物理化学期末考试习题及答案

.期末练习题1. 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓度 ,则下列说法中正确的是：()(a) 溶质的标准态化学势相同(b)溶质的化学势相同(c)溶质的活度系数相同(d)溶质的活度相同2. 在 298k 时，设液体 a 和 b 能形成理想的液态混合物，它们的蒸气形成理想的气态混合物。;.已知纯 a 和纯 b 的饱和蒸汽压分别为pa50kpa ，pb60 kpa ，如液相中 xa0.40 ，则平衡的气相中b 的摩尔分数y b 的值为（）（a）0.25(b) 0.40(c) 0.50(d) 0.643. 在一定温度和压力下 ,设纯的 a(l) 的化学势为，其标准态化学势为。如在 a 中加入另一液相 b(l), 形成理想的液态混合物， 这时 a(l) 的化学势为a ，标准态化学势为a ，则两种化学势之间的关系为（）（a）=a ，=a（ b）a ，a（c）=aa（d）a ，a4. 在 298k 时，已知 h2(g)和 o2(g)在水中的 henry 系数分别为kx,17.12109 pa,kx, 24.44109 pa. 在相同的温度和压力下，两者在水中的饱和溶解的量用摩尔分数表示分别为x1 和 x2，两者的关系为（）（ a） x1x2(b)无法比较(c) x 1=x2（d）x1x25. 在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面相同的糖水（a）和纯水（ b）。经历若干时间后， 两杯液面的高度将是：（）（ 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6. 物质 b 固体在 298k 、101.325kpa下升华，这意味着（）（a）固体比液体密度大些（b）三相点压力大于101.325kpa（c）固体比液体密度小些（d）三相点压力小于101.325kpa7. 水在三相点附近，其汽化热和熔化热分别为44.82 kjmol 1 和5.994 kjmol 1 ，则在三相点附近， 冰的升华热约为（）（ a）33.83kjmol1（b）50.81 kjmol （1c）-38.83 kjmol （1d）-50.81 kjmol 18. 对于二组分气 液系统，哪一个可以用蒸馏或精馏的方法将两个组分分离（）(a) 对 raoult 定律产生最大正偏差的双液系(b) 接近于理想的液体混合物(c) 对 raoult 定律产生最大负偏差的双液系(d) 部分互溶的双液系9. 合成了一个新化合物b(s)的质量为 1.5 克，溶于 1.0kg 纯水中形成非电介质溶液，测得出现冰的温度比纯水凝固点下降了0.015k, 已知水的凝固点降低常数kf =1.86k mol-1kg,则该化合物的摩尔质量mb 约为（）(a) 100g mol-1(b) 150g mol-1(c) 186g mol-1(d)200g mol-110. 某系统存在 c（s），h2o(g)，co(g)，co2(g)，和 h2(g)五种物质，相互建立了下述三个平衡：h 2 o(g)c(s)h 2 (g)co(g )co2 ( g)h 2 ( g)h 2o(g)co( g)co2 ( g)c( s)2co(g )则该系统的独立分数c 为：（）（a）3（b）2（c）1（ d）411. 当 clausius-clapeyron 方程应用于凝聚相转变为蒸汽时， 则：（）（a）p 必随 t 之升高而降低（b）p 必不随 t 而变（c）p 必随 t 之升高而变大（d）p 随 t 之升高可变大或减小12. 对恒沸混合物的描述， 下列叙述哪一种是不正确的？（）(a) 与化合物一样，具有确定的组成(b)不具有确定的组成(c) 平衡时，气相和液相的组成相同(d) 其沸点随外压的改变而改变13. 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14. 在通常温度下， nh 4hco3(s) 可发生下列分解反应：nh4hco3(s) nh 3(g) + co2(g) + h2o(g)设在两个容积相等的密闭容器a 和b 中，分别加入纯nh 4hco3(s) 1kg 及20 kg，均保持在 298 k达到平衡后，下列哪种说法是正确的？()(a) 两容器中压力相等(b) a 内压力大于b 内压力(c) b 内压力大于a 内压力(d) 须经实际测定方能判别哪个容器中压力大15. 理想气体反应平衡常数kx 与 kc 的关系是()b(a) k x= k c(rt) bb(b) k x= k cp b(c) kx= k c(rt/p )bb(d) k x= kc (v/bbb nb)b16. 根据某一反应的r gm 值，下列何者不能确定？（）（a） 标准状态下自发反应的方向（b） 在r gm 所对应的温度下的平衡位置（c） 在标准状态下系统所能做的最大非膨胀功（d） 提高温度与反应速率的变化趋势17. 理想气体 co(g)+2h2 = ch3oh(g)的gm 与温度 t 的关系gm = -21330+52.92t，若要使反应的平衡常数k1,则应控制的反应温度：（）（a）必须低于 409.3 c（b）必须高于 409.3k（c）必须低于 409.3k（ d）必须等于 409.3k18. pcl5 的分解反应是pcl 5 ( g)pcl 3 ( g)cl 2 ( g) ，在 473k 达到平衡时，pcl5-（g）有 48.5%分解，在 573k 达到平衡时，有97%分解，则此反应为：（）（a）放热反应（b）吸热反应（c）既不放热也不吸热（d）这两个温度下的平衡常数相等19. 溶质 b 的活度可作如下两种选择：(1)lim ax(2)lim a xbbxb1bbxb0若溶液上方的蒸气看作理想气体,在同一温度 t 时则两种活度的比值ab/ab= , 两种活度系数的比值xb / x b = 。220. 已知反应 c(s) o2(g)=co2(g) 的平衡常数为k 1；co(g) 1 o2(g)=co2(g)的平衡常数为k 2； 2c(s)o2(g)=2co(g)的平衡常数为k 3；则 k 3 与k1,k2 的关系为。21. nh4hs(s) 放入抽空的瓶内发生分解:nh 4hs(s) nh 3(g) + h2s(g)则分解反应达到平衡时该系统的独立组分数为 ，相数为 ，自由度数为 ；在 25时测得体系达到平衡时的压力为 66.66 kpa，若此温度时 nh 3 的分压为 13.33 kpa；要使 nh 3 和 h2s 的混合气体系统中不形成nh4hs 固体，则应将h2s 的分压控制在（大或小） 于 kpa。22. 在实验中常用冰盐混合物作为致冷剂 ,试解释当把食盐放入 0的冰水平衡系统中时 ,为什么会自动降温 ?降温的程度有否限制 ,为什么?这种致冷体系最多有几相 ?23. 在 298k 时， a 和 b 组成液态混合物，在混合物（e）中， b 的蒸气压为10.67kpa, 在混合物（ f）中， b 的蒸气压为 3.60kpa.（1） ） 现在要将 2.00mol 的 b 从混合物（ e）中移至混合物（ f）中， 计算需作的最大非膨胀功。（2） ）如将压力为 100kpa 的 b 2.00mol溶于大量的 a 中，形成混合物， b的蒸气压为 3.60kpa, 计算该过程的最大非膨胀功。24. 金属 na 与 bi形成的二元混合体系相图如下。（1） 试分析各相区的相数，组成，和自由度。（2） 图中三条水平线代表什么，请加以说明。（3） 并画出在 bi 的组成为 0.2, 0.4 及 0.8 时系统由 1100k 冷却的步冷曲线。5325. 将 10g ag2s 与 617,1.013 10 pa, 1 dm 的氢气相接触， 直至达到平衡。 已$知此反应在617 时的平衡常数kp= 0.278。(1) 计算平衡时ag 2s 和 ag 各为若干克？(2) 欲使 10 g ag2s 全部被的 h2 气若干立方分米？h2 还原，试问最少需要617， 1.013 105 pa气相平衡混合物的组成如何？26. 通常在钢瓶里的压缩氢气中含有少量氧气。实验中常将氢气通过高温下的铜粉, 以除去少量氧气，其反应为：2cu(s) + (1/2) o2(g) cu2o(s)若在 600时，使反应达到平衡， 试问经处理后在氢气中剩余氧的浓度为多少？已知： rg m = (-166 732 + 63.01 t / k )j mol$-1。参 考 答 案1. b;2. d;3. d;4. d;5. a;6. b;7. b;8. b;9. c;10. a;11. c;12. a;bb20.k 3 =(k 1/k 2)213. c;14. a;15. d;16. d;17. c;18. b;19.kb/ p * ,kb/ p *21. (1) 1(2) 2(3) 1(4) 小(5) 83.33 kpa 22. 答当把食盐放入 0的冰水平衡体系中时 ,就要使冰点降低 ,因此破坏了冰水平衡 ,故冰就要融化 , 融化过程中就要吸热使体系的温度下降；降温有一定的限度 ,因为它是属于二元体系的低共熔混合物,当温度降到低共熔点时 ,冰与溶液达到了平衡 ,不再融化而吸热 ,此时体系的温度就不再下降了。根据相律： f = c-+2 ， c=2 (nacl , h 2o)当 f=0时,即最多相数 = 4(气相,溶液相 ,冰,nacl(s) 23 答(1) b(e)b(f)=rtlnp b(e)/pb(f)wf,max=g=n=5.38kj(2) 物质 b 在溶解前后化学势的变化为b0+rtlnp b/p0- b0= rtlnp b/p0 wf,max=g=n=-16.47kj24. 略25. 答(1)nb = 0.0137 molb$k p = x(h 2s)/1-x(h 2s) = 0.278解得x(h 2s) = 0.2175-3n(h2s) = 3.0n(h2) = 1.071010-2molmolm(ag2s) = 9.26 g m(ag) = 0.647 gp(2) k$ = 0.278