物化期中练习.docx

物化期中练习.docx

《物化期中练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物化期中练习.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物化期中练习

物理化学期中练习

班级学号姓名

一、填空题（本大题15空,每空1分,共15分）

1、一定量的理想气体在恒温下从V1自由膨胀V2，则该气体经历此过程后，其中

∆U______0，∆S_______0（填＞，＜或＝）。

2、已知A、B两种气体临界温度关系为Tc（A）

3、已知下列反应的平衡常数：

H2（g）+S（s）=H2S（s）① K1；S（s）+O2（g）=SO2（g）  ② K2。

则反应H2（g）+SO2（g）=O2（g）+H2S（g）的平衡常数为__________。

4、在一定温度范围内，某反应的Kθ与T的函数关系可以用下式表示，即

，式中A和C均为常数且量纲为1的量。

在上式适用的温度范围内，该反应的

＝__________，

＝__________。

5、写出

这四个量之间的两个等量关系式为_____和_____；

6、若将1mol、p＝101.325kPa、t＝100℃的液体水放入到恒温100℃的真空密闭的容器中，最终变为100℃、101.325kPa的水蒸气，△vapHm=40.63KJ·mol-1，则此系统在此过程中所作的功W＝KJ，过程的△U＝KJ

7、真实气体节流膨胀过程（PV的乘积变大），其△H_____0，△U_____0。

（填＞，＜或＝）

8、从多孔硅胶的强烈吸水性说明自由水分子的化学势吸附______在硅胶表面的水分子的化学势；当硅胶吸水达到饱和时，自由水分子的化学势_____吸附在硅胶表面水分子的化学势；而在过饱和溶液中溶质的化学势_________纯溶质的化学势。

（填高于、低于或等于）

二、单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个最佳答案，共20小题，每小题2分，共40分）

1、已知CO2的临界参数tc＝30.98℃，pc＝7.375MPa。

有一钢瓶中贮存着29℃的CO2，则该CO2的状态：

（A）一定为液体；（B）一定为气体；（C）一定为气液共存 ；（D）无法确定

2、被绝热材料包围的房间内放一电冰箱，将冰箱门打开的同时供以电能使冰箱运行，室内的温度将：

（A） 逐渐降低；      （B）逐渐升高；     （C）不变；      （D）不能确定。

3、一封闭系统当状态从A到B发生变化时经历两条任意的不同途径，则：

（A）Q1=Q2（B）W1=W2

（C）U=0（D）Q1+W1=Q2+W2

4、如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么∆UAB与∆UAC的关系是：

（A） ∆UAB>∆UAC；      （B）∆UAB<∆UAC；

（C） ∆UAB=∆UAC；      （D）无法比较两者大小。

5、在一定温度范围内，某化学反应的∆rHm与温度无关，那么，该反应的∆rSm随温度的升高而：

（A）不变；（B）减小；（C）增大；（D）可能增大也可能减小。

6、理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：

（A）∆S（体）>0，∆S（环）>0；（B）∆S（体）>0，∆S（环）=0；

（C） ∆S（体）<0，∆S（环）<0；  （D）∆S（体）>0，∆S（环）<0。

7、一种实际气体，其状态为pVm=RT+αp（α<0），该气体经节流膨胀后：

（A） 温度升高；        （B）温度下降；

（C） 温度不变；        （D）不能确定温度如何变化。

8、反应C（s）+2H2（g）＝CH4（g）在1000K时的

=19.29kJ.mol-1。

当总压为101kPa，气相组成是：

H270％、CH420％、N210％的条件下，上述反应：

（A） 正向进行；    （B）逆向进行； （C）达到平衡；  （D）方向不定。

9、1molA与nmolB组成的溶液，体积为0.65dm3，当xB=0.8时，A的偏摩尔体积VA=0.130dm3·mol-1，那么B的偏摩尔VB为：

（A） 0.260dm3mol-1 （B）0.130dm3mol-1（C） 0.028dm3mol-1（D）0.140dm3mol-1。

10、25℃时，A与B两种气体的亨利常数关系为kA>kB，将A与B同时溶解在某溶

剂中达溶解到平衡，若气相中A与B的平衡分压相同，那么溶液中的A、B的浓度为：

（A） mA>mB；  （B）mA

11、对于液态非理想混合物中的溶质B的活度系数γB，下列判断正确的是：

（A） 当xB→0，γB→1；  （B）当xB→1，γB→0；

（C） 当xB→0，γB→0； （D）当xB→1，γB→1。

12、等温等压下，1molC6H6与1molC6H5CH3形成了理想溶液，现要将两种组分完

全分离成纯组分，则最少需要非体积功的数值是：

（A） RTln0.5； （B）2RTln0.5； （C）-2RTln0.5；   （D）-RTln0.5。

13、硫酸与水可组成三种化合物：

H2SO4·H2O（s）、H2SO4·2H2O（s）、H2SO4·4H2O（s），在一定压力下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种：

（A） 1种；     （B）0种； （C）3种；   （D）2种。

14、当理想气体在等温（500K）下进行膨胀时，求得体系的熵变∆S=l0J.K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10，该变化中从热源吸热多少？

 （A） 5000J；    （B）50J；    （C）500J；   （D）100J。

15、在第一种物质中加入第二种物质后，二者的熔点发生什么变化?

（A）总是下降；（B）总是上升；（C）可能上升也可能下降；（D）服从拉乌尔定律。

16、可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：

（A） 跑的最快；（B）跑的最慢； （C）夏天跑的快；  （D）冬天跑的快。

17、求任一不可逆绝热过程的熵变ΔS时，可以通过以下哪个途径求得？

（A）始终态相同的可逆绝热过程；（B）始终态相同的可逆恒温过程；

（C）始终态相同的可逆非绝热过程；（D）选择（B）和（C）均可。

18、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：

（A） 图1；  （B）图2；   （C）图3；    （D）图4。

19、两只烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯内溶入0.01molNaCl，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：

（A）A杯先结冰；（B）B杯先结冰；

（C）两杯同时结冰；（D）不能预测其结冰的先后次序。

20、Fe（s）、FeO（s）、Fe3O4（s）与CO（g）、CO2（g）达到平衡时，其独立化学平衡数R、组分数C和自由度数f分别为：

（A）R=3；C=2；f=0；（B）R=4；C=1；f=-1；

（C）R=1；C=4；f=2；（D）R=2；C=3；f=1。

三、是非判断题（正确的打“√”，错误的打“×”，本大题共5小题，每小题1分，计5分）

1、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。

（）

2、实际气体绝热可逆过程的△S一定为零，△G不一定为零。

（）

3、拉乌尔定律和亨利定律既适合于理想溶液，也适合于稀溶液。

（）

4、对化学反应

，当

时，产物的浓度最高。

（）

5、共沸物是混合物，而不是化合物，其组成随压力改变而改变。

（）

四、计算题（本大题共5题，各小题分别为5分，共25分）

1、Ag可能受到H2S（气）的腐蚀而发生如下反应：

　　　H2S（g）+2Ag（s）==Ag2S（s）+H2（g）

今在298K、100kPa下，将Ag放在等体积的H2和H2S组成的混合气体中。

试问：

1、Ag是否可能发生腐蚀而生成Ag2S？

2、在混合气体中，H2S的百分数低于多少才不致发生腐蚀？

已知298K时，Ag2S和H2S的标准生成吉布斯函数分别为–40.25和–32.93kJ/mol。

2、在容积为200dm3的绝热容器中有始态为273.15K，100kPa的Ar（g）及373.15K的Cu（s）500g，求达到平衡态时的T，p及过程的△H和△S。

（已知Ar（g）和Cu（s）的摩尔定压热容分别为20.786和24.435J.mol-1.K-1，且不随温度而改变，气体可看作理想气体，铜的式量为63.546）。

3、现有蔗糖（C12H22O11）溶于水形成某一浓度的稀溶液，其凝固点为-0.200℃，计算此溶液在25℃时的蒸气压。

已知水的

，纯水在25℃时的蒸气压为

，假设溶剂服从Raoult定律。

4、将装有0.1mol乙醚（C2H5）2O（l）的小玻璃瓶放入容积为10dm3的恒容密闭的真空容器中，并在35.51℃的恒温槽中恒温。

35.51℃为在101.325kPa下乙醚的沸点。

已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓。

今将小玻璃瓶打破，乙醚蒸发至平衡态。

求

（1）   乙醚蒸气的压力；

（2）   过程的。

5、有关金刚石和石墨在298K时的热力学数据如下表所示：

金刚石

石墨

△cHm/（kJ·mol-1）

-395.3

-393.4

Sm/（J·K-1·mol-1）

2.43

5.69

密度/kg·dm-3

3.513

2.260

求：

1、298K时，由石墨转化为金刚石的△rGm；2、298Ｋ时，由石墨转化为金刚石的最小压力。

五、简答题（本大题共2题，第1题5分，第2题15分，共20分）

1、求证：

（2）对理想气体

2、A—B二元凝聚系统相图示意如右，试

1、标出各相区的稳定相态；

2、熔融液从a点出发冷却，经a→b→b′→b″

再到c点。

试画出该过程的步冷曲线，并描

述冷却过程中的相变化情况。

3、当冷却到c点时，系统中两相物质的质量

mC/mA比为多少？

另：

（多种解法，包含的知识点较多）

1mol过冷水在压力为101.325KPa,温度为-3℃时变为冰。

求此过程的自由能变化⊿G。

已知：

-3℃时水的蒸汽压489Pa，-3时冰的蒸汽压为475Pa，又Cp,m水=75.3J.K-1.mol-1，Cp,m冰=37.7J.K-1.mol-1,⊿fusHm⊙=5858J.mol-1（熔化热）

附：

本题

得分

一、填空题（本大题15空,每空1分,共15分）

1、＝、＞。

2、B。

3、K1/K2。

4、－ARK、CR。

5、。

6、0、－37.53（误差0.1左右可以得分）。

7、＝、＜。

8、高于、等于、高于。

本题

得分

二、单项选择题（本大题共20题，每题2分，共40分。

）

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

答案

D

D

D

A

A

B

B

B

B

B

D

C

D

C

C

B

C

C

A

D

本题

得分

三、是非判断题（正确的打“√”，错误的打“×”，本题共5小题，每小题1分，计5分）

1

2

3

4

5

×

√

×

√

√

四、计算题（本大题共5题，每小题分别5分，共25分。

）

1、

其中摩尔分数之比等于体积百分数之比。

此时

　△rGm=△rGθm=△fGθ（Ag2S,s）–△fGθ（H2S,g）

　　＝（–40.25+32.93）kJ/mol

　　＝–7.32kJ/mol

△rGm<0,故在该条件下，Ag能被腐蚀而生成Ag2S

（3分）

△rGθm=–RTlnKK=19.15

若使Ag不致被腐蚀，应使△rGm≥0，即Jp≥K设此时H2S的体积百分数为x，则H2的百分数为1–x。

则

　　　　　　　Jp=（1–x）/x

　　　　Jp≥K，即（1–x/x）≥19.15解得x≤4.96％

（2分）

即在混合气体中，H2S的百分数低于4.96％时，才不致发生腐蚀。

△

2、过程绝热恒容，Qv＝△U＝0，末态温度设为T2，则

△U（Ar）=n（Ar）Cv,m（Ar）（T2-T1（Ar）），Cv,m（Ar）＝Cp,m（Ar）－R＝12.471J.mol-1.K-1

△U（Cu）≈△H＝n（Cu）Cp,m（Cu）（T2-T1（Cu））

（2分）

则△U＝△U（Ar）＋△U（Cu）＝0解得T2＝336.79K

系统恒容则p2/p1=T2/T1（Ar）p2=123.3kPa

△H＝△U＋△（pV）＝V△p＝n（Ar）R△T＝4.66KJ

（3分）

△S（Ar）=n（Ar）Cv,m（Ar）ln（T2/T1（Ar））＝23.0J.K-1，△S（Cu）=n（Cu）Cp,m（Cu）ln（T2/T1（Cu））＝-19.71J.K-1△S=△S（Ar）+△S（Cu）=3.29J.K-1

3、解：

首先计算蔗糖的质量摩尔浓度：

（2分）

             质量摩尔浓度和摩尔分数有以下关系：

（1分）

             假设溶剂服从Raoult定律，则此溶液在25℃时的蒸气压

（2分）

4、解：

将乙醚蒸气看作理想气体，由于恒温

（1分）

      各状态函数的变化计算如下

（2分）

      忽略液态乙醚的体积

（2分）

5、

（1）ΔrH

=ΔcH

石墨）-ΔcH

（金刚石）=1.88kJ·mol-1

ΔrS

=S

（金刚石）-S

（石墨）=-3.263J·K-1mol-1

ΔrG

=ΔrH

-TΔrS

=2.852kJ·mol-1（2分）

（2）（

ΔGθ/

p）T=ΔV

ΔrG

（p2）=ΔrG

（p1）+ΔV

（2分）

若要ΔrG

（p2）≤0p2≥1.51×109Pa（1分）

本题

得分

五、简答题（本大题共2题，第1小题8分，第2小题12分，共20分。

）

1、证明：

 设H＝f（T，P），则根据全微分性质：

（2分）

（2分）

（2分）

             对理想气体，

（2分）

2、解：

1、（每相区1分）

相区

1

2

3

4

5

6

7

稳定相态

l

l+A（s）

l+C（s）

l+β

β

C（s）＋β

A（s）+C（s）

2、（共4分）

3、mC：

mA＝4：

1（1分）