物理化学期末考试试题.docx

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1、物理化学第一章模拟试卷 B班级姓名分数一、选择题 ( 共 13 题 26 分 )1. 2 分标准离子生成焓取H+的摩尔生成焓为零,即 H (H+,aq)=0。在此规定下,H 的fm2摩尔生成焓H (Hfm,g)为何值?()2(A) 为零(B)大于零(C)小于零(D)不定2. 2 分有以下一组公式可用于抱负气体绝热过程功的计算：(1) W=Cg V(T -T )12(2)1/(-1)(p V -p V )1 12 2(3)p V /(g -1)1-(V /V )g-L1 112(4)p V /(g -1)1-(p/p )(1 - g)/gpV/(g1 1(5)21-1)1-(pV/p V )(6

2、)1 g12 21 1R/(-1)(T1-T )2但这些公式只适于绝热可逆过程的是：()(A)(1), (2)(B)(3), (4)(C)(5), (6)(D)(4), (5)3. 2 分按以下路线循环一周，哪种状况的功 W 是大于零的：()4. 2 分抱负气体经受绝热不行逆过程从状态 1 (p ,V,T )变化到状态 2 (p ,V,T )，所做的功为：(A) p V -p V111222()2 21 1(B) p (V -V )221(C) p VgV g-1-1/Vg-1)22 /(1-)(1/21(D) (p V -p V)/(1-g)2 21 15. 2 分在肯定 T，p 下,汽化焓

3、vapH,熔化焓fusH 和升华焓subH 的关系为：()(A) HH(B)HHsubvapsubfus(C) H=H+H(D)HHsubvapfusvapsub上述各式中,哪一个错误?6.6.2 分对于以下的四种表述：(1) 由于 H=Q，所以只有等压过程才有 Hp(2) 由于 H=Q，所以 Qpp也具有状态焓数的性质(3) 公式 H=Qp只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经受一个不作其它功的等压过程，其热量只打算于体系的始态和终态上述诸结论中正确的选项是：()(A)(1) ，(4)(B)(3) ，(4)(C)(2) ，(3)(D)(1) ，(2)7. 2 分计算 298 K 下，CO(g

4、)和 CH OH(g)的标准生成焓，并计算反响 CO(g)+2H (g)=CH OH(g)323的标准焓变。如下燃烧焓数据：$ H(298 K)(CH OH(g)=-763.9 kJmol-1(1)cm3$ H(298 K)(C(s)=-393.5 kJmol-1(2)cm$ H(298 K)(H (g)=-285.8 kJmol-1(3)cm2$ H(298 K)(CO(g)=-283.0 kJmol-1(4)cm8. 2 分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衡态(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

5、体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线9. 2 分以下宏观过程：(1) p , 273 K 下冰溶化为水(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是：()(A)(1),(4)(B)(2),(3)(C)(1),(3)(D)(2),(4)*.2 分对于抱负气体的内能有下述四种理解：(1) 状态肯定，内能也肯定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不行能有两个或两个以上的数值(4) 状态转变时，内能肯定跟着转变其中正确的选项是：()(A) (1),(2)(B) (3),

6、(4)(C) (2),(4)(D) (1),(3)11. 2 分反响 (1) CaCO (s) CaO (s) + CO (g)； H =179.5 kJmol-132rm反响 (2) C H(g) + H O (l) CH CHO (g)； H =-107.2 kJmol-12反响 (3) C H22(g) + H O (l) C3H OH (l)；rmH =-44.08 kJmol-124225rm反响 (4) CS (l) + 3O (g) CO (g) + 2SO (g)； H =-897.6 kJmol-12222rm其中热效应 QQp 的反响是：()V(A)(1),(4)(B)(1

7、),(2)(C)(1),(3)(D)(4),(3)12. 2 分体系的状态改变了,其内能值:()(A)必定转变(B)必定不变(C)不肯定转变(D)状态与内能无关13. 2 分某定量均相纯流体从 298 K,10p$恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298 K,10p$节流 膨 胀 到 邻 近 某 一 状 态 时 , 物 系 的 温 度 必 将 ： ( )(A) 上升(B)降低(C)不变(D)不能确定二、填空题 ( 共 7 题 14 分 )14. 2 分氢气可看作抱负气体，设 H2为刚性分子，电子处于基态，其 CV, m=，Cp, m=，以气体常数 R 表示。15. 2 分300 K 时，

8、0.125 mol 正庚烷液体在弹式量热计中完全燃烧，放热 602 kJ，反响 C H7(l)16+ 11O (g) = 7CO (g) + 8H O(l)的 U =， H=。(RT2.5 kJ)222rmrm16. 2 分1 mol 单原子分子抱负气体，从 p=202 650 Pa，T1= 273 K 在 p/T=常数的条件下加热，1使压力增加到 p17. 2 分= 405 300 Pa，则体系做的体积功 W =J。210 mol 单原子分子抱负气体的 (H/T) =JK-1 。V18. 2 分(1)2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl (aq) + 3H (g)32$r H

9、m,1(298 K) = -1003 kJmol-1(2) H(g) + Cl (g) = 2HCl(g)22$ H m,2 (298 K) = -184.1 kJmol-1r(3) HCl(g) + nH$O = HCl(aq)2r H m,3(298 K) = -72.45 kJmol-1(4) AlCl (s) + nH O = AlCl (aq)323$r H m,4 (298 K) = -321.5 kJmol-1则无水AlCl3在 298 K 的标准摩尔生成焓为。19. 2 分从统计热力学观点看，功的微观本质是。热的微观本质是。20. 2 分300 K 时，将 2 mol Zn 片

10、溶于过量的稀硫酸中，假设反响在敞口容器中进展时放热Q ，p在封闭刚性容器中进展时放热 Q三、计算题 ( 共 4 题 30 分 )21. 10 分，则 QVV-Q =J。pp$,25时，乙烯腈(CH2CHCN)、石墨和氢气的燃烧热分别为 -1758,-393 和-285.9kJmol-1；气态氰化氢和乙炔的生成焓分别为129.7 和 226.7 kJmol-1。 p$下 CH CH2CN 的凝固点为-82,沸点为 78.5,在 25时其汽化热为 32.84 kJmol-1。求 25及 p$下,反应C H (g)+HCN(g) CHCHCN(g) 的 H $ (298 K)。2222. 10 分2

11、rm一卧式气缸内有一无摩擦、不导热的活塞，活塞两侧各有54 dm 3，101 325 Pa ，273 K 的单原子分子抱负气体。左端气体通过吸热升温使压力极缓慢地增加，直到活塞把右侧气体压缩到 769 057 Pa 为止。试计算出左侧气体需吸取多少热量才可完成以上的变化。23. 5 分一气体听从 pV=nRT 状态方程式，C=(29.4+8.4010-3T/K) JK-1mol-1p, m(1) 计算 C；V, m(2) 1mol 该气体的 p =2026.5 kPa，V =2.00 dm3，11p =506.625 kPa， V =8.00 dm3，请据此设计一绝热过程；22(3) 计算 (

12、2) 过程的U 和H24. 5 分m用微量热计测得下述反响的 H $分别为：(1) a-D-葡萄糖(l) b-D-葡萄糖(l)， H $=-1.16 kJmol-1r(2) a-D-葡萄糖(s) a-D-葡萄糖(l)，m,1$H=10.72 kJmol-1fusm,2(3) b-D-葡萄糖(s) b-D-葡萄糖(l)，H $=4.68 kJmol-1fus请计算 a-D-葡萄糖(s) 变为b-D-葡萄糖(s)的 H $ 。m,3rm四、问答题 ( 共 3 题 20 分 )25. 10 分推断以下各过程中Q,W, U, H 是否为零？假设不为零，能否推断是大于零还是小于零？(1) 抱负气体恒温可

13、逆膨胀(2) 抱负气体节流膨胀(3) 抱负气体绝热、抵抗恒外压膨胀(4) 1mol 实际气体恒容升温(5) 在绝热恒容器中，H (g) 与 Cl (g) 生成 HCl(g) (抱负气体反响)2226. 5 分试证明假设某气体的 (U/V) 0，则该气体向真空绝热膨胀时，气体温度必定下降。T27. 5 分一个绝热圆筒上有一个抱负的(无摩擦无重量的)绝热活塞，其内有抱负气体，内壁绕有电炉丝。当通电时气体就渐渐膨胀，由于这是个恒压过程，Q以 H=0，这个结论是否正确，为什么?参考答案=H，又由于是绝热体系，所p一、选择题1.2 分答(A)( 共 13 题26 分)2.2 分答(B)(2 分)3.2

14、分答(B)(2 分)4.2 分答(D)(2 分)5.2 分答(D)6.2 分答(B)(2 分)7. 2 分答(2) - (4), C(s) + 1 O2(g) = CO(g)2得H $ (298 K,CO(g)=-110.5 kJmol-1(2) + 2 (3) - (1), C(s) + 2H2(g) +fm1 O (g) = CH22OH(g)3(2 分)$得 H(298 K,CH OH(g)=-201.2 kJmol-1(2 分)fm3反响 CO(g)+2H (g)=CH OH(g)23$ H(298 K)=-90.7 kJmol-1(1 分)rm8. 2 分答(C)9. 2 分答(A)

15、(2 分)*.2 分答(D)(2 分)11. 2 分答(C)(2 分)12. 2 分答(C)13. 2 分答(A)(2 分)二、填空题 ( 共 7 题 14 分 )14. 2 分答5/2R，7/2R(2 分)15. 2 分答 U =-4816 kJmol-1(1 分)rmH =-4826 kJmol-1(1 分)rm16. 2 分答W=0 J由于 p/T=常数，当 p=2p时，T=2T，即 V =V所以 W=021212117. 2 分(H/T ) =(U/T ) +( pV )/T =C +nR答VVVV=208 JK-118. 2 分答0.5(1)+1.5(2)-(4)+3(3)Al(s)

16、+(3/2)Cl (g)=AlCl (s)23H $(AlCl,s)=-673.5 kJmol-1fm319. 2 分答转变分子的能级；转变在分子能级上的分子数(2 分)20. 2 分答Q -Q =-nRT= -4988 JVp三、计算题 ( 共 4 题 30 分 )21. 10 分31答丙烯腈生成反响：3C(s)+ 2 H(g)+ 2 N23(g)CH2CHCN(l) (2 分)2D H $fm(丙烯腈)(l)=3 D H $C(s)+ 2D H $cm (Hcm2D H $)-cm(丙烯腈)D H $fm=149.2 kJmol-1(2 分)(丙烯腈)(g)=149.2+32.84=182

17、.04 kJmol-1(3 分)故D H $rm()=182.04-(129.7+226.7)=-174.4 kJmol-1(3 分)22. 10 分答Q= W +DU左左= -W左右+DU左=-(p2V2-p1V1) 右/(1-)+nC , (T2-T ) 左=108.09 kJ23. 5 分V m1答(1)C , =C , -R=(21.1+8.4010-3 T/K) JK-1mol-1(1 分)V mp m(2)p V =p V ，由于为恒温过程，所以 U=0，又由于 Q=0，则 W=01 12 2所以设计的过程是一绝热无功过程。在无其它功状况下，可设计为绝热自由膨胀过程。(2 分)(3

18、) U=0， H=0(2 分)24. 5 分答反响(1)+(2)-(3)-D-葡萄糖(s)-D-葡萄糖(s)(3 分)H $ =H $+H $-H $=4.88 kJmol-1(2 分)rmrm,1fusm,2fusm,3四、问答题 ( 共 3 题 20 分 )25. 10 分答26.5 分答由于向真空绝热膨胀所以 Q=0，W=0(2 分)所以 dU=0T又由于dU= (U/V )由于 dU=0， (U/V )dV+ (U/T )V0，dV0，CdT=(U/V )T0dV+ C dTVTV所以 dTWTATA()(B) W WQ Q12(B) W W12Q WQ Q121213. 2 分H(g

19、,298 K) + (1/2)O (g, 298 K) = H O (g, 298 K)(1)222 H $(1) = -241.8 kJmol-1rmH (g, 298 K) = 2H (g, 298 K)(2)2 H $(2) = 436.0 kJmol-1rmO (g, 298 K) = O (g, 298 K)(3)2 H $(3) = 247.7 kJmol-1rm依据上述数据可获得 HO 键的平均键能H O约为：()(A)925.5 kJmol-1(B)462.8 kJmol-1(C)120.9 kJmol-1(D)241.8 kJmol-114. 2 分下面表达中不正确的选项是：

20、()(1) 对于抱负气体，Cp, m 与 CV, m 之差肯定是 R(2) 对于实际气体，假设吸取一样的热量，则体系在恒容过程中的温度上升值肯定大于恒压过程(3) 对于实际气体，假设吸取一样的热量，则体系在恒容过程中的内能转变肯定小于恒压过程(4) 对于单原子晶体，当温度足够高时，C约为 3RV, m15. 2 分下列条件哪一个错误? ()理论上使公式Hp= Q 成立的条件是:p(1) 封闭体系(B)只做体积功(C)恒压可逆(D)等压不行逆16. 2 分欲测定有机物燃烧热 Q,一般使反响在氧弹中进展,实测得热效应为 Q 。pV公式Q =Qp()+nRT中的T为：V(1) 氧弹中的最高燃烧温度(

21、B)氧弹所浸泡的水之温度(C)外水套中之水温(D)298.15 K17. 2 分在两个气球中分别装有抱负气体A 和B,两者的温度和密度都相等,并测得A 气球中的压力是 B 气球的 1.3754 倍,假设 A 的相对分子质量为 32,求 B 的相对分子质量。(A) 24(B) 34(C) 44(D) 5418. 2 分一可逆热机与另一不行逆热机在其他条件都一样时,燃烧等量的燃料,则可逆热机牵引的列车行走的距离:()(A)较长(B)较短(C)一样(D)不肯定19. 2 分下面陈述中，正确的选项是：()(1) 虽然 Q 和 W 是过程量，但由于 QV= U，Q= H，而 U 和 H 是状态函数，所以

22、pQ 和 QVp是状态函数(2) 热量是由于温度差而传递的能量，它总是倾向于从含热量较多的高温物体流向含热量较少的低温物体(3) 封闭体系与环境之间交换能量的形式非功即热(4) 两物体之间只有存在温差，才可传递能量，反过来体系与环境间发生热量传递后, 必定要引起体系温度变化20. 2 分有一高压钢筒，翻开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压 力 相 等 时 关 闭 活 塞 ， 此 时 筒 内 温 度 将 ：()(1) 不变(B)上升(C)降低(D)无法判定二、计算题 ( 共 4 题 30 分 )21. 10 分1 mol 单原子分子抱负气体，始态为 p=202 650 Pa ，T =273

23、K，沿可逆途径 p/TV=a(常11数)至终态，压力增加一倍，计算 V ,V122. 10 分,T , U, H, Q, W 及该气体沿此途径的热容 C。22氯化氢和氯化钾在 298 K 时的标准生成焓和在水中的标准解离焓数据如下： H $ (298 K)/kJmol-1 H $ (298 K)/kJmol-1fmdmHCl(g)-92.3-75.1KCl(s)-435.917.2计算水合Cl-离子和水合K+离子的标准生成焓。23. 5 分棕榈酸氧化反响：CH (CH )COOH(s)+24O (g)=17CO (g)+16H O(l)32 14222 H $(298 K)为-9958 kJm

24、ol-1, 计算rm(1) U $(298 K)；rm(2) 计算上述条件下 1 mol 棕榈酸氧化时所做的功。24. 5 分某一固体遵守状态方程 V=V-Ap+BT，并且它的内能是 U=CT-BpT ，式中 A,B,C 是常数，0求它的热容量 CV和 C 。p三、问答题 ( 共 3 题 20 分 )25. 10 分对抱负气体，试证明 dV= (nR/p)dT-(nRT/p2)dp，并证明 pdV 不是某个函数的全微分。26. 5 分单原子分子抱负气体的内能为(3/2)nRT+C (C 为常数)，请由此导出抱负气体的(U/V)T和(H/V) 。T27. 5 分某抱负气体的 CV, m/JK-1

25、mol-1=25.52+8.210-3(T/K)，问：(1) Cp, m和 T 的函数关系是什么？(2) 肯定量的此气体在 300 K 下，由p=1.10325103 kPa，V=1dm3 膨胀到 p=101.325kPa，V112=10 dm3 时，此过程的U，H 是多少？2(3) 第 (2) 中的态变能否用绝热过程来实现？参考答案一、选择题 ( 共 20 题 40 分 )1. 2 分答(B)2. 2 分答(B)3. 2 分答(B)4. 2 分答(A)5. 2 分答(C)(2 分)6. 2 分答(B)(2 分)7. 2 分答(C)8. 2 分答(B)(2 分)9.2分答(C)*.答2分(C)

26、11.答2分(C)(2 分)12.答2分(A)(2 分)13.答2分(B)(2 分)14.答2分(C)(2 分)15.答2分(D)16.答2分(C)17.答2分(C)(2 分)18.答2分(A)(2 分)19.答2分(C)(2 分)20.答2分(C)(2 分)二、计算题 ( 共 4 题 30 分 )21. 10 分答V= 0.0112 m3V1= 0.0224 m32T = 1091 K2U =nC , (T - T ) = 10 201 JmV m21mV21H =nC , (T - T ) = 17 002 Jp m2=V pdV 2 aVdV=WVV11= 3404 JQ= 13 605

27、 JC=Q/dT =C ,( V )+pT(当 p/V=a 时)= C ,V m+ (R/2) = 16.63 JK-1mol-122. 10 分答V m1 H (g) + 1 Cl2222(g) = HCl(g) H $(298 K)=-92.3 kJ1rHCl(g) + (aq) = H+ (aq) + Cl- (aq)mH $ (298 K)=-75.1 kJ2rm1+2得 H=-167.4 kJmol-1(2 分)由于，H $ (298 K,H+(aq)=0，fm故 H $(298 K,Cl-(aq)=-167.4 kJmol-1(3 分)fm同理：H $ (298 K,K+(aq)+

28、 H $ (298 K,Cl-(aq)=-418.7 kJmol-1(2 分)fmfm故 H $(298 K,K+(aq)=-418.7-(-167.4)kJmol-1=-251.3 kJmol-1(3 分)fm23. 5 分答(a)U $ (298K)= H $(298K)- n(RT)mrm=-9958-(17-24)8.31429810-3 kJ mol-1=-9941 kJ mol-1(3 分)(b)W=n(RT)= -17.3 kJ(2 分)24. 5 分答由于 U=CT-BpT所以 CV(U/T )=V=C-Bp+T (p/T) V(1)(1 分)又 V=V-Ap+BT0则(p/T

29、 )V=B/A(2)(1 分)(2)代入(1)，则得 CV=C-B(BT/A+BT/A)=C-2B2T/Ap又 C = (H/T ) p = (U+ pV )/T ) p = (U/T ) p + p(V /T ) p(1 分)而(U/T ) p =C-Bp， (V /T ) p =B(1 分)所以 Cp=C-Bp+Bp=C(1 分)三、问答题 ( 共 3 题 20 分 )25. 10 分答由于dV =(V /T ) pdT+(V /p)T dp(1 分) 又由于 V=nRT/p所以(V /T ) p=nR/ p ， (V /p)T = -nRT/ p2所以dV=(nR/p)dT-(nRT/p

30、2)dp(4 分)pdV=nRdT-(nRT/p)dp(1 分)假设 pdV 是状态函数，则应满足对易关系(nR )/pT= -(nRT p/ T) /p(1)(nR)/p = 0,(-nRT / p)T = -nR/ p但Tp所以(1)式不成立所以 pdV 不是某个函数的全微分(4 分)26. 5 分T答(U/V )H=U+pV= (3/2)nRT+C/V =0T(2 分)(H/V )T= (U/V )T+ (nRT)/V T =0(3 分)27. 5 分答(1) 由于 C , -C , =R=8.314 JK-1mol-1p mV m所以 C , =(33.83+8.210-3 T/K) JK-1mol-1(2 分)p m(2) T=0，所以 U= H=0(3) 假设是进展绝热自由膨胀，则 W=Q=0 所以 U= H=0 可与(2)过程等效(2 分)(1 分)