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文档简介
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
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