物化20080A卷题目及答案综述

1、物理化学试题 200801 A 卷注意： (1) 请将答案做在答题纸上，不要做在试卷上。(2) 可以使用计算器。一 单项选择题 (32 分 )(1) 对临界点性质的下列描述中，哪一个是错误的 :( a)液相摩尔体积与气相摩尔体积相等( b)液相与气相的界面消失( c)气化热为零( d)固，液，气三相共存(2) 按下列路线循环一周，哪种情况的功W 是净的膨胀功？(3) 某高压容器中盛有的气体可能是 由 5dm3 绝热可逆膨胀到(a) O2 ； (b) CO 2 ；(4) 范德华气体绝热向真空膨胀后，(a) 不变(c) 降低(5) 欲测定有机物的燃烧热 QV。由公式得： Qp = QV+( a)氧

2、弹中氧气压力Qp ,6dm3，温度降低 21K，则容器中的气体是(c) NH 3 ； 气体的温度将：(b) 升高(d) 不能确定般使反应在氧弹中进行，(d) Ar实测得热效应为nRT = QV + pV,式中 p 应为何值？(b)钢瓶中氧气压力(c)p( d)实验室大气压力(6) 关于熵的说法正确的是( a) 每单位温度的改变所交换的热为熵( b) 可逆过程熵变为零( c ) 不可逆过程熵将增加( d) 熵与系统的微观状态数有关(7) 在一简单的 (单组分 ,单相,各向同性 )封闭体系中 , 恒压只做膨胀功的条 件下, 吉布斯自由能值随温度升高如何变化 ?G/ T) p 0 视具体体系而定 自

3、由膨胀)，求得-1S= 19.16 JK ，G 0(b) (c) (G/ T) p= 0(d)(8) 用 1 mol 理想气体进行焦耳实验 则体系的吉布斯自由能变化为(a)G = 19.16 J(b)(c) G 19.16 J(d)若 A 的偏摩尔体积随浓度(9) 等温等压下， 在 A 和 B 组成的均相体系中， 的改变而增加，则 B 的偏摩尔体积将a) 增加( b) 减小c) 不变( d) 不一定(10) 挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会(a) 降低 (b) 升高(c) 不变 (d) 可能升高或降低(11) 已知温度 T 时反应 H2O(g) = H2(g)1/2O2(g)的 K

4、p, 1 及反应 CO2(g) = CO(g) 1/2O2(g)的 Kp, 2，则同温度下反应 CO(g) H 2O(g) = CO2(g)H2(g) 的 Kp, 3 为：(a)Kp, 3K p, 1K p, 2(b) Kp,3K p, 1 K p, 2( c)K p, 3Kp, 2 / Kp, 1(d) K p,3Kp, 1 / K p, 2(12) 当反应 C2H6(g) = CH 2CH2(g) + H 2(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(13) 对于

5、理想混合物反应体系， 标准反应自由能与平衡常数之间的关系式， 下列不正确的是：a)rG $m RTln Kb)rG $m RTln K xc)rG $m RTln Kad)rG $m RTln Kc(14) 体系甲由结构不同(晶型不同)的一堆冰块构成，体系乙由颗粒大小不一的一堆石墨块组成，则：( a)二者均为多相体系( b)二者均为单相体系( c )前者是多相体系，后者是单相体系( d)前者是单相体系，后者是多相体系(15) 若 A 、 B 二组分完全互溶双液系沸点 -组成图具有最高恒沸点 ,则：( a)A 和 B 所形成的溶液对拉乌尔定律产生负偏差( b)A 和 B 所形成的溶液对拉乌尔定律

6、产生较大的负偏差( c)A 和 B 所形成的溶液对拉乌尔定律产生正偏差( d)A 和 B 所形成的溶液对拉乌尔定律产生较大的正偏差 (16) x06a02243二填空题 (每空 1 分，共 8分)(1) 某气体符合状态方程 p(V nb) nRT ， b 为常数。若一定温度和压 力下，摩尔体积 Vm 10b，则其压缩因子 Z。(2) 已知 25时， C(石墨) + O2 = CO2(g) 的标准摩尔反应焓为rHm,1 390 kJ mol-1 ；2CO(g) + O2 = 2CO 2 (g)的标准摩尔反应焓为 rHm,2 566 kJ mol-1 则 CO(g) 的 标 准 摩 尔 燃 烧 焓

7、 cHm； CO 2(g) 的标准摩尔生成焓为f Hm 。(3) 在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。 判断正确和错误： 。(4) 313 K 时, 液体 A 的饱和蒸气压是液体 B 的饱和蒸气压的 21 倍, A, B 两液体形成理想溶液。若气相中 A 和 B 的摩尔分数相等 , 则液相中 A 和 B 的摩尔分数比 xA/xB 为。(5) 二元合金处于低共熔温度时，体系的自由度 F = 。(6) 对三组分体系来说， 体系最多可能有 个自由度， 它们是： 三 问答题 (10 分 )(1)UV证明： (a) Cp pT p T p提示：利用 U=H-pV求导。(b)U Cp

8、T pV p V p(2) 对只做膨胀功的封闭体系，求证： ( U/ V)T =T( p/ T)V p 提示：利用公式 dU=TdS-pdV和 S V T ( p)V 。TT四 计算题 (7 分 )气柜内贮有 121.6kPa, 27的氯乙烯 (C2H6Cl)气体 300 m3, 若以每小时90 kg 的 流 量 输 往 使 用 车 间 , 试 问 贮 存 的 气 体 能 用 多 少 小 时 ? M(C2H 6Cl)=62.499 10-3 kg mol -1。五计算题 (7 分) 一个外有绝热层的橡皮球内充 101 325 Pa 的理想气体，突然将球投入 真空中，球的体积增加了一倍。指出该过

9、程中Q，W， U 和 H 的值(用正、负号表示) 。六计算题 (7 分)1.0 mol-Fe 由 25加热到 850，求 S。已知 Cp,m 30.30J-1.mol.K -1 .七计算题 (7 分) 纯金的结晶温度等于 1335.5K 。金从含 Pb 的质量分数 0.055 的 Au-Pb 溶 液 中 开 始 结 晶 的 温 度 等 于 1272.5K 。 求 金 的 熔 化 焓 。 Mr(Pb)=207; Mr(Au)=197 。提示：计算公式为fusHm RTf T f* x(Pb)/ Tf 。八 计算题 (7 分 )设在恒温 273 K 时将一个 22.4 dm3 的盒子用隔板从中间隔

10、开，一边放 0.500 mol O 2，另一边放 0.500 mol N 2 ，抽去隔板后，两种气体均匀混合。试求过程中的熵变。提示：计算公式 min S= - n1Rlnx1- n2Rlnx2九计算题(10 分 )Ag 2CO3 (s) 分解计量方程为 Ag2CO3 (s)Ag2O(s) +CO 2(g) ，设气相为理想气体， 298K 时各物质的 f Hm 、 Sm 如下：f Hm /kJ mol -1Sm /J K-1molAg 2CO3 (s) 506.14167.36Ag 2O(s) 30.57121.71CO2 (g) 393.15213.64(1) 求 298K 、100 000

11、 Pa 下， 1mol Ag2CO3 (s)完全分解时吸收的热量；(2) 求 298K 下，Ag2CO3 (s) 分解压力；(3) 假设反应焓变与温度无关，求 383K 下 Ag 2CO3分解时平衡压力。 十计算题 j06a05047 (5 分)已知 ZnMg 凝聚体系相图如下 , 指出 A 、B、C、D、E 各点处的平 衡相和自由度。200801A( 答案 )一单选择题(1) d (2) b (3) a热容计算如下：利用公式T1V15得到 CV ,m 2.495R R(4) c (5) d(6) d(7) b ( G/ T)p= -(8) b(9) b 可由 Gibbs-Duhem 方程看出

12、： xAdVA - xB dVB(10) d(11) d(12) c (13) d(14) c(15) b(16) a二填空题(1) 10/9Z pV pVpVmp10b 10Z nRT p(V nb) p(Vm b) p(10b b) 9(2)cHm (CO,298K)283 kJ mol-1f H m (CO2,298K)390 kJ mol-1(3) 对(4) 1/21 ；pA= pA*xA=21 pB*xA=pyA pB= pB*xB= pB* xB=pyB 因为 yA=yB 所以 xA/xB=1/21(5) 答： 1C S R R 2 0 0 2 F C P 2 4 3 1(6) 答

13、： 4；温度、压力和两个浓度项 因为 C 3F=C P 2=5 P 体系中相数为 1 时， F 最大，所以， F 5 P 5 1 4 三问答题(1) 解： (题分： 5)(1)U H pVdU dH p dV Cpp dVdTp dTp p dTp Cpp dTp(2)U H pVdU dV pdH dV pdH dT dT p dV pp Cp dT p dV（2） （题分： 5） 答：据第一、二定律联合公式 dU=TdS-pdV 故 （ U）T T S V T pV 据麦克斯威尔公式 S V T （ Tp）V 故 （ U）T T（ p）V pV T TV四 计算题 （题分： 7） 解：假设

14、气体能全部送往车间n pVRT3121.6 103 3008.314 300.05mol 14618.6molnM90kg h 114618.6mol 62.499 10 3kg mol 190kg h 110.15h五 计算题 （题分： 7）Q=0，W=0，U=0，H=0六 计算题 j03a05034 （题分： 7）解：1123KS 219182K3K 30.30dT 30.30 ln 1219283 =40.20J K-1七 计算题 j04a05013 （题分： 7）解:x Pb0.055 / 2070.055 / 207 0.945 /1970.052487fusHm RTf Tf* x

15、(Pb)/ Tf8.314 1335.5 1272.5 0.05248/(1335.5 1272.5)11770J mol -1八 计算题 （题分： 7）解：因为 n1= n2= n ,x1= x2= x所以 minS= - n1Rlnx1- n2Rlnx2-1 -1= - 2nRlnx= - 2 (0.500 mol)(8.314 J K-1mol-1) ln0.5 -1= 5.76 J K -1九 计算题 (题分： 10)解：(1) rHm =-393.15-30.57+506.14 =82.42 kJ mol-1(2) rSm = 213.64+121.71-167.36= 167.99 J K-1 mol-1rGm = rHm - T rSm = -RTln K K 1= exp-(82420-167.99 298)/(8.314 298)-6= 2.126 10-6 = pco2 / p2 分 -6p=2.126