物理化學(xué)期末練習(xí)題及答案(B卷)

/2014-2015學(xué)年一學(xué)期物理化學(xué)期末練習(xí)題(B卷)一、選擇(15小題，每小題2分，共30分)1．將某理想氣體從溫度T1加熱到T2。若此變化為非恒壓過程,則其焓變ΔH應(yīng)為何值(

)

A、

ΔH=0

B、

ΔH=Cp(T2-T1)

C、

ΔH不存在

D、

ΔH等于其它值

2．已知1molHCl的無限稀釋溶液與1molNaOH的無限稀釋溶液在恒溫恒壓下完全反應(yīng)，熱效應(yīng)ΔrHm?=-55.9kJ·mol-1，則1molHNO3的無限稀釋溶液與1molKOH的無限稀釋溶液在恒溫恒壓下完全反應(yīng)的熱效應(yīng)ΔrHm?為：(

)

A、>-55.9kJ·mol-1

B、<-55.9kJ·mol-1

C、

=-55.9kJ·mol-1

D、

不能確定

3．下列宏觀過程：

(1)p?,273K下冰融化為水

(2)電流通過金屬發(fā)熱

(3)往車胎內(nèi)打氣

(4)水在101325Pa,373K下蒸發(fā)

可看作可逆過程的是：

(

)

A、

(1),(4)

B、

(2),(3)

C、

(1),(3)

D、

(2),(4)

4．理想氣體的物質(zhì)的量為n,從始態(tài)A(p1,V1,T1)變化到狀態(tài)B(p2,V2,T2)，其熵變的計算公式可用：

(

)

A、

B、C、

D、

5．理想氣體絕熱向真空膨脹，則：

(

)

A、ΔS=0，W=0

B、ΔH=0，ΔU=0

C、ΔG=0，ΔH=0

D、ΔU=0，ΔG=0

6．封閉體系中，若某過程的ΔA=-WR,應(yīng)滿足的條件是：

（

）A、等溫、可逆過程B、等容、可逆過程C、等溫等壓、可逆過程D、等溫等容、可逆過程7．關(guān)于亨利系數(shù),下列說法中正確的是:

(

)

A、其值與溫度、濃度和壓力有關(guān)

B、其值與溫度、溶質(zhì)性質(zhì)和濃度有關(guān)

C、其值與溫度、溶劑性質(zhì)和濃度有關(guān)

D、其值與溫度、溶質(zhì)和溶劑性質(zhì)及濃度的標(biāo)度有關(guān)

8．理想溶液具有一定的熱力學(xué)性質(zhì)。在下面敘述中哪個是錯誤的。

(

)A、ΔmixV=0

B、ΔmixA=0C、ΔmixH=0

D、ΔmixU=09．根據(jù)理想稀溶液中溶質(zhì)和溶劑的化學(xué)勢公式：μB=μ*(T,p)+RTlnxB，

μA=μ*(T,p)+RTlnxA

下面敘述中不正確的是：

(

)

A、μ*(T,p)是純?nèi)軇┰谒嶵,p時的化學(xué)勢

B、μ*(T,p)是xB=1，且仍服從亨利定律的假想狀態(tài)的化學(xué)勢，而不是純?nèi)苜|(zhì)的化學(xué)勢

C、當(dāng)溶質(zhì)的濃度用不同方法（如xB,mB,cB）表示時，μ*(T,p)不同，但B不變D、μ*(T,p)只與T,p及溶劑的性質(zhì)有關(guān),μ*(T,p)只與T,p及溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)

10．在密閉容器中，讓NH4Cl(s)分解達到平衡后，體系中的相數(shù)是：

(

)A、1

B、2

C、3

D、411．當(dāng)克勞修斯–克拉貝龍方程應(yīng)用于凝聚相轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵鈺r，則:

(

)

A、p必隨T之升高而降低

B、p必不隨T而變

C、p必隨T之升高而變大

D、p隨T之升高可變大或減少

12．三相點是:

(

)

A、某一溫度,超過此溫度,液相就不能存在

B、通常發(fā)現(xiàn)在很靠近正常沸點的某一溫度

C、液體的蒸氣壓等于25℃時的蒸氣壓三倍數(shù)值時的溫度

D、固體、液體和氣體可以平衡共存時的溫度和壓力

13．理想氣體化學(xué)反應(yīng)平衡時,應(yīng)用下列哪個關(guān)系式？

(

)

A、ΔrGm=-RTlnK

B、ΔrG

=-RTlnK

C、ΔrG

=-RTlnKx

D、ΔrG

=-RTlnK

14．Ag2O分解可用下列兩個反應(yīng)方程之一表示，其相應(yīng)的平衡常數(shù)也一并列出

I.

Ag2O(s)2Ag(s)+(1/2)O2(g)

Kp(Ⅰ)

II.

2Ag2O(s)4Ag(s)+

O2(g)

Kp(Ⅱ)

設(shè)氣相為理想氣體，而且已知反應(yīng)是吸熱的，試問下列哪個結(jié)論是正確的：

()

A、

Kp(Ⅰ)=Kp(Ⅱ)

B、Kp(Ⅰ)=Kp2(Ⅱ)

C、O2氣的平衡壓力與計量方程的寫法無關(guān)

D、Kp(Ⅰ)隨溫度降低而減小

15．對一個理想氣體化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與其標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化(ΔrG)的關(guān)系有：(1)K

=exp(-ΔrG

/RT)

(2)K

=exp(-ΔrG

/RT)

(3)Kx=exp(-ΔrG/RT)

其中以(

)關(guān)系為正確？

A、(1)、(2)和(3)式均正確

B、(1)式正確

C、(2)式正確

D、(3)式正確

二、填空(9小題，每小題2分，共18分)1.在橫線上填上＞、＜、＝或？（？代表不能確定）。

氫氣和氯氣在絕熱剛性容器中反應(yīng)，則：

(A)W____0

(B)ΔU____0

(C)ΔH____0

(D)Q____0

。2.某理想氣體，等溫(25℃)可逆地從1.5dm3膨脹到10dm3時，吸熱9414.5J，則此氣體的物質(zhì)的量為

摩爾。

3.一定T、p下，Gibbs-Duhem公式告訴我們，一個溶液中各組分的偏摩爾量的變化之間的關(guān)系式是：__________。4.在等溫和存在非體積功的情況下，某氣體由始態(tài)經(jīng)一微小變化到達終態(tài)，其吉布斯自由能變化的表達式為

。5.形成負(fù)偏差的溶液，異種分子間的引力

同類分子間的引力，使分子逸出液面的傾向

，實際蒸氣壓

拉烏爾定律計算值，且ΔmixH

0,ΔmixV

0。6.三相點是

。

7.二元合金處于低共熔溫度時，體系的自由度f=

。8.已知N2O4的分解反應(yīng)N2O4(g)=2NO2(g)，在25℃時，ΔrGmΘ

=4.78kJmol-1。此溫度時，在p(N2O4)=3pΘ，p(NO2)=2pΘ的條件下，反應(yīng)向___________方向進行。9.一個抑制劑結(jié)合到碳酸酐酶，在298K時反應(yīng)的平衡常數(shù)KΘa=4.17×107，ΔrHmΘ=-45.1kJmol-1，則該溫度下反應(yīng)的ΔrSmΘ＝________JK-1mol-1。三、計算(4小題，每小題10分，共40分)1將100℃和101325Pa的1g水在恒外壓(0.5×101325Pa)下恒溫汽化為水蒸氣,然后將此水蒸氣慢慢加壓(近似看作可逆地)變?yōu)?00℃和101325Pa的水蒸氣。求此過程的Q,W和該體系的ΔU,ΔH。(100℃，101325Pa下水的汽化熱為2259.4J·g-1)

2．298K，101.3kPa下，Zn和CuSO4溶液的置換反應(yīng)在可逆電池中進行，做出電功200kJ，放熱6kJ，求該反應(yīng)的ΔrU，ΔrH，ΔrA，ΔrS，ΔrG（設(shè)反應(yīng)前后的體積變化可忽略不計）。3.已知293K時純苯的蒸氣壓為10013Pa,當(dāng)氣相中HCl的分壓為101325Pa時,HCl在苯中的摩爾分?jǐn)?shù)為0.0425,試問293K下，當(dāng)HCl的苯溶液的總蒸氣壓為101325Pa時,100g苯里可溶解多少克HCl已知苯和HCl的相對分子質(zhì)量分別為78.1和36.54．已知下列氧化物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由能為：ΔfG(MnO)＝(-3849×102＋74.48T/K)J·mol-1

ΔfG(CO)＝(-1163×102-83.89T/K)J·mol-1

ΔfG(CO2)＝-3954×102J·mol-1

問：

(1)

在0.13333Pa的真空條件下,用炭粉還原固態(tài)MnO生成純Mn及CO的最低還原溫度是多少？(2)

在(1)的條件下還原反應(yīng)能否按下列方程式進行？2MnO(s)＋C(s)＝2Mn(s)＋CO2(g)

四、簡答題(3題，每小題4分，共12分)1．(1)自然界中有無相互絕對不溶解的物質(zhì)？(2)自然界中有無絕對不揮發(fā)的物質(zhì)？

2.在簡單低共熔點二組分金屬相圖上，當(dāng)出現(xiàn)低共熔混合物時，這時有三相平衡共存，處于低共熔點的水平線上，每點都代表三相共存，試問該水平線的兩個端點也是三相共存嗎？為什么？3．在密閉容器中，KNO3飽和溶液與其蒸氣呈平衡，并且存在著從溶液中析出的細(xì)小KNO3晶體，問該體系中的組分?jǐn)?shù)、相數(shù)、自由度各為多少？2014-2015學(xué)年一學(xué)期物理化學(xué)期末練習(xí)題(B卷)答案命題教師：蒙昌宇命題教師所在院：化學(xué)與材料學(xué)院試卷類型：考試（B）課程名稱： 物理化學(xué)考試專業(yè)：化學(xué)、應(yīng)化、材化考試年級：2012級一、選擇(15小題，每小題2分，共30分)1．(

B)

2．(

C

)

3．

(

A

)

4．

(

C)

5．(

B

)

6．（A

）7．

(

D)

8．(

B

)9．(

D)

10．(

B

)11．(

C

)

12．

(D)

13．(

B)

14．(D)

15．(

B

)二、填空(6小題，每小題2分，共12分)A=；(B)=；(C)=；(D)=Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2mol∑nBdZB,m=0

dG=Vdp-δWf大于

減小

小于

小于

小于6.固、液、氣三態(tài)可以平衡共存時的溫度和壓力

7.18.因為KpΘ=exp(-ΔrGmΘ/RT)=0.1454

Qp=[p(NO2)/pΘ]2/[p(N2O4/pΘ)=1.3333

所以,Qp>KpΘ反應(yīng)向左進行。9.ΔrGmΘ=-RTlnKΘ=-43.45kJ·mol-1ΔrSmΘ=(ΔrHmΘ-ΔrGmΘ)/T=-5.53J·K-1·mol-1

三、計算(5小題，每小題10分，共50分)1．答：1g水在恒外壓(0.5×101325Pa)下恒溫汽化為水蒸氣,系統(tǒng)對環(huán)境做功W1=

-p(V-0)=-pV=-nRT，水蒸氣慢慢加壓(近似看作可逆地)變?yōu)?00℃和101325Pa的水蒸氣，環(huán)境對系統(tǒng)做功：W2=

-nRTln(p1/p2)

，W=W1+W2=-nRT+(-nRTln(p1/p2)

）=-

52.88J

Q=ΔU-W=2139.93J

；ΔU=ΔH-ΔpV≈ΔH-nRT=2087.05J

；ΔH=Qp=2259.4J

2．答：Wf=200kJ，Wv=0，W=Wf+Wv=200kJ

ΔrU=Q-W=-206kJ

ΔrH=ΔrU+Δ(pV)=ΔrU+pΔV=-206kJ

ΔrS=QR/T=-20.1J·K-1

ΔrA=ΔrU-TΔrS=-200kJ

ΔrG=ΔrH-TΔrS=-200kJ3.答：設(shè)溶劑苯遵守Roault's定律,溶質(zhì)HCl遵守Henry定律；

k=p(HCl)/x=101325Pa/0.0425=2.384×106Pa

p=PA*xA+kxB

101325Pa=(10013Pa)xA+2.384×106Pa(1-xA)

xA=0.9615

xA=(m/M)苯/[(m/M)苯+(m/M)HCl]

0.9615=(100/78.1)/[(100/78.1)+(m/36.5)]

m=1.9g

4．答：

(1)

還原反應(yīng)為MnO(s)+C(s)

=Mn(s)+CO(g)

ΔrG=ΔfG(CO)-ΔfG(MnO)=(2686×102-158.37T/K)J·mol-1

ΔrGm=ΔrG+RTlnQp=ΔrG+RTln[p(CO)/p?]=(2686×102-270.9T/K)J·mol-1