物理化學試卷一一、選擇題(共15題30分)1.下列諸過程可應用公式dU=(Cp-nR)dT進行計算的是：(C)(A)實際氣體等壓可逆冷卻(B)恒容攪拌某液體以升高溫度(C)理想氣體絕熱可逆膨脹(D)量熱彈中的燃燒過程2.理想氣體經(jīng)可逆與不可逆兩種絕熱過程：(B)(A)可以從同一始態(tài)出發(fā)達到同一終態(tài)因為絕熱可逆ΔS=0(B)從同一始態(tài)出發(fā)，不可能達到同一終態(tài)絕熱不可逆S>0(C)不能斷定(A)、(B)中哪一種正確所以狀態(tài)函數(shù)S不同(D)可以達到同一終態(tài)，視絕熱膨脹還是絕熱壓縮而定故終態(tài)不能相同3.理想氣體等溫過程的ΔF。(C)(A)>ΔG(B)<ΔG4.下列函數(shù)中為強度性質(zhì)的是：(C)(A)S(B)(G/p)T(C)(U/V)T容量性質(zhì)除以容量性質(zhì)為強度性質(zhì)5.273K，10p下，液態(tài)水和固態(tài)水（即冰）的化學勢分別為μ(l)和μ(s)，兩者的關系為：(C)(C)=ΔG(D)不能確定(D)CV(A)μ(l)>μ(s)(C)μ(l)<μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(D)不能確定6.在恒溫抽空的玻璃罩中封入兩杯液面相同的糖水(A)和純水(B)。經(jīng)歷若干時間后，兩杯液面的高度將是(μ(純水)>μ(糖水中水),水從(B)杯向(A)杯轉(zhuǎn)移)(A)(A)A杯高于B杯(B)A杯等于B杯(C)A杯低于B杯(D)視溫度而定7.在通常情況下,對于二組分物系能平衡共存的最多相為：(D)(A)1(B)2(C)3(D)4*Φ=C+2-f=2+2-0=48.硫酸與水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三種水合物,問在101325Pa的壓力下，能與硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少種?(C)(A)3種(C)1種(B)2種(D)不可能有硫酸水合物與之平衡共存。*S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2f*=2-Φ+1=0,最大的Φ=3,除去硫酸水溶液與冰還可有一種硫酸水含物與之共存。9.已知A和B可構成固溶體，在A中，若加入B可使A的熔點提高，則B在此固溶體中的含量必_______B在液相中的含量。(A)(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能確定10.已知反應2NH3=N2+3H2在等溫條件下，標準平衡常數(shù)為0.25，那么，在此條件下，氨的合成反應(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的標準平衡常數(shù)為：(C)(A)4(B)0.5(D)1(C)2K*$p(2)=[K$p(1)]=(0.25)=211.若298K時，反應N2O4(g)＝2NO2(g)的K$p=0.1132，則：(1)當p(N2O4)=p(NO2)=1kPa時，反應將_____(B)_____；(2)當p(N2O4)=10kPa，p(NO2)=1kPa時，反應將____(A)____。(A)向生成NO2的方向進行(B)向生成N2O4的方向進行(C)正好達化學平衡狀態(tài)(D)難于判斷其進行方向12.在一定溫度和壓力下，對于一個化學反應，能用以判斷其反應方向的是(C)(A)ΔrG$m(B)Kp(C)ΔrGm(D)ΔrHm13.（1)處于標準態(tài)的CO2(g)和O2(g)，其標準燃燒焓值為零(2)因為ΔrG$m=-RTlnK$p，而K$p是由平衡時的組成表示的，所以ΔrG$m表示平衡時產(chǎn)物的吉布斯自由能與反應物的吉布斯自由能之差(3)水在25℃,p下蒸發(fā)，求算熵變的公式為ΔS$m=(ΔH$m-ΔG$m)/T(4)在恒溫，恒壓下可逆電池反應，求算熵變的公式為ΔrSm=ΔrHm/T上述說法正確的是：（C）(A)1,2(B)2,3(C)1,3(D)3,414.在T，p時，理想氣體反應C2H6(g)＝H2(g)+C2H4(g)的Kc/Kx為：(D)(A)RT(B)1/(RT)(D)p/(RT)(C)RT/p15.標準態(tài)的選擇對下列物理量有影響的是：(C)(A)f，，ΔrG$m(B)m，，ΔF$m(C)a，，ΔrG(D)a，，(G/)T,p,wf0二、填空題(共5題10分)16.某理想氣體，等溫(25℃)可逆地從1.5dm3膨脹到10dm3時，吸熱9414.5J，則此氣體的物質(zhì)的量為Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2mol摩爾。17.化學位μB就是B物質(zhì)的偏摩爾吉布斯自由能。18.N2(g)，O2(g)體系中加入一種固體催化劑，可生成幾種氣態(tài)氮的氧化物，則體系的自由度為f=3。19.完全互溶的二組分溶液，在xB=0.6處平衡蒸氣壓有最高值，那么組成xB=0.4的溶液在氣-液平衡時,xB(g)，xB(l)，xB(總)的大小順序為__xB(g)>xB(總)>xB(l)_。將xB=0.4的溶液進行精鎦，塔頂將得到_xB=0.6恒沸混合物。20.低壓氣相反應的平衡常數(shù)與溫度，壓力的關系分別是：Kp只是溫度的函數(shù),Kc是_T___的函數(shù)，Kx是_T,p__的函數(shù)。三、計算題(共5題60分)21.計算1molHe(理想氣體)在下列狀態(tài)變化過程中的ΔH和ΔG。He(101325kPa,673K)He(101325kPa,473K)已知：Cp,m[He(g)]=(5/2)R，473K時S$m[He(g)]=135.1J·K-1·mol-1。答]ΔH=T2T1nCp,mdT=4.157kJ(2分)ΔS=T2Cp,m/T)dT=nCp,mln(T2/T1)=7.3J·K-1(4分)S2=ΔS+S1=142.4J·K-1(2分)ΔG=ΔH-Δ(TS)=ΔH-T2S2+T1S1=27.780kJ22.某氣體狀態(tài)方程為pV=n(RT+Bp)，始態(tài)為p1T1，該氣體經(jīng)絕熱真空膨脹后終態(tài)壓力為p2，試求該過程的Q，W及氣體的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。[答]Q=0,W=0,ΔU=0(3分)(U/V)T=T(p/T)V-p=0dU=CVdT+(U/V)TdV=CVdT=0溫度不變ΔH=ΔU+Δ(pV)=nB(p2-p1)(5分)p2T1(nΔSySS=(V/T)pdp=nRln(p1/p2)ΔsurrS=-Q/T=0ΔisoS=nRln(p1/p2)(3分)ΔF=ΔU-TΔS=-nRT1ln(p1/p2)(2分)ΔG=ΔH-TΔS=nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)23.10分(1809)兩液體A,B形成理想液體混合物。在320K，溶液I含3molA和1molB，總蒸氣壓為：5.33×104Pa。再加入2molB形成理想液體混合物II，總蒸氣壓為6.13×104Pa。(1)計算純液體的蒸氣壓pA*，pB*；(2)理想液體混合物I的平衡氣相組成yB；(3)理想液體混合物I的混合過程自由能變化ΔmixGm；(4)若在理想液體混合物II中加入3molB形成理想液體混合物Ⅲ，總蒸氣壓為多少？[答](a)p=p*AxA+p*BxB5.33×104Pa=0.75p*A+0.25p*B-------------(1)6.13×104Pa=0.5p*A+0.5p*B-------------(2)聯(lián)立(1)式與(2)式得：p*A=4.53×104Pap*B=7.73×104Pa(2.5分)(b)yB(I)=p*BxB(I)/p(I)=0.36(2.5分)p1(c)mixGm(I)RTnBBlnxB=-5984J·mol(2.5分)(d)p(Ⅲ)=p*AxA(Ⅲ)+p*BxB(Ⅲ)=6.66×104Pa(2.5分)24.固體CO2的蒸氣壓與溫度間的經(jīng)驗式為：ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537已知熔化焓fusHm=8326J·mol-1，三相點的溫度為217K。試求出液體CO2的蒸氣壓與溫度的經(jīng)驗關系式。答：已知ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537對固氣平衡：[dln(p/Pa)/dT]=ΔsubHm/RT2[dln(p/Pa)/dT]=3116K/T2=ΔsubHm/RT2ΔsubHm=25906J·mol-1(4分)ΔvapHm=ΔsubHm-ΔfusHm=17580J·mol-1(4分)-ΔvapHm/RT+B=-3116K/T+27.537B=22.922(4分)所以液體CO2的蒸氣壓與溫度的經(jīng)驗關系為：ln(p/Pa)=-ΔvapHm/RT+22.922=-2115K/T+22.922(3分)25.3H2+N2=2NH3在350℃的Kp=6.818×10-8(kPa)-2，并設與壓力無關，從3:1的H2，N2混合物出發(fā)，在350℃下要獲得物質(zhì)的量分數(shù)為0.08的NH3，壓力至少要多大？[答]3H2(g)+N2(g)＝2NH3(g)(2分)平衡時：3mol-3n1mol-n2nB=4mol-2n(1分)2n/(4mol-2n)=0.08n=0.148mol(2分)故x(H2)=0.69x(N2)=0.23(2分)Kp=(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)=6.818×10-8kPa2解得p=1115kPa(3分)nB試卷二一、選擇題(每題2分，共50分,將唯一的答案填進括號內(nèi))1.下列公式中只適用于理想氣體的是.BA.ΔU=QVB.W=nRTln(p2/p1)C.ΔU=2.ΔH是體系的什么.CA.反應熱B.吸收的熱量C.焓的變化D.生成熱3.2000K時反應CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的Kp為6.443,則在同溫度下反應為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的Kp應為.CA.1/6.443B.(6.443)C.(1/6.443)D.1/(6.443)4.固態(tài)的NH4HS放入一抽空的容器中，并達到化學平衡，其組分數(shù)、獨立組分數(shù)、相數(shù)及自由度分別是.CA.1，1，1，2B.1，1，3，0C.3，1，2，1D.3，2，2，25.下列各量稱做化學勢的是.D1/221/22TT1CV,mdTD.ΔH=ΔU+pΔVpU)S,V,nji()T,V,nji()T,p,nji()S,V,njiA.niB.niC.niD.ni(6.A和B能形成理想溶液。已知在100℃時純液體A的飽和蒸汽壓為133.3kPa,純液體B的飽和蒸汽壓為66.7kPa,當A和B的二元溶液中A的摩爾分數(shù)為0.5時，與溶液平衡的蒸氣中A的摩爾分數(shù)是.CA.17.理想氣體的真空自由膨脹，哪個函數(shù)不變？DA.ΔS=0B.V=0C.ΔG=0D.ΔH=0B.0.75C.0.667D.0.58.A、B兩組分的氣液平衡T-x圖上，有一最低恒沸點，恒沸物組成為xA=0.7?，F(xiàn)有一組成為xA=0.5的AB液體混合物，將其精餾可得到。BA.純A和恒沸混合物C.只得恒沸混合物B.純B和恒沸混合物D.得純A和純B9.實驗測得濃度為0.200mol·dm-3的HAc溶液的電導率為0.07138S·m-1，該溶液的摩爾電導率Λm(HAc)為.BA.0.3569S·m·molB.0.0003569S·m·molC.356.9S·m·molD.0.01428S·m·mol10.表面活性物質(zhì)溶于水時，關于溶液的表面張力和溶液表面的描述正確的是.DA.表面張力升高，正吸附C.表面張力升高，負吸附B.表面張力降低，正吸附D.表面張力顯著降低，正吸附11.一體積的氫氣在0℃，101.3kPa下等溫膨脹至原來體積的3倍，其內(nèi)能變化是多少？(設氫氣是理想氣體).BA.0.4JB.0C.6JD.0.04J12.已知反應CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的ΔH，下列說法中何者不正確。AA.ΔH是CO2(g)的生成熱C.ΔH是負值B.ΔH是CO(g)的燃燒熱D.ΔH與反應ΔU的數(shù)值不等13.對于0.002mol/kg的Na2SO4溶液，其平均質(zhì)量摩爾濃度m±=0.219是AA.3.175×10B.2.828×10C.1.789×10D.4×1014.對彎曲液面所產(chǎn)生的附加壓力.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.已知下列反應的平衡常數(shù)：.AH2(g)+S(s)=H2S(g)K1S(s)+O2(g)=SO2(g)K2則反應H2S(g)+O2(g)=H2(g)+SO2(g)的平衡常數(shù)為A.K2/K1B.K1—K2C.K1×K2D.K1/K216.對于N2和H2混合氣體的絕熱可逆壓縮(沒有生產(chǎn)NH3)，則.CA.ΔU=0B.ΔH=0C.ΔS=0D.ΔG=017.溫度升高溶膠的穩(wěn)定性.BA.增加B.下降C.不變18.101℃時，水在多大外壓下沸騰？.CD.先增加后下降A.101.3kPaB.1013kPaC.略高于101.3kPaD.略低于101.3kPa19.在HAc電離常數(shù)測定實驗中，直接測定的物理量是不同濃度的HAc溶液的BA.電導率B.電阻C.摩爾電導D.電離度20.定溫下氣相反應Kp有什么特點？.AA.恒為常數(shù)B.恒等于Kc21.某化學反應其反應物消耗8/7所需的時間是它消耗掉4/3所需的時間的1.5倍，則反應的級數(shù)為.BA.零級反應B.一級反應C.二級反應D.三級反應C.隨壓力而變D.與體積有關22.在一定量AgI溶膠中加入下列不同電解質(zhì)溶液，則使溶膠在一定時間內(nèi)完全聚沉所需電解質(zhì)的量最少的是.BA.La(NO3)323.接觸角可確定固體某種性質(zhì)，若親液固體表面能被液體潤濕，其相應的接觸角是.CD.為任意角B.Mg(NO3)2C.NaNO3D.KNO3A.0B.90C.9024.混合等體積0.08mol·dmKI和0.1mol·dmAgNO3溶液得到一溶膠體系，在該體系中分別加入下述三個電解質(zhì)：(1)MgSO4,(2)CaCl2,(3)Na2SO4,則其聚沉能力的大小為CA.(1)>(2)>(3)B.(2)>(1)>(3)C.(3)>(1)>(2)D.(3)>(2)>(1)25.298K時反應Zn+Fe2+=Zn2++Fe的E0為0.323V，則其平衡常數(shù)為BA.2.89×105B.8.34×1010C.5.53×104D.2.35×102二、計算題：(共50分)1．(10分)A(熔點651℃)和B(熔點419℃)的相圖具有一個低共熔點，為368℃(42%A,質(zhì)量百分數(shù)，下同)。(1)繪出該二組分系統(tǒng)的示意相圖，標出各相區(qū)相態(tài)，及自由度。(2)分別指出80%A和30%A的系統(tǒng)從700℃冷卻到300℃的過程的相變。(3)畫出49%A的溶液的步冷曲線。33單相區(qū)為B(s)+l2、(20分)某抗菌素施于人體后在血液中的反應呈現(xiàn)一級反應。如在人體中注射0.5克某抗菌素，然后在不同時間測其在血液中的濃度，得到下列數(shù)據(jù)：t(h)4CA(血液中藥含量mg/100ml)0.480.310.24812160.15lncA-t的直線斜率為-0.0979,lncA,0=-0.14。(1)求反應速率常數(shù)。(2)計算半衰期（3）若使血液中某抗菌素濃度不低于0.37mg/100ml，問需幾小時后注射第二針。解：設cA,0為抗菌素開始濃度ln(1)反應速率方程積分形式-k=-0.0979.k=0.0979h-1(2)cA,0cAktlncA=-kt+lncA,0斜率為t1ln2k=7.08h(3)t=0時，lncA=lncA,0=-0.14lnt=1/kcA,0cA=1/0.0979ln(0.72/0.37)=6.8h約需6.8小時后注射第二針。3、(20分)5mol過冷水在-5℃,101.3kPa下凝結為冰，計算過程的ΔG,并判斷過程在此條件下能否發(fā)生。已知水在0℃,101.3kPa下凝固熱ΔHm,凝=-6.009J·K-1·mol-1，水的平均熱容為75.3J·K-1·mol-1,冰的平均熱容為37.6J·K-1·mol-1。解：H2O(l)H2O(s)n=5.00mol,n=5.00mol,t1=-5℃t1=-5℃p=101.3kPap=101.325kPaΔG1ΔG3H2O(l)H2O(s)n=5.00mol,ΔG3n=5.00mol,t1=0℃t1=0℃P=101.3kPap=101.3kPaΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3=1883-30045-940=-29102J，ΔS1=nCp,m,水lnT1/T2=5×75.3ln273.2/268.2=6.93J·K，ΔS2=ΔHm,凝/T=5×(-6009×10)/273.2=-110.0J·KΔS3=nCp,m,冰lnT2/T1=5×37.6ln268.2/273.2=3.47J·K，ΔS=ΔS1+ΔS2+ΔS3=6.95-110.0-3.47=-106.5J·KΔG=ΔH-TΔS=-29102-268.2×(-106.5)=-539J<0w=0,等溫，等壓，ΔG〈0，水可以自動結冰。試卷三一、判斷題。判斷下列說法的正誤，在正確的說法后面打“√”，錯誤的說法后面打“×”。1、溫度一定的時候，氣體的體積與壓力的乘積等于常數(shù)。(x)2、熱力學過程中W的值應由具體過程決定(√)3、系統(tǒng)的混亂度增加，則其熵值減小。(x)4、處于標準狀態(tài)的CO(g)，其標準燃燒熱為零。(x)5、1mol理想氣體從同一始態(tài)經(jīng)過不同的循環(huán)途徑后回到初始狀態(tài)，其熱力學能不變。(√)6、吉布斯判據(jù)適用于理想氣體的任意過程。(x)7、四個熱力學基本方程適用于所有封閉體系的可逆過程。(√)8、在純?nèi)軇┲屑尤肷倭坎粨]發(fā)的溶質(zhì)后形成的稀溶液沸點將升高。(√)9、惰性組分的加入將使反應的平衡轉(zhuǎn)化率降低。（x）10、只受溫度影響的平衡系統(tǒng)自由度F=C-P+1。(√)二、選擇題1.一定壓力下，當2L理想氣體從0℃升溫到273℃時，其體積變?yōu)椋╞）。A.5L2、A、B兩種理想氣體的混合物總壓力為100kPa，其中氣體A的摩爾分數(shù)0.6，則氣體B的分壓為（c）。A.100kPaB.60kPaC.40kPaD.不確定3、當實際氣體的壓縮因子Z大于1的時候表明該氣體(b)。A.易于壓縮B.不易壓縮C.易于液化D.不易液化B.4LC.6LD.1L4、如圖，將CuSO4水溶液置于絕熱箱中，插入兩個銅電極，以蓄電池為電源進行電解，可以看作封閉體系的是（a）。A.絕熱箱中所有物質(zhì)B.兩個銅電極C.蓄電池和銅電極D.CuSO4水溶液5、在體系溫度恒定的變化中,體系與環(huán)境之間（c）。A.一定產(chǎn)生熱交換B.一定不產(chǎn)生熱交換C.不一定產(chǎn)生熱交換D.溫度恒定與熱交換無關6、下列定義式中，表達正確的是（b）。A.G=H＋TSB.G=A＋PVC.A=U＋TS7、在一個絕熱鋼瓶中，發(fā)生一個放熱的分子數(shù)增加的化學反應，那么（c）。A.Q>0，W>0，ΔU>0B.ΔQ=0，W=0，ΔU<0D.H=U—PVC.Q=0，W=0，ΔU=0D.Q<0，W>0，ΔU<08、ΔH=Qp,此式適用于下列哪個過程：(b)。A.理想氣體從106Pa反抗恒外壓105Pa膨脹到105PaB.0℃,105Pa下冰融化成水C.電解CuSO4水溶液D.氣體從(298K,105Pa)可逆變化到(373K,104Pa)9、下述說法中，哪一種不正確：(a)。A.焓是體系能與環(huán)境進行交換的能量B.焓是人為定義的一種具有能量量綱的熱力學量C.焓是體系狀態(tài)函數(shù)D.焓只有在某些特定條件下，才與體系吸熱相等10、凝固熱在數(shù)值上與下列哪一種熱相等：(d)。A.升華熱11、在100℃和25℃之間工作的熱機，其最大效率為(d)。A.100%B.75%C.25%D.20%12、在等壓下，進行一個反應A+B=C，若ΔrHm>0，則該反應一定是：（d）。A.吸熱反應B.放熱反應C.溫度升高D.無法確定B.溶解熱C.汽化熱D.熔化熱13、將1molH2O(l)（100℃、101.325kPa）置于密閉真空容器中，蒸發(fā)為同溫同壓的水蒸氣并達平衡，該過程的△G（b）。A.大于014、1mol雙原子理想氣體的Cp是：（c）。A.1.5RB.2.5RC.3.5RD.2R15、2mol理想氣體B在300K時等溫膨脹，W=0時體積增加一倍，則其?S(J·K)為（d）。A.-5.76B.331C.5.76D.11.52B.小于0C.等于0D.不能確定三、填空題：以下各題，請將正確的答案填在空白處。1、已知稀溶液中溶質(zhì)的摩爾分數(shù)為0.03，純?nèi)軇┑娘柡驼羝麎簽?1.3kPa，則該溶液中溶劑的蒸汽壓為88.561kPa。2、化學式的定義式為μB=3、已知下列反應的平衡常數(shù)：H2(g)+S(s)=H2S(s)為K1；S(s)+O2(g)=SO2(g)為K2。則反應H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)為__K1/K2。4、NH4HS(s)放入真空容器中，并與其分解產(chǎn)物NH3(g)和H2S(g)達到平衡，則該系統(tǒng)中組分數(shù)K=2；相數(shù)Ф=2；自由度F=2。5、A及B二組分組成的凝聚體系能生成三種穩(wěn)定的化合物，則于常壓下在液相開始