物理化学期末试卷A.doc含答案

1、学院试卷系别班级姓名准考证号密封线2005 2006学年第一学期期末考试得分评卷人、选择题(每小题 2分，共36 分)专业级 物理化学试卷题号-一一二二二-三四总分得分1#1 如图，在绝热盛水容器中，浸入电阻丝，通电一段时间，通电后水及电阻丝的温度均略有升高，今以电阻丝为体系有：(C)| 一OTTTO(A) W =0，Q <0，?U <0(B). W >0，Q <0，?U >0(C) W <0，Q <0，?U >0(D). W <0，Q =0，?U >02 在等压下，进行一个反应 A + B = C,若?rHm > 0,则该反应

2、一定是：(D)(A)吸热反应(B)放热反应(C)温度升高(D)无法确定。3 下列各式哪个表示了偏摩尔量：(A)(D)J /1州)4. 关于吉布斯函数G,下面的说法中不正确的是(A)(A) G<在'做非体积功的各种热力学过程中都成立(B) 在等温等压且不做非体积功的条件下，对于各种可能的变动，系统在平衡态的吉氏函数最小(C) 在等温等压且不做非体积功时，吉氏函数增加的过程不可能发生(D) 在等温等压下，一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生5. 下列叙述中错误的是：(A)(A)水的三相点的温度是273.15K，压力是610.62 Pa (B)三相点的温度和压力仅由系统

3、决定，不能任意改变(C)水的冰点温度是0C(273.15K)，压力是101325 Pa (D)水的三相点f = 0,而冰点f = 1。6恒温下某氧化物分解反应：A02(s) = A(s) + 02(g)的平衡常数为Kp(1)，若反应2AO2(s) = 2A(s) + 202(g)的平衡常 数Kp,则:(D)(A) Kp(1) > Kp(2)(B)Kp(1) <Kp(2)(C) Kp(1) = Kp(2)(D)有的Kp(1) >Kp(2),有的Kp(1) <Kp(2)7. 由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为p*a、P*b，x为液相组成，y为气相组成，若

4、p*a > p*b( * 表示纯态)，则：(D)(A) xa > xb(B) xa > y(C)无法确定(D) xa < yA8. 某高压容器中盛有的气体可能是 02、Ar、CO2、NH3中一种，在298K时由5dm3绝热可逆膨胀到6dm3，温度降 低21K，则容器中的气体是：(A )(A) O 2(B) CO2(C) NH3(D) Ar9. 可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：(B)(A)跑的最快(B)跑的最慢(C)夏天跑的快(D)冬天跑的快10. 求任一不可逆绝热过程的熵变dS,可以通过以下哪个途径求得？( C)(A)始终态相同的可逆绝热过程。(B)始终态

5、相同的可逆恒温过程。(C)始终态相同的可逆非绝热过程。(D) B和C均可。11. 今有298K，P°的N2气(状态I)和323K，P的N?气(状态U)各一瓶，问哪瓶 N?气的化学势大？( A)(a)卩(I)> 卩(U)(B)卩(I)V 卩(U)(C)卩(I) =卩(U)(D)不可比较_ 112. 用1mol理想气体进行焦耳实验(自由膨胀)，求得S= 19.16JK_，则体系的吉布斯自由能变化为：(B)(A) G= 19.16J( B) Gv 19.16J(C) G> 19.16J( D) G = 013. 25C时，A与B两种气体的亨利常数关系为kA > kB,将A

6、与B同时溶解在某溶剂中达溶解到平衡，若气相中A 与B的平衡分压相同，那么溶液中的 A、B的浓度为：(A)(A) mA < mB(B) mA > mB(C) mA = mB(D)无法确定14. 等温等压下，1mol C6H6与1mol C6H5CH3形成了理想溶液，现要将两种组分完全分离成纯组分，则最少需要非体积功的数值是：(C)(A) RTI n0.5(B) 2RT1 n0.5(C) -2RT1 n0.5(D) -RTln0.515. 室温下对一定量的纯物而言，当没有非体积功时，. 值为：(B)(a)大于零(B)小于零(C)等于零(D)无定值16. 若反应气体都是理想气体，反应平衡

7、常数之间有Ka=Kp=Kx的反应是：(B)(1) 2HI(g) = H 2(g) + 12(g) N2O4© = 2NO2(g)(3) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) C(s) + CO2(g) = 2CO(g)(A) (1) (2)(B) (1) (3)(C)(D)17. 硫酸与水可组成三种化合物：H2SO4H2OG)、H2SO4 2H2O(s)、H2SO44H2OG)，在p下，能与硫酸水溶液共存的 化合物最多有几种：(B)(A) 1 种 (B) 2 种(C) 3 种 (D) 0 种18. 甲、乙、丙三个小孩共吃一支冰棍，三人约定： 各吃质量的三分之

8、一； 只准吸，不准咬；按年龄由小到大 顺序先后吃。结果，乙认为这只冰棍没有放糖，甲则认为这冰棍非常甜，丙认为他俩看法太绝对化。则三人年龄：(B)(A)甲最大，乙最小(B)甲最小，乙最大(C)丙最大，甲最小(D)丙最小，乙最大题号12345678910答案得分评卷人、判断题（每小题1分，共10 分）4#1.绝热可逆过程的？S = 0,绝热不可逆膨胀过程的？S > 0,绝热不可逆压缩过程的？S < 0。（耳2自由度就是可以独立变化的变量。（X ）3. 水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压 ，而与溶质挥发性无关。（X ）4. 从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和 W 的值

9、一般不同，Q - W的值一般也不相同。（V ）5. 冬季建筑施工时，为了保证施工质量，常在浇筑混凝土时加入盐类，效果比较理想。（V6. 在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则AH = Qp = 0。（ X ）7. 理想气体反应 A + B = 2C,当pa = pc = pc时，-丄；的大小就决定了反应进行方向。（V8. 系统由Vi膨胀到V2,其中经过可逆途径时做的功最多。（X ）9. 一定量的理想气体由0G 200kPa的始态反抗恒定外压（p环=100kPa）,绝热膨胀达平衡，贝味态温度不变。（ V ）10. 对于计量系数？产0的理想气体化学反应，增加压力和惰性气体不改变平衡点

10、。（V得分评卷人三、计算题（10分）(1) 在 298.2K 时，将 1mol O 2从 101.325kPa等温可逆压缩倒 6X01.325kPa,求 Q，W，U，AH，G，S 和 Sso。（2）若自始至终用6X101.325kPa的外压等温压缩到终态，求上述各热力学量的变化值。得分评卷人四、计算题(10分)苯在正常沸点353K下的zapHm0 30.77kJmoJ今将353K及P°下的ImolCeHe (I)向真空蒸发为同温同压的苯蒸 气(设为理想气体)(1) 请求算此过程中苯吸收的热量 Q与作的功W。(2) 求苯的摩尔气化熵vapSm0及摩尔气化自由能vapGm 0(3) 求环

11、境的熵变S环。(4) 应用有关原理，判断上述过程是否为不可逆过程。(5) 298时苯的蒸气压为多大？得分评卷人五、计算题(10分)某水溶液含有非挥发性溶质，在 271.7K时凝固，求：(1) 该溶液的正常沸点。(2) 在298.15K时的蒸气压(该温度时纯水的蒸气压为3.178kPa)(3) 298.15K时的渗透压(假定溶液是理想的)(已知水的 Kb = 0.51Kkgmo1, Kf= 1.86 K kg mol 1)得分评卷人六、计算题（10分）6. 常压下乙苯脱氢制苯乙烯的反应，已知 873K时Kp匚0.178。若原料气中乙苯和水蒸气的比例为1: 9,求乙苯的最大转化率。若不添加水蒸气，

12、则乙苯的转化率为若干？得分评卷人七、计算题（10分）6#已知两组分A和B体系的相图如下：（1）在图右部画出a，b，c表示的三个体系由温度t1冷却到t2的步冷曲线；（2） 标出各相区的相态，水平线 EF, GH及垂直线DS上体系的自由度；（3）使体系P降温，说明达到M， N， Q，R点时体系的相态和相数；（4） 已知纯A的凝固焓：fusH-18027j_molJ （设不随温度的变化），低共熔点时组成xa二0.6 （摩尔分数），当把A#作为非理想溶液中的溶剂时，求该溶液中组分 A的活度系数#2005 2006学年第一学期期末物理化学试卷 A答案'、选择题7#1 5 CDAAA6 10 DD

13、ABC#1115 ABACB二、判断题16 18 BBB#4、（话5、（话9、（话 10、（“1、（x）2、（为3、（为6、（7、（“8、（三、计算题解：（1）视02为理想气体，在等温变化时U = 0, H = 0Qr =Wr = nRTIn 旦P2=（1mol）（8.314 J|_K_mol J）（298.2 K）ln 1_ 6二-4443J_ FT - -WR = 4443J - FT = : Gt = 4443J#Qr4443J298.2K-14.90JK J#0 = -Qr =14.9OJJKS体同上（2 ）始终态同（1），状态函数U , AH , AF, G,Q = W = P V

14、= P ( nRT) = 12.40 kJP2P1£隔=S体+ S 环二 26.68JK1四、计算题#解：设计可逆过程如图2-6:8Q=,；U W ；U =Qp(2) W(2) = n. spH诊一 P外V/g) V(l) =n .:vapH m nRT =( 1mol) (30770J|_mol) ( 1 8.314 353)J =27835J(2) .“pSm=4 = 30770 = 87.2JLK -1 mol-1pT 353-vapGm= UvapHm T.)vapSm=0(3)皆警T 一 欝 一 78.9JK -19_Spg= =S 体 + -S 环=n = vapSm+

15、=S环(4)(1mol)( 87.2 JK 1_mol1) + ( 78.9 JK 1) =8.3 Jk 1 _0故真空蒸发为不可逆过程。(5)克克方程P2ln101325P2= 14633Pa30770P H日2v a "p1ln =P1R1 18.314 353298)计算题#解：Tf= 273.15 271.7= 1.45KTf =KfmbTfKfU _K?K0 51Tb =Tb：Tb =Tb-：T 373.151.45=373.55KKf1.86(25#mb 二丄二= 0.7796molLkg Kfmb0.7796= 0.013850.7796a0.01802#Pa = R(

16、1 - Xb) =3178(1-0.01385) =3134Pa(3) 以1kg稀溶液为基准二 JbRT/b7796 8.彎 29815 十32 106 PaV 1010并设x为乙苯转化掉的物质的量:六、计算题C6H5 -。2日5一' C6H5CH二CH2 H2H2O反应前：1009反应后：1 xxx9解：在873K和标准压力P齐，通入1mol乙苯和9mol水蒸气,平衡后的总物质的量=1-x+x+x+9=(10+x)molVbKKX' VBB x=xP/ P"为nBB丿因为7 vB =1，反应压力为pd，所以B0.1781-x 10 x解得转化率 a =0.728m&

17、#176;l 100% =72.8% 1mol如果不加水蒸气，则平衡后' nb=1_xxx=1xB2KP 二=0. 1 781 - x解得x=0.389mol转化率0 . 3 8r9o I a 二1m o I00%= 3 8.9%七、计算题解：(1)如下图(2)I (溶液相) I + D (s) I + B (s)I + A (S)A (S) + D (S) D (S) + B (s)EF, GH，DS上体系自由度都是零。(3) 体系达到M是I + A (s)两相，达到N是I + A (s)两相；达到Q是三相A (s) + D (s) +1;达到R是A (s)+ D (s) oIn a

18、AHmv匚fus丿=0.697其中，T； = 610K, Tf=510K10#aA 0.498，活度系数 -A 0.830Xa#2005 2006学年第一学期期末物理化学试卷 A答案、选择题（每小题2分，共40分）1 5 DAAAD6 10 CDABC15 ABACB16 20 BBCBB、判断题（每小题1分，共10分）1、（X）:三、计算题2、（3、（6、（X）8 （X10、（话解：（1）设为等温可逆膨胀过程则 WR 二 RTInuRTIn 巴=5748J mol（2 分）V1P2. ：Fm 二 _WR 二-5748J mol J （2 分）Um =0（1 分）：H0 （1 分）Qr 二Wr

19、 =5748J mol j （1 分）=Sm-19.15J K J mol J （1 分）P日pH=Gm 二 P VmdP= RT ln= 5748J mol10P°（2）真空膨胀Q = W = 0（2分）其余状态函数与（1）同。 （2分）（2 分）四、计算题解：设计可逆过程如图2-6:（1） W = 0 （1 分）Q-U W-U =Qp（2）W（2）= n.、apHmVm（g） Vm（l） 二n vapH nRT =（1mol） （30770Jmol） （1 8.314 353）J = 27835J（2分）A H 0（2）札apS：= = 30770 = 87.2JLK T_mol1 （1 分）pT 353 G0=vap mapHm T-：vapSm = 0（1 分）（3） ：S环= Q = 27835J = 78.9 Jk 1 （1 分）T T 353K0隔=体+丄S环=门UvapSm+ S环（4）=（ 1mol）（87.2 J（K1 _mol1） + （ 78.9 JK 1） =8.3 Jk 1 一0（2 分）故真空蒸发为不可