物理化学模拟试题及其规范标准答案(10套).doc
.*物理化学模拟试题(1) (试卷共4页,答题时间120分钟)题号一二三四五总分统分人复核人得分得分阅卷人一、选择题(每小题 20 分,共 2 分。请将答案填在下面的表格内)题号1 2 3 4 5 6 78910答案1、盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,主要原因是 ( )A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足C. 很少下雨的原因 D. 渗透压的存在使农作物水分倒流2、已知Cu的相对原子质量为64,用0.5法拉第电量可从CuSO4溶液中沉淀出Cu ( )。A. 16g B. 32g C. 64g D. 128g3、在298K、无限稀释的水溶液中,摩尔电导率最大的是 ( )A. La3+ B. Mg2+ C. NH4+ D. H+ 4、273 K,10标准大气压下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为(l) 和(s),两者达到平衡时,其关系为( )A (l) (s) B (l) = (s) C (l) G B 3. , 4. 2.866 kJmol-1 ,不能自发进行5. HCl在水溶液中以H+和Cl-的形式存在6. 恒温恒压且; 7. 低于430K8. 生成CO和H2O,不变9. 低共熔点,低共熔混合物10. 3716Jmol-1三、 选择题(每题2分,共20分)1. (1)2. (4)3. (2)4. (4)5. (4)6. (2)7. (3)8. (3)9. (3)10. (3)三、计算题(5小题,每小题12分,共60分)。1. 解:在1000K1200K范围内,可认为反应的为一定值。答案略为:(1)由反应等温式,2. 解:(1)因 代入数值,得(2)把转动惯量及对称数,得(3)振动频率及各数值代入,得(4)(5)3. 解:(1)已知葡萄糖摩尔质量,由题意,得则该化合物摩尔质量为故其相对分子质量为251.4。(2)所以该溶液的冰点为t=0.0148。(3):4. 解:(1)相图和存在的相见下图。(2)相数和自由度变化见下图右侧。5. 解:等温下,一个封闭体系所做的最大功等于Helmholz自由能的减少,(Wmax)T=F。等温等压下,一个封闭体系所做的最大非膨胀功等于Gibbs自由能的减少,(Wf, max)T, p=G。所以要求等温下的最大功和等温等压下的最大非膨胀功,即求算F和G。设计可逆途径:(1)(2) 物理化学模拟试题(4)题号一二三总分分数阅卷人四、 填空题(每题2分,共20分)11. 已知298.15K时CH4(g)的那么此温度下CH4(g)的=_12. 下列过程中,哪一种状态函数(U,H,S,A,G)的改变量为零?(1) 实际气体的节流膨胀过程,_(2) H2和Cl2在绝热钢瓶中发生反应生成HCl,系统温度上升,_ 。13. 在过饱和溶液中,溶质的化学势比同温同压下纯溶质的化学势_(填入高、低或相同)。14. 对于理想稀溶液来说,_遵守拉乌尔定律,而_遵守亨利定律。15. CO2分子的平动、转动、振动自由度分别为_、_、_。7. 在某温度下,已知,达到平衡时,当空气中水蒸气的压力时,反应向_进行。8. 在温度、压力恒定的条件下,向反应系统:C6H5C2H5(g)= C6H5C2H3(g)+H2(g),加入惰性气体,C6H5C2H5的转化率会_。11. FeCl3(s)和H2O(l)能形成 FeCl36H2O(s), 2FeCl3 7H2O(s), 2FeCl3 5H2O(s), FeCl32H2O(s)四种水合物,则该系统的独立组分数C为_,在恒压条件下最多可能平衡共存的相数为_。12. 在二组分系统具有最大正(或负)偏差的温度-组成图中,最高(或低)点的温度为_,该组成对应的混合物称为_,其组成随_而变。对于这个系统,精馏时得到的是_。二、选择题(每题2分,共20分)1. 1mol单原子理想气体从298K、202.65kPa分别经历(1)等温、(2)绝热、(3)等压三种途径可逆膨胀到体积为原来体积的二倍,所做的体积功分别为W1、W2、W3,三者关系为: ( )(1)W1W2W3 (2) W2W1W3(3)W3W2W1 (4)W3W1W22. 用力迅速推动气筒活塞而压缩气体,若看作绝热过程,则过程熵变为: ( )(1)大于零 (2)等于零(3)小于零 (4)不能确定3. 在温度、压力恒定条件下,设A(l)和B(l)混合形成理想溶液,则有:( ) (1) (1) (2) (3) (4) 4. 关于沸点升高常数的讨论,下列哪一条是正确的? ( )(1)Kb的数值与溶质的性质、与溶剂的性质有关。(2) Kb的数值只与溶剂的性质有关,与溶质的性质无关。(3)Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关,且与温度有关。(4)Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关,且与温度无关5. 在T、p恒定条件下,化学反应达到平衡时,下列式子何者不一定正确?( )(1) (2)(3) (4)6. 和能形成四种固体水合物: 、,该液固系统平衡时共存的最大相数为: ( )(1)2 (2)3 (3)4 (4)57. 在二组分系统恒温或恒压相图中,系统点与相点一致的是 ( )(1)单相区 (2)两相平衡区(3)三相线 (4)不存在8. 设373K时,液体A的饱和蒸气压为133.3kPa, 液体B的饱和蒸气压为66.66kPa。若A和B 完全不互溶,当2molA和3molB在恒温下构成双液系时,系统的蒸气压为 ( ) (1)66.66kPa (2)133.3kPa (3)199.96kPa (4)266.66kPa9. 独立子系统任一能级的能量,可表示为五种运动形式的能量的代数和,其中这五种运动形式的能量大小次序为:( ) (1) (2)(3) (4)10. 在温度117237C区间得出甲醇脱氧反应的平衡常数与温度的关系为:。该反应在此温度区简的为:( ) (1)-88.082kJmol-1 (2) 88.082kJmol-1 (3)-38.247 kJmol-1 (4)38.247 kJmol-1三、计算题(5小题,每小题12分,共60分)。1. 473K时反应2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)的离解压力为137.8kPa。今若将Ag2O(s)固体放在圆筒中,设圆筒上有一理想活塞,活塞上的外压力为127.8 kPa,环境温度为473K。求此情况下1mol Ag2O(s)分解为O2(g)及Ag(s)时的以及它对环境所作的功。2. 已知N2(g)基态的振动频率,转动惯量。试计算:(1) N2(g)的振动特征温度;(2) N2(g)的转动特征温度。3. 两种挥发性液体A和B混合形成理想液体混合物。某温度时液面上的蒸汽压为5.4104Pa,气相中A的物质的量分数为0.45,液相中为0.65。试计算次温度时纯A和纯B的蒸汽压。4. 丙烷和正丁烷在一个标准压下的沸点分别为231.1K和272.7K,其蒸汽压数据如下:T/K242.0256.9P/kPa丙烷157.9294.7正丁烷26.352.9二液混合可得理想溶液。用以上数据作出该体系的温度物质的量分数相图,并指出各区域存在的相及自由度。5. 在一个带活塞的容器中(设活塞无摩擦、无质量),有氮气0.5mol,容器底部有一密封小瓶,瓶中有液体水1.5mol。整个体系温度由热源维持在373.2K,压力为1atm。今使小瓶破碎,在维持压力为1atm下水蒸发为水蒸气,终态温度为373.2K。已知水在373.2K,1atm下的蒸发热为40.67kJmol-1,氮气和水蒸气均按理想气体处理。求此过程中的Q,W,U,H,S。物理化学模拟试题(5)题号一二三总分分数阅卷人五、 填空题(每题2分,共20分)16. 已知298.15K时CH4(g)的那么此温度下CH4(g)的=_17. 实际气体经节流膨胀后的,若想利用节流膨胀达到制冷的目的,要求节流膨胀系数。18. 在过饱和溶液中,溶质的化学势比同温同压下纯溶质的化学势_(填入高、低或相同)。19. 化学势作为过程自发方向和限度的判椐,其适用条件为_.5. 已知下,C(石墨)C(金刚石)的,则。在此条件下该反应_进行。6. CO2分子的平动、转动、振动自由度分别为_、_、_。7. 298K时,1mol理想气体的平动内能近似为_。8. 在某温度下,已知,达到平衡时,当空气中水蒸气的压力时,反应向_进行。9. FeCl3(s)和H2O(l)能形成 FeCl36H2O(s), 2FeCl3 7H2O(s), 2FeCl3 5H2O(s), FeCl32H2O(s)四种水合物,则该系统的独立组分数C为_,在恒压条件下最多可能平衡共存的相数为_。10. 已知反应的,若升高温度,则有利于_,若维持体系压力不变,加入惰性气体,使总压增加,则平衡 _。二、选择题(每题2分,共20分)1. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,市内的平均温度将如何变化? ( )(1) 升高 (2)降低 (3)不变 (4)不能确定2. 1mol单原子理想气体从298K、202.65kPa分别经历(1)等温、(2)绝热、(3)等压三种途径可逆膨胀到体积为原
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物理化学
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10
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物理化学模拟试题(1)
(试卷共4页,答题时间120分钟)
题号
一
二
三
四
五
总分
统分人
复核人
得分
得分
阅卷人
一、选择题(每小题 20 分,共 2 分。请将答案填在下面的表格内)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1、盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,主要原因是 ( )
A. 盐碱地的土壤有毒 B. 使农作物肥料不足
C. 很少下雨的原因 D. 渗透压的存在使农作物水分倒流
2、已知Cu的相对原子质量为64,用0.5法拉第电量可从CuSO4溶液中沉淀出Cu ( )。
A. 16g B. 32g C. 64g D. 128g
3、在298K、无限稀释的水溶液中,摩尔电导率最大的是 ( )
A. La3+ B. Mg2+ C. NH4+ D. H+
4、273 K,10标准大气压下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为μ(l) 和μ(s),两者达到平衡时,其关系为( )
A μ(l) >μ(s) B μ(l) = μ(s) C μ(l) < μ(s) D不能确定
5、在温度、压力恒定条件下,设A(l)和B(l)混合形成理想溶液,则有:( )
A.
B.
C.
D.
6、在302K时,A→B过程△H=-102kJ,△S=-330 JK-1,可判断该过程:
A.自发 B.非自发 C.平衡 D.无法判断
7、对反应CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (g),若压力增大1倍,则将发生:
A.平衡向右移动 B.平衡向左移动 C.不改变平衡 D.反应进行到底
8、如果其它条件系统,沉淀在电池阴极的物质的量正比于:
A. 阴极表面积B. 通过电池的电荷量C. 溶液中电解质浓度D. 电极间距离
9、下列函数中为强度性质的是:( )
A S B (G/p)T C (U/V)T D CV
10、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )
A 可以从同一始态出发达到同一终态
B 从同一始态出发,不可能达到同一终态
C 不能断定A、B中哪一种正确
D 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定
得分
阅卷人
二、填空题(每小题 2 分,共 20 分)
1、对于一个U、V、N一定的系统,任何一种分布都必须满足的两个条件是
和
2、25℃时某KCl溶液中,如果K+迁移数为0.490,则Cl-迁移数为____。
3、在所有的偏摩尔量中,以偏摩尔吉布斯自由能最为重要。它有个专门名称叫______。
4、在水的相图中,三相点的在自由度=______。
5、由N个分子组成的理想气体系统,具有微态数最多的分布在统计热力学中叫 分布。
6、混合理想气体中组分B的化学势uB与温度T及组分B的分压PB的关系是uB= ,其标准态选为 。
7、某理想气体,等温(25℃)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时,吸热9414.5 J,则此气体的物质的量为 摩尔。
8、在石灰窑中,分解反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)已达平衡,则该系统的组分数C= ,自由度f= 。
9、主要决定于溶解在溶液中粒子的数目,而不决定于这些粒子的性质的特性叫________。
10、理想气体恒温可逆压缩,ΔU 0,ΔH 0。
得分
阅卷人
三、计算题(每题 12 分,共 60 分)
1、计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG:
He (101.325 kPa,473 K)He (101.325 kPa,673 K),
已知:Cp, m [He(g)] = (5/2)R ,473K 时 [He(g)] = 135.1 JK-1mol-1 。
2、两液体A, B形成理想液体混合物。在320 K,溶液I含3 mol A和1 mol B,总蒸气压为:5.33104 Pa。再加入2 mol B 形成理想液体混合物II,总蒸气压为 6.13104 Pa。
(1) 计算纯液体的蒸气压 p A*,pB*;
(2) 理想液体混合物I的平衡气相组成 yB;
(3) 理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm。
3、3H2+ N2= 2NH3在 350℃的Kp= 6.81810-8(kPa)-2,并设与压力无关,从3:1的 H2,N2混合物出发,在 350℃下要获得物质的量分数为 0.08 的 NH3,压力至少要多大?
4、乙烯的蒸气压与温度的关系可写为
。试求乙烯在正常沸点169.3K时的蒸发热。
5、某水溶液含0.100 moldm-3KCl和0.200 moldm-3,若K+、Rb+和Cl-离子的摩尔电导率分别是74 Scm-1mol-1、40 Scm-1mol-1和76 Scm-1mol-1,试求该溶液的电导率是多少?
一、选择题(每小题 20 分,共 2 分。请将答案填在下面的表格内)
1、D 2、A 3、D 4、B 5、A 6、A 7、C 8、B 9、C 10、B
二、填空题(每小题 2 分,共 20 分)
1、
2、0.510
3、化学势
4、0
5、最概然(最可几)
6、,温度为T、压力为标准压力下B的化学势。
7、Q=W=nRTln(V2/V1),n=2 mol
8、C=2,f=2
9、依数性
10、=,=
三、计算题(每题 12 分,共 60 分)
1、ΔH = Cp,m dT = 4.157 kJ (4分)
ΔS = Cp,m /T)dT = nCp,m ln(T2/T1)
= 7.3 JK-1 (4分)
S2= ΔS + S1= 142.4 JK-1 (2分)
ΔG =ΔH -Δ(TS) = ΔH - T2S2+ T1S1
= -27.780 kJ (2分)
2、(1) p = p*AxA+ p*BxB
5.33104 Pa = 0.75 p*A+ 0.25 p*B ------------- (1)
6.13104 Pa = 0.5 p*A+ 0.5 p*B ------------- (2)
联立 (1) 式与 (2) 式得:
p*A= 4.53104 Pa p*B= 7.73104 Pa (3分)
(2) yB(I) =p*BxB(I)/p(I) = 0.36 (3分)
(3)lnxB = -5984 Jmol (3分)
3、[答] 3H2(g) + N2(g) = 2NH3(g) (2分)
平衡时:3 mol-3n 1 mol-n 2n
= 4 mol- 2n (2分)
2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (3分)
故 x(H2) = 0.69 x(N2) = 0.23 (2分)
Kp =(xp)2/(xp)3(xp)= 6.81810-8 kPa2
解得 p = 1115 kPa (3分)
4、解:由lnp~T关系式得
(3分)
与比较,(2分)
得T=169.3K时,为(4分)
(3分)
5、由题给的数据可分别求出两电解质的摩尔电导率:
Λm(KCl)=Λm(K+)+Λm(Cl-)=(74+76)Scm2mol-1
=1.5010-2 Sm2mol-1=150 Scm2mol-1 (2分)
Λm(RbCl)=Λm(Rb+)+Λm(Cl-)=(40+76)Scm2mol-1
=1.1610-2 Sm2mol-1=116 Scm2mol-1 (2分)
两电解质的电导率分别为:
(KCl)= m(KCl)c=1.5010-20.10010-3Sm-1
=1.50Sm-1 (3分)
(PbCl)= m(PbCl)c=1.1610-20.20010-3Sm-1
=2.32Sm-1 (3分)
=(KCl)+(PbCl)=3.82 Sm-1=3.8210-2 Scm-1=0.382 Sdm-1 (2分)
物理化学模拟试题(2)
(试卷共4页,答题时间120分钟)
题号
一
二
三
四
五
总分
统分人
复核人
得分
得分
阅卷人
一、选择题(每小题 20 分,共 2 分。请将答案填在下面的表格内)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
1、电解质溶液的正负离子迁移数之和 ( )
A. 等于1 B. 大于1 C. 小于1 D. 不确定
2、对反应CH4 (g) + 2O2 (g) = CO2 (g) + 2H2O (g),若压力增大1倍,则将发生:
A.平衡向右移动 B.平衡向左移动 C.不改变平衡 D.反应进行到底
3、理想气体等温过程的ΔF ( )
A >ΔG B <ΔG C =ΔG D 不能确定
4、硫酸与水可形成H2SO4H2O(s)、H2SO42H2O(s)、H2SO44H2O(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 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。
5、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,氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为: ( )
A 4 B 0.5 C 2 D 1
6、在一定温度和压力下,对于一个化学反应,能用以判断其反应方向的是 ( )
A ΔrG B Kp C ΔrGm D ΔrHm
7、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:( )
A 可以从同一始态出发达到同一终态
B 从同一始态出发,不可能达到同一终态
C 不能断定A、B中哪一种正确
D 可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定
8、在302K时,A→B过程△H=-102kJ,△S=-330 JK-1,可判断该过程:
A.自发 B.非自发 C.平衡 D.无法判断
9、如果其它条件系统,沉淀在电池阴极的物质的量正比于:
A. 阴极表面积B. 通过电池的电荷量C. 溶液中电解质浓度D. 电极间距离
10、下列函数中为强度性质的是:( )
A S B (G/p)T C (U/V)T D CV
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二、填空题(每小题 2 分,共 20 分)
1、化学位mB就是 B 物质的偏摩尔 ___________
2、N2(g),O2(g) 体系中加入一种固体催化剂,可生成几种气态氮的氧化物,则体系的自由度为 。
3、完全互溶的二组分溶液,在 xB= 0.6 处平衡蒸气压有最高值,将 xB=0.4 的溶液进行精镏,塔顶将得到 ___________ 。
4、某理想气体,等温(25℃)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时,吸热9414.5 J,则此气体的物质的量为 摩尔。
5、由N个分子组成的理想气体系统,具有微态数最多的分布叫 分布。
6、在水的相图中,三相点的在自由度=______。
7、对于理想稀溶液来说,________遵守拉乌尔定律,而_______遵守亨利定律。
8、在强电解质的稀溶液中摩尔电导率∧m随浓度的增加而 ;电导率κ随浓度的增加而 。
9、混合理想气体中组分B的化学势uB与温度T及组分B的分压PB的关系是uB= ,其标准态选为 。
10、UF6(S)的蒸气压与温度的关系式为:ln(P/Pa)=29.416-5894.6T-1(T的单位取K),则其平均升华热为 KJmol-1。
得分
阅卷人
三、计算题(每题 12 分,共 60 分)
1、两液体A, B形成理想液体混合物。在320 K,溶液I含3 mol A和1 mol B,总蒸气压为:5.33104 Pa。再加入2 mol B 形成理想液体混合物II,总蒸气压为 6.13104 Pa。计算纯液体的蒸气压 p A*,pB*。
2、乙烯的蒸气压与温度的关系可写为
。试求乙烯在正常沸点169.3K时的蒸发热。
3、某分子的两个能级的能量值分别为和,相应的简并度为g1=3和g2=5。试求该分子组成的体系中,分别数之比N1/N2在(1)300K时和(2)3000K时各为多少?
4、在298K时,浓度为0.01moldm-1的CH3COOH溶液在某电导池中测得电阻为2220Ω,已知该电导池常数为36.7m-1。求在该条件下CH3COOH的电离度。设H+和CH3COO-无限稀释时的摩尔电导率分别为349.8210-4Sm2mol-1和40.910-4Sm2mol-1。
5、某体积可变的容器中放入1.564g N2O4气体,此化合物在298K时部分解离。实验测得,在标准压力下,容器的体积为0.485 dm3。求此分解反应的。
一、选择题(每小题 20 分,共 2 分。请将答案填在下面的表格内)
1、A
2、C
3、C
4、C
5、C
6、C
7、B
8、A
9、B
10、C
二、填空题(每小题 2 分,共 20 分)
1、吉布斯自由能
2、f = 3
3、恒沸混合物
4、Q=W=nRTln(V2/V1),n=2 mol
5、最概然(最可几)
6、0
7、溶剂、溶质
8、升高(增加),降低(减少)
9、,温度为T、压力为标准压力下B的化学势。
10、49007.7 J/mol(49.007kJ/mol)
三、计算题(每题 12 分,共 60 分)
1、解:根据拉乌尔定律和道尔顿分压定律,则答案略为
p = p*AxA+ p*BxB
5.33104 Pa = 0.75 p*A+ 0.25 p*B ------------- (3分)
6.13104 Pa = 0.5 p*A+ 0.5 p*B ------------- (5分)
联立 (1) 式与 (2) 式得:
p*A= 4.53104 Pa p*B= 7.73104 Pa (4分)
2、解:由lnp~T关系式得
(3分)
与比较,(2分)
得T=169.3K时,为(4分)
(3分)
3、根据Boltzmann最概然分别公式,有 (4分)
(2分)
(1)在T=300K时,(3分)
(1)在T=3000K时,(3分)
4、解:可推导出公式,对该溶液
(6分)
(3分)
(3分)
5、解:起始时N2O4的物质的量(1分)
N2O4 = 2NO2
起始/mol:n 0
平衡/mol:n(1-α) 2nα(2分)
平衡后(1分)
由理想气体状态方程,得
(4分)
(4分)
物理化学模拟试题(3)
题号
一
二
三
总分
分数
阅卷人
一、 填空题(每题2分,共20分)
1. 在理想气体的p-V图上,当等温线和绝热线相交时,等温线的斜率的绝对值________绝热线的绝对值。
2. 实际气体经节流膨胀后的,,若想利用节流膨胀达到制冷的目的,要求节流膨胀系数。
3. 在101325Pa下,将一小块冰投入大量的水中(水温略高于0C),冰会融化,问,,。
4. 已知下,C(石墨)C(金刚石)的,则。在此条件下该反应_______进行。
5. 少量HCl(g)气体溶入水构成稀溶液,溶质不遵守亨利定律,其原因主要是_____________________.
6. 化学势作为过程自发方向和限度的判椐,其适用条件为______________________.
`7. 某反应的和T的关系为:,若要使反应的平衡常数,则应控制反应温度__________。
8. 已知反应的,若升高温度,则有利于________________,若维持体系压力不变,加入惰性气体,使总压增加,则平衡 _________。
9. 在二组分固态完全不互溶系统的液固相图中,液相能够存在的最低温度也是两个固相能够同时熔化的最低温度,这个温度称为______________,该两个相的固体混合物称为___________________。
10. 298K时,1mol理想气体的平动内能近似为_______________。
二、选择题(每题2分,共20分)
1. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,市内的平均温度将如何变化? ( )
(1) 升高 (2)降低 (3)不变 (4)不能确定
2. 101325Pa、373.15K下水蒸发为水蒸气,该过程中系统的哪一个热力学函数的变化为零? ( )
(1)U (2)H (3) S (4) G
3. 300J的热量从310K的大热源传向300K的大热源时,过程中系统的熵变为:(1)1.968JK-1 (2)0.032 JK-1 ( )
(3)-1.968 JK-1 (4)-0.32 JK-1
4. 稀溶液四个依数性当中,最灵敏性质的是 ( )
(1)沸点升高 (2)蒸气压降低
(3)凝固点降低 (4)渗透压
5. 下列式子中,哪一个不具有化学势的含义? ( )
(1) (2)
(3) (4)
6. 对于任一反应,标准平衡常数与温度的关系为:,对于放热反应,则有 ( )
(1)随温度升高而增大 (2)随温度升高而减小
(3)不随温度而变化 (4)不能确定
7. 在298K下,,(常数),则Ag2O的分解压为: ( ) (1) (2) (3) (4)
8. 在100kPa下,I2在H2O和CCl4中达到分配平衡(无固态碘存在),则该系统的组分数和自由度分别为: ( )
(1)2,1 (2)2,2 (3)3,2 (4)3,3
9. 在相图上,当系统处于哪一点时,只存在一个相? ( )
(1)恒沸点 (2)熔点 (3)临界点 (4)低共熔点
10. 三维平动子的平动能,则简并度g为:(1)1 (2)2 (3)3 (4)6 ( )
三、计算题(5小题,每小题12分,共60分)。
1. 在高温下,水蒸气通过灼热煤层,按下式生产水煤气:
C (s) + H2O (g) = H2 (g) + CO (g)
已知在1200K和1000K时,反应的分别是37.58及2.472。试求:
(1) 该反应在此温度范围内的;
(2) 在1100K时反应的值。
2. 1mol气体O2处于25℃,100kPa下,试计算:
(1) 平动配分函数qt;
(2) 转动配分函数qr,已知O2的转动惯量I=4.73810-46kgm2;
(3) 振动配分函数qv,已知O2的振动频率γ=4.7381013s-1;
(4) 电子配分函数qe;
(5) 分子的总配分函数q。
3. 在298K,将210-3kg某不挥发性化合物溶于1kg水中所得到理想稀溶液的渗透压与将1.432g葡萄糖(C6H12O6)溶于1kg水中所得理想溶液的渗透压相同。
(1) 求该该化合物的相对分子量;
(2) 该溶液的冰点为多少?
(3) 该溶液的蒸汽压是多少?
已知水的熔点下降常数;298K时水的饱和蒸汽压为3167。7Pa。
4. 熔液完全互溶的CaF2-CaCl2体系,作步冷曲线实验时得到如下数据:
含CaF2的摩尔百分比/%
初始凝固温度/K
凝固终止温度/K
0
30
40
50
58
60
70
80
90
100
1573
1323
1223
1093
1010
1008
973
917
983
1047
1573
1010
1010
1010
917
917
917
917
917
1047
(1) 作此二组分凝聚体系T-x示意图,标明各区域存在的相。
(2) 画出53%(物质的量之比,下同)CaCl2和47% CaF2的混合物从1300K冷却至800K的步冷曲线并注明相和自由度的数目变化。
5. 1mol过冷水在268K、1atm下凝固,计算(1)最大非膨胀功;(2)最大功。已知水在熔点时的热容差为37.3 JK-1mol-1,△fusHm(273K)=6.01 kJmol-1,ρ(水)=990 kgm-1,ρ(冰)=917 kgm-1。
二、 填空题(每题2分,共20分)
1. 小于;
2. W, 0, >
3. >, <, >
4. 2.866 kJmol-1 ,不能自发进行
5. HCl在水溶液中以H+和Cl-的形式存在
6. 恒温恒压且;
7. 低于430K
8. 生成CO和H2O,不变
9. 低共熔点,低共熔混合物
10. 3716Jmol-1
三、 选择题(每题2分,共20分)
1. (1)
2. (4)
3. (2)
4. (4)
5. (4)
6. (2)
7. (3)
8. (3)
9. (3)
10. (3)
三、计算题(5小题,每小题12分,共60分)。
1. 解:在1000K~1200K范围内,可认为反应的为一定值。答案略为:
(1)由反应等温式,
2. 解:(1)因
代入数值,得
(2)把转动惯量及对称数,得
(3)振动频率及各数值代入,得
(4)
(5)
3. 解:(1)已知葡萄糖摩尔质量,由题意,
得
则该化合物摩尔质量为
故其相对分子质量为251.4。
(2)
所以该溶液的冰点为t=-0.0148℃。
(3):
4. 解:(1)相图和存在的相见下图。
(2)相数和自由度变化见下图右侧。
5. 解:等温下,一个封闭体系所做的最大功等于Helmholz自由能的减少,(Wmax)T=-⊿F。等温等压下,一个封闭体系所做的最大非膨胀功等于Gibbs自由能的减少,(Wf, max)T, p=-⊿G。所以要求等温下的最大功和等温等压下的最大非膨胀功,即求算⊿F和⊿G。设计可逆途径:
(1)
(2)
物理化学模拟试题(4)
题号
一
二
三
总分
分数
阅卷人
四、 填空题(每题2分,共20分)
11. 已知298.15K时CH4(g)的那么此温度下CH4(g)的=____________
12. 下列过程中,哪一种状态函数(U,H,S,A,G)的改变量为零?
(1) 实际气体的节流膨胀过程,________
(2) H2和Cl2在绝热钢瓶中发生反应生成HCl,系统温度上升,_____ 。
13. 在过饱和溶液中,溶质的化学势比同温同压下纯溶质的化学势__________(填入高、低或相同)。
14. 对于理想稀溶液来说,________遵守拉乌尔定律,而_______遵守亨利定律。
15. CO2分子的平动、转动、振动自由度分别为______、________、________。
7. 在某温度下,已知
,达到平衡时,当空气中水蒸气的压力时,反应向________进行。
8. 在温度、压力恒定的条件下,向反应系统:C6H5C2H5(g)==== C6H5C2H3(g)+H2(g),加入惰性气体,C6H5C2H5的转化率会__________。
11. FeCl3(s)和H2O(l)能形成 FeCl36H2O(s), 2FeCl3 7H2O(s), 2FeCl3 5H2O(s), FeCl32H2O(s)四种水合物,则该系统的独立组分数C为_________,在恒压条件下最多可能平衡共存的相数为________。
12. 在二组分系统具有最大正(或负)偏差的温度-组成图中,最高(或低)点的温度为__________,该组成对应的混合物称为___________,其组成随_______而变。对于这个系统,精馏时得到的是_______________________________________________________。
二、选择题(每题2分,共20分)
1. 1mol单原子理想气体从298K、202.65kPa分别经历(1)等温、(2)绝热、(3)等压三种途径可逆膨胀到体积为原来体积的二倍,所做的体积功分别为W1、W2、W3,三者关系为: ( )
(1)W1>W2>W3 (2) W2>W1>W3
(3)W3>W2>W1 (4)W3>W1>W2
2. 用力迅速推动气筒活塞而压缩气体,若看作绝热过程,则过程熵变为: ( )
(1)大于零 (2)等于零
(3)小于零 (4)不能确定
3. 在温度、压力恒定条件下,设A(l)和B(l)混合形成理想溶液,则有:( )
(1)
(1)
(2)
(3)
(4)
4. 关于沸点升高常数的讨论,下列哪一条是正确的? ( )
(1)Kb的数值与溶质的性质、与溶剂的性质有关。
(2) Kb的数值只与溶剂的性质有关,与溶质的性质无关。
(3)Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关,且与温度有关。
(4)Kb的数值与溶剂、溶质的性质有关,且与温度无关
5. 在T、p恒定条件下,化学反应达到平衡时,下列式子何者不一定正确?( )
(1) (2)
(3) (4)
6. 和能形成四种固体水合物: 、、,该液固系统平衡时共存的最大相数为: ( )
(1)2 (2)3 (3)4 (4)5
7. 在二组分系统恒温或恒压相图中,系统点与相点一致的是 ( )
(1)单相区 (2)两相平衡区
(3)三相线 (4)不存在
8. 设373K时,液体A的饱和蒸气压为133.3kPa, 液体B的饱和蒸气压为66.66kPa。若A和B 完全不互溶,当2molA和3molB在恒温下构成双液系时,系统的蒸气压为 ( )
(1)66.66kPa (2)133.3kPa
(3)199.96kPa (4)266.66kPa
9. 独立子系统任一能级的能量,可表示为五种运动形式的能量的代数和,其中这五种运动形式的能量大小次序为:( )
(1) (2)
(3) (4)
10. 在温度117~237C区间得出甲醇脱氧反应的平衡常数与温度的关系为:。该反应在此温度区简的为:( )
(1)-88.082kJmol-1 (2) 88.082kJmol-1
(3)-38.247 kJmol-1 (4)38.247 kJmol-1
三、计算题(5小题,每小题12分,共60分)。
1. 473K时反应2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)的离解压力为137.8kPa。今若将Ag2O(s)固体放在圆筒中,设圆筒上有一理想活塞,活塞上的外压力为127.8 kPa,环境温度为473K。求此情况下1mol Ag2O(s)分解为O2(g)及Ag(s)时的以及它对环境所作的功。
2. 已知N2(g)基态的振动频率,转动惯量。试计算:
(1) N2(g)的振动特征温度;
(2) N2(g)的转动特征温度。
3. 两种挥发性液体A和B混合形成理想液体混合物。某温度时液面上的蒸汽压为5.4104Pa,气相中A的物质的量分数为0.45,液相中为0.65。试计算次温度时纯A和纯B的蒸汽压。
4. 丙烷和正丁烷在一个标准压下的沸点分别为231.1K和272.7K,其蒸汽压数据如下:
T/K
242.0
256.9
P/kPa
丙烷
157.9
294.7
正丁烷
26.3
52.9
二液混合可得理想溶液。
用以上数据作出该体系的温度—物质的量分数相图,并指出各区域存在的相及自由度。
5. 在一个带活塞的容器中(设活塞无摩擦、无质量),有氮气0.5mol,容器底部有一密封小瓶,瓶中有液体水1.5mol。整个体系温度由热源维持在373.2K,压力为1atm。今使小瓶破碎,在维持压力为1atm下水蒸发为水蒸气,终态温度为373.2K。已知水在373.2K,1atm下的蒸发热为40.67kJmol-1,氮气和水蒸气均按理想气体处理。求此过程中的Q,W,⊿U,⊿H,⊿S。
物理化学模拟试题(5)
题号
一
二
三
总分
分数
阅卷人
五、 填空题(每题2分,共20分)
16. 已知298.15K时CH4(g)的那么此温度下CH4(g)的=____________
17. 实际气体经节流膨胀后的,,若想利用节流膨胀达到制冷的目的,要求节流膨胀系数。
18. 在过饱和溶液中,溶质的化学势比同温同压下纯溶质的化学势__________(填入高、低或相同)。
19. 化学势作为过程自发方向和限度的判椐,其适用条件为______________________.
5. 已知下,C(石墨)C(金刚石)的,则。在此条件下该反应_______进行。
6. CO2分子的平动、转动、振动自由度分别为______、________、________。
7. 298K时,1mol理想气体的平动内能近似为_______________。
8. 在某温度下,已知
,达到平衡时,当空气中水蒸气的压力时,反应向________进行。
9. FeCl3(s)和H2O(l)能形成 FeCl36H2O(s), 2FeCl3 7H2O(s), 2FeCl3 5H2O(s), FeCl32H2O(s)四种水合物,则该系统的独立组分数C为_________,在恒压条件下最多可能平衡共存的相数为________。
10. 已知反应的,若升高温度,则有利于________________,若维持体系压力不变,加入惰性气体,使总压增加,则平衡 _________。
二、选择题(每题2分,共20分)
1. 在一个密闭绝热的房间里放置一台电冰箱,将冰箱门打开,并接通电源使其工作,过一段时间之后,市内的平均温度将如何变化? ( )
(1) 升高 (2)降低 (3)不变 (4)不能确定
2. 1mol单原子理想气体从298K、202.65kPa分别经历(1)等温、(2)绝热、(3)等压三种途径可逆膨胀到体积为原
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