物化网络试题一.doc

一、选择题（10小题，每题2分，共20分）1. 下列关于生成焓的叙述中,哪条是不正确的?A. 化合物的生成焓一定不为零.B. 在298K的标准态下，任何单质的生成焓规定为零.C. 不是所有化合物的生成焓都用实验方法直接测定的.D. 热力学数据表上所列某温度下化合物的标准生成焓数据，实际上都是一种相对值.2. 在263K和101325Pa下，1mol的过冷水结成冰，则过程中 A. S系0 B.S环0 D.(S系+S环)90, 0, 故降低温度，提高压力有利于反应向右移动。3. fusH mq+ vapH mq。升华过程可设想为slg过程。4. (0.517.0+0.557.4) cm3mol1 = 37.2 cm3mol15 46. 907直、支，热爆炸、支链反应8控制时间三、 三、计算题：(6小题，共 56分)1.解：WpDV=p(V2-V1) =pV2+pV1= -nRT2+ nRT1= nR(T1-T2) =1mol8.315JK1mol1(300K-600K)= -2494.5JDU= nCV,m (T2-T1) =1mol(30.00-8.315)JK1mol1(600K-300K)= 6506JDH= nCp,m (T2-T1) =1mol30.00JK1mol1(600K-300K)= 9000JQp= DH =9000JDS = nCp,m ln(T2/T1) =1mol30.00JK1mol1ln(600K/300K)= 20.79JK1mol1 由 Smq(600K)=Smq(300K)+DS=(150.0+20.79)JK1mol1=170.79JK1mol1DTS =n(T2S2T1S1)=1mol(600K170.79JK1mol1300K150.0JK1mol1)57474JDG= DHDTS9000J57474J =48474J2. 根据克克方程可得 DvapHm = = = 42731 Jmol1 = 42.73 kJmol13. 假设尼古丁的摩尔质量为MB，根据凝固点下降公式 Tf =Kf bB 则有 MB = 150 gmol1可算出各原子数 C：Mr(B) w(C)/Ar(C)= 1500.72/12 = 9.0 N：Mr(B) w(N)/Ar(N)= 1500.1870/14 = 2.0 H：Mr(B) w(H)/Ar(H)= 1500.093/1 = 13.9所以分子式为 (C9N2H14) 4. A(g) = B(g) + C(g) 平衡时的摩尔分数 yA yB yC 453K时 Kq = pBpC/(pA pq)=( yByC/yA)(p总/ pq)= yCyB/yA 493K时 Kq= pBpC/(pA pq)=( yByC/yA)(p总/ pq) = 4 yByC/yA = 42 yB2yC/(yA/2) = 32 Kq 所以 rHm = = 160885Jmol1 = 161 kJmol15. (1) 各相区的稳定相见相图（a、b 为固溶体，l为液相，C为不稳定化合物）。 三相线 EFG ： a、C、液相三相 JHI：b、C、液相三相 自由度F= CP+1 = 3P。单相区F=2，两相区F=1，三相线F=0。 AB凝聚系统相图(2) (2) 冷却曲线见上图。(3) (3) 从相图上看，A和B不存在共存区，故不能一同析出。6. 已知 T1=427K 时 k1=4.3102s1，Ea=163.3kJ.mol1。 求T2，需先计算 k2= ln(1x)/t = ln(10.80)/1200s = 0.001341 s1 解得：T2 = 397 K四、问答题：(共2小题， 共12分) 1. 答：测k，L =k/c，a=L/L，K=(c/c) a 2/(1- a)。L(HAc)= L(NaAc)+ L(HCl)- L(NaCl)2. (1) 查找A和B及其它可能产物的标准生成吉布斯函数，然后计算反应的吉布斯函数变化，rGmq (T) =fGmq(T，产物) fGmq(T，反应物)。若rGmq(T)0，说明反应可以进行(2) 通过查阅A和B两组分系统的相图。根据相图的特征，可判断能否分离或提纯。(3) 若是固体，尽可能磨成粉，提高表面积和接触面积，可提高反应速率。华南理工大学物理化学48-2试卷 (参考答案 其它试题)专业_ 班级 编号_ 姓名 分数 一、选择体(每题2分，共20分)1. 在恒T、pq 下，C(石墨) + O2 (g)CO2(g) 的反应焓为rHmq，下列哪种说法是错误的( ) A. rHmq是CO2(g)的标准生成焓 B. rUmq 1 Kf q= Kp qKj ，Kpq下降，而D G = RTln（Kp q/ Jp），Kp q 0 反应向左进行到新平衡点 5. D Kpq = (1/2)(1/2)=0.25 6. B。 测定相图的方法主要有蒸气压法、热分析法和溶解度法等，盐水系统通常用溶解度法。 7. A 8. B 9. A . k1 / k2=exp(E1 E2)/RT=exp(12080)1000/(8.31451000)= 0.008138 10.B二、填空题1. S，因为状态函数与过程无关。2. 等焓， 下降3. 不正确。用熵判断方向需DS总= DS系统+DS环境 。4. 吉布斯函数(自由能)。5. = ( Ba(OH)2 + 2NH4Cl BaCl2 )/2 = ( 2.88+21.298 1.203) 102 Sm2mol1 / 2 = 2.137102 Sm2mol 16. 0或0 ， 故冰不会全熔化， 系统温度为0。( 或者假设冰全部熔化并升温至t. 根据H=0， 可算出t0，故合理值应为0)。设冰的熔化量为n mol，过程的变化如下： 则 H =H1+H2 = n (6024 Jmol1) 15060J = 0， 得 n = 2.5 mol 所以冰熔化熵变 =55.12 JK1水冷却过程的熵变 S 2= 51.44 JK1所以 S=S1 + S2 = 3.68 JK1 2. （1） 甲醇燃烧反应：CH3OH(l) + O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) cU mq = 119.50 kJ/(5.27/32)mol = 725.62 kJmol1cH mq = cU mq+ = (725.62 0.58.3145298.15103)kJ.mol1 = =-725.6-0.5*8.314*0.29815 # 0.0 726.86 kJmol 1 （2）cH mq = fH mq (CO2) + 2fH mq(H2O ) fH mq CH3OH(l)fH mqCH3OH (l)= fH mq (CO2) + 2fH mq(H2O ) cH mq = 393.51+2(285.83) (726.86) kJmol1 = =-393.51-2*285.83+726.8 238.31 kJmol 1 （3）CH3OH (l) CH3OH (g) ，vapH mq = 35.27 kJ.mol 1fH mqCH3OH (g)= fH mq CH3OH (l) + vapH mq = (238.31+35.27)kJ.mol 1 = 203.04 kJmol1 3. (1) = =0.2*8.314*308.15/20 25621 Pa = 25.62kPa (2) 变化过程中氮气的温度和分压没变，故 H=0J、S=0JK1、G=0J。 乙醚的变化过程可设想为：乙醚(l，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，100kPa) 乙醚(g，308.15K，p乙醚)于是：H=H1+H2=(0.225.10+0) kJ =5.02 kJDS=S1+S2=JK1=18.56 JK1 DG=G1+G2= 0+J = 697.8 J 或者采用下式计算 G=HTS 4. 转化率x=0.40时, 反应简记为 A = B + H2 H2O t =0 1 mol 0 mol 0 mol 15 mol t = t (1x)mol x mol x mol 15 mol n总 = (16 + x) mol Kpq = = 0.0325 T=298.15K时， rGmq = fGmqB+ fGmqH2 fGmqA = (150.67+071.29) kJmol1= 79.38kJmol1rHmq= 110.16+0(0.13) kJmol1 = 110.29 kJ.mol1 rSmq =(rHmq rGmq)/ T=(11029079380)/298.15 Jmol1K1 =103.7 Jmol1K1因此 rGmq = RT ln(Kpq) = rHmq T rSmq T = rHmq/ rSmqRln(Kpq) =110290K/(103.78.314ln0.0325) = 834K 5. 解：(1) NaCl2H2O wNaCl=58.45 / ( 58.45 + 218.02 ) = 0.619NaCl与H2O二组分系统恒压相图 (2) 各区域的相态见相图中，其中l为溶液。各区域的自由度F=CP +1 =3P单相区F=2，双相区F=1，三相线F=0。 (3) 含30% NaCl的水溶液，从温度433K降到264K以上时析出的是NaCl，当温度继续降低时，析出二水盐。在此过程中，析出最多的NaCl的量可用T无限靠近264K时用杠杆原理来计算，即 WL +WNaCl = 1.00 kg， WL(3027)=WNaCl(10030)求解可得 WNaCl = 3.00kg / 73 = 0.0411kg 6. (1) 设A表示N2O5 ，对于恒容反应，可直接用分压处理 N2O5 2NO2 + 1/2 O2 t =0 p0 0 0 t=t pA 2(p0 pA) 0.5(p0 pA) 可得: p总= 0.5 ( 5 p0 3pA)当 p总= 2 p0时，pA= p0/3，A的分解率 xA=(p0pA)/p0 = 66.7% (2) 当 p总= 1.5 p0时，可得pA= 2p0/3，k2= (1 / t) ln(p0/pA) = (1/3s) lnp0/(2 p0/3) = 0.135 s 1得 t1/2= ln 2/ k2 = (ln 2) / 0.135 s1 = 5.13 s由 可得 T2= 418.4K.四. 问答题 1. (1) 查找A和B及其它可能产物的标准生成吉布斯函数，然后计算反应的吉布斯函数变化，rGmq (T) =fGmq(T，产物) fGmq(T，反应物)。 (2) 若rGmq(T)0，说明反应可以进行通过查阅A和B两组分系统的相图。根据相图的特征，可判断能否分离或提纯。 2. 不对! rGmq (T)是指在温度为T、处于标准态（压力为标准压力）、单独存在的化学计量系数比的反应物完全反应， 生成同样温度、处于标准态、单独存在的化学计量系数比的产物，这一过程的吉布斯函数变化，而不是化学反应处于平衡时的吉布斯函数变化。 网站管理：葛华才 更新： 2006年12月08日14:58 华南理工大学物理化学48-3试卷 (参考答案 其它试题)专业_ 班级 编号_ 姓名 分数 一、选择题（10小题，每题2分，共20分） 1. 已知反应CO(g)+1/2O2(g) CO2(g) 的焓变为H，下列说法中何者是不正确? A. H是CO2(g) 的生成焓 B. H是CO(g)的燃烧焓 C. H是负值 D. H与反应U的数值不等2. 室温下，10 pq的理想气体绝热节流膨胀至 5pq 的过程有：(1) W T2； (3) Q = 0 ； (4) S 0其正确的答案应是： A. (3)、(4) B. (2)、(3) C. (1)、(3) D. (1)、(2)3. 反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持系统温度与压力不变，而于系统中加入惰性气体，则 A. Kpq不变，平衡时N2和H2的量将增加，而NH3的量减少 B. Kpq不变，且N2， H2， NH3的量均不变 C. Kpq不变，平衡时N2和H2的量将减少，而NH3的量增加 D. Kpq 增加，平衡时N2和H2的量将减少，NH3的量增加4. 298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为kA和kB，且知kAkB，则当A和B压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是( )A. A的量大于B的量 B. A的量小于B的量C. A的量等于B的量 C. A的量与B的量无法比较5. NH4HS(s) 和任意量的 NH3(g) 及 H2S(g) 达平衡时有( ) A. C = 2，P = 2，F = 2； B. C = 1，P = 2，F = 1； C. C = 2，P = 3，F = 2； D. C = 3，P = 2，F = 3；6. 下列纯物质两相平衡有关的描述，不正确的是( ) A.沸点将随压力增加而升高 B. 熔点将随压力增加而升高 C.蒸气压将随温度升高而加大 D. 升华温度将随压力增大而升高7. 一个充满电的蓄电池以 1.7V 的输出电压放电，然后用 2.3V 电压充电使其恢复原来状态，则在充放电全过程中，若以电池为系统，则功和热有 A. W = 0 Q = 0 B. W 0 C. W 0 Q 0 D. W 0 Q 0 ( V2 V1 )3. A。 加入惰性气体相当于降低总压，该反应为气体体积减少的反应，故对正反应不利。4. B 由享利定律 pA= kA xA , pB= kB xB 因为 kAkB，当 pA= pB 时则 xA 0，又 U = 0， Q = W0, 石墨稳定。 2.系统所经过程如下其中: 终态: 气体当作理想气体处理, 整个过程恒温, 所以 H(N2)= U(N2)=0, H =H(N2) +H(H2O)= H(H2O)= = 0 (理想气体) += 1.6974mol * (-40.67kJ/mol) = - 69.03kJ U =H - pV=H - p3V3+ p1V1 = H - ( n(H2O,