物理化學(xué)試卷答案

《物理化學(xué)①》試卷答案《物理化學(xué)①》試卷答案/《物理化學(xué)①》試卷答案考生考試誠信承諾書在我填寫考生信息后，表示我已閱讀和理解《龍巖學(xué)院考試紀(jì)律與違紀(jì)處分辦法》的有關(guān)規(guī)定，承諾在考試中自覺遵規(guī)守紀(jì)，如有違反將接受處理；我保證在本科目考試中，本人所提供的個(gè)人信息是真實(shí).準(zhǔn)確的。考生簽名：息考生信欄息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……試卷類別：試卷類別：開卷（）閉卷（√）考試用時(shí)：120分鐘考試時(shí)間：2012年1月6日上午考試地點(diǎn)：文（）題號(hào)分?jǐn)?shù)評(píng)卷人一二三（1）三（2）注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.學(xué)生的院（系）別.專業(yè).班級(jí).姓名.學(xué)號(hào)必須填寫在考生信息欄內(nèi)指定的位置。2.學(xué)生在考試之前必須填寫考試時(shí)間和地點(diǎn)。3.答題字跡要清楚，并保持卷面清潔。三（3）三（4）三（5）總分復(fù)核人

息考息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……1．1mol單原子分子理想氣體，從始態(tài)p1=202650Pa，T1=273K沿著p/V=常數(shù)的途徑可逆變化到終態(tài)為p2=405300Pa則ΔH為:(A)A．17.02kJB．-10.21kJC．-17.02kJD．10.21kJ2．H2和O2在絕熱鋼瓶中生成水的過程：(B)A．ΔH=0B．ΔU=0C．ΔS=0D．ΔG=03．理想氣體恒壓膨脹，其熵值如何變化？(B)A．不變B．增大C．減小D．不能確定4．在N2和O2混合氣體的絕熱可逆壓縮過程中，下列結(jié)論中正確的是:(C)A．ΔU=0B．ΔA=0C．ΔS=0D．ΔG=05．用1mol理想氣體進(jìn)行焦耳實(shí)驗(yàn)（自由膨脹），求得ΔS=19.16J·K-1，則體系的吉布斯自由能變化為：(B)A．ΔG=19.16JB．ΔG<19.16JC．ΔG>19.16JD．ΔG=06．恒壓下純物質(zhì)當(dāng)溫度升高時(shí)其吉布斯自由能：(A)A．上升B．下降C．不變D．無法確定7．在下列狀態(tài)變化中，哪些可以應(yīng)用公式dU=TdS-pdV(C)A．NO2氣體緩慢膨脹，始終保持化學(xué)平衡NO2==NO+O2B．NO2氣體以一定速度膨脹，解離出來的NO+O2總是落后于平衡組成C．SO3氣體在不解離為SO2+O2的條件下膨脹D．水在-10℃時(shí)等溫結(jié)冰8．把下列化學(xué)勢(shì)與偏摩爾量區(qū)別開來：(C)(1)(?S/?nB)T,p,nc(2)(?H/?nB)S,p,nc(3)(?U/?nB)T,V,nc(4)(?A/?nB)T,V,ncA．(1)、(4)偏摩爾量；(2)、(3)化學(xué)勢(shì)B．(1)偏摩爾量；(2)化學(xué)勢(shì)；(3)、(4)都不是C．(1)偏摩爾量；(2)、(4)化學(xué)勢(shì)；(3)都不是D．(2)化學(xué)勢(shì)；(3)、(4)偏摩爾量；(1)都不是9．298K，p?的N2氣[狀態(tài)Ⅰ]和323K，p?的N2氣[狀態(tài)Ⅱ]各一瓶，問哪瓶N2氣的化學(xué)勢(shì)大(D)A．μ(Ⅰ)>μ(Ⅱ)B．μ(Ⅰ)<μ(Ⅱ)C．μ(Ⅰ)=μ(Ⅱ)D．不可比較10．1mol某未知理想氣體在298.15K經(jīng)絕熱可逆膨脹使其摩爾體積增加了0.2倍，而溫度降至277.18K，其內(nèi)能的改變值(A)A．-52.4RB．-31.4RC．-73.4RD．-20.9R11．兩只燒杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯內(nèi)溶入0.01molNaCl，兩只燒杯按同樣速度冷卻降溫，則有：(A)A．A杯先結(jié)冰B．B杯先結(jié)冰C．兩杯同時(shí)結(jié)冰D．不能確定12．主要決定于溶解在溶液中粒子的數(shù)目，而不決定于這些粒子的性質(zhì)的特性叫(B)A．一般特性B．依數(shù)性特征C．各向同性特性D．等電子特性13．含有非揮發(fā)性溶質(zhì)B的水溶液，在101325Pa下，270.15K時(shí)開始析出冰，已知水的Kf=1.86K·kg·mol-1，Kb=0.52K·kg·mol-1，該溶液的正常沸點(diǎn)是：(C)A．370.84KB．372.31KC．373.99KD．376.99K14．氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液體混合物，T時(shí)測(cè)得總蒸氣壓為29398Pa，蒸氣中丙酮的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)y2=0.818，而該溫度下純氯仿的飽和蒸氣壓為29571Pa，則在溶液中氯仿的活度a1為：(C)A．0.500B．0.823C．0.181D．0.81315．某溶質(zhì)溶于某溶劑中形成溶液時(shí)，若采用不同的標(biāo)準(zhǔn)濃度，則下列說法中正確的是：（D）A．溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢(shì)相同B．溶質(zhì)的活度相同C．溶質(zhì)的活度系數(shù)相同D．溶質(zhì)的化學(xué)勢(shì)相同16．在等溫等壓下，當(dāng)某一反應(yīng)的ΔrGm=5kJ·mol-1時(shí)，該反應(yīng)能否進(jìn)行？(C)A．能正向自發(fā)進(jìn)行B．能逆向自發(fā)進(jìn)行C．不能判斷D．不能進(jìn)行17．在溫度為T、壓力為p時(shí)，反應(yīng)3O2(g)==2O3(g)的Kp與Kx的比值為：(D)A．RTB．pC．(RT)-1D．p-1息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……19．某實(shí)際氣體反應(yīng)，用逸度表示的平衡常數(shù)Kf隨下列哪些因素而變：(C)A．體系的總壓力B．催化劑C．溫度D．惰性氣體的量20．理想氣體反應(yīng)N2O5(g)==N2O4(g)+O2(g)的ΔrH為41.84kJ·mol-1，ΔCp=0，試問增加N2O4平衡產(chǎn)率的條件是：(A)A．降低溫度B．提高溫度C．提高壓力D．等溫等容加入惰性氣體二、填空題(共5題，每題2分，共10分)1．選擇“＞”，“＜”，“＝”中的一個(gè)填入下列空格：理想氣體恒溫可逆壓縮，ΔU=0，ΔH=0。2．有個(gè)學(xué)生對(duì)理想氣體的某個(gè)公式記得不太真切了，他只模糊地記得是(?S/?X)y=-nR/p，按你的看法，這個(gè)公式的正確表達(dá)式中，X應(yīng)為p，y應(yīng)為T。3．298K，p?下，1mol甲苯與1mol苯混合形成理想溶液，則ΔmixH=0，ΔmixS=11.53J·K-1。4．反應(yīng)CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)在300℃，1013.25kPa壓力下進(jìn)行，按理想氣體反應(yīng)處理時(shí)，其平衡常數(shù)Kc=10mol-2·dm6，則Kx=0.452。5．對(duì)于理想氣體的化學(xué)反應(yīng)(?lnKc/?p)T=0；(?lnKx/?p)T=。三、計(jì)算題（共5小題，共50分）1．(本題12分)4mol某理想氣體，其=2.5R，由始態(tài)600K，1000kPa依次歷經(jīng)下列過程：（1）反抗600kPa恒定的外壓，絕熱膨脹至平衡態(tài)；（2）再恒容加熱至800kPa；（3）最后絕熱可逆膨脹至500kPa的末態(tài)。試求整個(gè)過程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS。解:（1）（T1=600K，p1=1000kPa）（p2=pe=600kPa，）∵絕熱，∴Q1=0，ΔU1=W1（0.5分)ΔU1=n(T2-T1)=10R(T2-T1)W1=-pe(V2-V1)=-p2=2.4RT1-4RT210R(T2-T1)=2.4RT1-4RT2，10(T2-T1)=2.4T1-4T214T2=12.4T1，T2=531.43K（1分)W1=10R(T2-T1)=10×8.314×(531.43-600)=-5701J（0.5分)（2）（T2=531.43K，p2=600kPa）（T3=，p3=800kPa）∵恒容，∴W2=0，ΔU2=Q2，K(1分)Q2=ΔU2=n(T3-T2)=4×2.5×8.314×(708.57-531.43)=14727J（1分)（3）（T3=708.57K，p3=800kPa）（T4=？，p4=500kPa）∵絕熱可逆，∴Q3=0（0.5分）理想氣體絕熱可逆過程方程式：T3γp31-γ=T4γp41-γ，γ=Cp,m/Cv,m=3.5R/2.5R=1.4（0.5分）619.53K（1分）W3=ΔU3=n(T4-T3)=4×2.5×8.314×(619.53-708.57)=-7403J（1分)總過程：Q=Q1+Q2+Q3=Q2=14727J(1分)W=W1+W2+W3=W1+W3=-5701-7403=-13104J(1分)ΔU=nCv,m(T4-T1)=4×2.5×8.314×(619.53-600)=1624J（1分）ΔH=nCp,m(T4-T1)=4×3.5×8.314×(619.53-600)=2273J（1分）=3.73+23.05=26.78J·K-1（1分）息考生信欄院（系）班級(jí)姓名息考生信欄院（系）班級(jí)姓名學(xué)號(hào)………………裝……訂……線……已知：100℃時(shí)，光氣分解反應(yīng)：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)的ΔS?m=125.6J·K-1·mol-1，K?=8.1×10-9.求：（1）100℃，總壓為200kPa時(shí)COCl2(g)的解離度；（2）100℃，上述分解反應(yīng)的ΔH?m；（3）總壓為200kPa時(shí)，若使COCl2(g)的解離度達(dá)0.1%的溫度為多少？（設(shè)ΔrCp,m=0）解：（1）COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)起始/kPa:pA00平衡/kPa:pA(1-α)pAαpAα(1分)p=pA(1+α)=200kPa，=(1分)，(1分)(2)ΔrGmθ=-RTlnKθ=ΔrHmθ-TΔrSmθ(1分)∴ΔrHmθ=373.15×125.6-8.314×373.15×ln(8.1×10-9)=105.0kJ·mol-1(1分)(3)，(1分)，T2=446(2分)3．(本題12分)工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)需要結(jié)晶與蒸餾聯(lián)合運(yùn)用方可得到純凈物質(zhì)，已知A和B二組分形成的液態(tài)互溶、固態(tài)完全不互溶的氣、液、固相圖如下：(1)標(biāo)出1、2、3、4、5、6相區(qū)內(nèi)的穩(wěn)定相；(2)圖中①、②、③、④、⑤五條線的名稱各是什么？(3)畫出系統(tǒng)點(diǎn)a的冷卻曲線，并描述過程中的相變化(4)現(xiàn)工業(yè)中由化學(xué)反應(yīng)只能得到狀態(tài)為b的混合物。據(jù)相圖，要得到純B和純A應(yīng)如何操作？解:（1）1-氣相；2-氣相和液相；3-液相；4-SA和液相；5-SB和液相；6-SA和SB（3分）（2）①-氣相線；②-液相線；③-A的凝固點(diǎn)降低曲線；④-B的凝固點(diǎn)降低曲線；⑤-SA、SB和溶液的三相線或低共熔線（2.5分）系統(tǒng)點(diǎn)a的冷卻曲線：（2.5分）氣相降溫至第一拐點(diǎn)，開始有液相產(chǎn)生；降溫至第二拐點(diǎn)，氣相消失；降溫至第三拐點(diǎn)，析出固體A；到達(dá)三相線，開始析出固體B，并保持溫度不變，至液相消失，溫度繼續(xù)下降。（4）首先將系統(tǒng)點(diǎn)為b的液體混合物冷卻至SB+L兩相區(qū)內(nèi)，有一定量純SB析出，過濾得到SB；將濾液升溫至g+L兩相區(qū)內(nèi)，即進(jìn)入蒸餾塔內(nèi)，塔頂氣相中B的含量增大，氣相再冷卻至SB+L兩相區(qū)，又可有SB析出；（2分）塔底液相中A的含量增大，液相再冷卻至SA+L兩相區(qū)，可有SA析出，過濾得到SA。合并兩次濾液升溫至g+L兩相區(qū)內(nèi)，重復(fù)以上操作，即可分離出SA和SB。（2分）結(jié)晶和蒸餾聯(lián)合操作，比單純用蒸餾方法能耗低，而且也可避免因高溫使A或B組份分解。4．(本題10分)若某實(shí)際氣體的狀態(tài)方程可用表示，式中b只是與氣體性質(zhì)和溫度有關(guān)的常數(shù)，若該氣體定