2022年温州大学物理化学分章选择题物理化学分章模拟试题各章练习题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆物理化学分章模拟试题第一章 热力学第肯定律及其应用一、挑选题1. 抱负气体卡诺循环的图为以下四种情形中的哪一种. 2. 1mol 单原子分子抱负气体, 从 273 K ,202.65 kPa, 经 pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa 的终态,该气体的 U 为： A 1702 J B -406.8 J C 406.8 J D -1702 J 3. Cl 2g的燃烧热为何值. A HClg 的生成热B HClO 3的生成热 C HClO 4的生成热D Cl 2g生成盐酸水溶液的热效应4. 下述说法哪一个错误. A 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应_；B 封闭体系的状态即是其平稳态C 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应D 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线二、填空题 H/ TV = J·K-1 ；1 10 mol 单原子分子抱负气体的2 对于任何宏观物质, 其焓 H 肯定 _ 内能 U 填上、 ,由于对于等温抱负气体反应,分子数增多的 H 肯定 _ U,由于_ _ ；3 在一绝热刚性容器中进行某一化学反应,该体系的内能变化为 _ ；_ ,焓变化为名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆4 如图；两条等温线的温度分别为Ta,Tb；1mol 抱负气体经过路径1231 的 W I 与经过路径 4564 的 WII 大小关系是；三、运算题1 在 293 K 的房间里有一只电冰箱 ,试问： 1如使 250 g,273 K 的水在冰箱里结冰所需的功为多少 .如电冰箱的功率为 100W, 那么 250 g 水全部结冰需要多少时间 .2 如放入250g,20的水 ,那么在冰箱里结成 273 K 的冰需要多少功 .3如放入的是 298 K 的水 ,那么冷却到 293 K 需要多少功 .已知水的凝固热为-6010 J ·mol-1,水的平均热容为 4.184 J K·-1·g-1；2 1 利用以下数据 ,运算 298 K 时气态氯化氢的 fH m ；-1NH 3aq+HClaq=NH 4Claq H 1298 K=-50.4 kJ mol·物质 298 K N H 3g HClg NH 4Clg -1 fHm/kJ ·mol-46.2 x-315 -1 solH m/kJ ·mol-35.7 -73.5 16.4 2 利用 1的结果和以下热方程式运算 1000 K 时气态 HCl 的生成焓；已知： CpH 2,g/J K·-1· mol-1 =27.8+3.4 × 10-3 T/K CpCl 2,g/J K·-1·mol-1=34.8+2.4 × 10-3 T/K CpHCl,g /J K-1· mol-1=28.1+3.5 × 10-3 T/K 四、问答题对抱负气体,试证明 dV= nR/pdT-nRT/p 2dp,并证明 pdV 不是某个函数的全微分；参考答案一、挑选题1. 答 . 2 答 3. 答 4. 答 B D D C 二、填空题1答 H/TVC VnR=208 J ·K-1 H= U+ nRT,而 为正；2答 肯定大于由于 H=U+pV；肯定大于；由于3答 0；p2V2-p1V1 4 答 WI =WII 三、运算题名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆1答 =T1/T2-T1 1 =273 K/293 K-273 K=13.65 W=- q吸/=-6108 J,t=6108 J/100 W=61 s 2 由于温度变化,因此 也在发生变化 从 293 K 的水冷到 273 K 的水需功 W1WT1=- q吸/= nCp,m293 K- T1/T1dT1W 1273K 293K293K -T 1/T nCp,md T 1-1=Cp,m293ln273/293-273-293 =250 ×4.184293ln273/293-273-293 =-747.7 J 从 273 K 的水冷到 273 K 的冰需功 W2=-6108 J 所以 W=W1+W2=-6856 J 3 由于体系温度高于环境温度,W=0 2答 1 从所给数据可写出下述热化学方程式：-1 NH 3aq+HClaq=NH 4Claq； H1=-50.4 kJ mol-1 NH 3g+aq=NH 3aq； H2=-35.7 kJ mol-1 HClg+aq=HClaq ； H3=-73.5 kJ mol-1 NH 4Cls+aq=NH 4Claq； H4=16.4 kJ mol-1 1/2N2g+3/2H 2g=NH 3g； H5=-46.2 kJ mol·mol-1 1/2N2g+2H 2g+1/2Cl 2g=NH 4Cls ； H 6=-315 kJ由 +得式：NH 3g+HClg+aq=NH4Claq； H7=-159.6 kJmol-1-得式：mol-11/2H 2g+1/2Cl 2g+NH 3g=NH 4Cls ； H8=-268.8 kJ+得式：1/2H 2g+1/2Cl 2g+NH 3g=NH 4Claq； H9=-252.4 kJmol-得：fH mHCl=-92.8 kJmol-11/2H 2g+1/2Cl 2g=HClg ；2 对于 1/2H 2g+1/2Cl 2g=HClg 在 1000 K 时的生成焓由基尔霍夫定律有：1000KCpd TfHm1000 K= fH m298 K+298K=-92 800+ =-94 773 J1000K 298K 3.23 0.6 10 dTmol-1四、问答题答 由于dVV/T dTV/p dp又由于 V=nRT/p所以 V / T p nR p , V /所以 dV=nR/pdT-nRT/p 2dp p TnRT p2pdV=nRdT-nRT/pdp 如 pdV 是状态函数,就应满意对易关系但nR /pTT nRT p/ /p·· ····· ········ ········ ····· ·1 nR/p0,nRT p / TpnR p所以 1式不成立所以 pdV 不是某个函数的全微分名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆其次章 热力学其次定律一、挑选题1. 在标准压力 p下,383.15 K 的水变为同温下的蒸气 ,吸热 Qp；该相变过程中 ,哪个关系式不能成立 . A G < 0 B H = QpC SISO < 0 D SISO > 0 2. 抱负气体在等温条件下抵抗恒定外压膨胀,该变化过程中体系的熵变 S体 及环境的熵变 S环 应为：（）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 3. 在 101 325 kPa 压力下, 1.5 mol H 2Ol 由 10 升至 50,已知 H 2Ol 的平均摩尔定压热容为 75.295 J ·K-1· mol-1,就此过程中体系的熵变为： -1A 6.48 J K·-1B 1 8225 kJ ·K-1C 78.94 J K·-1D 14.93 J K·4. 范德华气体绝热向真空膨胀后,气体的温度： A 上升 B 下降C 不变 D 无法确定二、填空题1 卡诺认为：“；” 这就是卡诺定理；2. 从热力学第 定律证明的 定理是为明白决热机的最高效率可达多少这一问题的；3. 在某些条件下 ,体系通过和外界环境不断地交换物质和能量 ,以及通过内部进行的不行逆过程,体系的无序态有可能变成有序态 ,普里高津把这样形成的有序状态称为 _,因为它的形成和维护需要 _；4. 4. 由于隔离体系的 _、_不变 ,故熵判据可以写作 _；三、运算题1 在 573.15 K 时,将 1 mol Ne（可视为抱负气体）从 1000 KPa 经绝热可逆膨胀到 100 kPa；求 Q,W, U, H, S, Siso 和 G；已知在 573.15 K,1000 kPa 下 Ne 的摩尔熵 Sm=144.2 J·K-1·mol-1；2 将 400 K 和 101 325 kPa 的 1 mol 某液态物质向真空容器中汽化成 400 K ,101 325 kPa的气态物质（可视为抱负气体）,已知此条件下该物质的标准摩尔汽化热为 16.74 kJ ·mol-1；1 运算该过程的 vapS总, vapF, vapG ；2 vapS总,vapF, vapG 是否均可用来判别这一过程的方向？并表达理由,其判定结果如何？四、问答题名师归纳总结 已知： pVm= RT + Bp,式中 B 与温度有关,试证明： Um/ Vm T = RT 2/Vm- B 2dB/dT并再写出 Sm/ VmT, Sm/ p T 和 H m/ pT的表达式第 4 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆参考答案一、挑选题1. 答 C 2. 答 （C）3. 答 D 4. 答 B 二、填空题1答 全部工作在同一高温热源与低温热源之间的热机,其效率都不能超过可逆机；2. 答 二 卡诺3. 答 耗散结构 消耗能量4. 答 U; V; N1,N2, ···dSU,N 0 三、运算题1 答 因该过程为绝热可逆过程,故Q=0, S=0 T2=T1expR/Cp,mln p2/p1=228.2 K W=- U=nCV,mT1-T2=4.302 kJ U= -4.302 kJ H=nCp,mT2-T1= -7.171 kJ S环境=0 Siso= S+ S 环境=0 F= U-nSmT2-T1=45.45 kJ G= H-nSmT2-T1=42.58 kJ 2答 1可通过可逆过程进行运算；K-1·vapG = 0；vapS = n vapH m/T = 41.85 JvapF = vapG -vappV = -nRT = -3.3256 kJ S环= Q环/T = - vapU/T = - vapF-T-1= -3.354 kJ K·-1 vapS 总= vapS + vapS 环= 8.31 J K·vapS/T2 可用 vapS总判别；由于 vapS总> 0,故过程不行逆；题意为封闭体系的恒温过程,故可用vapF 判椐,因W = 0 所以vapF < 0,过程不行逆；因过程不恒压,不能用vapG 来判别；四、问答题名师归纳总结 答 U/VT = Tp/TV- p第 5 页,共 33 页由状态方程算出p/TV,代入上式得U/VT = RT 2/Vm- B 2d B/dT S/VT = p/TV2dB/dT = R/Vm- B + RT/Vm- BS/pT = -V/Tp= -R/p - dB/dT H/pT = V - TV/Tp = B - TdB/dT - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆第三章 统计热力学基础一、挑选题1. 一个体积为 V、粒子质量为 m 的离域子体系, 其最低平动能级和其相邻能级的间隔是： A h 2/8mV 2/3 B 3h 2/8mV 2/3 C 4h 2/8mV 2/3 D 9h 2/8mV 2/3 2. 在 298.15 K 和 101.325 kPa 时,摩尔平动熵最大的气体是： A H2 B CH 4C NO D CO 23. 已知 I2g的基本振动频率 =21 420 m-1, kB=1.38× 10-23 J K-1, h=6.627 × 10-34 J s, c=3×10 8 m s-1, 就 I2g 的 振 动 特 征 温 度 v 为： A 2.13× 10-14 K B 1.03× 10-8 K C 308.5 K D 3.23× 10-3 K 4. 假定某原子的电子态有两个主要能级,即基态和第一激发态,能级差为 1.38 10-21 J,其余能级可以忽视,基态是二重简并的；就在 100 K 时,第一激发态与基态上的原子数之比为： A 3 B 0.184 C 1 D 0.01 二、填空题1 玻耳兹曼统计的基本假设是 _ ；2. 一个分子的配分函数 q 在肯定近似条件下可以分解为彼此独立的各种运动形式的配分函数的 _ ,即 q 等于 _ ；3. I2分子的振动能级间隔为 0.43× 10-20 J,在 25时,某一能级与其较低能级上分子数的比值 Ni+1/Ni= _ ；4. 当 Cl 2第一振动激发态的能量等于 kT 时,振动对配分函数的奉献变得很重要；此时的温度为；（已知振动特点温度 =801.3 K ）三、运算题名师归纳总结 1 HCl 分子的质量m=60.5410-27 kg, r=15.24 K , v=4302 K ；对 T=298 K, V=24 dm3第 6 页,共 33 页的 HCl 抱负气体,请分别求算分子占据平动、转动、振动基态及第一激发能级上的概率；k=1.381023JK1, h=6.6261034Js 22 对 N 个单原子氟抱负气体,在 1000 K 下试验测得它在电子基态、第一激发态和其次激发态的简并度和能谱分别为：g0= 4, g1= 2,g2= 6, 0= 0, 1= 4.04× 10 4 m-1, 2= 1.024× 10 7 m-1,略去其它更高的能级,运算电子在这三个能级上的分布数；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆四、问答题对于纯物质的抱负气体,请证明：H = NkT 2 lnq/ Tp参考答案一、一、挑选题1. 答 B 2. 答 D 3. 答 C 4. 答 B 二、填空题1答 基本假定是： 1 粒子之间彼此独立无关2 等概率定理3 玻耳兹曼熵定理2. 答 乘积；qt.qv.qr.qe.qn 3. 答 Ni+1/Ni= exp- /kT = 0.352 4. 答 1202 K 对第一振动激发态三、运算题名师归纳总结 1 答 分子占据能级 i的概率为PiNigiexpi/kT第 7 页,共 33 页Nq平动基态 ,t83 h2/3, gt 0 =1, qt2 mkT3/2V0mV2h2Ptgtexpt/kT0 . 350010310tqt6h2gt 1 =3 平动第一激发态18 mV2/3, Ptgtexpt/kT.1 051110311q t转动Prgrexpr/kT1T1r0 . 051000q rqr/Pr0 . 13911振动Pv1expv/T0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆Pvv g 1expv/kT5 . 410711q v2答 由于= 1/ = /c = h /hc = /hc1/kT/ qe 2/kT/ qe所以 qe= g0exp-0/kT + g1exp-1/kT + g2exp-2/kT = 5.118 电子在基态上分布分数为：N0/N = g0/qe= 0.782 电子安排在第一激发态上分布分数为：N1/N = g1exp- = 0.218 电子安排在其次激发态的分布分数为：N2/N = g2exp-四、问答题 0 答 对于纯物质抱负气体 H=U+pV=NkT 2 lnq/ TV+NkTdlnq= lnq/ TVdT+ lnq/ VTdV dV= V / TpdT+ V/ pTdp 所以 dlnq= lnq/ TV+ lnq/ VT V/ TpdT + ln q/ V T V/ pTdp lnq/ Tp= ln q/ TV + lnq/ V T V / Tp所以 H=NkT= lnq/ TV +p/NkT Nk/p = lnq/ TV +1/T 2 lnq/ TV - 1/ T+NkT=NkT2 lnq/ Tp第四章溶液一、挑选题1. 恒温、恒压下,形成抱负溶液混合物时:mixV0; mixH0; mixU0; mixS0；（填> ,< , = ） 66.62 kPa；2. 已知 373 K 时液体 A 的饱和蒸气压为133.24 kPa,液体 B 的饱和蒸气压为设 A 和 B 形成抱负溶液 ,当 A 在溶液中的摩尔分数为0.5 时 ,在气相中 A 的摩尔分数为：A 1 B 1/2 C 2/3 D 1/3 3. 当溶液中溶质浓度采纳不同浓标时,以下说法中哪一个是正确的；（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同名师归纳总结 4. 依据下图所示 ,在逸度组成图中当溶液组成为xBx1时,下面诸表示式中错误选项： 第 8 页,共 33 页A mc = fB*xBB md= fB*a C ms mh=xAD me = kxaxB- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆一、一、填空题1 所谓正偏差溶液是指在不同分子间的引力弱于同类分子间的引力 ,故分子逸出液面的倾向增加 ,此时 pA_pA *xA, mix V_0 , G_0； 填 > , =, < 2. 288 K 时,1 mol 氢氧化钠溶在 4.559 mol 水中所形成的溶液的蒸气压为 596.5 Pa,在该温度下纯水的蒸气压为 1705 Pa,该溶液中水的活度为 _,水在溶液中和纯水中的化学势之差为 _,以纯水为参考态；3. 液体 A 和 B 可形成抱负液体混合物；在外压为 101 325 Pa 时,该混合物于温度 T 沸腾,该温度下 p A 为 40 kPa,p B 为 120 kPa, 就在此平稳状态下,液相组成为 xB= ; xA= ；4. 298 K 时,纯碘 I2,固在水中的溶解度为 0.001 32 mol dm-3,今以 1 mol ·dm-3 浓度的 I2的水溶液为参考态 ,并假设此溶液中 I2 遵守亨利定律 ,就在此参考态时 I 2 的摩尔生成 Gibbs 自由能为 _；三、运算题1 在 293.15 K 时,某有机酸在水中和乙醚中安排系数为 0.4；1 将该有机酸 5× 10-3 kg 溶于 0.100 dm 3 水中 ,如每次用 0.020 dm 3乙醚萃取 ,连续萃取两次 所用乙醚事先被水饱和 ,因此萃取时不会有乙醚溶于水 ,求水中仍剩有多少 kg 有机酸. 2 如一次用 0.040 dm 3 乙醚萃取 ,问在水中仍剩有多少有机酸 . 2. 纯洁的氮以足够慢的速率通过一由 3.0 g 非挥发性有机物液后 ,再通过纯苯 ,此时得知溶液减轻了 2.1540 g,同时苯减轻了量；已知苯的摩尔质量为 0.078 kg mol-1；四 问答题2溶于 200 g 苯1构成的溶 0.0160 g,求该有机物的分子1 液体 A 和 B 可形成抱负液态混合物；把组成为yA=0.400 的二元蒸气混合物放入一带有活塞的气缸中进行恒温压缩；已知该温度时p A 和 p B 分别为 40 530 Pa和 121 590 Pa ；（1）运算刚开头显现液相时的蒸气总压；（2）求 A 和 B 的液态混合物在上述温度和101 325 Pa 下沸腾时液相的组成；名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆参考答案一、挑选题1. 答 = ； = ；=；> 2. 答 B 3. 答 4. 答 （D）D 二、填空题1. 答 >, >, >, >. 2. 3. 答 p=pA+pB- pAxB101 325=40 000+120 000-40 000 xBxB=0.767 xA=0.233 4. 答 16 427 Jmol-1三、运算题1答 设在 V1溶液中含溶质的质量为m,如萃取 n 次 ,每此都用 V2 新奇溶剂 ,就最终原溶液中所剩溶质的量 mn为：nmn=mKV 1/KV1+V21 m2=5× 10-3kg0.4× 0.100 dm 3/0.4× 0.100 dm 3+0.020 dm 3 2=2.22× 10-3 kg 2 m1=5× 10-3 kg0.4 × 0.100 dm 3/0.4× 0.100 dm 3+0.040 dm 3 =2.5× 10-3 kg V, , 2. 答 通过溶液后 ,苯在气相中的分压为 p1,即为溶液中溶剂的蒸气分压；再通过纯苯后苯在气相中的分压就是苯在该浓度下的饱和蒸气压 p1 * ,设最终出口处气体总体积为气体总压为p；p1=m1/M 1RT/V=2.1540 g RT/M 1V p1 * = m1+m2/M 1RT/V=2.1540+0.0160 RT/M 1V p1/ p1 *=2.1540/2.1540+0.0160=0.9926 依据 Raoult's 定律： p1=p1 *x1 x1=0.9926 x2= 1-x1= 0.007 373 x2= 3.0/M 2/3.0/ M 2+200/78 = 0.007 373 -1 M 2= 0.157 kg mol四、问答题名师归纳总结 . 答 （ 1）p Bpy B第 10 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆ppB/y BpBxB/y B121590 x B/0 . 60ppApBpAx B40530 12159040530 xB联立（ 1）,（2）式解得：x B0 . 3336 ;p67583 . 8Pa（2）10132540530 12159040530 x Bx B0 . 750x A0 . 250第五章相平稳一、挑选题1. 二级相变听从的基本方程为： （A）克拉贝龙方程（B）克拉贝龙克劳修斯方程（C）爱伦菲斯方程（D）以上三个方程均可用2. 硫酸与水可形成 H 2SO4·H2O s 、H 2SO4· 2H2O s 、H 2SO4·4H 2O s 三种水合物 , 问在 101 325 Pa 的 压 力 下 , 能 与 硫 酸 水 溶 液 及 冰 平 衡 共 存 的 硫 酸 水 合 物 最 多 可 有 多 少 种 . A 3 种 B 2 种 C 1 种 D 不行能有硫酸水合物与之平稳共存；3. NaCl 水溶液和纯水经半透膜达成渗透平稳时,该体系的自由度是： A 1 B 2 C 3 D 4 4. 当乙酸与乙醇混合反应达平稳后,体系的独立组分数C 和自由度f 应分别为 : A C= 2 ,f= 3 B C= 3 ,f= 3 C C= 2 ,f= 2 D C= 3 ,f= 4 二、填空题1二级相变的特点是: , , ,和；2. 在二级相变过程中：0,S0；3. 当由 A 和 B 组成的二组分溶液的沸点和露点冷凝点 相合时只有在：；名师归纳总结 4. 相律与质量作用定律所争论的对象虽然都是平稳体系, 但相律只能对体系作出第 11 页,共 33 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆的表达；例如相律可以确定有几个能对复杂系统中的相平稳发生影响, 但相律却不能告知我们这些数目详细代表哪些或哪些；三、运算题1 由试验得酚 -水体系的数据列于下表：表中w 1 , w 2 分别代表酚在水层和酚层中的质量分数；（1）依据表中数据绘制 T-x 图；（2）确定临界溶解温度和临界浓度；（3）如在 312.0 K 时,将 50 g 水和 50 g 酚混合,达平稳后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？2.298 K ,p时 , NH4SO4 - Li2SO4 - H2O 三组分体系相图如下, 坐标为质量分数；1 写出其复盐及水合盐的分子式；2 指出各部分存在的相；3 如将组成相当X , Y , Z 点所代表的物系在该温度下分别恒温蒸发, 就最先析出何种晶体； 已知 M rLi 2SO4为 110 四、问答题下图是依据试验结果而绘制的白磷的相图；试争论相图中各面、线、点的含义；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆参考答案一、挑选题1. 答：（C）2. 答 C 3. 答 C 4. 答 C 二、填空题1. 答 相变 H=0 , 相变 V=0 , Cp,1 Cp,2 , 1 2 ,和 K 2=K 1 =1/V V/ T , x=-1/ V V/ pT 2. 答： =、= 3. 答： A 和 B 能具有共沸混合物,且组成恰好为其共沸组成时；4. 答 定性 因数 变量 相三、运算题1 答：（ 1）依据题给数据,绘制相图如下；C6H 5OHH 2Ow C6H 5OH（ 2）T=339.1K ,组成w酚035（ 3）依据杠杆规章求得：m 酚层质量 =71.8 g m 水层质量 =28.2 g 2答 m1 水层中水的质量=26.0 g （ 2 分）m2 水层中酚的质量=2.2 g 1 M H2O=0.018 kg mol-1；MLi 2SO4=0.110 kg molwH 2O=0.018 kg mol-1/0.110 kg mol·-1+0.018 kg-1-1 mol-1 mol=0.141=14.1 % 所以 水合盐为： Li 2SO4·H2O mol-1/0.132 kgmol·-1+0.018 kg同理： WNH 42SO4=0.132 kg=54.5 % 所以 复盐为： NH 42SO4· Li 2SO42 各区存在的相： 为不饱和溶液的单相区； 为 s1与其饱和溶液的两相区； 为 s1, s1·s2和组成为 F 的饱和溶液的三相共存；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 33 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆 为 s1·s2与其饱和溶液的两相区； 为 s1·s2, s2·H 2O 和其饱和溶液 E 三相共存