大学物理化学试题及答案汇总-.pdf

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1、物理化学试卷一一、选择题 (共15题 30 分)1.下列诸过程可应用公式 =()进行计算的是：(C)(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程2.理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：(B)(A)可以从同一始态出发达到同一终态因为 绝热可逆 S=0(B)从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S 0(C)不能断定 (A)、(B)中哪一种正确所以 状态函数 S 不同(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同3.理想气体等温过程的F。(C)(A)G(B)(s)(B)(l)=(s)(C)(l)(糖水中水),水从(

2、B)杯向(A)杯转移 )(A)(A)A 杯高于 B 杯 (B)A 杯等于 B 杯(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的最多相为：(D)(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 *22+2-0=48.硫酸与水可形成H24 H2O(s)、H24 2H2O(s)、H24 4H2O(s)三种水合物,问在 101325 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?(C)(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 5-3=2 f*=2-+1=0,最大的=3,除去硫酸水溶液与冰还可有

3、一种硫酸水含物与之共存。9.已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 B 在液相中的含量。(A)(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能确定10.已知反应 23=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=3 的标准平衡常数为：(C)(A)4 (B)0.5(C)2 K (D)1*$p(2)=K$p(1)=(0.25)=2 11.若 298 K 时，反应 N2O4(g)22(g)的 K$0.1132，则：(1)当 p(N2O4)=p(2)=1 时，反应将 (B)；

4、(2)当 p(N2O4)=10，p(2)=1 时，反应将 (A)。(A)向生成 2 的方向进行 (B)向生成 N2O4的方向进行(C)正好达化学平衡状态 (D)难于判断其进行方向12.在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是(C)(A)$m (B)(C)(D)13.（1)处于标准态的 2(g)和 O2(g)，其标准燃烧焓值为零 (2)因为$p，而 K$p 是由平衡时的组成表示的，所以$m表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差 (3)水在25,p下蒸发，求算熵变的公式为S$(H$m-G$m)/T (4)在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为 T上述说法

5、正确的是：（C）(A)1,2 (B)2,3 (C)1,3 (D)3,414.在 T，p 时，理想气体反应 C2H6(g)H2(g)+C2H4(g)的 为：(D)(A)(B)1/()(C)(D)()15.标准态的选择对下列物理量有影响的是：(C)(A)f，$m (B)m，F$m(C)a，(D)a，()0二、填空题 (共 5 题 10 分)16.某理想气体，等温(25)可逆地从1.5 3 膨胀到 10 3 时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为(V21)，2 摩尔。17.化学位 B就是 B 物质的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，可生成几种气态氮的氧

6、化物，则体系的自由度为 f=3。19.完全互溶的二组分溶液，在 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成 0.4 的溶液在气-液平衡时(g)，(l)，(总)的大小顺序为(g)(总)(l)_。将0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ 0.6 恒沸混合物。20.低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：只是温度的函数,是 的函数，是 _ T,p 的函数。三、计算题 (共 5 题 60 分)21.计算 1(理想气体)在下列状态变化过程中的H 和 G。(101325,673 K)(101325,473 K)已知：,m(g)=一(5/2)R，473K 时 S$m(g)=135.1 J11。答 H=T

7、2T1 =4.157 (2分)S=T2)=(T21)=7.3 J1(4 分)S2=S+S1=142.4 J1(2 分)G=H-()=H-T2S2+T1S1=27.780 22.某气体状态方程为 =n(+)，始态为 p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的 U，H，F，G，S。答 Q=0,W=0,U=0(3 分)(V)T=T(T)V =0 =+(V)=0 温度不变H=U+()=(p2-p1)(5分)p2T1(n=(T)=(p12)=0 =(p12)(3分)F=S=1(p12)(2分)G=S=(p21)1(p12)23.10 分(1809)两液体 A,B 形成理想

8、液体混合物。在320 K，溶液 I 含3 A 和1 B，总蒸气压为：5.33104。再加入 2 B 形成理想液体混合物，总蒸气压为6.13104。(1)计算纯液体的蒸气压 p A*，*；(2)理想液体混合物I 的平衡气相组成；(3)理想液体混合物I 的混合过程自由能变化；(4)若在理想液体混合物中加入3 B形成理想液体混合物，总蒸气压为多少？答(a)p=p*p*5.33104 =0.75 p*0.25 p*B (1)6.13104 =0.5 p*0.5 p*B (2)联立 (1)式与(2)式得：p*4.53104 p*7.73104 (2.5分)(b)(I)*(I)(I)=0.36(2.5分)

9、p1(c)(I)=-5984 J(2.5 分)(d)p()*()*()=6.66 104 (2.5分)24.固体 2 的蒸气压与温度间的经验式为：()3116 +27.537已知熔化焓8326 J1，三相点的温度为 217 K。试求出液体2的蒸气压与温度的经验关系式。答：已知 ()=-3116 +27.537对固气平衡：()=2()=3116 2=2 25 906 J 1(4 分)17 580 J 1(4 分)-+B=-3116 +27.537 B=22.922(4分)所以液体 2 的蒸气压与温度的经验关系为：()=-+22.922=-2115 +22.922(3分)25.3H2+N2=23

10、在 350的6.81810-8()-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 3，压力至少要多大？答 3H2(g)+N2(g)23(g)(2分)平衡时：3 3n 1 2n 4 2n(1分)2(4 2n)=0.08 n=0.148 (2分)故 x(H2)=0.69 x(N2)=0.23(2分)=(3p)2/(2p)3(2p)=6.81810-8 2解得 p=1115 (3分)试卷二一、选择题(每题 2分，共 50分,将唯一的答案填进括号内)1.下列公式中只适用于理想气体的是.BA.B.(p21)C.2.H 是体系的什么.CA.反应热 B

11、.吸收的热量 C.焓的变化 D.生成热3.2000K时反应(g)+1/2O2(g)2(g)的为 6.443,则在同温度下反应为22(g)=2(g)2(g)的应为.CA.1/6.443 B.(6.443)C.(1/6.443)D.1/(6.443)4.固态的 4放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是.CA.1，1，1，2 B.1，1，3，0 C.3，1，2，1 D.3，2，2，25.下列各量称做化学势的是 1/221/221 D.VpU)i()i()i()i A.B.C.D.(6.A 和 B能形成理想溶液。已知在 100时纯液体A的饱和蒸汽压为 133.3,

12、纯液体 B的饱和蒸汽压为 66.7,当 A和 B的二元溶液中 A的摩尔分数为 0.5 时，与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数是A.1 B.0.75 C.0.667 D.0.57.理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？DA.0 B.0 C.0 D.0 8.A、B两组分的气液平衡图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为0.7。现有一组成为 0.5 的液体混合物，将其精馏可得到。BA.纯 A和恒沸混合物 B.纯 B和恒沸混合物C.只得恒沸混合物 D.得纯 A和纯 B9.实验测得浓度为 0.2003的溶液的电导率为 0.07138S1，该溶液的摩尔电导率m()为A.0.3569S m B.0.0003569S

13、m C.356.9S m D.0.01428S m 10.表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是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11.一体积的氢气在 0，101.3 下等温膨胀至原来体积的3倍，其内能变化是多少？(设氢气是理想气体)A.0.4J B.0 C.6J D.0.04J12.已知反应(g)+1/2O2(g)2(g)的 H，下列说法中何者不正确。AA.H 是2(g)的生成热B.H 是(g)的燃烧热C.H 是负值D.H 与反应 U的数值不等13.对于0.002 的24溶液，其平均质量摩尔浓度m

14、=0.219是 AA.3.175 10B.2.828 10C.1.789 10 D.41014.对弯曲液面所产生的附加压力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.已知下列反应的平衡常数：H2(g)+S(s)=H2S(g)K1S(s)+O2(g)=2(g)K2则反应 H2S(g)+O2(g)=H2(g)+2(g)的平衡常数为A.K21 B.K1K2 C.K1K2 D.K1216.对于 N2和 H2混合气体的绝热可逆压缩(没有生产 3)，则A.0 B.0 C.0 D.017.温度升高溶胶的稳定性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

15、下沸腾？.CA.101.3 B.1013 C.略高于 101.3 D.略低于101.319.在电离常数测定实验中，直接测定的物理量是不同浓度的溶液的 BA.电导率 B.电阻 C.摩尔电导 D.电离度20.定温下气相反应有什么特点？.AA.恒为常数 B.恒等于 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 所需的时间是它消耗掉4/3 所需的时间的 1.5 倍，则反应的级数为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的量最少的是.BA.(3)3 B.(3)2 C.3 D.323.接触角

16、可确定固体某种性质，若亲液固体表面能被液体润湿，其相应的接触角是.C A.0 B.90 C.90 D.为任意角24.混合等体积 0.08和0.1 3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)4,(2)2,(3)24,则其聚沉能力的大小为CA.(1)(2)(3)B.(2)(1)(3)C.(3)(1)(2)D.(3)(2)(1)25.298K 时反应 22的 E0为0.323V，则其平衡常数为BA.2.89 105 B.8.34 1010 C.5.53 104 D.2.35102二、计算题：(共50分)1(10 分)A(熔点651)和 B(熔点419)的相图具有一个低共熔点，为

17、368(42%A,质量百分数，下同)。(1)绘出该二组分系统的示意相图，标出各相区相态，及自由度。(2)分别指出 80%A 和30%A的系统从 700冷却到 300的过程的相变。(3)画出49%A的溶液的步冷曲线。3 3单相区为B(s)2、(20分)某抗菌素施于人体后在血液中的反应呈现一级反应。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的浓度，得到下列数据：t(h)(血液中药含量 100)4 0.488 0.3112 0.2416 0.15的直线斜率为-0.0979,00.14。(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0.37100，问需几小

18、时后注射第二针。解：设,0 为抗菌素开始浓度(1)反应速率方程积分形式 0.0979 0.09791(2),0,0 斜率为 t127.08h(3)0 时，,00.141,01/0.0979(0.72/0.37)=6.8h约需6.8 小时后注射第二针。3、(20分)5过冷水在-5,101.3下凝结为冰，计算过程的G,并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0,101.3下凝固热,凝6.009J11，水的平均热容为 75.3 J 11,冰的平均热容为37.6 J 11。解：H2O(l)H2O(s)5.00,5.00,t1=-5 t1=-5 101.3 101.325G1G3H2O(l)H2O(s)5

19、.00,G 3 5.00,t1=0 t1=0 101.3 101.3 H1+H2+H3=1883-32J，S1,水12=575.3273.2/268.2=6.93JK，S2=,凝5(-600910)/273.2110.0 JK S3,冰21=537.6268.2/273.2=3.47JK，S1+S2+S3=6.95-110.0-3.47106.5 JK 29102-268.2(-106.5)539 J 0，W 0，U 0B.Q=0，W=0，U 0C.Q=0，W=0，U=0 D.Q 0，U 0，则该反应一定是：（d）。A.吸 热 反 应B.放 热 反 应C.温 度 升 高D.无法确定13、将1

20、H2O(l)（100、101.325）置于密闭真空容器中，蒸发为同温同压的水蒸气并达平衡，该过程的G（b）。A.大于0 B.小于0 C.等于 0 D.不能确定14、1双原子理想气体的是：（c）。A.1.5R B.2.5R C.3.5R D.2R15、2 理想气体B 在300K 时等温膨胀，W=0时体积增加一倍，则其?S(JK)为（d）。A.-5.76 B.331 C.5.76 D.11.52三、填空题：以下各题，请将正确的答案填在空白处。1、已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3，则该溶液中溶剂的蒸汽压为 88.561。2、化学式的定义式为3、已知下列反应的平衡常数

21、：H2(g)+S(s)=H2S(s)为 K1；S(s)+O2(g)=2(g)为 K2。则反应 H2(g)+2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数为 K12。4、4(s)放入真空容器中，并与其分解产物3(g)和 H2S(g)达到平衡，则该系统中组分数 2 ；相数=2 ；自由度 2 。5、A 及 B 二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物，则于常压下在液相开始冷却的过程中，最多有 2 种固相同时析出？四、计算题。（1小题6分，2、3小题各 12分，共 30分）1、在一定压力p 和温度 298.2 K 的条件下，12H5(l)完全燃烧时所做的功是多少？设体系中气体服从理想气体行为。解：反应

22、方程C2H5(l)+3O2(g)22(g)2O(l)这是等温、等压下的化学反应：(V21)132V2223p()(23)8.314298.2247912、101325下将一盛有 100、1的密闭玻璃球放在 1003的容器中，整个容器放在 100的恒温槽内。将玻璃小球击破，水即发生气化（设蒸气为理想气体），计算该过程的Q，W，U，H，S，A，和G。已知100水的气化热为 40.59 1。解：首先判断水是否全部气化，在101325下，1水全部气化应占体积：V8.315373.153 m30.62 3101325或在恒容下，1水全部气化后的压力：p8.315373.15 31025.7 100103

23、（2分）体积和压力均小于始态，表明能全部气化，末态压力应为 31025.7选择整个容器为系统，设计下过程理想气体恒温过程H2=0，U2=0H1+H2=H1=40.59 （2分）U1+U2=U1=H1()=H137.47 （2分）因对整个容器系统0，故0，U=37.47 （2分）S1+S2=H1 (p21)=118.60 JK 1（2分）U T37.49 118.60373.15 J=6.771 （1分）H T40.59 118.60373.15 J=3.672 （1分）3、已知甲苯的摩尔质量为 9210-3 1，沸点为 383.15K，平均摩尔气化焓为33.841；苯的摩尔质量为 7810-3 1，沸点为 353.15K，平均摩尔气化焓为30.031。有一含苯 100g 和甲苯 200g 的理想液态混合物，在373.15K，101.325 下达气液平衡。求（1）373.15K 时苯和甲苯的饱和蒸气压；（2）平衡时液相和气相的组成；（3）由两组分物质形成该理想液态混合物时的混合焓和混合熵。（2分）（2分）（2分）（2分）