大学物理化学试题及答案

1、2大学物理化学试题及答案物理化学试卷一一、选择题 ( 共15题 30分 )1. 下列诸过程可应用公式 du = (cp- nr)dt进行计算的是： ( c )(a) 实际气体等压可逆冷却(b) 恒容搅拌某液体以升高温度(c) 理想气体绝热可逆膨胀(d) 量热弹中的燃烧过程2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( b )(a) 可以从同一始态出发达到同一终态 因为 绝热可逆s = 0(b) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 绝热不可逆ds > 0(c) 不能断定 (a)、(b) 中哪一种正确 所以 状态函数 s 不同(d) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 故终态不能相

2、同3. 理想气体等温过程的f。 ( c )(a)>g (b) <g (c) =g (d) 不能确定4. 下列函数中为强度性质的是： ( c )(a) s (b) (¶g/¶p)t(c) (¶u/¶v)t 容量性质除以容量性质为强度性质 (d) cv5. 273 k，10p$下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为(l) 和(s)，两者的关系为：( c )(a) (l) >(s) (b) (l) = (s)(c) (l) < (s) (d) 不能确定6. 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)。经历若干大

3、学物理化学试题及答案时间后，两杯液面的高度将是(纯水)>(糖水中水) ,水从(b) 杯向(a) 杯转移 ) ( a )(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7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( d )(a) 1 (b) 2 (c) 3 (d) 4 * =c+2-f=2+2-0=48. 硫酸与水可形成h2so4·h2o(s)、h2so4·2h2o(s)、h2so4·4h2o(s)三种水合物,问在 101325 pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少

4、种? ( c )(a) 3 种 (b) 2 种(c) 1 种 (d) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。* s = 5 , r = 3 , r' = 0,c= 5 - 3 = 2 f*= 2 -+ 1 = 0, 最大的= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。9. 已知 a 和 b 可构成固溶体，在 a 中，若加入 b 可使 a 的熔点提高，则b在此固溶体中的含量必 _ b 在液相中的含量。 ( a )(a) 大于 (b) 小于(c) 等于 (d)不能确定10. 已知反应 2nh3= n2+ 3h2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应

5、(1/2) n2+(3/2) h2= nh3 的标准平衡常数为： ( c )(a) 4 (b) 0.5(c) 2 k (d) 1* $p(2) = k $p(1)-= (0.25)-= 2 11. 若 298 k 时，反应 n2o4(g) 2no2(g) 的 k $p= 0.1132，则：(1) 当 p (n2o4) = p (no2) = 1 kpa 时，反应将 _( b )_； (2) 当 p (n2o4) = 10 kpa，p (no2) = 1 kpa 时，反应将 _( a )_ 。 (a) 向生成 no2的方向进行 (b) 向生成 n2o4的方向进行(c) 正好达化学平衡状态 (d)

6、 难于判断其进行方向12. 在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是( c )(a) rg $m (b) kp (c) rgm (d) rhm13. （1) 处于标准态的 co2(g) 和 o2 (g)，其标准燃烧焓值为零 (2) 因为rg $m= -rt lnk $p，而k $p是由平衡时的组成表示的，所以rg $m表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差 (3) 水在25, p$下蒸发，求算熵变的公式为s $m=(h $m -g $m)/ t (4) 在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为rsm= rhm/ t上述说法正确的是： （ c ） (a)

7、 1 , 2 (b) 2 , 3 (c) 1 , 3 (d) 3 , 414. 在 t，p 时，理想气体反应 c2h6(g) h2(g) + c2h4(g)的 kc/kx为： ( d)(a) rt (b) 1/(rt)(c) rt/p (d) p/(rt)15. 标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( c )(a) f，m，rg $m (b) m，m$，f$m (c) a，m$，rg (d) a，m，(¶g/¶x)t,p,wf=0二、填空题 ( 共 5题 10分 )16. 某理想气体，等温(25)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 j，则此气体的

8、物质的量为 q=w=nrtln(v2/v1)，n=2 mol 摩尔。17. 化学位b就是 b 物质的偏摩尔 吉布斯自由能 。18. n2(g)，o2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 f = 3 。19. 完全互溶的二组分溶液，在xb= 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成xb=0.4的溶液在气-液平衡时,xb(g)，xb(l)，xb(总)的大小顺序为_ xb(g) > xb(总) > xb(l) _ 。将xb=0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ xb= 0.6 恒沸混合物 。20. 低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：k

9、p只是温度的函数, kc是 _t_的函数，kx是 _ t, p _ 的函数。三、计算题 ( 共 5题 60分 )21. 计算 1mol he(理想气体) 在下列状态变化过程中的h和g。he (101.325 kpa,673 k) he (101.325 kpa,473 k)¾¾已知：cp, m he(g) = (5/2)r ，473k 时 s $mhe(g) = 135.1 j·k-1·mol-1 。ò答 h = t2t1ncp,m dt = 4.157 kj (2分)ò s = t2cp,m /t)dt = ncp,m ln(t2/

10、t1)= 7.3 j·k-1 (4分) s2= s + s1= 142.4 j·k-1 (2分) g =h -(ts) = h - t2s2+ t1s1= 27.780 kj22.某气体状态方程为 pv = n(rt + bp)，始态为p1t1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的q，w及气体的u，h，f，g，s。答 q = 0 , w = 0 , u = 0 (3分)(¶u/¶v)t = t(¶p/¶t)v -p = 0 du = cvdt + (¶u/¶v)tdv = cvdt = 0 温度不变

11、h =u +(pv) = nb(p2- p1) (5分)p2t1(nò syss = (¶v/¶t)pdp = nrln(p1/p2)surrs = -q/t = 0 isos = nrln(p1/p2) (3分) f =u-ts = -nrt1ln(p1/p2) (2分) g =h-ts = nb(p2-p1)-nrt1ln(p1/p2)23. 10 分 (1809)两液体a, b形成理想液体混合物。在320 k，溶液i含3 mol a和1 mol b，总蒸气压为：5.33×104 pa。再加入2 mol b 形成理想液体混合物ii，总蒸气压为 6.1

12、3×104 pa。(1) 计算纯液体的蒸气压 p a*，pb*；(2) 理想液体混合物i的平衡气相组成 yb；(3) 理想液体混合物i的混合过程自由能变化mixgm；(4) 若在理想液体混合物ii中加入3 mol b形成理想液体混合物，总蒸气压为多少？答 (a) p = p*axa+ p*bxb5.33×104 pa = 0.75 p*a+ 0.25 p*b - (1)6.13×104 pa = 0.5 p*a+ 0.5 p*b - (2)联立 (1) 式与 (2) 式得： p*a= 4.53×104 pa p*b= 7.73×104 pa (

13、2.5分) (b) yb(i) =p*bxb(i)/p(i) = 0.36 (2.5分) p1- (c)dmixgm(i)=rtånbblnxb = -5984 j·mol (2.5分)(d) p()=p*axa() +p*bxb()= 6.66×104 pa (2.5分)24.固体 co2的蒸气压与温度间的经验式为：ln(p/pa)=-3116 k/t + 27.537已知熔化焓dfushm= 8326 j·mol-1，三相点的温度为 217 k。试求出液体 co2的蒸气压与温度的经验关系式。答： 已知 ln(p/pa) = -3116 k/t + 2

14、7.537对固气平衡： dln(p/pa)/dt =subhm/rt2dln(p/pa)/dt = 3116 k/t2=subhm/rt2subhm= 25 906 j·mol-1 (4分)vaphm=subhm-fushm= 17 580 j·mol-1 (4分)-vaphm/rt + b = -3116 k/t + 27.537 b = 22.922 (4分)所以液体 co2的蒸气压与温度的经验关系为： ln(p/pa) = -vaphm/rt + 22.922 = -2115 k/t + 22.922 (3分)25. 3h2+ n2= 2nh3在 350的kp= 6.

15、818×10-8(kpa)-2，并设与压力无关，从3:1的 h2，n2混合物出发，在 350下要获得物质的量分数为 0.08 的 nh3，压力至少要多大？答 3h2(g) + n2(g) 2nh3(g) (2分) 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2nb= 4 mol- 2n (1分) 2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (2分)故 x(h2) = 0.69 x(n2) = 0.23 (2分) kp =(xnh3p)2/(xh2p)3(xn2p)= 6.818×10-8 kpa2解得 p = 1115 kpa (3分) å

16、nb试卷二一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内)1. 下列公式中只适用于理想气体的是. ba. u=qv b. w=nrtln(p2/p1) c. u=2. h是体系的什么. ca. 反应热 b. 吸收的热量 c. 焓的变化 d. 生成热3. 2000k时反应co(g)+1/2o2(g)=co2(g)的kp为6.443,则在同温度下反应为2co2(g)=2co(g)+o2(g)的kp应为. ca. 1/6.443 b. (6.443) c. (1/6.443) d. 1/(6.443)4. 固态的nh4hs放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度

17、分别是 . ca. 1，1，1，2 b. 1，1，3，0 c. 3，1，2，1 d. 3，2，2，25. 下列各量称做化学势的是 .d 1/221/22òtt1cv,mdt d. h=u+pvp¶m¶u)s,v,nj¹i()t,v,nj¹i()t,p,nj¹i()s,v,nj¹i a. ¶ni b. ¶ni c. ¶ni d. ¶ni (6. a和b能形成理想溶液。已知在100时纯液体a的饱和蒸汽压为133.3kpa, 纯液体b的饱和蒸汽压为66.7 kpa, 当a和b的二元溶液中a的

18、摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中a的摩尔分数是.ca. 1 b. 0.75 c. 0.667 d. 0.57. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？da. s=0 b. v=0 c. g=0 d. h=0 8. a、b两组分的气液平衡t-x图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为xa=0.7。现有一组成为xa=0.5的ab液体混合物，将其精馏可得到 。ba. 纯a和恒沸混合物 b. 纯b和恒沸混合物 c. 只得恒沸混合物 d. 得纯a和纯b9. 实验测得浓度为0.200mol·dm-3的hac溶液的电导率为0.07138s·m-1，该溶液的摩尔电导率m(hac)为 .ba

19、. 0.3569s·m·mol b. 0.0003569s·m·molc. 356.9s·m·mol d. 0.01428s·m·mol10. 表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是 .da. 表面张力升高，正吸附 b. 表面张力降低，正吸附c. 表面张力升高，负吸附 d. 表面张力显著降低，正吸附11. 一体积的氢气在0，101.3kpa下等温膨胀至原来体积的3倍，其内能变化是多少？(设氢气是理想气体).ba. 0.4j b. 0 c. 6j d.0.04j12. 已知反应co(g)+1

20、/2o2(g)=co2(g)的h，下列说法中何者不正确。aa. h是co2(g)的生成热 b. h是co(g)的燃烧热c. h是负值 d. h与反应u的数值不等13. 对于0.002mol/kg的na2so4溶液，其平均质量摩尔浓度m±=0.219是 aa. 3.175×10 b. 2.828×10 c. 1.789×10 d. 4×1014. 对弯曲液面所产生的附加压力.ba. 一定等于零 b. 一定不等于零 c. 一定大于零 d. 一定小于零15. 已知下列反应的平衡常数： .ah2(g) + s(s) = h2s(g) k1s(s) +

21、o2(g) = so2(g) k2则反应h2s(g) + o2(g)= h2(g) + so2(g) 的平衡常数为a. k2/k1 b. k1k2 c. k1×k2 d. k1/k216. 对于n2和h2混合气体的绝热可逆压缩(没有生产nh3)，则 .ca. u=0 b. h=0 c. s=0 d. g=017. 温度升高溶胶的稳定性.ba. 增加 b. 下降 c. 不变 d. 先增加后下降18. 101时，水在多大外压下沸腾？. ca. 101.3kpa b. 1013kpa c. 略高于101.3kpa d. 略低于101.3kpa19. 在hac电离常数测定实验中，直接测定的物

22、理量是不同浓度的hac溶液的ba. 电导率 b. 电阻 c. 摩尔电导 d. 电离度20. 定温下气相反应kp有什么特点？. aa. 恒为常数 b. 恒等于kc c. 随压力而变 d. 与体积有关21. 某化学反应其反应物消耗8/7所需的时间是它消耗掉4/3所需的时间的1.5倍，则反应的级数为 .ba. 零级反应 b. 一级反应 c. 二级反应 d. 三级反应22. 在一定量agi溶胶中加入下列不同电解质溶液，则使溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的量最少的是 . ba. la(no3)3 b. mg(no3)2 c. nano3 d. kno323. 接触角可确定固体某种性质，若亲液固体表面

23、能被液体润湿，其相应的接触角是. cooo a.0 b.90 c.90 d.为任意角24. 混合等体积0.08mol·dmki和0.1mol·dmagno3溶液得到一溶胶体系，在该体系中分别加入下述三个电解质：(1) mgso4, (2) cacl2, (3) na2so4, 则其聚沉能力的大小为ca.(1)>(2)>(3) b.(2)>(1)>(3) c.(3)>(1)>(2) d.(3)>(2)>(1)25. 298k时反应zn+fe2+=zn2+fe的e0为0.323v，则其平衡常数为ba. 2.89×105

24、b. 8.34×1010 c. 5.53×104 d. 2.35×102二、计算题：(共50分)1 (10分) a(熔点651)和b(熔点419)的相图具有一个低共熔点，为368(42% a,质量百分数，下同)。(1) 绘出该二组分系统的示意相图，标出各相区相态，及自由度。(2)分别指出80% a和30% a的系统从700冷却到300的过程的相变。(3) 画出49% a的溶液的步冷曲线。3 3单相区为b(s)+l2、(20分) 某抗菌素施于人体后在血液中的反应呈现一级反应。如在人体中注射0.5克某抗菌素，然后在不同时间测其在血液中的浓度，得到下列数据：t (h)

25、ca (血液中药含量mg/100ml)4 0.488 0.3112 0.2416 0.15lnca-t的直线斜率为-0.0979, lnca,0=-0.14。(1) 求反应速率常数。(2) 计算半衰期（3）若使血液中某抗菌素浓度不低于0.37mg/100ml，问需几小时后注射第二针。 解： 设ca,0为抗菌素开始浓度ln(1)反应速率方程积分形式 -k=-0.0979 .k=0.0979h-1(2)ca,0ca ktlnca=-kt+lnca,0 斜率为t1=ln2k=7.08h(3)t=0时，ln ca= ln ca,0=-0.14lnt=1/kca,0ca=1/0.0979ln(0.72/

26、0.37)=6.8h约需6.8小时后注射第二针。3、 (20分) 5mol过冷水在-5, 101.3kpa下凝结为冰，计算过程的g, 并判断过程在此条件下能否发生。已知水在0, 101.3kpa下凝固热hm,凝=-6.009j·k-1·mol-1，水的平均热容为75.3 j·k-1·mol-1, 冰的平均热容为37.6 j·k-1·mol-1。 解： h2o(l) h2o(s) n=5.00mol, n=5.00mol, t1= -5 t1= -5 p=101.3kpa p=101.325kpag1g3h2o(l) h2o(s) n=

27、5.00mol, g 3 n=5.00mol, t1= 0 t1=0 p=101.3kpa p=101.3kpa h=h1+h2+h3=1883-30045-940=-29102j， s1=ncp,m,水lnt1/t2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93j·k， s2=hm,凝/t=5×(-6009×10)/273.2=-110.0 j·k s3=ncp,m,冰lnt2/t1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47j·k， s=s1+s2+s3=6.95-110.0-3.47=-106.5 j

28、3;k g=h-ts=-29102-268.2×(-106.5)=-539 j<0 w=0,等温，等压，g 0，水可以自动结冰。试卷三一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“”，错误的说法后面打“×”。1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( x )2、热力学过程中w的值应由具体过程决定 ( )3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( x )4、处于标准状态的co (g)，其标准燃烧热为零。(x )5、1mol理想气体从同一始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热力学能不变。( )6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( x )7、四个热力

29、学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( )8、在纯溶剂中加入少量不挥发的溶质后形成的稀溶液沸点将升高。( )9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。（ x ）10、只受温度影响的平衡系统自由度f=c-p+1。( )二、选择题1. 一定压力下，当2 l理想气体从0升温到273时，其体积变为（ b ）。a. 5 l b. 4 l c. 6 l d. 1 l2、a、b两种理想气体的混合物总压力为100kpa，其中气体a的摩尔分数0.6，则气体b的分压为（ c ）。a. 100kpa b. 60kpa c. 40kpa d. 不确定3、当实际气体的压缩因子z大于1的时候表明该气体( b )。a

30、. 易于压缩 b. 不易压缩 c. 易于液化 d. 不易液化4、如图，将cuso4水溶液置于绝热箱中，插入两个铜电极，以蓄电池为电源进行电解，可以看作封闭体系的是（ a ）。a. 绝热箱中所有物质 b. 两个铜电极 c. 蓄电池和铜电极 d. cuso4水溶液5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间（ c ）。a. 一定产生热交换 b. 一定不产生热交换c. 不一定产生热交换 d. 温度恒定与热交换无关6、下列定义式中，表达正确的是（ b ）。a. g=hts b. g=apv c. a=uts d. h=upv7、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，那么（ c ）。a.

31、q > 0，w > 0，u > 0 b. q = 0，w = 0，u < 0c. q = 0，w = 0，u = 0 d. q < 0，w > 0，u < 08、h =qp , 此式适用于下列哪个过程： ( b )。a. 理想气体从106 pa反抗恒外压105 pa膨胀到105 pab. 0 , 105 pa 下冰融化成水c. 电解 cuso4水溶液d. 气体从 (298 k, 105 pa) 可逆变化到 (373 k, 104 pa)9、下述说法中，哪一种不正确：( a )。a. 焓是体系能与环境进行交换的能量b. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热

32、力学量c. 焓是体系状态函数d. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等：( d )。a. 升华热 b. 溶解热 c. 汽化热 d. 熔化热11、在 100 和 25 之间工作的热机，其最大效率为( d )。a. 100 % b. 75 % c. 25 % d. 20 %12、在等压下，进行一个反应 a + b=c，若rhm > 0，则该反应一定是：（d ）。a. 吸热反应 b. 放热反应 c. 温度升高 d. 无法确定13、将1mol h2o(l)（100、101.325kpa）置于密闭真空容器中，蒸发为同温同压的水蒸气并达平衡，该过程的g（ b

33、 ）。a.大于0 b.小于0 c.等于0 d.不能确定14、1mol双原子理想气体的cp是：（ c ）。a. 1.5r b. 2.5r c. 3.5r d. 2r15、 2mol理想气体b在300k时等温膨胀，w =0时体积增加一倍，则其s(j·k)为（ d ）。a. -5.76 b. 331 c. 5.76 d. 11.52三、填空题：以下各题，请将正确的答案填在空白处。1、已知稀溶液中溶质的摩尔分数为0.03，纯溶剂的饱和蒸汽压为91.3kpa，则该溶液中溶剂的蒸汽压为 88.561 kpa。2、化学式的定义式为b= 3、已知下列反应的平衡常数：h2(g) + s(s) = h2s(s)为k1 ；s(s) + o2(g) = so2(g)为k2 。则反应 h2(g) + so2(g) = o2(g) + h2s(g)的平衡常数为_ k1/k2 。4、nh4hs(s)放入真空容器中，并与其分解产物nh3(g)和h2s(g)达到平衡，则该系统中组分数k= 2 ；相数= 2 ；自由度f= 2 。5、a及b二组分组成的凝聚体系能生成三种稳定的化合物，则于常压下在液相开始冷却的过程中，最多有 2 种固相同时析出？四、计算题。（1小题6分，2、3小题各12分，共30分）1、在一定压力p和温度298.2 k的条件下，1molc2h5oh(l)完全燃烧时