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(C) A 杯低于B杯 (D)视温度而定
7、在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存得最多相为:
( D )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 *Φ=C+2-f=2+2-0=4
8、硫酸与水可形成H2SO4·
H2O(s)、H2SO4·
2H2O(s)、H2SO4·
4H2O(s)三种水合物,问在 101325Pa得压力下,能与硫酸水溶液及冰平衡共存得硫酸水合物最多可有多少种?
(A)3 种 (B) 2 种
(C)1 种 (D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
*S =5,R=3,R'
= 0,C=5 -3=2
f*=2-Φ+1 =0, 最大得Φ=3,除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。
9、已知A 与B可构成固溶体,在 A中,若加入 B 可使 A得熔点提高,则B在此固溶体中得含量必_______B 在液相中得含量。
(A)
(A)大于(B)小于
(C)等于(D)不能确定
10、已知反应2NH3=N2+ 3H2在等温条件下,标准平衡常数为0、25,那么,在此条件下,氨得合成反应(1/2)N2+(3/2) H2= NH3得标准平衡常数为:
( C)
(A)4 (B) 0、5
(C)2K (D) 1
*$p
(2)= [K$p(1)]=(0、25)=2
11、 若 298K 时,反应N2O4(g) =2NO2(g)得K$p=0、1132,则:
(1)当p(N2O4)=p(NO2)= 1kPa时,反应将_____( B)_____;
(2)当p(N2O4)=10kPa,p (NO2)=1kPa时,反应将____(A)____。
(A) 向生成NO2得方向进行 (B)向生成N2O4得方向进行
(C)正好达化学平衡状态 (D)难于判断其进行方向
12、在一定温度与压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向得就是(C )
(A)ΔrG $m (B)Kp (C)ΔrGm (D)ΔrHm
13、
(1) 处于标准态得CO2(g) 与O2(g),其标准燃烧焓值为零
(2)因为ΔrG$m=-RTlnK$p,而K $p就是由平衡时得组成表示得,所以ΔrG$m表示平衡时产物得吉布斯自由能与反应物得吉布斯自由能之差
(3) 水在25℃,p下蒸发,求算熵变得公式为ΔS $m=(ΔH$m-ΔG$m)/T
(4) 在恒温,恒压下可逆电池反应,求算熵变得公式为ΔrSm=ΔrHm/T
上述说法正确得就是:
(C )
(A)1,2 (B) 2,3 (C)1,3 (D)3,4
14、在T,p时,理想气体反应C2H6(g)=H2(g) +C2H4(g)得 Kc/Kx为:
(D)
(A)RT (B) 1/(RT)
(C) RT/p (D)p/(RT)
15、标准态得选择对下列物理量有影响得就是:
(A)f,,ΔrG$m (B) m,,ΔF$m
(C) a,,ΔrG (D)a,,(G/)T,p,wf0
二、填空题( 共5题10分 )
16、某理想气体,等温(25℃)可逆地从1、5 dm3膨胀到10dm3时,吸热9414、5J,则此气体得物质得量为 Q=W=nRTln(V2/V1),n=2mol 摩尔。
17、 化学位μB就就是B 物质得偏摩尔 吉布斯自由能。
18、 N2(g),O2(g) 体系中加入一种固体催化剂,可生成几种气态氮得氧化物,则体系得自由度为 f=3。
19、 完全互溶得二组分溶液,在xB= 0、6 处平衡蒸气压有最高值,那么组成xB=0、4得溶液在气-液平衡时,xB(g),xB(l),xB(总)得大小顺序为__xB(g) >
xB(总)>xB(l)_ 。
将xB=0、4 得溶液进行精镏,塔顶将得到 _xB=0、6恒沸混合物 。
20、低压气相反应得平衡常数与温度,压力得关系分别就是:
Kp只就是温度得函数,Kc就是_T___得函数,Kx就是 _T,p __得函数。
三、计算题(共5题60分)
21、计算 1molHe(理想气体) 在下列状态变化过程中得ΔH与ΔG。
He(101325kPa,673K)He(101325 kPa,473K)已知:
Cp, m[He(g)]=(5/2)R,473K时S$m[He(g)]=135、1J·
K-1·
mol-1 。
答]ΔH=T2T1nCp,m dT=4、157kJ(2分)
ΔS =T2Cp,m /T)dT= nCp,mln(T2/T1)
=7、3J·
K-1 (4分) S2=ΔS+S1= 142、4 J·
K-1(2分)ΔG =ΔH -Δ(TS)=ΔH-T2S2+ T1S1
= 27、780 kJ
22、某气体状态方程为 pV= n(RT + Bp),始态为p1T1,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2,试求该过程得Q,W及气体得ΔU,ΔH,ΔF,ΔG,ΔS。
[答]Q =0, W=0, ΔU =0(3分)
(U/V)T= T(p/T)V-p=0dU=CVdT + (U/V)TdV=CVdT=0温度不变 ΔH=ΔU+Δ(pV)= nB(p2-p1)(5分)
p2T1(nΔSySS= (V/T)pdp =nRln(p1/p2)
ΔsurrS=-Q/T=0ΔisoS=nRln(p1/p2)(3分)ΔF =ΔU-TΔS =-nRT1ln(p1/p2) (2分)ΔG=ΔH-TΔS=nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)
23、10分(1809)
两液体A,B形成理想液体混合物。
在320K,溶液I含3molA与1 molB,总蒸气压为:
5、33×
104Pa。
再加入2molB形成理想液体混合物II,总蒸气压为6、13×
104Pa。
(1) 计算纯液体得蒸气压pA*,pB*;
(2)理想液体混合物I得平衡气相组成yB;
(3)理想液体混合物I得混合过程自由能变化ΔmixGm;
(4)若在理想液体混合物II中加入3mol B形成理想液体混合物Ⅲ,总蒸气压为多少?
[答] (a) p=p*AxA+p*BxB
104Pa =0、75p*A+0、25 p*B-------------
(1)
6、13×
104 Pa=0、5 p*A+0、5p*B-------------
(2)
联立
(1)式与
(2)式得:
p*A= 4、53×
104Pap*B=7、73×
104Pa(2、5分) (b)yB(I)=p*BxB(I)/p(I) =0、36(2、5分)p1(c)mixGm(I)RTnB
BlnxB=-5984J·
mol(2、5分)
(d)p(Ⅲ)=p*AxA(Ⅲ)+p*BxB(Ⅲ)=6、66×
104Pa (2、5分)
24、固体 CO2得蒸气压与温度间得经验式为:
ln(p/Pa)=-3116K/T+27、537
已知熔化焓fusHm=8326J·
mol-1,三相点得温度为217K。
试求出液体CO2得蒸气压与温度得经验关系式。
答:
已知ln(p/Pa) =-3116 K/T+27、537
对固气平衡:
[dln(p/Pa)/dT]=ΔsubHm/RT2
[dln(p/Pa)/dT]=3116 K/T2=ΔsubHm/RT2
ΔsubHm=25 906 J·
mol-1 (4分)
ΔvapHm=ΔsubHm-ΔfusHm=17580J·
mol-1(4分)
-ΔvapHm/RT +B=-3116K/T + 27、537 B = 22、922(4分)
所以液体CO2得蒸气压与温度得经验关系为:
ln(p/Pa) =-ΔvapHm/RT+22、922=-2115K/T +22、922(3分)
25、3H2+N2=2NH3在350℃得Kp=6、818×
10-8(kPa)-2,并设与压力无关,从3:
1得H2,N2混合物出发,在350℃下要获得物质得量分数为0、08得NH3,压力至少要多大?
[答]3H2(g)+N2(g) =2NH3(g)(2分)平衡时:
3mol-3n 1mol-n2n
B=4 mol-2n (1分) 2n/(4mol-2n)=0、08n=0、148mol(2分)
故x(H2)=0、69x(N2)=0、23(2分) Kp=(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)=6、818×
10-8kPa2
解得 p=1115 kPa (3分)nB
试卷二
一、选择题(每题2分,共50分,将唯一得答案填进括号内)
1、下列公式中只适用于理想气体得就是、B
A、 ΔU=QV B、W=nRTln(p2/p1) C、ΔU=
2、 ΔH就是体系得什么、C
A、反应热B、 吸收得热量 C、焓得变化 D、生成热
3、2000K时反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)得Kp为6、443,则在同温度下反应为
2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)得Kp应为、C
A、1/6、443 B、(6、443) C、(1/6、443) D、1/(6、443)
4、固态得NH4HS放入一抽空得容器中,并达到化学平衡,其组分数、独立组分数、相数及自由度分别就是、 C
A、 1,1,1,2 B、1,1,3,0 C、 3,1,2,1 D、3,2,2,2
5.下列各量称做化学势得就是、D 1/221/22TT1CV,mdTD、 ΔH=ΔU+pΔV
pU)S,V,nji()T,V,nji()T,p,nji()S,V,nji A、niB、niC、niD、ni (
6、 A与B能形成理想溶液。
已知在100℃时纯液体A得饱与蒸汽压为133、3kPa,纯液体B得饱与蒸汽压为66、7kPa,当A与B得二元溶液中A得摩尔分数为0、5时,与溶液平衡得蒸气中A得摩尔分数就是、C
A、1 B、0、75 C、0、667 D、0、5
7、理想气体得真空自由膨胀,哪个函数不变?
D
A、ΔS=0 B、V=0 C、ΔG=0 D、 ΔH=0
8、A、B两组分得气液平衡T-x图上,有一最低恒沸点,恒沸物组成为xA=0、7。
现有一组成为xA=0、5得AB液体混合物,将其精馏可得到 。
B
A、纯A与恒沸混合物 B、 纯B与恒沸混合物
C、只得恒沸混合物 D、得纯A与纯B
9、实验测得浓度为0、200mol·
dm-3得HAc溶液得电导率为0、07138S·
m-1,该溶液得摩尔电导率Λm(HAc)为、B
A、0、3569S·
m·
mol B、0、0003569S·
m·
mol
C、356、9S·
mol D、0、01428S·
mol
10、 表面活性物质溶于水时,关于溶液得表面张力与溶液表面得描述正确得就是、D
A、表面张力升高,正吸附 B、表面张力降低,正吸附
C、 表面张力升高,负吸附 D、表面张力显著降低,正吸附
11、一体积得氢气在0℃,101、3kPa下等温膨胀至原来体积得3倍,其内能变化就是多少?
(设氢气就是理想气体)、B
A、0、4J B、0 C、6J D、0、04J
12、已知反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)得ΔH,下列说法中何者不正确。
A
A、ΔH就是CO2(g)得生成热 B、ΔH就是CO(g)得燃烧热
C、 ΔH就是负值 D、ΔH与反应ΔU得数值不等
13、对于0、002mol/kg得Na2SO4溶液,其平均质量摩尔浓度m±
=0、219就是A
A、3、175×
10B、 2、828×
10C、1、789×
10 D、4×
10
14、对弯曲液面所产生得附加压力、B
A、一定等于零 B、一定不等于零 C、一定大于零 D、一定小于零
15、已知下列反应得平衡常数:
、A
H2(g) +S(s)=H2S(g)K1
S(s)+O2(g)=SO2(g) K2
则反应H2S(g)+O2(g)=H2(g)+SO2(g)得平衡常数为
A、K2/K1 B、 K1—K2 C、 K1×
K2 D、K1/K2
16、对于N2与H2混合气体得绝热可逆压缩(没有生产NH3),则、C
A、 ΔU=0 B、ΔH=0 C、ΔS=0 D、 ΔG=0
17、 温度升高溶胶得稳定性、B
A、增加B、下降 C、不变 D、 先增加后下降
18、101℃时,水在多大外压下沸腾?
、C
A、101、3kPaB、 1013kPa C、略高于101、3kPa D、略低于101、3kPa
19、在HAc电离常数测定实验中,直接测定得物理量就是不同浓度得HAc溶液得B
A、电导率 B、电阻 C、 摩尔电导 D、电离度
20、 定温下气相反应Kp有什么特点?
、A
A、恒为常数 B、恒等于Kc C、 随压力而变 D、 与体积有关
21、某化学反应其反应物消耗8/7所需得时间就是它消耗掉4/3所需得时间得1、5倍,则反应得级数为、B
A、零级反应 B、一级反应 C、 二级反应 D、三级反应
22、在一定量AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液,则使溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质得量最少得就是 、 B
A、La(NO3)3B、Mg(NO3)2 C、NaNO3D、 KNO3
23、 接触角可确定固体某种性质,若亲液固体表面能被液体润湿,其相应得接触角就是、C
A、0 B、90 C、90D、为任意角
24、混合等体积0、08mol·
dmKI与0、1mol·
dmAgNO3溶液得到一溶胶体系,在该体系中分别加入下述三个电解质:
(1)MgSO4,
(2)CaCl2,(3)Na2SO4,则其聚沉能力得大小为C
A、
(1)>
(2)>
(3)B、
(2)>(1)>
(3) C、(3)>
(1)>
(2) D、(3)>
(1)
25、298K时反应Zn+Fe2+=Zn2++Fe得E0为0、323V,则其平衡常数为B
A、2、89×
105 B、8、34×
1010C、5、53×
104 D、2、35×
102
二、计算题:
(共50分)
1.(10分)A(熔点651℃)与B(熔点419℃)得相图具有一个低共熔点,为368℃(42% A,质量百分数,下同)。
(1)绘出该二组分系统得示意相图,标出各相区相态,及自由度。
(2)分别指出80%A与30%A得系统从700℃冷却到300℃得过程得相变。
(3)画出49%A得溶液得步冷曲线。
3 3
单相区为
B(s)+l
2、(20分) 某抗菌素施于人体后在血液中得反应呈现一级反应。
如在人体中注射0、5克某抗菌素,然后在不同时间测其在血液中得浓度,得到下列数据:
t(h) CA(血液中药含量mg/100ml)
4 0、48
8 0、31
12 0、24
16 0、15
lncA-t得直线斜率为-0、0979,lncA,0=-0、14。
(1)求反应速率常数。
(2) 计算半衰期(3)若使血液中某抗菌素浓度不低于0、37mg/100ml,问需几小时后注射第二针。
解:
设cA,0为抗菌素开始浓度
ln
(1)反应速率方程积分形式-k=-0、0979、k=0、0979h-1
(2)cA,0cAkt
lncA=-kt+lncA,0斜率为t1ln2k=7、08h
(3)t=0时,lncA= lncA,0=-0、14lnt=1/k
cA,0cA=1/0、0979ln(0、72/0、37)=6、8h约需6、8小时后注射第二针。
3、(20分) 5mol过冷水在-5℃, 101、3kPa下凝结为冰,计算过程得ΔG, 并判断过程在此条件下能否发生。
已知水在0℃,101、3kPa下凝固热ΔHm,凝=-6、009J·
K-1·
mol-1,水得平均热容为75、3J·
K-1·
mol-1, 冰得平均热容为37、6J·
K-1·
mol-1。
解:
H2O(l) H2O(s)n=5、00mol,n=5、00mol,t1=-5℃t1=-5℃p=101、3kPa p=101、325kPa
ΔG1
ΔG3
H2O(l)H2O(s)n=5、00mol,ΔG 3n=5、00mol,t1=0℃t1=0℃P=101、3kPa p=101、3kPaΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=1883-30045-940=-29102J, ΔS1=nCp,m,水lnT1/T2=5×
75、3ln273、2/268、2=6、93J·
K,ΔS2=ΔHm,凝/T=5×
(-6009×
10)/273、2=-110、0J·
KΔS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5×
37、6ln268、2/273、2=3、47J·
K, ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=6、95-110、0-3、47=-106、5J·
KΔG=ΔH-TΔS=-29102-268、2×
(-106、5)=-539J<
0w=0,等温,等压,ΔG〈0,水可以自动结冰。
试卷三
一、判断题。
判断下列说法得正误,在正确得说法后面打“√”,错误得说法后面打“×
”。
1、温度一定得时候,气体得体积与压力得乘积等于常数。
(x)
2、热力学过程中W得值应由具体过程决定(√)
3、系统得混乱度增加,则其熵值减小。
(x )
4、处于标准状态得CO(g),其标准燃烧热为零。
(x )
5、1mol理想气体从同一始态经过不同得循环途径后回到初始状态,其热力学能不变。
( √)
6、吉布斯判据适用于理想气体得任意过程。
( x)
7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系得可逆过程。
(√)
8、在纯溶剂中加入少量不挥发得溶质后形成得稀溶液沸点将升高。
9、惰性组分得加入将使反应得平衡转化率降低。
10、只受温度影响得平衡系统自由度F=C-P+1。
二、选择题
1、一定压力下,当2L理想气体从0℃升温到273℃时,其体积变为(b)。
A、5L B、4L C、6L D、1L
2、A、B两种理想气体得混合物总压力为100kPa,其中气体A得摩尔分数0、6,则气体B得分压为(c )。
A、100kPa B、60kPa C、40kPa D、不确定
3、当实际气体得压缩因子Z大于1得时候表明该气体(b )。
A、 易于压缩 B、 不易压缩 C、易于液化 D、不易液化
4、如图,将CuSO4水溶液置于绝热箱中,插入两个铜电极,以蓄电池为电源进行电解,可以瞧作封闭体系得就是(a )。
A、绝热箱中所有物质B、 两个铜电极C、 蓄电池与铜电极 D、CuSO4水溶液
5、在体系温度恒定得变化中,体系与环境之间(c)。
A、一定产生热交换 B、一定不产生热交换
C、 不一定产生热交换 D、温度恒定与热交换无关
6、下列定义式中,表达正确得就是(b)。
A、 G=H+TS B、G=A+PV C、 A=U+TS D、 H=U—PV
7、在一个绝热钢瓶中,发生一个放热得分子数增加得化学反应,那么(c )。
A、Q>
0,W>
0,ΔU>
0 B、ΔQ=0,W=0,ΔU< 0
C、Q= 0,W =0,ΔU=0 D、 Q<
0,W >0,ΔU<
0
8、ΔH =Qp,此式适用于下列哪个过程:
(b)。
A、理想气体从106Pa反抗恒外压105Pa膨胀到105Pa
B、0℃ ,105Pa下冰融化成水
C、电解CuSO4水溶液
D、气体从(298 K, 105Pa)可逆变化到(373K,104Pa)
9、下述说法中,哪一种不正确:
(a)。
A、 焓就是体系能与环境进行交换得能量
B、焓就是人为定义得一种具
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