物理化学上册试题及答案.pdf

物理化学上册试题物理化学上册试题 一 填空题 20 分 1 已知反应 A s B g C g rHm0 298K 0 若在一恒容绝热箱中盛有 A s 和 B g 并使其发生上述反应 则该过程系统的 U 于零 T 于零 H 于零 填大 小或等 2 封闭系统中理想气体进行恒外压绝热膨胀 S系 于零 S环 于零 S总 于零 填大 小或等 3 已知麦克斯韦关系式 T V S V T P 则 1mol 范德华气体的 m V T P bV R m 则该气体在恒温下从 V1膨胀到 V2的 S 4 PV 常数该公式的适用条件为 5 下列反应的平衡常数 C s O2 g CO2 g 为 K10 CO g 1 2O2 g CO2 g 为 K20 C s 1 2O2 g CO g 为 K30 则三个平衡常数之间的关系为 6 设有理想气体化学反应 A g B g C g 在温度 T 体积为 V 的密闭容器中 达成平衡 若在 T V 恒定时注入一定量的惰性气体 D 则该反应的 K0 将 K0c ky kn 填增大 减小 不变或 不可确定 7 水以下面两种状态存在 A 100 101 325kPa 液态 B 100 101 325 kPa 气态 两者的化学势 lH2O与 gH2O的关系是 8 由 AB 两组分形成一溶液 已知该二组分的分压对拉乌尔定律均产生负偏差 若用摩尔分数表示浓度 选 T P0下的纯液体为标准态 则二组分的活度系数 1 填大于 小于或等于 9 将固体 NH4Cl 放入一抽空的容器中 并使它达到平衡 NH4Cl S NH3 g HCl g 则组分数 C 相数 自由度数 10 1mol 理想气体从相同的始态 P1T1V1分别经绝热可逆膨胀 终态 P2T2V2 和绝 热不可逆膨胀 终态 P2T2 V2 则 T2 T 2 V2 V 2 填大于 小 于或等于 二 选择题 将答案填在括号内 10 分 1 以下哪些关系式是以服从理想气体定律的假设为前提的 A U Q W B PV 常数 H U PV 2 下列对某物质临界点的描述 不确切的是 A 饱和液体和饱和气体的摩尔体积相等 B 临界参数 Tc Pc Vc 皆有恒定 的值 C 气体不能液化 D C T V P 0 C T V P 2 2 0 3 下列偏导数中 称为偏摩尔量的是 A B nncPT B n V B B nncPS B n H C B nncPV B n G D B nncPT B n P 4 对一化学反应 若其反应的标准摩尔反应焓 rHym与温度无关 则意味着 A 反应进行时系统的温度不会改变 B rCp m 0 C 参加反应的各物质 其恒压摩尔热容均不随温度而变 D 反应是在一个绝热容器中进行的 5 溶剂加入溶质构成稀溶液 会引起凝固点降低 此时析出的固体最可能为 A 纯溶质 B 纯溶剂 C 固溶体 6 2molA 和 1molB 形成理想液态混合物 PA 90Kpa PB 30Kpa 则气相摩尔分 数比 yA yB将为 A 2 1 B 6 1 C 4 1 D 8 1 7 已知 298K 时反应 1 2H2 g 1 2Cl2 g HCl g 的 rHm为 92 5kJmol 1 则此条 件下反应 rUm 视为理想气体 A 一定大于 92 5kJmol 1 B 一定小于 92 5kJmol 1 C 一定等于 92 5kJmol 1 D 无法确定 9 PCl5的分解反应是PCl5 PCl3 Cl2 在200 达到平衡时PCl5有48 5 分解 在300 达平衡时 有 7 分解 则此反应为 A 放热反应 B 吸热反应 C 反应热效应为零 D 无法确定放热或吸热 10 在 25 时 已知气相反应 2CO2 CO O2的 rGm0 514 2KJ mol 则此反应 的 rAm0应为 视为理想气体 A rAm0 rGm0 B rAm0 rGm0 C rAm0 rGm0 D 不能确定 三 计算题 50 分 1 已知液态氨在 101 325KPa 的沸点为 240K 汽化热 vapHm 23 26KJmol 1 现有 1mol240K 101 325kPa 的液态氨向真空蒸发为 240K 0 8 101 325Kpa 的 氨气 求此过程的 W Q U H S G 并说明能否用 S G 判断过程的 方向 2 氧化银分解反应为 Ag2O s 2Ag s 0 5O2 g 已知 298K 的热力学数据如下 Ag2O s Ag s O2 g fHm0 kJmol 31 0 0 0 Sm0 JK 1 121 42 55 205 14 1 求该反应在 298K 的标准平衡常数 K298K0 2 设 fHm0与温度无关 求该反应在 773K 时的标准平衡常数 K773K0 3 工业上在总压 101 325kPa 温度 773K 时用 CH3OH 和空气的混合物通过银催 化剂制取甲醛 在反应过程中银会渐渐失去光泽 并有一部分成粉状 试用 热力学计算结果判断此现象是不是由于在反应条件下生成 Ag2O 所至 3 在 25 下 B 溶于 A 中构成稀溶液 测得 XB 0 0202 时 平衡蒸气总压为 6 668kPa 已知该温度下纯 A 的饱和蒸气压 PA 3 162kPa 试求 1 XB 0 0202 时 平衡气相中 B 的摩尔分数 yB 2 XB 0 0101 时 平衡气相中 B 的摩尔分数 yB 气体可视为理想气体 B 溶于 A 中不离解 不缔合 四 证明题 7 分 试证 T V U T V T P P 五 13 分 有凝聚系统二组份相图如下 1 完成下表 区域 稳定相态 自由度数 2 绘出 a a b b c c d d 的步冷曲线 3 指出三相线 参考答案 一 填空题 20 分 1 等于 小于 小于 2 大于 等于 大于 3 bV bV RS 1 2 ln 4 理想气体绝热可逆 5 2 1 3 K K K 6 不变 不变 增加 不变 7 相等 8 小于 9 1 2 1 10 小于 小于 二 选择题 10 分 1 B 2 C 3 A 4 B 5 B 6 B 7 C 8 A 9 A 三 计算题 50 分 1 解 W 0 Q U U1 U2 U1 vapHm pV 23 26 103 1 8 314 240 J mol 21 26 103J mol H H1 H2 H1 23 26 103 J mol KJ molKJ p p nR T H SSS 77 98 8 0 1 ln314 8 240 1026 23 ln 3 2 11 21 molJ molJSTHG 2 445 77 982401026 23 3 非等温等压过程 不能用G 判据 可用 S总 S系统 环境判据 2 解 1 molJ BSTBH STHG KRTG B mB B mfB mrmrmr mr 34 11132 ln 0112 0 298 RT rGm eK 2 NH3 l 101 325kPa 240K NH3 g 0 8 101 325kPa 240K NH3 g 101 325kPa 240K 向真空蒸发 1 2 42 24 195 3ln 298 1 773 1 ln 773 773 298 773 K K R rH K K m 3 空气中氧气分压力为 0 21 101325Pa Jy 2 1 5 10 10132521 0 0 46 Jy Ky 反向自发 所以可能由于 Ag 氧化所致 3 解 kPa x xpp p xpxpppp B BA B BBAABA 7 176 1 总 总