物理化学考试卷2

wuchangjian2021-11-18 13:51:40编程学习

一、 选择题(每题2分,共20分)

1. 一可逆热机与另一可逆热机在其它条件相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机拖动的列车运行的速度( )

(a) 较快 (b) 较慢 (c) 一样 (d) 不一定

2. 在等压下,无论用什么手段进行反应 A + B === C,若△rHm>0,则该反应( )。

(a) 为吸热反应; (b) 为放热反应; (c) 视反应手段而定; (d) 无热交换

3. 理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化中的系统熵变△S系及环境熵变△S环应为( )

(a) △S系>0 ,△S环<0 (b) △S系<0 ,△S环>0

(c) △S系>0 ,△S环=0 (d) △S系<0 ,△S环=0

4. 在定温定压下,溶剂A和溶质B形成一定浓度的稀溶液,若采用不同的浓度表示方式,则( )。

(a) 溶液中A和B的活度不变; (b) 溶液中A和B的标准化学势不变;

(c) 溶液中A和B的活度系数不变;(d) 溶液中A和B的化学势值不变。

5. 有一以水为溶剂的稀溶液浓度为m,其沸点升高值为△Tb,凝固点下降值为△Tf,则( )。

(a) △Tf >△Tb ;(b) △Tf =△Tb; (c) △Tf <△Tb ;(d) 不能确定

6. A、B两液体形成的溶液在T~x图上出现最高点,则该溶液对拉乌尔定律产生( )。

(a) 正偏差; (b) 负偏差; (c) 无偏差; (d) 无规则

7. 合成氨反应 N2(g)+ 3H2(g)== 2NH3(g)达平衡后加入惰性气体,保持体系温度和总压不变(气体为理想气体),则有( )。

(a) 平衡右移,Kpo 不变; (b) 平衡右移,Kpo 增加;

(c) 平衡左移,Kpo 不变; (d),平衡不移动,Kpo 不变。

8. 在 300K时,2 mol某理想气体的吉布斯函数G与亥姆霍兹函数A的差值为( )。

(a) G-A=1.247kJ (b) G-A=2.494kJ (c) G-A=4.988kJ (d) G-A=9.977kJ

9. FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O,2FeCl3·7H2O ,2 FeCl3·5H2O , FeCl3·2H2O 四

种水合物,则该系统的独立组分数C和在恒压下最多可能平衡共存的相数Φ分别为( ) (a)C=3,Φ= 4 (b) C=2,Φ= 4 (c) C=2,Φ= 3 (d) C=3,Φ= 5

10.由纯物质形成理想溶液的( )。

(a) △S=0; (b) △G=0 (2); (c) △H=0; (d) △A=0

二、 填空题(每题2分,共30分)

1. 在273K,Po 下,1mol固体冰融化为水,其Q 0;W 0;△U 0 ;△H 0;。(填>,=或<=)

2.一定量的H2和O2在绝热刚性容器中反应生成H2O此过程的Q 0;W 0;△U 0 ;△H ;△S 0 。(填>,=或<)

3. 理想气体等温向真空膨胀,体积由V1到V2,其△U ,△S 。

4. 把500克樟脑(熔点为451.15K)和0.1mol某新合成的有机物相混合,所得混合物

的熔点为433.15 K。已知该有机物0.13克和5克樟脑混合物的熔点为447.15,则该有机物的摩尔质量为 kg·mol-1。

5. PCl5(g)分解反应在473K下达到平衡时,有48.5% PCl5(g)分解,在573K下,平衡分解率为97%,则此反应的△rHm 0。(填>,=或<)

6.某化学反应的ΔrGmθ =(-21660+54.15T)J·mol,若要使该反应的平衡常数Kθ>1,则应将温度控制在 。

7. 在石灰窑中,分解反应 CaCO3(s)== CaO(s) + CO2(g) 已达平衡,则该系统的独立组分数C = ,相数Φ= ,自由度数f = 。

8.对于U、H、S、A、G等热力学量

(a) 在绝热定容反应器中反应,过程中不变的量是 。

(b) 在373.15K和101325 Pa下,液体水气化过程中不变的量是 。

(c) 气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是 。

9.克劳修斯-克拉贝龙方程的表达式为 。它是热力学第二定律对纯物质 两相平衡的应用。

10. 已知298.15K时,反应2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g)的Kθ(298.15)=1.17×1080,假设此反应的ΔrCp,mθ=0,ΔrHmθ=-483.64 KJ·mol-1。则Kθ(T)=1.29×1020时所对应的反应温度T= k

三、计算题(共60分)

1.(本题12分)已知1 molCaCO3(s)在900℃、po下分解为CaO(s)与CO2(g)时吸热178 kJ。计算此过程的Q、W、△U、△H。

2.(本题12分)苯的正常沸点为353 K,此时

(C6H6,353K)=30.77 kJ·mol-1。现将353 K、

下的1 mol液态苯向真空恒温蒸发为同温同压下的苯蒸气(可视为理想气体),试计算:(1) 此过程中苯吸收的热和所做的功;(2)

(C6H6)及

;(3) 在298.15K时苯的饱和蒸气压。

3.(本题12分)计算在1473K时固态FeO的分解压力,分解反应为FeO === Fe(s)+1/2O2。已知此反应的△rCp,mo = -3.2J·K-1,在298K时此反应的△rHmo = 268.8 KJ·mol-1,△rSmo=70.88 J·K-1·mol-1

4. (本题12分) 298.15 K时,将2 g某化合物溶于1 kg水中的渗透压与在298.15 K将0.8 g葡萄糖(C6H12O6)和1.2 g蔗糖(C12H22O11)溶于1 kg H2O中的渗透压相同。(1)求此化合物的摩尔质量;(2)此化合物溶液的蒸气压降低多少?(3)此化合物溶液的冰点是多少?(已知298.15 K水的饱和蒸气压为3.168 kPa,水的冰点降低常数

=1.86 mol-1·kg·K) 。

5. (本题12分) A的熔点为923 K,AB2熔点为1 418 K,B的熔点为1 725 K。A2B无熔点,但在1 043 K分解成AB2及含B 50% 的液体,在783 K(含B25%)及1 353 K(含B89%)有两个低共熔点。各固相互不相溶,(1)试作出A—B系相图,(2)标明各相区的稳定相。(各组成均为质量百分数,AB2中含B的质量百分数为:B=82.85%,A2B中含B的质量百分数为:B=54.70%)

物理化学期末考试试题答案05

一、选择题(每题2分)

1. b , 2. a , 3. b ,4. d , 5. a ,6. b ,7. c ,8. c ,9. c ,10. c 。

二、选择题(每题2分)

1、Q>0, W>0,ΔU>0,ΔH>0 。

2、Q=0, W=0,ΔU=0,ΔH>0 ,ΔS>0

3、ΔU=0,ΔS=nRlnV2/V1

4、65×10-3 kg ·mol-1

5、ΔrHm>0

6、400k以下

7、C=2、Φ=3、f=1

8、(a)U (b)G (c)S

9、

;l-g、s-g两相平衡

10、1020k

三、 计算题

1、 :此反应为恒温恒压下的化学反应

CaCO3(s)→ CaO(s) + CO2(g)(2分)

∵过程中没做非体积功

∴Qp=ΔH=178 KJ(3分)

W=-PΔV=-P(V产物-V反应物)=-PVco2=-nRT

=-8.314×1173=-9.75 KJ(4分)

ΔU=Q+W=168.25 KJ(3分)

(若解题思路正确,公式用对可适当给分)

2、 :(1)W=0, ΔH=30.77 KJ

Q=ΔU=ΔH- P(Vg-Vl)=ΔH-RT=30770-8.314×353=27835.16J

ΔS=30770/353=87.18 J·k·mol

ΔG=0 ,ΔA=-RT=-8.314×353=-2.935 KJ(6分)

(2)

P2=17961Pa(6分)(若解题思路正确,公式用对可适当给分)

3、 △rHmo(T2)=△rHmo(T1)+∫T1 T2ΔrCp,mdT

=268.8×103-3.2×(1473-298)=265040 J(2分)

△rSmo(T2)=△rSmo(T1)+△rCp,moln1473/298=70.88-3.2 ln1473/298=65.77 J·K(2分)

△ rGmo(T2)=△rHmo(T2)-T△rSmo(T2)=168161 J(2分)

△ rGmo(T2)=-RTlnKp,2o=-1/2RTlnPO2/Po(2分)

lnPO2/Po=-2△rGmo(T2)/RT2=-168161×2/8.314×1473=-27.4627(2分)

PO2/Po=1.1834×10-12

PO2=1.1834×10-10kPa(2分)

(若解题思路正确,公式用对可适当给分)

4、 解:(1)

k·kg·mol(3分)

(2)

g·mol(3分)

(3)

(3分)

P≈PA=xAPA※=3.165kPa(3分)

(若解题思路正确,公式用对可适当给分)

5、依以上数据作出Mg—Ni系相图如下:(若解题思路正确,可适当给分)

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