2007化工物理化学(I)-A卷题目及答案.pdf

物理化学 I 试卷 A 试题及答案 注意 1 请将答题做在答题纸上 不要做在试卷上 2 可以使用计算器 一 单选择题 50 分 1 下述哪一种说法正确 完成同一过程 a 经任意可逆途经所做功一定比经任意不可逆途经做功多 b 经不同的可逆途经所做的功都一样多 c 经不同的不可逆途经所做的功都一样多 d 经任意可逆途经所做功不一定比经任意不可逆途经做功多 2 下述说法 何者正确 a 水的生成热即是氧气的燃烧热 b 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热 c 水的生成热即是氢气的燃烧热 d 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热 3 戊烷的标准摩尔燃烧焓是 3520 kJ mol 1 CO2 g 和 H2O l 的标准摩尔生 成焓分别是 395 kJ mol 1和 286 kJ mol 1 则戊烷的标准摩尔生成焓为 a 2839 kJ mol 1 b 2839kJ mol 1 c 171 kJ mol 1 d 171kJ mol 1 4 下列关系式中哪个不需要理想气体的假设 a Cp CV nR b dlnp dT H RT 2 c 对恒压过程 H U p V d 对绝热可逆过程 pV 常数 5 理想气体绝热向真空膨胀 则 a S 0 W 0 b H 0 U 0 c G 0 H 0 d U 0 G 0 6 体系经历一个不可逆循环后 a 体系的熵增加 b 体系吸热大于对外作的功 c 环境的熵一定增加 d 环境的内能减少 7 在p 下 当过冷水蒸气凝结为同温度的水 在该过程中正 负号无法 确定的量是 a G b S c H d U 8 G A的过程是 a H2O l 373K p H2O g 373K p b N2 g 400K 1000kPa N2 g 400K 100kPa c 等温等压下 N2 g 3H2 g NH3 g d Ar g T p Ar g T 100 p 9 在p 下 用水蒸气蒸镏法提纯某不溶于水的有机物时 体系的沸点 a 必低于 373 15 K b 必高于 373 15 K c 取决于水与有机物的相对数量 d 取决于有机物的分子量大小 10 苯 A 与甲苯 B 形成理想混合物 当把 5mol 苯与 5mol 甲苯混合形成溶 液 这时 与溶液相平衡的蒸汽中 苯 A 的摩尔分数是 a yA 0 5 b yA 0 5 d 无法确定 11 两液体的饱和蒸汽压分别为p A p B 它们混合形成理想溶液 液相组 成为x 气相组成为y 若p A p B 则 a yA xA b yA yB c xA yA d yB yA 12 苯和甲苯构成的理想溶液 在一定温度和压力下达到气液平衡 再向其 中加入一些苯后重新在此温度和压力下达平衡 a 气相中苯的浓度增大 b 液相中苯的浓度增大 c 两相中苯的浓度都增大 d 以上三者都不对 13 在等温等压下 化学反应系统达平衡时 下列式子不一定成立的是 a B B 0 b T P G 0 c rm G 0 d rm G 0 14 在等温等压下 当反应的 rm G 5 kJ mol 1 时 该反应能否进行 a 能正向自发进行 b 能逆向自发进行 c 不能判断 d 不能进行 15 已知反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 的平衡常数 f K 则在同样的条件下反 应 NH3 g 1 2N2 g 3 2H2 g 的平衡常数 f K为 a f K f K b f K f K 1 c f K f K 2 d f K f K 2 16 在 1100 时 发生下列反应 1 C s 2S s CS2 g K1 0 258 2 Cu2S s H2 g 2Cu s H2S g K2 3 9 10 3 3 2H2S g 2H2 g 2S s K3 2 29 10 2 则 1100 时反应C s 2Cu2S s 4Cu s CS2 g 的K为 a 8 99 10 8 b 8 99 10 5 c 3 69 10 5 d 3 69 10 8 17 分解反应 A s B g 2C g 该反应的平衡常数KP与分解压力p 数值的相对大小为 a KP p3 b KP p3 c KP p3 d 无法比较相对大小 18 x05a02131 对于一个已建立平衡的放热反应 温度升高 10 那么 a 对化学反应的平衡常数无影响 b 使平衡常数增加到 倍 c 使平衡常数减小 d 反应速率不变 19 当反应 C2H6 g CH2CH2 g H2 g 达到平衡后 向其中加入不参与反 应的惰性气体 则 a 等压时平衡向左移动 b 等容时平衡向右移动 c 等压时平衡向右移动 d 等容时平衡向左移动 20 1000K 时 反应 Fe s CO2 g FeO s CO g 的Kp 1 84 若气相中 CO2含量大于 65 则 a Fe 将不被氧化 b Fe 将被氧化 c 反应是可逆平衡 d 无法判断 21 巳知反应 CH3OH g HCHO g H2 g rm H 92 0 KJ mol 1 HCHO g CO g H2 g rm H 8 4 KJ mol 1 若要提高平衡混合物中 HCHO 的含量 应采取 a 升高温度 b 降低温度 c 增加压力 d 减小压力 22 下列等温低压气体的反应中 通入惰性气体使反应正向移动的是 a N2 g 3H2 g 2NH3 g b CH4 g H2O g CO g 3H2 g c SO2 g 1 2O2 g SO3 g d Ag2S s H2 g 2Ag s H2S g 23 已知乙基苯 气 苯乙烯 气 在 298 15 K 时的 mfH kJ mol 1 值分别为 29 79 146 90 其 mfG kJ mol 1 值分别为 130 6 213 8 对于乙基苯脱氢 的反应 C6H5 CH2CH3 g C6H5 CH CH2 g H2 g 下列叙述不正确的是 a 在 298 15 K 下反应不能自发进行 b 标准平衡常数K 2 7 10 15 c 提高温度有利于反应的进行 d 使用催化剂可使反应显著地正向移动 24 如果二元溶液的T x图上只有最低恒沸点 则此溶液对于理想溶液必 定产生 a 大的正偏差 b 微小的正偏差 c 大的负偏差 d 微小的负偏差 25 在下列二组分恒压固液相图中 相区 2 代表不稳定化合物与熔液两相 平衡共存的是 二 问答题 6 分 1 在等压下 机械搅拌绝热容器中的液体 使其温度上升 则 H QP 0 这一说法对否 为什么 2 在下列结论中正确的划 错误的划 当液态水和水蒸气达平衡时 1 在 373 15 K 和 101 325 kPa 下 G g G l 2 由 1 可知 对于恒压而温度发生变化的过程 有 dG g dG l 3 对于某一相 气相或液相 固定压力 则 dG SdT 4 由 3 可知 S l S g 三 计算题 10 分 有一绝热真空钢瓶体积为V0 从输气管向它充空气 空气可视为理想气 体 输气管中气体的压力为p0 温度为T0 由于气体量很大 且不断提供 气体 所以在充气时输入气管中的气体的压力 温度保持不变 当钢瓶中气 体压力为p0时 问钢瓶中气体温度为多少 四 计算题 4 分 3 mol单原子分子理想气体在等压条件下由300 K加热到600 K 试求该过 程的 S 五 计算题 10 分 常压下冰的熔点是0 比熔化焓 1 333 3 J g fush 水的比定压热熔 1 1 4 184 J g K p C 系统的始态为一绝热容器中1Kg 80 的水及0 5 kg 0 的冰 求系统达到平衡态后 过程的熵变 六 计算题 10 分 苯和甲苯混合成理想溶液 在 303 K 时纯苯的蒸气压为 15 799 Pa 纯甲 苯的蒸气压为 4893 Pa 若将等摩尔的苯和甲苯混合为溶液 问在 303 K 平衡 时 气相中各组分的摩尔分数和质量分数各为若干 七 计算题 10 分 已知 Hg Tl 二组分体系的数据如下 1 绘制其温度 组成图 示意图 2 指出各相区 水平线段 交点的相数 3 为扩大低温测量范围 应选什么组成的 Hg Tl 混合物做温度计较合 适 物理化学 I 试卷 A 答案 一 单选择题 1 d 2 c 3 d 4 c 5 b 6 c 对于不可逆循环 S体 0 S隔离 0 所以 S环 0 7 d 8 b 9 a 10 c 11 a 12 d 13 d 14 c 15 d 16 a 17 c 18 c 19 c 20 b 21 a 22 b 23 d 24 a 25 c 二 问答题 1 题分 2 答 错 由于有非膨胀功的存在 H QP 2 题分 4 答 1 2 3 4 三 计算题 题分 10 解 设进入钢瓶中nmol 空气为体系始态p0 T0 V0 终态p0 T V均视为理想气体 W p0V0 nRT0 U W nCV m T T0 nRT0 5 Cp m CV m R Cp m CV m T Cp m CV m T0 T0 5 四 计算题 题分 5 解 因该过程系等压过程 所以 S nCp mln T2 T1 3 mol 5 2 Rln 600 K 300 K 43 2 J K 1 五 计算题 题分 10 解 绝热Q 0 321 HHHH 2 11221 0 fus mCp TTmhm Cp TT 2 10004 184 80 500 333 35004 1840TT 26 8T 300K 2 321 SSSS 300300 353 15273 15 10004 1845004 184500 333 3 273 15 dTdT TT 1 680 68 196 15610 10125 57 J K 4 六 计算题 题分 10 解 令 A 苯 B 甲苯 pA p AxA 15 799 Pa 0 5 7900 Pa 2 pB p BxB 4893 Pa 0 5 2447 Pa 2 p总 pA pB 10 347 Pa 1 气相中yA pA p总 0 7635 2 yB 1 yA 0 2365 1 wA nAMA nAMA nBMB yAMA yAMA yBMB 0 7635 78 0 7635 78 0 2365 92 73 2 2 wB 26 8 七 计算题 题分 10