如何？

四、問(wèn)答題已知：pVm=RT+Bp，式中B與溫度有關(guān)，試證明：(?Um/?Vm)T=[RT2/(Vm-B)2]dB/dT并再寫(xiě)出(?Sm/?Vm)T，(?Sm/?p)T和(?Hm/?p)T的表達(dá)式

參考答案

一、選擇題1.[答](C)2.[答]（C）3.[答](D)4.[答](B)二、填空題1[答]所有工作在同一高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩粗g的熱機(jī)，其效率都不能超過(guò)可逆機(jī)。2.[答]二卡諾3.[答]耗散結(jié)構(gòu)消耗能量4.[答]U;V;N1,N2,···;(dS)U,N≥0

三、計(jì)算題1[答]因該過(guò)程為絕熱可逆過(guò)程，故Q=0,ΔS=0T2=T1exp[(R/Cp,m)ln(p2/p1)]=228.2KW=-ΔU=nCV,m(T1-T2)=4.302kJΔU=-4.302kJΔH=nCp,m(T2-T1)=-7.171kJΔS環(huán)境=0ΔSiso=ΔS+ΔS環(huán)境=0ΔF=ΔU-nSm(T2-T1)=45.45kJΔG=ΔH-nSm(T2-T1)=42.58kJ

2[答](1)可通過(guò)可逆過(guò)程進(jìn)行計(jì)算。ΔvapG=0；ΔvapS=nΔvapHm/T=41.85J·K-1ΔvapF=ΔvapG-Δvap(pV)=-nRT=-3.3256kJΔS環(huán)=Q環(huán)/T=-ΔvapU/T=-(ΔvapF-TΔvapS)/T=-3.354kJ·K-1ΔvapS總=ΔvapS+ΔvapS環(huán)=8.31J·K-1(2)可用ΔvapS總判別。因?yàn)棣apS總>0，故過(guò)程不可逆。題意為封閉體系的恒溫過(guò)程，故可用ΔvapF判椐，因W=0所以ΔvapF<0，過(guò)程不可逆。因過(guò)程不恒壓，不能用ΔvapG來(lái)判別。

四、問(wèn)答題[答](U/V)T=T(p/T)V-p由狀態(tài)方程算出(p/T)V，代入上式得(U/V)T=[RT2/(Vm-B)2](dB/dT)

(S/V)T=(p/T)V=[R/(Vm-B)]+[RT/(Vm-B)2](dB/dT)(S/p)T=-(V/T)p=(-R/p)-(dB/dT)(H/p)T=V-T(V/T)p=B-T(dB/dT)

第三章統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)基礎(chǔ)

一、選擇題

1.一個(gè)體積為V、粒子質(zhì)量為m的離域子體系，其最低平動(dòng)能級(jí)和其相鄰能級(jí)的間隔是：()(A)h2/(8mV2/3)(B)3h2/(8mV2/3)(C)4h2/(8mV2/3)(D)9h2/(8mV2/3)

2.在298.15K和101.325kPa時(shí)，摩爾平動(dòng)熵最大的氣體是：()(A)H2(B)CH4(C)NO(D)CO2

3.已知I2(g)的基本振動(dòng)頻率=21420m-1,kB=1.38×10-23J×K-1,h=6.627×10-34J×s,c=3×108m×s-1,則I2(g)的振動(dòng)特征溫度Qv為：()(A)2.13×10-14K(B)1.03×10-8K(C)308.5K(D)3.23×10-3K

4.假定某原子的電子態(tài)有兩個(gè)主要能級(jí)，即基態(tài)和第一激發(fā)態(tài)，能級(jí)差為1.3810-21J，其余能級(jí)可以忽略，基態(tài)是二重簡(jiǎn)并的。則在100K時(shí)，第一激發(fā)態(tài)與基態(tài)上的原子數(shù)之比為：()(A)3(B)0.184(C)1(D)0.01

二、填空題1玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)的基本假設(shè)是____________________________。

2.一個(gè)分子的配分函數(shù)q在一定近似條件下可以分解為彼此獨(dú)立的各種運(yùn)動(dòng)形式的配分函數(shù)的________________，即q等于________________。

3.I2分子的振動(dòng)能級(jí)間隔為0.43×10-20J，在25℃時(shí)，某一能級(jí)與其較低能級(jí)上分子數(shù)的比值Ni+1/Ni=___________________。

4.當(dāng)Cl2第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)的能量等于kT時(shí)，振動(dòng)對(duì)配分函數(shù)的貢獻(xiàn)變得很重要。此時(shí)的溫度為。（已知振動(dòng)特征溫度=801.3K）

三、計(jì)算題1HCl分子的質(zhì)量m=60.5410-27kg，r=15.24K，v=4302K。對(duì)T=298K,V=24dm3的HCl理想氣體，請(qǐng)分別求算分子占據(jù)平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)基態(tài)及第一激發(fā)能級(jí)上的概率。(k=1.38,h=6.626)

2

對(duì)N個(gè)單原子氟理想氣體，在1000K下實(shí)驗(yàn)測(cè)得它在電子基態(tài)、第一激發(fā)態(tài)和第二激發(fā)態(tài)的簡(jiǎn)并度和能譜分別為：g0=4,g1=2,g2=6,0=0,1=4.04×104m-1,2=1.024×107m-1，略去其它更高的能級(jí)，計(jì)算電子在這三個(gè)能級(jí)上的分布數(shù)。

四、問(wèn)答題對(duì)于純物質(zhì)的理想氣體，請(qǐng)證明：H=NkT2(?lnq/?T)p

參考答案

一、選擇題1.[答](B)

2.[答](D)

3.[答](C) 4.[答]B二、填空題1[答]基本假定是：(1)粒子之間彼此獨(dú)立無(wú)關(guān)(2)等概率定理(3)玻耳茲曼熵定理

2.[答]乘積；qt.qv.qr.qe.qn

3.[答]Ni+1/Ni=exp(-Δe/kT)=0.352

4.[答]1202K對(duì)第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)

三、計(jì)算題1[答]分子占據(jù)能級(jí)εi的概率為平動(dòng)基態(tài),,g=1,平動(dòng)第一激發(fā)態(tài),g=3轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)2[答]因?yàn)?1/l=n/c=hn/hc=e/hc所以qe=g0exp(-e0/kT)+g1exp(-e1/kT)+g2exp(-e2/kT)=5.118電子在基態(tài)上分布分?jǐn)?shù)為：N0/N=g0/qe=0.782電子分配在第一激發(fā)態(tài)上分布分?jǐn)?shù)為：N1/N=[g1exp(-e1/kT)]/qe=0.218電子分配在第二激發(fā)態(tài)的分布分?jǐn)?shù)為：N2/N=[g2exp(-e2/kT)]/qe≈0四、問(wèn)答題[答]對(duì)于純物質(zhì)理想氣體 H=U+pV=NkT2(?lnq/?T)V+NkT dlnq=(?lnq/?T)VdT+(?lnq/?V)TdV dV=(?V/?T)pdT+(?V/?p)Tdp 所以dlnq=[(?lnq/?T)V+(?lnq/?V)T(?V/?T)p]dT +(?lnq/?V)T(?V/?p)Tdp (?lnq/?T)p=(?lnq/?T)V+(?lnq/?V)T(?V/?T)p =(?lnq/?T)V+[p/(NkT)](Nk/p) =(?lnq/?T)V+1/T 所以H=NkT2[(?lnq/?T)V-(1/T)]+NkT=NkT2(?lnq/?T)p

第四章溶液

一、選擇題1.恒溫、恒壓下，形成理想溶液混合物時(shí):V0;H0;U0;S0。（填>,<,=）

2.已知373K時(shí)液體A的飽和蒸氣壓為133.24kPa,液體B的飽和蒸氣壓為66.62kPa。設(shè)A和B形成理想溶液,當(dāng)A在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5時(shí),在氣相中A的摩爾分?jǐn)?shù)為： ()(A)1(B)1/2(C)2/3(D)1/3

3.當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度采用不同濃標(biāo)時(shí)，下列說(shuō)法中哪一個(gè)是正確的。()（A）溶質(zhì)的活度相同（B）溶質(zhì)的活度系數(shù)相同（C）溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)勢(shì)相同（D）溶質(zhì)的化學(xué)勢(shì)相同

4.根據(jù)下圖所示,在逸度組成圖中當(dāng)溶液組成為x1時(shí),下面諸表示式中錯(cuò)誤的是：()(A)=fB*xB(B)=fB*a(C)=(D)=kxa一、填空題1所謂正偏差溶液是指在不同分子間的引力弱于同類(lèi)分子間的引力,故分子逸出液面的傾向增加,此時(shí)pA____p*xA,ΔmixV____0,ΔG____0。(填>,=,<)

2.288K時(shí),1mol氫氧化鈉溶在4.559mol水中所形成的溶液的蒸氣壓為596.5Pa,在該溫度下純水的蒸氣壓為1705Pa,該溶液中水的活度為_(kāi)___________,水在溶液中和純水中的化學(xué)勢(shì)之差為_(kāi)___________,以純水為參考態(tài)。

3.液體A和B可形成理想液體混合物。在外壓為101325Pa時(shí)，該混合物于溫度T沸騰，該溫度下p為40kPa，p為120kPa,則在此平衡狀態(tài)下，液相組成為xB=;xA=。

4.298K時(shí),純碘(I2,固)在水中的溶解度為0.00132mol·dm-3,今以1mol·dm-3濃度的I2的水溶液為參考態(tài),并假設(shè)此溶液中I2遵守亨利定律,則在此參考態(tài)時(shí)I2的摩爾生成Gibbs自由能為_(kāi)___________。

三、計(jì)算題1在293.15K時(shí),某有機(jī)酸在水中和乙醚中分配系數(shù)為0.4。(1)將該有機(jī)酸5×10-3kg溶于0.100dm3水中,若每次用0.020dm3乙醚萃取,連續(xù)萃取兩次(所用乙醚事先被水飽和,因此萃取時(shí)不會(huì)有乙醚溶于水),求水中還剩有多少kg有機(jī)酸?(2)若一次用0.040dm3乙醚萃取,問(wèn)在水中還剩有多少有機(jī)酸?

2.純凈的氮以足夠慢的速率通過(guò)一由3.0g非揮發(fā)性有機(jī)物(2)溶于200g苯(1)構(gòu)成的溶液后,再通過(guò)純苯,此時(shí)得知溶液減輕了2.1540g,同時(shí)苯減輕了0.0160g,求該有機(jī)物的分子量。已知苯的摩爾質(zhì)量為0.078kg×mol-1。

四問(wèn)答題1液體A和B可形成理想液態(tài)混合物。把組成為yA=0.400的二元蒸氣混合物放入一帶有活塞的氣缸中進(jìn)行恒溫壓縮。已知該溫度時(shí)p和p分別為40530Pa和121590Pa。（1）計(jì)算剛開(kāi)始出現(xiàn)液相時(shí)的蒸氣總壓；（2）求A和B的液態(tài)混合物在上述溫度和101325Pa下沸騰時(shí)液相的組成。

參考答案

一、選擇題1.[答]=；=；=；>

2.[答](B)

3.[答]（D）4.[答](D)二、填空題1.[答]>,>,>,>.

2.

3.[答]p=p+(p-p)xB101325=40000+(120000-40000)xBxB=0.767xA=0.233

4.[答]16427J·mol-1三、計(jì)算題1[答]設(shè)在V1溶液中含溶質(zhì)的質(zhì)量為m，若萃取n次,每此都用V2新鮮溶劑,則最后原溶液中所剩溶質(zhì)的量mn為：mn=m[KV1/(KV1+V2)]n(1)m2=5×10-3kg[0.4×0.100dm3/(0.4×0.100dm3+0.020dm3)]2=2.22×10-3kg(2)m1=5×10-3kg[0.4×0.100dm3/(0.4×0.100dm3+0.040dm3)]=2.5×10-3kg

2.[答]通過(guò)溶液后,苯在氣相中的分壓為p1,即為溶液中溶劑的蒸氣分壓。再通過(guò)純苯后,苯在氣相中的分壓就是苯在該濃度下的飽和蒸氣壓p,設(shè)最后出口處氣體總體積為V,氣體總壓為p$。p1=(m1/M1)(RT/V)=2.1540g(RT/M1V)p=[(m1+m2)/M1](RT/V)=(2.1540+0.0160)RT/M1Vp1/p=2.1540/(2.1540+0.0160)=0.9926根據(jù)Raoult's定律：p1=p1*x1x1=0.9926x2=1-x1=0.007373x2=(3.0/M2)/[(3.0/M2)+(200/78)=0.007373M2=0.157kg·mol-1

四、問(wèn)答題.[答]（1）聯(lián)立（1），（2）式解得：（2）

第五章相平衡

一、選擇題1.二級(jí)相變服從的基本方程為：()（A）克拉貝龍方程（B）克拉貝龍—克勞修斯方程（C）愛(ài)倫菲斯方程（D）以上三個(gè)方程均可用

2.硫酸與水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三種水合物,問(wèn)在101325Pa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?()(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。

3.NaCl水溶液和純水經(jīng)半透膜達(dá)成滲透平衡時(shí)，該體系的自由度是：()(A)1(B)2(C)3(D)4

4.當(dāng)乙酸與乙醇混合反應(yīng)達(dá)平衡后，體系的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C和自由度f(wàn)應(yīng)分別為:()(A)C=2，f=3(B)C=3，f=3(C)C=2，f=2(D)C=3，f=4

二、填空題1二級(jí)相變的特點(diǎn)是:,,,和。

2.在二級(jí)相變過(guò)程中：0，0。

3.當(dāng)由A和B組成的二組分溶液的沸點(diǎn)和露點(diǎn)(冷凝點(diǎn))相合時(shí)只有在：。

4.相律與質(zhì)量作用定律所討論的對(duì)象雖然都是平衡體系,但相律只能對(duì)體系作出的敘述。例如相律可以確定有幾個(gè)能對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)中的相平衡發(fā)生影響,但相律卻不能告訴我們這些數(shù)目具體代表哪些或哪些。

三、計(jì)算題1由實(shí)驗(yàn)得酚-水體系的數(shù)據(jù)列于下表：表中分別代表酚在水層和酚層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制T-x圖；（2）確定臨界溶解溫度和臨界濃度；（3）若在312.0K時(shí)，將50g水和50g酚混合，達(dá)平衡后水層和酚層的質(zhì)量各為多少？水層中水和酚的質(zhì)量各為多少？

2.298K，p$時(shí),(NH4)SO4-Li2SO4-H2O三組分體系相圖如下,坐標(biāo)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (1)寫(xiě)出其復(fù)鹽及水合鹽的分子式； (2)指出各部分存在的相； (3)若將組成相當(dāng)X,Y,Z點(diǎn)所代表的物系在該溫度下分別恒溫蒸發(fā),則最先析出何種晶體。 (已知Mr(Li2SO4)為110)四、問(wèn)答題

下圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果而繪制的白磷的相圖。試討論相圖中各面、線(xiàn)、點(diǎn)的含義。

參考答案

一、選擇題1.答：（C）2.[答](C)3.[答](C)4.[答](C)二、填空題1.[答]Δ相變H=0,Δ相變V=0,Cp,1≠Cp,2,α1≠α2,和K2=K1{α=(1/V)(V/T),x=-(1/V)(V/p)T}2.答：=、=

3.答：A和B能具有共沸混合物，且組成恰好為其共沸組成時(shí)。

4.[答]定性因數(shù)變量相

三、計(jì)算題1答：（1）根據(jù)題給數(shù)據(jù)，繪制相圖如下。H2Ow(C6H5OH)C6H5OH（2）T=339.1K，組成（3）根據(jù)杠桿規(guī)則求得：酚層質(zhì)量)=71.8g水層質(zhì)量)=28.2g水層中水的質(zhì)量)=26.0g水層中酚的質(zhì)量)=2.2g（2分）

2[答](1)M(H2O)=0.018kg·mol-1；M(Li2SO4)=0.110kg·mol-1w(H2O)=(0.018kg·mol-1)/[(0.110kg·mol-1)+(0.018kg·mol-1)]=0.141=14.1%所以水合鹽為：Li2SO4·H2O同理：W[(NH4)2SO4]=(0.132kg·mol-1)/[(0.132kg·mol-1)+(0.018kg·mol-1)=54.5%所以復(fù)鹽為：(NH4)2SO4·Li2SO4(2)各區(qū)存在的相：①為不飽和溶液的單相區(qū)；②為s1與其飽和溶液的兩相區(qū)；③為s1,s1·s2和組成為F的飽和溶液的三相共存；④為s1·s2與其飽和溶液的兩相區(qū)；⑤為s1·s2,s2·H2O和其飽和溶液E三相共存；⑥為s2·H2O與其飽和溶液兩相共存;⑦為s1·s2,s2,s2·H2O三固相共存區(qū)。(3)X,Y,Z所代表的物系在298K恒溫蒸發(fā)時(shí),分別首先析出的是:s1,s1·s2,s2·H2O。四、問(wèn)答題1答：（1）面：相區(qū)AOC為氣相區(qū)，COB為液相區(qū)，BOA為固相區(qū)。即。（2）線(xiàn)：I.三條實(shí)線(xiàn)（分別是兩個(gè)相區(qū)的交界線(xiàn)），在線(xiàn)上，是兩相平衡，溫度和壓力只有一個(gè)是獨(dú)立變量。OC線(xiàn)是氣–液平衡線(xiàn)，又稱(chēng)為蒸發(fā)曲線(xiàn)；OB線(xiàn)是液–固平衡線(xiàn)，又稱(chēng)為熔化曲線(xiàn)；OA線(xiàn)是氣–固平衡線(xiàn)，又稱(chēng)為升華曲線(xiàn)。II.兩條虛線(xiàn)EF和GH表示定壓下升溫時(shí)白磷的相變化情況。在恒定情況下升溫，白磷將由固態(tài)變成氣態(tài)，即白磷升華；在恒定情況下升溫，白磷將由固態(tài)熔化為液態(tài)，然后再蒸發(fā)為氣態(tài)。由此可見(jiàn)，若要實(shí)現(xiàn)升華操作，必須將體系的壓力控制在低于三相點(diǎn)的壓力。（3）點(diǎn)：O點(diǎn)是三相點(diǎn)，在該點(diǎn)三相平衡共存，，即，p=21.20Pa。C點(diǎn)是臨界點(diǎn)，高于此溫度時(shí)，無(wú)論加多大壓力，白磷的氣體均不能被液化。

第六章化學(xué)平衡

一、選擇題1.對(duì)于氣相反應(yīng)，當(dāng)體系總壓力p變化時(shí)，（）(A)對(duì)K無(wú)影響(B)對(duì)Kr無(wú)影響(C)對(duì)K無(wú)影響(D)對(duì)K，Kr，K均無(wú)影響

2.某化學(xué)反應(yīng)在298K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化為正值，則該溫度時(shí)反應(yīng)的將是：（）（A）=1（B）=0（C）>1（D）<1

3.過(guò)飽和溶液中溶劑的化學(xué)勢(shì)與純?nèi)軇┑幕瘜W(xué)勢(shì)的關(guān)系式為：（）（A）（B）（C）（D）不能確定二、填空題1.對(duì)于非理想氣體反應(yīng)，其平衡常數(shù)可用K=KrK表示，式中K決定于____；K決定于_____；Kr決定于_______。

2.一個(gè)抑制劑結(jié)合到碳酸酐酶，在298K時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4.17×107，ΔrH=-45.1kJ×mol-1，則該溫度下反應(yīng)的ΔrS＝________J×K-1×mol-1。

3.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)影響很大，在恒壓下，它們的定量關(guān)系是_________。當(dāng)______時(shí)，升高溫度對(duì)反應(yīng)進(jìn)行有利；當(dāng)_______時(shí)，升高溫度對(duì)反應(yīng)進(jìn)行不利。

4理想氣體的自由能函數(shù)的定義是____________。由參加反應(yīng)的氣體的自由能函數(shù)計(jì)算反應(yīng)平衡常數(shù)還必須知道此反應(yīng)的____________。

參考答案

一、選擇題1.[答](A)

2.答：（D）

3.答：（C）二、填空題1[答]溫度；溫度和壓力；溫度和壓力

2.[答]ΔrG=-RTlnK=-43.45kJ·mol-1ΔrS=(ΔrH-ΔrG)/T=-5.53J·K-1·mol-1

3.答：不變；減少；減少4[答]自由能函數(shù)定義：(G-U)/T(1分)還必須知道反應(yīng)在0K時(shí)的ΔU(1分)ΔU=B)三、計(jì)算題苯乙烯工業(yè)化生產(chǎn)是從石油裂解得到的乙烯與苯作用生成乙苯，在由乙苯直接脫氫而制得：C6H5CH2CH3(g)C6H5CH＝CH2(g)＋H2(g)乙苯直接脫氫的工藝條件為：溫度：600～800℃；壓力：常壓；原料：過(guò)熱水蒸氣與乙苯蒸氣,物質(zhì)的量比為9:1的混合氣，已知數(shù)據(jù)如下：乙苯(g)苯乙烯(g)水(g)ΔfH(298K)/kJ×mol-129.79146.9-241.8ΔfG(298K)/kJ×mol-1130.58213.8-228.6(1)已知700K時(shí),上述乙苯脫氫反應(yīng)的ΔrG＝33.26kJ×mol-1，700～1100K之間反應(yīng)熱效應(yīng)平均值ΔrH＝124.4kJ×mol-1,計(jì)算1000K時(shí)乙苯的理論轉(zhuǎn)化率。(2)試對(duì)本反應(yīng)為什么采取高溫常壓，充入惰性氣體等工藝條件，做熱力學(xué)的分析說(shuō)明。(3)用蒸餾法從粗品中分離苯乙烯時(shí)，采用什么措施防止或減少其聚合作用。(4)文獻(xiàn)報(bào)道，有人建議可用乙苯氧化脫氫的辦法來(lái)制取苯乙烯C6H5CH2CH3(g)＋(1/2)O2(g)=C6H5CH＝CH2(g)＋H2O(g)從熱力學(xué)角度估算一下，在25℃、標(biāo)準(zhǔn)壓力下有無(wú)實(shí)際的可能性，若可能實(shí)現(xiàn),從理論上來(lái)講比直接脫氫法具有什么優(yōu)點(diǎn)。

三、計(jì)算題[答](1)K=exp(-ΔrG/RT)=3.3×10-3ln[K(1000K)/K(700K)]=(124400/8.314)[(1000-700)/(1000×700)]求得K(1000K)=2.013C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)+H2O(g)平衡/mol1-ααα9=(10+α)molK=Kn[(p/p$)/∑nB]Δν=[α2/(1-α)][1/(10+α)]=2.013解得α=0.9584(2)ΔrH=(146.9-29.79)kJ·mol-1=117.11kJ·mol-1ΔrG=(213.8-130.58)kJ·mol-1=83.22kJ·mol-1由于ΔrG<0,表明在常溫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下反應(yīng)不能進(jìn)行,只有升高溫度,增大TΔrS值,使得ΔrG<0時(shí)反應(yīng)才可以進(jìn)行。本反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度，K增大,反應(yīng)向右移動(dòng),有利于苯乙烯生成,本反應(yīng)Δν>0,低壓有利于苯乙烯生成,充入惰性氣體,相當(dāng)于降低體系總壓,采用上述措施利于提高乙苯轉(zhuǎn)化率。(3)加入少量阻聚劑,采用減壓蒸餾,以降低蒸餾溫度,防止聚合。(4)氧化脫氫ΔrG=-145.4kJ·mol-1<0,表明在常溫下反應(yīng)能進(jìn)行,且平衡常數(shù)很大(K=3.04×1025),乙苯幾乎完全轉(zhuǎn)化。優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)溫度低,轉(zhuǎn)化率高,節(jié)約能源。

第七章電解質(zhì)溶液

一、選擇題1.用同一電導(dǎo)池分別測(cè)定濃度為0.01mol·kg-1和0.1mol·kg-1的兩個(gè)電解質(zhì)溶液，其電阻分別為1000W和500W，則它們依次的摩爾電導(dǎo)率之比為()(A)1:5(B)5:1(C)10:5(D)5:10

2.298K時(shí)，0.005mol·kg-1的KCl和0.005mol·kg-1的NaAc溶液的離子平均活度系數(shù)分別為g±,1和g±,2,則有()(A)g±,1=g±,2(B)g±,1＞g±,2(C)g±,1＜g±,2(D)g±,1≥g±,2

3.在HAc解離常數(shù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)中，總是應(yīng)用惠斯頓電橋。作為電橋平衡點(diǎn)的指零儀器，結(jié)合本實(shí)驗(yàn)，不能選用的是： （）(A) 耳機(jī) (B) 電導(dǎo)率儀 (C) 陰極射線(xiàn)示波器 (D) 直流橋流計(jì)

4.1-1型電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率可以看作是正負(fù)離子的摩爾電導(dǎo)率之和，這一規(guī)律只適用于：（）(A)強(qiáng)電解質(zhì)(B)

弱電解質(zhì)(C)無(wú)限稀釋電解質(zhì)溶液(D)摩爾濃度為1的溶液

二、填空題(共7題14分)11.2分(3892)3892CaCl2摩爾電導(dǎo)率與其離子的摩爾電導(dǎo)率的關(guān)系是：_____________________________。

12.2分(4069)40690.3mol·kg-1Na2HPO4水溶液的離子強(qiáng)度是__________________mol·kg-1。

13.2分(4070)4070濃度為0.1mol·kg-1的MgCl2水溶液，其離子強(qiáng)度為_(kāi)__________________mol·kg-1。

14.2分(3822)3822有下列溶液：(A)0.001mol·kg-1KCl(B)0.001mol·kg-1KOH(C)0.001mol·kg-1HCl(D)1.0mol·kg-1KCl其中摩爾電導(dǎo)率最大的是（）；最小的是（）。

三、計(jì)算題125℃時(shí)，濃度為0.01，mol·dm-3的BaCl2水溶液的電導(dǎo)率為0.2382，，而該電解質(zhì)中的鋇離子的遷移數(shù)t(Ba2+)是0.4375，計(jì)算鋇離子和氯離子的電遷移率U(Ba2+)和U(Cl-)。

2.25℃時(shí)，KCl和NaNO3溶液的無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率及離子的無(wú)限稀釋遷移數(shù)如下：L／(S·m2·mol-1)t￥,+KCl1.4985×10-20.4906NaNO3