2011-2012学年第二学期物化B1模拟卷
物理化学(本科)试卷试卷号：模拟卷B260009
一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共2小题，总计2分)
1、(1分)理想气体经等温压缩过程，其?G_____?A。（选填>，=，<）
2、(1分)在温度T时，将NH2COONH4(s) 置于抽空的容器中，当反应
NH2COONH4 (s) 2NH3 (g) + CO2 (g)
达平衡时，测得总压力为p，则反应的标准平衡常数K=????????????。
二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共5小题，总计10分)
1、(本小题2分)已知298 K时，反应：
（1）C(石墨)+ O2(g) === CO2(g)，?r H,1(298 K) = －393.5 kJ·mol-1；
（2）CO(g) + 1
2
O2(g) === CO2(g)，?r H,2(298 K) = －283.0 kJ·mol-1；
则反应：C(石墨) + 1
2
O2(g) === CO(g)，的?r H(298 K) = 。
2、(2分)已知?f H(C6H5Cl , l , 298 K) =－10.65 kJ·mol-1；
?f H(NH3 , g , 298 K) =－46.19 kJ·mol-1；
?f H(C6H5NH2 , l , 298 K) =－29.7 kJ·mol-1；
?f H(NH4Cl , s , 298 K) =－315.39 kJ·mol-1；
则反应C6H5Cl(l) + 2NH3(g) == C6H5NH2(l) + NH4Cl(s)在298 K时反应的标准摩尔焓变?r H(298 K) = 。
3、(2分)恒压下A和B形成具有最低恒沸点的系统，最低恒沸点的组成为x B=0.475。若进料组成为x B=0. 800的系统，在具有足够塔板数的精馏塔中精馏，则塔顶得到_____________，塔底得到_____________。
4、(2分)一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的____________和_____________越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少，能量越节省。
5、(2分)1 mol某真实气体在T 今在温度不变下将气体压力减至50 kPa，则这时的体积将（）V m / 2。 ( 1 )大于；( 2 )小于；( 3 )等于。 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分2小题, 每小题1分, 共2分) 1、等温等压下，某反应的?r G=5 kJ·mol-1该反应：（）。 （1）能正向自发进行；（2）能反向自发进行；（3）方向无法判断；（4）不能进行。2、25℃，下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是：（）。 （1）H2(g)；（2）Cl2(g)；（3）Br2(g)；（4）C(石墨)。 四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本题分6小题, 每小题1分, 共6分) 1、克拉贝龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。是不是？（） 2、处在对应状态的两种不同气体，各自对于理想气体行为的偏离程度相同。对不对？( )。 3、已知Cu-Ni 可以形成完全互溶固熔体，其相图如右图，理论 上，通过精炼可以得到两个纯组分。是不是？（） 4、理想气体反应，等温等容条件下添加惰性组分时，平衡将向 体积减小的方向移动。是不是？（） 5、理想混合气体中任意组分B的逸度~p B就等于其分压力~p B。 是不是?（） 6、如果一个化学反应的?r H不随温度变化，则其?r S也不随 3、 温度变化，是不是？（ ） 五、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分7小题, 每小题2分, 共14分) 1、若空气的组成用体积分数表示：?(O 2) = 0.21，?(N 2)= 0.79，若大气压力为98.66 kPa ，那么O 2的分压力最接近的数值为：（ ） （1）49.33 kPa ； （2）77.94 kPa ； （3）20.72 kPa ； （4）32.89 kPa 。 2、下列各式属于偏摩尔量的是：（ ）。 （１）) B C (,,B c ≠???? ????n p T n H ； （２）) B C (,,B c ≠???? ????n p S n H ； （３）p T H ??? ???? 3、NH 4HS(s)和任意量的NH 3(g)及H 2 S(g)达平衡时有：( )。 （1）C =2，Φ=2，?=2； （2）C =1，Φ=2，?=1； 注意：Φ表示相数 （3）C =1，Φ=3，?=2； （4）C =1，Φ=2，?=3。 4、25℃时水的蒸气压力为3.17 kPa ，若有一个甘油水溶液中甘油的摩尔分数为0.002（甘油为不挥发性溶质），则溶液的蒸气压力为：（ ）。 （1）3.17 kPa ；（2）6.34×10-3 kPa ；（3）3.16 kPa 。 5、温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（ ）。 （1）降低； （2）增大； （3）恒定； （4）无法确定。 6、对于组成恒定的系统，下列偏导数何者小于零：（ ） （1）??H S p ?? ???； （2）??A V T ?? ???； （3）??U S V ?? ???； （4）??G p T ?? ???。 7、将克拉贝龙方程用于H 2O 的液固两相平衡，因为 V m ( H 2O,s ) > V m ( H 2O,l )，所以随着压力的增 大，则H 2O( l )的凝固点将：（ ） （1）上升； （2）下降； （3）不变； （4）不能确定。 六、 ( 5分 )乙醇气相脱水可制备乙烯，其反应为： C 2H 5OH (g) == C 2H 4(g) + H 2O(g) H / J 计算25℃下反应的?r G 和 K 。 七、 ( 6分 )3 mol SO 2在1.5 MPa 下占据体积为10 dm 3，试用范德华方程计算气体温度。(已知a = 0.6800 Pa ·m 6·mol -2，b = 5.64×10-5 m 3·mol -1。) 八、 ( 6分 ) 20 ℃时，乙醚的蒸气压为59.00 kPa 。今有100.0 g 乙醚中溶入某非挥发性有机物10.00 g , 蒸气压下降到56.80 kPa , 则该有机物的摩尔质量为多少 ? (已知乙醚的摩尔质量为74 g ·mol -1 ) 九、( 8分 )在101.3 kPa 下，1 mol ，－10℃过冷水凝固成为－10℃冰时放出多少热量。（已知冰的摩尔融化焓在0℃，101.3 kPa 下为6008 J ·mol -1，水和冰的平均摩尔定压热容分别为75.4 J ·mol -1·K -1和35.6 J ·mol -1·K -1。） 十、( 8分 ) 在40℃时，纯液体A 的饱和蒸气压是纯液体B 的饱和蒸气压的21倍，组分A 和B 形成理想液态混合物，当气液两相平衡时，若气相中A 和B 摩尔分数相等，试问液相中组分A 和B 的摩尔分数应为多少？ 十一、 ( 10分 )10 g H 2在27℃时，从1 dm 3等温膨胀到100dm 3，试求过程的?U ，?H ，?S ，?A 与?G 。设H 2服从理想气体行为。已知H 2的摩尔质量M = 2.016 g ·mol -1。 十二、(11分 )1 mol 水在100℃，101.325 kPa 时恒温蒸发成水汽，然后恒温可逆膨胀到50 dm 3，若把水 汽视作理想气体，试计算：（1）该过程的功（略去水的体积）；（2）系统的熵变。设水汽化焓在100℃时为2259 J ·g -1。已知H 2O 的摩尔质量M = 18.02 g ·mol -1。 十三、(12分 ) 填作图题。 熔点分别为6℃和65℃的A ，B 两组分系统有一个最低共熔点为1℃，最低共熔物的组成为x B =0.20；异成分熔化（不稳定）化合物AB 2在30℃分解为固体B 和溶液l （A+B ）。 （1）画出A ，B 二组分系统的相图，并标明所有相区的相态及成分； （2）分别画出含x B =0.60及x B =0.80 系统的两条冷却曲线，并注明冷却曲线的转折点处相态及成分的变化情况。 物理化学(本科)试卷试卷号：模拟卷B260010 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计4分) 1、(1分) 已知某化学反应在温度T 下其K =1，而且在此温度下该反应的?r H =248.04 kJ ·mol -1，?r S = －184.1011mol K J -?-??，则该温度T = ???????????????????。（填入具体的数值） 2、(1分)实际气体的温度低于其玻意耳温度时，若压力不太大，则pV ?????nRT 。（选填>，=或<） 3、(1分) Na 2CO 3(s)与H 2O(l)可生成水合物Na 2CO 3?H 2O(s), Na 2CO 3 ?7H 2O(s), Na 2CO 3?10H 2O 则30℃时，与Na 2CO 3水溶液、冰平衡共存的水合物最多可有_______种。 4、(本小题1分)纯物质的??S p T ?? ???与该物质的恒压膨胀系数αV 的关系是??S p T ?? ? ??= 。 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共5小题，总计10分) 1、(2分)热力学系统必须同时实现 平衡、 平衡、 平衡和 平衡，才达到热力学平衡。 2、(2分)在孤立系统或绝热过程中进行的可逆过程，?S 0，进行不可逆过程，?S 0。 （选填>， =， <） 3、(2分)1 mol 理想气体在273 K 时从100 kPa 等温可逆膨胀到10 kPa ，则过程的?G = 。 4、(2分) 范德华方程是在理想气体状态方程基础上分别进行?????修正和?????修正所得到的，其压力适用范围为??????。 5、(2分) 试写出理想稀溶液中溶质B 的化学势表达式 ，其中溶质B 的质量摩尔浓度以b B 表示，μB =_________。 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。( 本 大 题1分 ) 在临界点处，饱和液体的摩尔体积V m (l)与饱和气体的摩尔体积V m (g)的关系是：( )。 ( 1 ) V m (l) > V m (g) ( 2 ) V m (l) < V m (g) ( 3 ) V m (l) = V m (g) 四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题分3小题, 每小题1分, 共3分) 1、热力学第二定律的开尔文说法是：从一个热源吸热使之完全转化为功是不可能的。是不是？（ ） 2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋∑=1 B B μd n B ，既适用于封闭系统也适用于敞 开系统。 是不是? （ ） 3、不同物质在它们相同的对应状态下，具有相同的压缩性，即具有相同的压缩因子Z 。对吗？( )。 五、计算题。请计算下列各题。( 本 题6分 ) 在273.15 K 和101325 Pa 下，若CCl 4的蒸气可近似作为理想气体处理，则其体积质量（密度）为多少？（已知C 和Cl 的相对原子质量分别为12.01及35.45。） 六、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分7小题, 每小题2分, 共14分) 1、下列关于偏摩尔量的理解,错误的是：（ ）。 ( 1 )只有广度质才有偏摩尔量; ( 2 )偏摩尔量是广度性质; ( 3 )纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量。 2、稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点T f *比较，T f * 的条件是：（ ）。 （1）溶质必需是挥发性的；（2）析出的固相一定是固溶体； （3）析出的固相是纯溶剂；（4）析出的固相是纯溶质。 3、在p下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：（）。 （1）必低于373.2 K； （2）必高于373.2 K； （3）取决于水与有机物的相对数量； （4）取决于有机物相对分子质量的大小。 4、在刚性密闭容器中，理想气体反应A(g) + B(g) == Y(g) 达平衡，若在等温下加入一定量的惰性气体，平衡( )。 (1) 向右移动；(2) 向左移动；(3) 不移动；(4) 无法确定。 5、98 K时， CuSO4·H2O (s) == CuSO4 (s) + H2O (g) p ( H2O, 平衡) = 106.66 Pa CuSO4·3H2O (s) == CuSO4·H2O (s) + 2H2O (g) p (H2O, 平衡) = 746.61 Pa CuSO4·5H2O (s)==CuSO4·3H2O (s) + 2H2O(g) p(H2O, 平衡) =1 039.91 Pa 若要使CuSO4·3H2O (s)稳定存在, 应当使空气中水蒸气的分压保持在：( )。 (1) p (H2O) < 106.66 Pa ； (2) 106.66 Pa < p (H2O) <746.61 Pa ； (3) 746.61 Pa ； (4) 746.61 Pa < p (H2O) < 1 039.91 Pa。 6、在298 K时，A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守亨利定律，亨利常数分别为k x,A和k x,B，且知k x,A＞k x,B，则当A和B压力的平衡值相同时，在一定的该溶剂中所溶解的物质的量是：（）。 （1）A的物质的量大于B的物质的量；（2）A的物质的量小于B的物质的量； （3）A的物质的量等于B的物质的量；（4）A的物质的量与B的物质的量无法比较。 7、在一定温度范围内，某化学反应的?r H不随温度而变，故此化学反应在该温度内的?r S随温度而（）。 （1）增大；（2）减小；（3）不变；（4）无法确定。 七、( 13分)A和B形成同成分熔化合物（稳定化合物）AB；A，B，AB 在固态时完全不互溶；A，AB ，B 的熔点分别为200℃，300℃，400℃；A与AB及AB与B形成的两个低共熔点分别为150℃，x B，E 1 =0. 2 和250℃，x B，E2=0.8。 （1）画出上述系统的熔点-组成（t-x B）图； （2）画出以下两条步冷曲线：x B=0.1的系统从200℃冷却到100 ℃，x B=0.5的系统从400℃冷却到200℃； （3）8 mol B和12 mol A 混合物冷却到无限接近150℃时，系统是哪几相平衡？各相的组成是什么？各相物质的量是多少？ 八、( 7分)某地夏天最高温度为42℃，冬天最低温度为－38℃。有一容量为2000 m3的气柜，若其压力始终维持在103.9×103 Pa，试问最冷天比最热天可多储多少千克的氢？( 已知H2的摩尔质量为2.016 g·mol-1。) 九、( 7分)苯(A)和甲苯(B)形成理想液态混合物，已知20 ℃时，p A*和p B*分别为10 kPa和3 kPa，求2 0 ℃时与等质量组成的苯和甲苯液态混合物成平衡的苯和甲苯的蒸气分压力及总压力。( 已知苯与甲苯的M r分别为78.11与92.13)。 十、(7分)碳化钨WC在氧弹内进行等容燃烧WC(s) +5 2 O2(g)?→ ?WO3(s) + CO2(g)在300 K时的标准 摩尔燃烧焓为－1192 kJ·mol-1，问该过程的?H为多少？已知300 K时纯石墨。纯钨的标准摩尔燃烧焓分别为－393.5 kJ·mol-1，－867.5 kJ·mol-1，求WC(s)的标准摩尔生成焓。 十一、(7分)将1 mol液态苯在其熔点5.5℃时浸入足量的冰水浴内，直到苯固化且达到与冰水浴成平衡 的温度。已知苯的熔化焓为126 J·g-1，固态苯的定压摩尔热容为136 J·K-1·mol-1。试计算苯的熵改变值，冰水浴的熵改变值，并说明该过程是不可逆过程。已知C6H6的摩尔质量M= 78.11 g·mol-1。 十二、( 9分)CaCO3(s)分解反应如下： CaCO3(s) == CaO(s) +CO2(g) 298 K有关数据如下： 为使分解平衡时，CO 设反应的ν B 十三、( 12分) 25℃时，气态正戊烷[(C2H5)2CH2(g) ]和异戊烷[(CH3)CHC2H5(g) ] 的?f G分别为－19 4.4 kJ·mol-1 和－200.8 kJ·mol-1。液体正戊烷和异戊烷的饱和蒸气压分别为68.1 kPa 和91.4 kPa 。试求反应： (C2H5)2CH2(g) == (CH3)CHC2H5(g) 在25 ℃时的标准平衡常数K及反应： (C2H5)2CH2( l ) == (CH3)CHC2H5( l ) 在25 ℃时的标准平衡常数K，设反应混合物为理想液态混合物。 物理化学(本科)试卷试卷号：B260019 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计5分) 1、(本小题1分)临界压力是在临界温度下气体能够液化的?????压力。 2、(本小题1分)某实际气体经可逆过程（R）与不可逆过程（I）两条途径由同一始态到达相同的终态，则?S R?S I。（选填>，=，<） 3、(本小题2分) 右图为两组分、具有最低恒沸点的相图，若有组成为x0的溶液， 经过精馏，则在塔顶得到________，在塔底得到________________。 4、(本小题1分) 某一化学反应在温度为300 K与310K，标准状态下，其?r G分 别为121.34 kJ·mol -1及123.43 kJ·mol -1。已知该反应在此温度内∑νB C p,m,（B）=0 ，则此反应的?r S为。（填入具体数值） 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共3小题，总计6分) 1、(2分)冰的熔点随压力增大而__________，苯的熔点随压力增大而__________。(选填升高、降低) 2、(2分)热力学基本方程d H=T d S+V d p+∑μB d n B的适用条件为组成????????变的??????系统和????????。 3、(本小题2分) 已知下列反应在600 K时的标准摩尔反应焓： ( 1 ) 3Fe2O3(s ) + CO (g) == 2Fe3O4(s ) + CO2(g)，?r H,1 = －6.3 kJ·mol-1； ( 2 ) Fe3O4(s ) + CO (g) == 3FeO(s ) + CO2(g)，?r H,2 = 22.6 kJ·mol-1； ( 3 ) FeO(s ) + CO (g) == Fe(s ) + CO2(g)，?r H,3 = －13.9 kJ·mol-1； 则在相同温度下，下列反应的标准摩尔反应焓?r H= 。 Fe 2O 3(s )+ 3CO (g) == 2Fe(s ) + 3CO 2(g) 三、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本题分5小题, 每小题1分, 共5分) 1、温度T 时，由物质的标准摩尔生成焓?f H (B)求化学反应0 = νB B B ∑的标准摩尔反应焓?r H 时，下面 公式是不是正确的？（ ） ?r H = [νB B B ∑?f H (B)，产物]－[νB B B ∑?f H (B)，反应物] 2、理想混合气体中任意组分B 的化学势表达式为：μB = μB (g , T ) +RT ln(p B / p )。是不是?（ ） 3、因为溶入了溶质，故溶液的凝固点一定低于纯溶剂的凝固点。是不是?（ ） 4、纯物质两相达平衡时，两相的吉布斯函数值一定相等。是不是？ （ ） 5、当真实气体分子间吸引力起主要作用时，则压缩因子Z 小于1。是不是？( )。 四、填空题。在题中“____”处填上答案。( 本 大 题5分 ) 某反应在1 023 K 时的K 为105.9 , 在1 667 K 时的K 为1.884, 则该反应在1 023 K 至1667 K 之间的反应的标准摩尔焓变的平均值为????????, 在1 360K 时的K 为?????????. 五、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分8小题, 每小题2分, 共16分) 1、在等温等压下，化学反应达平衡时，下列诸式中何者不一定成立（ ）? （1）?r G =0； （2）?r m G = 0； （3）??ξG T p ?? ? ??,= 0 ； （4）v B B μ∑= 0 。 2、液态水在100℃及101.325 kPa 下汽化成水蒸气，则该过程的（ ）。 （1）?H = 0； （2）?S = 0； （3）?A = 0； （4）?G = 0 3、下列关于偏摩尔量的理解,错误的是：（ ）。 ( 1 )只有广度质才有偏摩尔量; ( 2 )偏摩尔量是广度性质; ( 3 )纯物质的偏摩尔量就是其摩尔量。 4、25℃时水的蒸气压力为3.17 kPa ，若有一个甘油水溶液中甘油的摩尔分数为0.002（甘油为不挥发性溶质），则溶液的蒸气压力为：（ ）。 （1）3.17 kPa ；（2）6.34×10-3 kPa ；（3）3.16 kPa 。 5、在p 下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：（ ）。 （1）必低于373.2 K ； （2）必高于373.2 K ； （2）取决于水与有机物的相对数量；（4）取决于有机物相对分子质量的大小。 6、已知A 和B 可构成固溶体，在组分A 中，若加入组分B 可使固溶体的熔点提高，则组B 在此固溶体中的含量必________组分B 在组分液相中的含量。 （1）大于； （2）小于； （3）等于； （4）不能确定。 7、对于只作膨胀功的封闭系统??G T p ?? ? ??的值为：（ ） （1）大于零； （2）小于零； （3）等于零； （4）不能确定。 8、 硫酸与水可形成H 2SO 4?H 2O(s)，H 2SO 4?2H 2O(s)，H 2SO 4?4H 2O(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种？( ) (1) 3种； (2) 2种； (3) 1种； (4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 六、( 5分) 某气柜内贮有氯乙烯（CH 2 = CHCl ）气体，压力为122.0 kPa ，温度为27.0℃，求其体积质量（密度）。（已知元素的相对原子质量如下：C ，12.01；H ，1.008；Cl ，35.45。） 七、( 5分 ) 已知CO 2的热容C p ,m = [ 43.26 + 11.46?10-3( T / K ）－8.180 ? 105( T / K ）-2 ] J ·K -1·mol -1。计算在0.1 MPa 下把1 mol CO 2从0℃加热至900℃的?S 。 八、 (5分)人长期吸入Hg 蒸气会引起肾的损伤，因此空气中Hg 含量不应超过0.01 mg ·m -3。设由于空气流通，空气中Hg 蒸气的分压力只是其饱和蒸气压的10%。当室温为25℃时，实验室中残留的Hg 产生 的蒸气是否超过允许值。（已知25℃时Hg 的蒸气压为0.24 Pa ，Hg 的相对原子质量为200.6。） 九、 (6分)试求25℃，101.3 kPa 时燃烧1 m 3甲烷将放出多少热量。已知各物质在25℃时的标准摩尔生 成焓：?f H (CH 4 , g) =－74.620 kJ ·mol -1，?f H (CO 2 , g) =－394.133 kJ ·mol -1，?f H (H 2O , g) =－241.500 kJ ·mol -1，（设燃烧产物H 2O 以气态存在。） 十、 (6分 )苯(A)和甲苯(B)形成理想液态混合物，已知20 ℃时，p A *和p B *分别为10 kPa 和3 kPa ，求20 ℃时与等质量组成的苯和甲苯液态混合物成平衡的苯和甲苯的蒸气分压力及总压力。(已知苯与甲苯的M r 分别为 78.11与92.13)。 十一、(6分)液态汞的饱和蒸气压与温度T 的关系式为 ln ()/.p T Hg,l Pa K =-+7024 22473 。试计算25℃时Hg( l )的饱和蒸气压p ( Hg ，l )及Hg( l )的摩尔蒸发焓?vap H m = ？ 十二、(6分) 1120℃时发生反应 FeO(s)+CO(g) == Fe(s) +CO 2(g) 试问还原1 mol FeO 需要多少CO 。已知同温度下： （1）2CO 2(g) == 2CO(g) + O 2(g) K = 1.4×10-12 （2）2FeO(s) == 2Fe(s) + O 2(g) K = 2.47 ×10-13 十三、(12分 ) 有2 mol 的理想气体，开始处于27℃和202.65 kPa 状态下，先在温度不变时在某恒定外压力下压缩至平衡，然后再等容下升温至97℃，则压力升至2026.50 kPa 。求整个过程的Q ，W ，?U 及?H 。(已知C V ,m = 20.92 J ·mol -1·K -1。) 十四、填作图题。( 本 大 题13分 ) A 和B 固态时完全不互溶，101 325 Pa 时A(s)的熔点为30℃，B(s)的熔点为50℃，A 和B 在10℃具有最低共熔点，其组成为x B ,E =0.4，设A 和B 相互溶解度曲线均为直线。 （1）画出该系统的熔点-组成图（t-x B 图）； （2）今由2 mol A 和8 mol B 组成系统，根据画出的t-x B 图，列表回答系统在5℃，30℃，50℃时的相数、相的聚集态及成分、各相的物质的量、系统所在相区的条件自由度数。 物理化学(本科)试卷试卷号：B260020 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计4分) 1、(1分)临界温度是气体能够液化的?????温度，超过此温度无论加多大压力均不能使气体液化。 2、(1分) 右图为两组分，具有最高恒沸点的相图，若有组成为x 0的溶液，经过精馏，则在塔顶得到__________，塔底得到___________。 3、(1分) 理想稀溶液的定义表述为____________________________________________。 4、(1分)已知某化学反应在温度T 下其K =1，而且在此温度下该反应的?r H =248.04 kJ ·mol -1，?r S =－184.1011mol K J -?-??，则该温度T = ???????????????????。（填入具体的数值） 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共3小题，总计6分) 1、(2分) 已知某反应在600 ℃时的K 为1.11，在1 200 ℃时的K 为3.19，则该反应在600 ℃至1200 ℃时的平均反应的标准摩尔焓变为???????, 在800 ℃时的K 为??????。 2、(2分) 在一个绝热体积恒定的容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T 1升高到T 2，压力从p 1升高到p 2，则Q 0，W 0，?U 0。(填 >，= ，< 或不能确定 ) 3、(2分)盖斯定律可表述为： 。 三、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题分6小题, 每小题1分, 共6分) 1、温度T 时，由可燃物质的标准摩尔燃烧焓?c H (B) 求化学反应 0 = νB B B ∑的标准摩尔反应焓?r H 时， 下面公式是不是正确的?（ ） ?r H = [νB B B ∑?c H (B)，反应物]－[νB B B ∑?c H (B)，产物]。 2、溶剂中溶入挥发性溶质，肯定会引起溶液的蒸气压升高。是不是?（ ） 3、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋∑=1 B B μd n B ，既适用于封闭系统也适用于敞 开系统。 是不是? （ ） 4、在等温等压条件下，?G > 0的过程一定不能进行。是不是？ （ ） 5、理想混合气体中任意组分B 的逸度~ p B 就等于其分压力~p B 。是不是?（ ） 6、气体压缩因子Z <1，表示在一定T 下实际气体比理想气体难以压缩。是不是？( )。 四、计算题。请计算下列各题。(本大题共2小题，总计6分) 1、(2分) 在一气缸内放置气体，气缸的活塞面积为0.0600 m 2。将气体加热，活塞反抗101.3 kPa 外压力恒压移动了0.0800 m ，求此过程的功。 2、(4分) 已知下列反应在1 110 ℃时的标准平衡常数： C(s) + 2S (s)== CS 2 (g) K 1=0.258 Cu 2S(s) + H 2 (g)== 2Cu(s)+H 2S (g) K 1=3.9×10 -3 2H 2S (g)== 2H 2 (g) + 2S(s) K 1= 2.29×10 -2 试求反应2Cu 2S(s) + C(s) == 4Cu(s) +CS 2(g) 的K 。 五、填空题。在题中“____”处填上答案。( 本 大 题5分 ) H 2在O 2中燃烧反应H 2(g) + 1 2 O 2(g) == H 2O(g) 的?r H (298 K) =－242.76 kJ ·mol -1，已知： C p ,m (H 2, g) = 27.2 J ·K -1·mol -1 C p ,m ( O 2, g) = 27.2 J ·K -1·mol -1 C p ,m (H 2O, g) = 31.38 J ·K -1·mol -1 则此反应的?r U (298 K) = , ?r H (498 K) = 。 六、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分8小题, 每小题2分, 共16分) 1、已知反应 2NO(g) + O 2(g) == 2NO 2(g) 是放热的, 反应达平衡后，若使平衡向右移动以获得更多的NO 2，应采取的措施是：（ ）。 （1）降温和减压；（2）降温和增压；（3）升温和减压；（4）升温和增压。 2、已知反应CO(g) +1 2 O 2(g) ? →?CO 2(g)的标准摩尔反应焓为?r H (T )，下列说法中不正确的是：（ ）。 （1）?r H (T )是CO 2(g)的标准摩尔生成焓； （2）?r H (T )是CO(g)的标准摩尔燃烧焓； （3）?r H (T )是负值； （4）?r H (T )与反应的?r U (T )的数值不等。 3、B ，C 二组分溶液中组分B 的偏摩尔吉布斯函数：,) B C (,,B B ≠? ??? ????=C n p T n G G 因此有:( )。 ( 1 ) G B 与T ，p ，n C 有关，与n B 无关； ( 2 ) G B 与T ，p ，n C ，n B 都有关； ( 3 ) G B 与n B 有关，与T ，p ，n C 无关； ( 4 ) G B 与n B ，n C 有关，与T ，p 无关。 4、对恒沸混合物的描写，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ (1) 与化合物一样，具有确定的组成； (2) 恒沸混合物的组成随压力的改变而改变； (3) 平衡时，气相和液相的组成相同； (4) 其沸点随外压的改变而改变。 5、在温度T时，反应2A(g) + B(g) == 2C(g) 的K的值等于1 ，问在温度T，标准状态及不作非体积功的条件下，上述反应：（）。 （1）能从左向右进行；（2）能从右向左进行；（3）恰好处于平衡状态；（4）条件不够，不能判断。 6、公式d G =－S d T + V d p可适用下述哪一过程：（） (1) 在298 K，100 kPa下水蒸气凝结成水的过程；(2) 理想气体膨胀过程； (3) 电解水制H2( g )和O2( g )的过程； (4) 在一定温度压力下，由N2( g ) + 3H2( g )合成NH3( g )的过程。 7、100℃，101 325 Pa的液态H2O的化学势为μl，100℃，101 325 Pa的气态H2O的化学势为μg ，二者的关系是：（）。 （1）μl＞μg；（2）μl＜μg；（3）μl＝μg 8、若使CO2在水中的溶解度为最大，应选择的条件是：（）。 （1）高温高压；（2）低温高压；（3）低温低压；（4）高温低压。 七、(5分) 某制氧机每小时可生产101.3 kPa，25℃的纯氧气O2 6000 m3，试求每天能生产氧气多少千克？（已知O2的摩尔质量为32.00 g·mol-1。） 八、(6分) 60℃时甲醇(A)的饱和蒸气压83.4kPa，乙醇(B)的饱和蒸气压是47.0kPa , 二者可形成理想液态混合物, 若液态混合物的组成为质量分数w B = 0.5 , 求60℃时与此液态混合物的平衡蒸气组成。（以摩尔分数表示）。（已知甲醇及乙醇的M r分别为32.04及46.07。） 九、(6分) 在0.1 MPa下α硫到β硫的转换温度为96℃，此温度下α硫与β硫的体积质量(密度)分别为2.03 g ·cm-3与1.98 g·cm-3。转变过程中吸热322 J·mol-1。问在1 MPa下的转变温度与0.1 MPa下的转变温度相差多少。已知S的摩尔质量M = 32.06 g·mol-1。 十、(7分) 在恒压下，将1 kg，273 K的水先与323 K的恒温热源接触，达到平衡后再与373 K的恒温热源接触，使水温最终升至373 K。求上述过程水的熵变、热源的熵变及隔离系统的总熵变。已知水的质量定压热容C p = 4.184 J·K-1·g-1。 十一、(9分) 将1.1g NOBr 放入－55℃抽真空的1升容器中，加热容器至25℃此时容器内均为气态物质，测得其压力为3.24×104 Pa 。其中存在着以下的化学平衡： 2 NOBr(g) ==2NO(g) + Br2(g) 若将容器内的气体视为理想气体，求上述反应在25℃时的标准平衡常数和?r G。已知各原子的摩尔质量为N：14 g·mol-1，O：16 g·mol-1，Br：80 g·mol-1。（p=100 kPa）。 十二、填作图题( 本大题13分). 已知101.325 kPa下固体A，B 的熔点分别为500 ?C和800 ?C，它们可生成固体化合物AB（s），AB （s）加热至400 ?C时分解为AB2（s）和x B=0.40的液相，AB2（s）在600 ?C分解为B（s）和x B=0.55 的液相。该系统有一个低共熔点，温度为300 ?C，对应的组成为x B=0.10。 （1）请粗略绘出该系统的熔点-组成图，并标示图中各区的相态及成分； （2）将x B=0.20 的液态A，B 混合物为120 mol冷却到接近3000 ?C，然后再交替使用分离、加热的手段可获得纯B（s），问最多可获得B 有多少摩尔？ 十三、计算题。请计算下列各题。( 本大题11分) 有人试图用CH4和C6H6反应制取C6H5CH3。已知1 000 K 时CH4，C6H6，C6H5CH3的?f G分别为14.43 kJ·mol-1，249.37 kJ·mol-1，310.45 kJ·mol-1。今使等物质的量的CH4和C6H6的混合物在1 000 K时通过适当的催化剂，试问C6H5CH3的最高产率是多少？ 模拟卷试卷号：B260009(答案) 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共2小题，总计2分) 1、解： = （1分）； 2、解： 27 4 ( p / p )3 （1分） 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共5小题，总计10分) 1、解： －110.5 kJ ·mol -1 （2分）；2、解： －203.96 kJ ·mol -1 （2分） 3、解： 组成为x B = 0.475的恒沸混合物 纯B (2分) 4、解： 饱和蒸气 摩尔质量 （2分）; 5、解：( 1 ) （2分） 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分2小题, 每小题1分, 共2分) 1、解：（3）;2、解：（3） 四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本题分6小题, 每小题1分, 共6分) 1、解：是 ; 2、解：对; 3、解：是; 4、解：不是 ; 5、解：是; 6、解：是 五、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本题分7小题, 每小题2分, 共14分) 1、 解：(3) ; 2、解：（１）; 3、解：(1); 4、解：（1）; 5、解：（2）; 6、解：(2); 7、解：（2） 六、( 5分 ) 解：?f H (298 K)=－ 241.60+52.23－(－ 235.08)= 45.71 kJ ·mol -1 ?r S (298 K) = 188.56+219.24－281.73 = 126.07 J ·K - 1·mol -1 ?r G (298 K) = 45 710－298×126.07 = 8141.14 J ·mol -1 K (298 K) = exp -8141.14 J mol 8.314 J K mol 298.15 K 1 -11????-- = 0.0374 七、 ( 6分 ) 解：( p ＋n 2a / V 2 ) ( V －nb ) = nRT （3分） T = [(1.5×106＋32×0.68 / 0.012 ) ( 0.01－3×5.64×10-5 ) / ( 8.314×3 )]K = 615.3 K （3分） 八、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题6分 ) 解：因为p = p *(乙)x (乙) = p *(乙)(1－x B ) 所以x B = p p p *()*() 乙乙-= m M m M B B /()/()乙乙 ( 3 分） 则 M B = m m B ()乙M (乙)p p p *() [*()] 乙乙- = 1000g 1000g ..×74 g ·mol -1 ×59.00 kPa (59.0056.80) kPa - = 198.5 g ·mol -1 ( 3 分) 九、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题8分 ) 解：因?fus H m = 6008 J ·mol -1， （2分） ?C C C p p p =-=-=-----,,[]] (..).m 2m 211H O (s )[H O(l)J K mol J K mol 35675439811 ···· （4分） 由基尔霍夫公式求出－10℃的?fus H m (H 2O, 263K) ： ????f u s m 2f u s m 2f u s m 2H O,K H O,K K K J mol kJ mol H O,K kJ H H C Q n H p p ()()() ().().2632732632736008398561263561 11 =+-=-+=-==---·· （6分） 十、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题8分 ) 解：*A p =21* B p p A =*A p x A =21*B p （1－x B ） p A =p ·y A ， p B =p ·y B 已知 y A =y B 所以 A p =B p （4分） 21*B p （1－x A ）=*B p x B x B =95.022 21= x A =0.05 （6分） 十一、( 10分 )解：因?T = 0，故?U = 0，?H = 0 （2分） ?S nR V V ==?????? ?=--ln ..ln .211110 2016831410011899J K J K ·· （3分） ????A U T S T S =-=-=-?=-(..).300218995701J kJ （2分） ?G = ?A （3分） 十二、 (11分 )解：（1） W p V p V V pV nRT 1831437323103=-=--=-=-=-?=-?外d kJ g l g ()..J . （2分） W n R T V V V n R T p W 22 1 133283143732 101330638314373250 3063 1520=-= =?==-?=-ln ... dm .(..ln .).dm J kJ 故W W W =+=-124623.kJ （4分） （2）??S H T 112259180237321091= =?=-...J K J K · ?S nR V V 22 1 1407==-ln .J K · ???S S S =+=-1211132.J K · （5分） 十三、 (12分 ) 填作图题。 解： （1） （2） （6分） x B=0.60 aa1a1a2a2 a3a3a4 a4a5 a6a5 l(A+B) l + s(B) l+s(B)+ s(AB2) l+ s(AB2) l+s(AB2)+s(A) s(A)+s(A B2) 一相二相三相二相三相二相 a1 a2 a3 a4 a5 s(B)析出s(AB2)析出 s(B)消失s(A)析出 l(A+B)消失 bb1 模拟卷试卷号：B260010(答案) 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计4分) 1、(1分) 解：1247 K ； 2、(1分)解：<； 3、(1分)解：1 ； 4、(1分)解：－αV V 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共5小题，总计10分) 1、(2分)解：热；力学；相；化学 2、(2分)解：= ；> 3、(2分)解：－5.226 kJ ； 4、(2分)解：压力；体积；中压 5、(2分)解：μB=μb,B O（l，T）+RT ln b b B O ? ? ? ? ? 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。( 本大题1分) 解：( 3 ) （1分） 四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题分3小题, 每小题1分, 共3分) 1、解：不是； 2、解：是； 3、解：对 五、计算题。( 6分) 解：CCl4的摩尔质量M = 153.81 g·mol-1（1分） ρ= pM / RT = 101325×153.81×10-3 / (8.314×273.15 ) kg·m-3 = 6.863kg·m-3（5分） 六、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分7小题, 每小题2分, 共14分) 1、解：（2）； 2、解：（3）； 3、解：（1）； 4、解：（3）； 5、解：（4〕； 6、解：（2）； 7、解：（3） 七、填作图题( 本大题13分) 解：（1）如图 （4分） （2）如图 （8分） （3）此时系统为两相平衡， s(AB) l(A+B) , s ( AB ) 中为纯AB ，x B, l ( A+B ) =0.2 （12分） 根据杠杆规则： ) B A ()AB (l s +n n = 4.05.02.04.0--=1 2 n s (AB) + n l (A+B) =20 mol 八、计算题。请计算下列各题。( 7分 ) 解：m 1－m 2 = ( n 1－n 2 ) M = ( pV / RT 1－pV / RT 2 ) M = [pV / R ](1 / T 1－1 / T 2 )M = {[(103.9×103)×2000 / 8.314]×(1 / 235－1 / 315) ×2.016×10-3} kg = 54.5 kg （6分） 九、( 7分 )解：x A = 178111781119213 ...+ = 0.541 x B = 0.459 ( 4分) 则 p A = p B *x A = 10 kPa ×0.541 = 5.41 kPa p B = p B *x B = 3 kPa ×0.459 = 1.38 kPa p = p A +p B = 6.79 kPa ( 6分) 十、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题7分 ) 解：?r H = ?r U + [∑νB (g)]RT = [－1192 kJ ·mol -1 + (1－2.5) mol ? 8.314 kJ ·K -1·mol -1? 300 K ? 10-3] = 1195.7 kJ ·mol -1 （4分） ?f H (WC) = ?c H (W) + ?c H (C)－?c H (WC) = [－393.5－867.5－(－1195.7)] kJ ·mol -1 =－65.3 kJ ·mol -1 （6分） 十一、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题7分 ) 解：????S S S H T C T T p ()ln ,苯=+=+12121 m =-?+??????=-()..ln (1267811) 278713627322787380 J K J K -1 -1 ·· （3分） ?S Q T ()....冰水浴··= =?+??? ???=1267811136552732388J K J K -1 -1 （4分） K J 8.0K J )8.380.38()(1 --1 >=+-=?··孤立S 故为不可逆过程。 （6分） 十二、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题9分 ) 解：298 K 下，反应的 ?r H = ∑νB ?f H =177.856 kJ ·mol -1 ?r S = ∑νB S = 160.439 11mol K J --?? ?r G = ?r H －T ?r S = 130 045 J ·mol -1 ?r G = －RT ln K 则 ln K =－?r G /(RT )=－52.49 为使CO 2(g)平衡压力不低于101 325 Pa ，则 K ‘= p (CO 2) / p = 1. 01325 （4分） 再根据 ln [K ‘ / K ]= － ?r H / R ·??? ? ??-T T 11' 故 T ‘ = 1 109 K （7分） 十三、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题12分 ) 解：气相中， ?r G =[－ 200.8－（－ 194.4）] kJ ·mol -1 = － 6.4 kJ ·mol -1 ln K =－?r G /RT = 6.4 kJ mol 8.314 J K mol 298.15 K 1 -11 ????-- = 2.582 则 K （g ）= 13.2 （4分） 液相中反应 K = K x x x p p p p p p p p p p eq eq （异）（正） 异异正正异正正异正异==?= ******() () ()() ()()()()()() ×K (g) =132681914.. . ? = 9.84 （8分） 试卷号：B260019(答案) 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计5分) 1、(1分) 解： 最低 ； 2、(1分) 解： = ； 3、(2分) 解： 恒沸混合物；纯A 液体 4、(1分) 解：20.9 11m ol K J --?? 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共3小题，总计6分) 1、(2分) 解： 降低 升高 ； 2、(2分) 解：可 均相 可逆过程 W ＇=0 3、(2分)解： －14.83 kJ ·mol -1 三、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本题分5小题, 每小题1分, 共5分) 1、解：不是 ；2、解： 是 ；3、解：不是；4、解：不是 ；5、解：是。 四、填空题。在题中“____”处填上答案。( 5分 ) 解： －88.7 J ·K -1·mol -1 8.0 （5分） 五、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本题分8小题, 每小题2分, 共16分) 1、解：（1） ；2、解：(4) ；3、解：（2）；4、解：（1）；5、解：（1）；6、解：（1）； 7、解：(2) ；8、解：（3） 六、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题5分 ) 解 ：M r = 62.49 （1分） pV = nRT = mRT / M ρ = m / V = pM / RT = 122.0×62.49 / (8.314×300.15) kg ·m -3 = 3.055 kg ·m -3 （5分） 七、 ( 本 大 题5分 )解： ?S nC T T T T T p T T ==+?-?=+-=??-----,m K K d K K d K J K J K J K 1 2 43261146108180106307103151968193273117353111 {[./..(/)](/)}(...).··· （5分） 八、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题5分 ) 解：p (B) = n (B)RT / V = c (B)RT c (Hg) = [ 0.24×0.1 / ( 8.314×298.15 ) ] mol ·m -3 = 9.6×10-6 mol ·m -3 （3分） 若以mg ·m -3为单位，则空气中Hg 含量为： 200.6×103×9.6×10-6 mg ·m -3 = 1.9 mg ·m -3 远超过允许值。 （2分） 九、 (6分 ) 解：CH 4(g) + 2O 2(g) ? →?CO 2(g) + 2H 2O(g) （2分） 1 m 3 CH 4(25℃ , 101.3 kPa)的 n = ???=--101310183142984089331 ...Pa m J K mol K mol 1 ·· ?H = Q p = [(－241500) ? 2 J ·mol -1 + (－394133) J ·mol -1 －(－74620) J ·mol -1]? 40.89 mol =－32 812 kJ （4分） 十、 (6分) 解：x A = 178111781119213 ...+ = 0.541 x B = 0.459 ( 4分) 则 p A = p B *x A = 10 kPa ×0.541 = 5.41 kPa p B = p B *x B = 3 kPa ×0.459 = 1.38 kPa p = p A +p B = 6.79 kPa ( 2分) 十一、 (6分)解：将T = 298.15 K 代入所给关系式： ln ()... p Hg,l Pa K /K =-+=-7024 29815224731086 所以 p ( Hg ，l ，25℃ ) = 0.3377 Pa （2分） 求 ?vap H m ( Hg ) ： 由 d H g ,l Pa d K Hg vap m ln[()/]()p T T H RT == 702422 ? （2分） 故 ?vap H m ( Hg ) = R ? 7024 K = 8.3145 J ·mol -1·K -1 ? 7024 K = 58.40 kJ ·mol -1 （2分） 十二、 ( 6分 ) 解： 12×式(2)－1 2 ×式(1)，得所求反应 则 K =()()K K O O 2112 ?? ? ? ? =42.010 40.11047.212 13=??-- （4 分） 设还原1 mol FeO 需x mol CO 则达平衡时系统内有 1mol CO 2 ，（x -1）mol CO ， K =p p p p (CO ) (CO)2O O = ()11(CO)CO 2-=x n n 即 0.42 = 1 1 -x x = 3.38 （6分） 十三、(12分 )解： T 1 = 300 K 等温 T 2 = T 1 等容 T 3 = 370 K p 1 = 202.65kPa p 2 = p (环) ( 2 ) p 3 = 2026.50kPa V 1 ( 1 ) V 2 V 3 = V 2 p (环) = p 2 = p 3 T 2 / T 3 W p V 1=-=?()外d －p (外)( V 2－V 1 ) = －p 2( V 2－V 1 ) = －nRT 2[ 1－p 3T 1 /( pT 3 ) ] = 35.48 kJ （5分） W 2 = 0 W = W 1＋W 2 = 35.48 kJ ?U = n C V ,m ( T 3－T 1 ) = [ 2×20.92×( 370－300 )×10-3 ]kJ = 2.928 kJ ?H = n C p ,m ( T 3－T 1 ) = [ 2×( 20.92＋8.314 )×( 370－300 )×10-3 ]kJ = 4.092 kJ Q = ?U －W = －32.552 kJ （10分） 十四、填作图题。 ( 本 大 题13分 ) 解： （5分） （12分） 试卷号：B260020(答案) 一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计4分) 1、(1分)解：最高； 2、(本小题1分)解：纯B 恒沸混合物 3、(1分)解：溶剂和溶质分别遵守拉乌尔定律和亨利定律的稀溶液称为理想稀溶液 4、(1分)解：1247 K 二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共3小题，总计6分) 1、(2分)解：18.8 J·mol-1 1.80 ； 2、(2分)解：= = = 3、(2分)解：不管化学反应是一步完成或是分成几步完成，化学反应的总的焓变是相同的 三、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。 (本大题分6小题, 每小题1分, 共6分) 1、解：不是； 2、解：不是； 3、解：是； 4、解：不是； 5、解：是； 6、解：不是 四、计算题。请计算下列各题。(本大题共2小题，总计6分) 1、(2分)解：W = －p(外)?V = －101.3×103×0.0600×0.0800 J = －486 J 2、(4分)解：反应（1）+2×反应（2）+反应（3），得所求反应 则K= K1(K2) 2 K3 = 0.258×(3.9×10 -3) 2×(2.29×10 -2) = 9.0 ×10 - 8 五、填空题。在题中“____”处填上答案。( 本大题5分) 解：－241.43 k J ·mol-1（2分）－244.55 k J ·mol-1（3分） 六、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分8小题, 每小题2分, 共16分) 1、解：（2）； 2、解：（1）； 3、解：( 2 )； 4、解：(1)； 5、解：（3） 6、解：(2)； 7、解：（3）； 8、解：（2）。 七、(5分)解：每小时生产的氧气质量为： m(O2) = M(O2)pV / (RT) = [32.00×10-3×101.3×10-3×6000/ (8.314×298.2)] kg = 7845kg （4分）故每天生产氧气：7845×24 kg = 1.883×105 kg （5分） 八、(6分)解：该液态混合物的摩尔分数 x A = 0503204 05032040504607 ./../../.+ = 0.5898 ( 2 分) 系统的总压力： p = p A *x A + p B * x B = 68.47 kPa ( 4 分) 平衡蒸气组成： y A = p A *x A / p = 834058986847 .. .?= 0.718 y B = 0.82 ( 6 分) 九、 (6分) 解：d d d d p T H T V T p T V H T p T V H ==≈????????，， （2分） 所以 [] ????T V H p T ==-?? ?????????? ???-??-··11981203320610132210131013103691563...(.).K = 0.42 K （6分） 十、 (7分)解：?S ()[.ln(/)].水··=?=--4184103732731036311J K kJ K （2分） ???S S S ()()().{[()/][()/]}.热源热源热源··=+=-??-+-=---12 311 418103232733233733233731209J K kJ K （6分） ???S S S ()()() 隔水热源·=+=-971 J K （7分） 十一、 (9分 ) 解：开始时n = [1.1/（14+16+80）] mol= 0.01 mol （2分） 平衡时n (总)= pV/RT =（3.24×104 Pa ×10-3/8.314 J ·K -1·mol -1×298.2 K ） = 0.013 mol 2 NOBr （g ）=2NO （g ）+Br 2（g ） 开始时n /mol ： 0.010 0 0 平衡时n /mol ：0.010－2α 2α α n （总）= (0.010+α) mol α = 0.003 mol p (NOBr) = [（0.010－2α）/0.013]×p =9 969.231 Pa p (NO) =14 953.85 Pa p (Br 2)=7 476.92 Pa （5分） K = [][][] p p p p p p ()/()/()/NO Br NaBr NO O O O 2 2 2 = 0.168 ?r G = －RT ln K = 4.42 kJ ·mol -1 （8分） 十二、填作图题。 ( 本 大 题13分 ) 解：（1）相图如右图所示 （8分） （2）设降温接近300 ?C 析出s( AB )物质的量为n 1 20.050.010 .020.0m ol 12011--=-n n , n 1 = 30 mol 将此 30 mol s( AB )加热至刚刚超过400 ?C ，设所得s( AB ) 物质的量为n 2 50.067.040 .050.0m ol 3022--=-n n n 2 = 11.11 mol 将 11.11mol s( AB )加热至刚刚超过600 ?C ，设所得的纯s(B ) 物质的量为n B 67 .000.155 .067.0m ol 11.11B B --=-n n 解得n B = 2.96 mol ， 故最多可得到纯B 2.96 mol 。 （12分） 十三、计算题。请计算下列各题。( 本 大 题11分 ) 解：CH 4(g) + C 6H 6(g) == C 6H 5CH 3(g) + H 2(g) 1000K 时， ?r G =[310.45－(14.43 +249.37)] kJ ·mol -1 = 46.65 kJ ·mol -1 ln K =－?r G / RT = -46.65kJ mol 8.314J K mol 1000K 1 -1 1 ????-- =－ 5.611 K =3.66×10-3 （5分） 设开始时 CH 4， C 6H 6各有1 mol 达平衡时转化率为α，则 CH 4, C 6H 6各为1×(1－α) mol, C 6H 5CH 3, H 2，各为1αmol 。 总量 ∑B n =2 mol K =() αα2 21- α = 0.057 故C 6H 5CH 3的最高产率为5.7%。 （6分） 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、热力学第零定律是指： 。 2、熵与热力学概率之间的函数关系式是。 3、补全热力学函数关系式：C P= (?S/?T)P 4、一定量的单原子理想气体定压下从T1变化到T2的熵变与定容下从T1变化到T2的熵变之比为： 5、化学势的表示式中，是偏摩尔量。 6、稀溶液的依数性包括、、和。 7、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，在298K时测得分解压为66.66Pa，则该温度下该反应的K pΘ= ；K p= 。 8、1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557，现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏，最终得到的物质为。 9、水在101.3kPa时沸点为373K，汽化热为40.67 kJ/mol（设汽化热不随温度变化）；毕节学院的大气压约为85.5 kPa，则在毕节学院水的沸点为K。 10、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)已达平衡；保持总压不变，往系统中充入一定量的惰性气体，平衡移动方向为。 二、选择题（每小题2分，共30分） 1、下列属于化学热力学范畴的是（） （A）物质结构与性能的关系（B）化学反应速率 （C）化学变化的方向和限度（D）反应机理 2、下列关于热力学方法叙述正确的是（） （A）热力学研究所得的结论不适用于分子的个体行为 （B）热力学可以解决某条件下怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题 （C）经典热力学详细讨论了物质的微观结构 （D）经典热力学常需计算一个变化所需要的时间 3、下列函数中为强度性质的是：（） (A) S (B) (?G/?p)T(C) (?U/?V)T(D) C V 4、一定量的纯理想气体，下列哪组量确定后，其他状态函数方有定值。（） （A）T （B）V （C）T、U （D）T、p 5、对一化学反应，若知其△C p,m= ∑νB C p, m, B > 0，则该反应的（） 期末复习《物理化学》学习辅导材料之一 热力学 一、判断题： 1、在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变， CO2的热力学能和焓也 不变。 ( ) 2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。（） 3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。 ( ) 4、d U=nC v,m d T公式对一定量的理想气体的任何pVT过程都适用。 ( ) 5、系统处于热力学平衡态时，其所有的宏观性质都不随时间而变。（） 6、若系统的所有宏观性质均不随时间而变，则该系统一定处于平衡态。（） 7、隔离系统的热力学能是守恒的。（） 8、隔离系统的熵是守恒的。（） 9、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（） 10、绝热过程都是定熵过程。（） 11、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（） 12、系统从同一始态出发，经绝热不可逆过程到达的终态，若经绝热可逆过程，则一定达 不到此终态。（） 13、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传到高温物体是不可能的。（） 14、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。（） 15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W’<0，且有W G和G<0， 则此状态变化一定能发生。（） 16、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。（） 17、临界温度是气体加压液化所允许的最高温度。 ( ) 18、可逆的化学反应就是可逆过程。 ( ) 19、Q和W不是体系的性质，与过程有关，所以Q + W也由过程决定。 ( ) 20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。( ) 21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。 ( ) 22、一个绝热过程Q = 0，但体系的?T不一定为零。 ( ) 23、对于一定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。 ( ) 24、某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态，这两过程的Q、W、?U及?H是相等的。 ( ) 25、任何物质的熵值是不可能为负值和零的。 ( ) 26、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。 ( ) 27、不可逆过程的熵变是不可求的。 ( ) 28、某一过程的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。 ( ) 29、在孤立体系中，一自发过程由A→B，但体系永远回不到原来状态。 ( ) 30、绝热过程Q = 0，即，所以d S = 0。 ( ) 《物理化学》模拟题(补) 一．单项选择题 1.理想气体化学反应 2A + B = A 2B 的Δr H m ＜0，恒压恒温下向反应体系中充入惰性气体，反应平衡（ B ） A.正向移动 B.逆向移动 C.不移动 D.不确定 2.同温同浓度的HCl 溶液和NaOH 溶液的摩尔电导率相比( A ) A.Λm,HCl 最大 B.Λm,NaOH 最大 C.Λm,HCl 和Λm,NaOH 同样大 D.不确定 3.由于电极的极化，随着电流密度的增大( D ) A.阴极电势升高，阳极电势降低 B.电池的端电压增大 C.电解池耗电能降低 D.以上说法都不对 4.兰缪尔( Langmuir)吸附理论中最重要的基本假设是 ( C ) A.气体处于低压下 B.固体表面的不均匀性 C.吸附是单分子层的 D.吸附是放热的） 5.对于低压混合气体的B 组分，以下哪个表达式不对( A ) A.P B V B =n B R T B.P B V =n B R T C.P B /P =n B /Σn B ； D.P B =Py B 6.CO 2 溶于水形成稀溶液服从亨利定律，一定温度下气相中CO 2 分压增大1倍，必然( C ) A.亨利常数增大1倍 B.亨利常数减小1倍 C.CO 2在水中的浓度增大1倍 D.CO 2在水中的浓度减小1倍 7.以下何者不属于一级反应的特征( A ) A.速率常数无单位 B.速率常数的单位是时间的负一次方 C.半衰期与反应物初始浓度无关 D.ln C A ～ t 是直线关系 8.某反应的活化能E a 较大，该反应( B ) A.反应速率较大 B.反应速率常数受温度的影响较大 C.反应物浓度较大 D.产物浓度较大 二．填空题 1.稀溶液依数性有４个，给出其中两个的名称：沸点升高 和 冰点降低 。稀溶液中溶质B 服从亨利定律，该定律可用式 B x B x k p = 表达。在相同的温度和压力下，亨利常数越大的气体在溶剂中的溶解度越 小 。 2.碳酸钙分解： CaCO 3(S) = CaO(S) + CO 2(g) 构成的平衡体系相数是 3 ；组分数是 2 ；自由度数是 1 。 3.链反应有 链引发 ， 链传递 和 链终止 等步骤构成。 4.链串反应A →B →C ，B 是目的产物，要想多得B 生产上应注意采取的措施是 控制反应时间。 5. 已知Na 2SO 4的质量摩尔浓度为b =0.01mol ·kg -1 ，则溶液的离子强度I 为 0.03mol ·kg -1 。 6. CO 在苯中溶解形成稀溶液，溶剂苯符合拉乌尔定律，定律表达为=苯p 苯苯x p * ；溶 质CO 符合亨利定律，定律表达为=CO p CO x x k 。温度升高的亨利系数怎样改变？ 增大 。 7. 理想气体绝热可逆过程方程式之一是 γ γ 2211V p V p = 。 8. 于101.3KP ａ下，把1摩尔水蒸气（视为理想气体）由110℃加热到150℃，水蒸汽的恒 物理化学习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 物理化学期末复习 一、单项选择题 1. 涉及焓的下列说法中正确的是() (A) 单质的焓值均等于零 (B) 在等温过程中焓变为零 (C) 在绝热可逆过程中焓变为零 (D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化 2. 下列三种胶体分散系统中，热力不稳定的系统是：() A.大分子溶胶 B.胶体电解质 C.溶胶 3. 热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于() (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 4. 第一类永动机不能制造成功的原因是() (A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功 5. 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（） (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 >0 6. 对于化学平衡, 以下说法中不正确的是（） (A) 化学平衡态就是化学反应的限度 (B) 化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化 (C) 化学平衡时各物质的化学势相等 (D) 任何化学反应都有化学平衡态 7. 封闭系统内的状态变化：（） A 如果系统的?S >0，则该变化过程自发 sys B 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发 ，变化过程是否自发无法判断 C 仅从系统的?S sys 8. 固态的NH HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分 4 数、相数及自由度分别是（） A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 9. 在定压下，NaCl晶体，蔗糖晶体，与它们的饱和混合水溶液平衡共存时，独立组分数C和条件自由度f'：（） A C=3，f'=1 B C=3，f'=2 C C=4，f'=2 D C=4，f'=3 10. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中（） (A) ΔS=0 (B) ΔG=0 一、选择填空题：（每小题3分） 1、在一个抽空的容器中放入过量的NH 4HCO 3 固体并通入少量NH 3 （g），加热时发生下述反应 并达到平衡： NH 4HCO 3 (s)→NH 3 （g）+CO 2 (g)+H 2 O(g) 该系统的独立组分数为 1 ，自由度数为 1 。 2、（ C ）理想气体自由膨胀是自发过程，因为 A、ΔU S，V <0 B、ΔG T，P <0 C、ΔS隔离>0 D、ΔA T，V <0 3、在（ D ）的情况下，封闭系统的熵变可用式子ΔS=ΔH/T计算。 A、等温； B、等温、等压； C、等温、等压且W’=0； D、等温、等压W’=0、可逆。 4、在恒温、恒压且非体积功W’=0 的条件下，才可使用ΔG≤0来判断一个过程是否可逆。 5、已知气相反应C 6H 6 (g)+3H 2 (g)==C 6 H 12 （g）373K时的Δ r H m =-192.43kJ.mol-1。当反应达平 衡时，可采用下列哪组条件，使平衡向右移动-------------------（ C ）A、升温与加压； B、升温与减压； C、降温与加压； D、降温与减压。 6、克—克方程可用于-------------------------------------------（ A ） A、固—气及液—气两相平衡 B、固—液两相平衡 C、固—固两相平衡 D、固体晶形转变 7、已知298.15k时，反应2H 2(g)+O 2 (g)→2H 2 O(g)的K o(298.15k)=1.17×1080，△ H m o(298.15k)= -488KJ.mol-1,假设此反应的△Cp=0，则k o=1.29×1020时，所对应的反应温度为 998K 。 8、在指定温度下，若A、B两液体形成理想液体混合物，且纯A的饱和蒸气压P A *大于纯B 的饱和蒸气压P B *，则----------------------------------------（ C ） A、y A < x A B、 y A = x A C、 y A > x A D、无法确定 9、在一定的T、P下，若物质A在α相和β相中的化学势满足＞，则A在两相 间的迁移方向是从α相迁移到β相中；若A在两相中达到平衡，则 = 。 10、填写下列公式的应用条件： ① ΔA=Wˊ恒温、恒容且可逆情况下； ② dG= -SdT+Vdp 系统在可逆下； ③ ΔG=ΔH-TΔS 恒温下。 二、判断题：（对的划“√”，错的划“×”）8% 1、若一个化学反应的Δ r H m o>0,则此反应在任何条件下进行时，都是吸热的。 （×） 2、公式ΔG=nRTlnP 2/P 1 适用于封闭系统、W’=0的理想气体等温过程。（×） 3、当理想气体的状态改变时，其内能一定改变。（×） 4、一个气相反应，只要反应温度不变，无论在高压或低压下进行，k o的值不会变化。 （√） 三、简要回答下列问题：16% 1、何谓系统的广度性质，并举出3个例子。 参考答案：具有加和性的系统热力学性质，称为系统的广度性质。如系统的焓、内能、体积等。 2、能否用市售的60o烈性酒精，经多次蒸馏后，得到无水乙醇？ 参考答案：不行。因为市售的60o烈性酒精，乙醇含量低于共沸组成，经多次蒸馏后，达到共沸组成而得不到无水乙醇。 第一章 问答题 气体的 PVT 性质 1. 什么在真实气体的恒温 PV －P 曲线中当温度足够低时会出现 PV 值先随 P 的增加而降低，然后随 P 的增加而上升，即图中 T1 线，当温度足够高时，PV 值总随 P 的增加而增加，即图中 T2 线？ 10 8 6 4 2 T2 T1 RT2 RT1 0 2 4 6 8 10 P 答：理想气体分子本身无体积，分子间无作用力。恒温时 pV=RT ，所以 pV- p 线为一直线。真实气体由于分子有体积且分子间有相互作用力，此两因素在 不同条件下的影响大小不同时，其 pV-p 曲线就会出现极小值。真实气体分子间 存在的吸引力使分子更靠近，因此在一定压力下比理想气体的体积要小，使得 pV ＜RT 。另外随着压力的增加真实气体中分子体积所点气体总体积的比例越来 越大，不可压缩性越来越显著，使气体的体积比理想气体的体积要大，结果 pV ＞RT 。 当温度足够低时，因同样压力下，气体体积较小，分子间距较近，分子间 相互吸引力的影响较显著，而当压力较低时分子的不可压缩性起得作用较小。 所以真实气体都会出现 pV 值先随 p 的增加而降低，当压力增至较高时，不可压 缩性所起的作用显著增长，故 pV 值随压力增高而增大，最终使 pV ＞RT 。如图 中曲线 T1 所示。 当温度足够高时，由于分子动能增加，同样压力下体积较大，分子间距也 较大，分子间的引力大大减弱。而不可压缩性相对说来起主要作用。所以 pV 值 总是大于 RT 。如图中曲线 T2 所示。 2．为什么温度升高时气体的粘度升高而液体的粘度下降？ 答：根据分子运动理论，气体的定向运动可以看成是一层层的，分子本身 无规则的热运动，会使分子在两层之间相互碰撞交换能量。温度升高时，分子 p V m 模拟题及答案 一．名词解释(20分) 1．封闭系统 2. 内能 3. 标准摩尔生成焓 4. 电解池 5. 表面张力 6. 零级反应 7. 催化剂 8. 乳状液 9. 熵判据 10. 拉乌尔定律 二. 选择题（在A，B，C，D中选择最正确的答案，10分) 1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于 (A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化 2. 关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的 （A）热不能自动从低温流向高温 （B）不可能从单一热源吸热作功而无其它变化 （C）第二类永动机是造不成的 （D）热不可能全部转化为功 3．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是 （A）该方程仅适用于液-气平衡 （B）该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡 （C）该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积 （D）该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体 4．二元恒沸混合物的组成 （A）固定 (B) 随温度而变 (C) 随压力而变 (D) 无法判断 5. 采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。这种标准 电池所具备的最基本条件是 (A) 电极反应的交换电流密度很大，可逆性大 (B) 高度可逆，电动势温度系数小，稳定 (C) 电池可逆，电势具有热力学意义 (D) 电动势精确已知，与测量温度无关 6. 法拉弟于1834年根据大量实验事实总结出了著名的法拉弟电解定律。它说明的问题是 (A) 通过电解池的电流与电势之间的关系 (B) 通过电解池的电流与超电势之间的关系 (C) 通过电解池的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系 (D) 电解时电极上析出物质的量与电极面积的关系 7. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是 (A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数 (C) 表面张力 (D) 附加压力 8. 表面活性剂是 (A) 能降低溶液表面张力的物质 (B) 能增加溶液表面张力的物质 (C) 溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质 (D) 溶入少量就能显著增加溶液表面张力的物质 9. 用物理方法测定化学反应速率的主要优点在于 (A) 不要控制反应温度 (B) 不要准确记录时间 (C) 不需要很多玻璃仪器和药品 《 物理化学 》练习题4 注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚； 2. 所有答案请直接答在试卷上； 3．考试形式：闭卷； 4. 本试卷共 三 大题，满分100分， 考试时间120分钟。 一、选择题(10题，每题2分，共20分) 1. 下述说法哪一种不正确： （ ） （A ）一定量理想气体自由膨胀后，其?U = 0 （B ）非理想气体经绝热自由膨胀后，其?U ≠0 （C ）非理想气体经一不可逆循环，其?U = 0 （D ）非理想气体自由膨胀，气体温度略有变化 2. 水在 100℃、101325Pa 下沸腾时，下列各量何者增加？ (A) 系统熵 (B) 汽化焓 (C) Gibbs 函数 (D) 蒸气压 3. 不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后，将会引起( ) (A) 凝固点升高 (B) 沸点升高 (C) 蒸汽压升高 (D) 总是放出热量 4. 对于理想气体之间的任意一个化学反应，影响标准平衡常数K 的因素是( ) (A) 浓度 (B) 压力 (C) 温度 (D) 催化剂 5. 固体Fe ，FeO ，Fe 3O 4与气体CO ，CO 2达到平衡时其组分数C 和自由度数F 分别为( )。 (A) C = 2, F = 0 (B) C = 1, F = 0 (C) C = 3, F = 1 (D) C = 4, F = 2 6.科尔劳施从实验中总结出电解质溶液的摩尔电导率与其浓度成线性关系 m m ΛΛ∞ =-，这一规律适用于( ) (A) 弱电解质(B) 强电解质的稀溶液 (C) 无限稀溶液(D) 浓度在一定范围的溶液 7. 反应的标准平衡常数与温度T的关系为dln K /d T = ?r H m /RT2，则( ) (A) K 必随温度升高而加大(B) K 必随温度升高而减小 (C) K 必随温度升高而改变(D) 随温度升高，K 可增大、减少或不变 8. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有( ) (A) 表面能(B) 表面张力(C) 比表面(D) 液面下的附加压力 9．某零级反应A = B+ C开始时反应物浓度为0.2 mol·dm-3，其速率常数k为1.25×10?5 mol·dm-3·s-1，则其反应完成所耗时间t为 (A) 8000 s (B) 12000 s (C) 16000 s (D) 18000 s 10．在一个绝热的刚性容器中发生一个化学反应，使系统的温度升高和压力增大，则有 (A) Q>0，W<0，?U < 0 (B) Q=0，W=0，?U = 0 (C) Q=0，W<0，?U < 0 (D) Q>0，W=0，?U > 0 二、计算题(6题，共60分) 1. 298 K，101.3 kPa下，Zn 和CuSO4溶液的置换反应在可逆电池中进行，做出电功200 kJ，放热6 kJ，求该反应的Δr U，Δr H，Δr S，Δr A，Δr G（设反应前后的体积变化可忽略不计）。(10分) 物理化学计算题目 1、已知反应 (CH 3)2CHOH(g) == (CH 3)2CO(g) + H 2(g) 的C p ,m = 16.72 11mol K J -?-??，在 457.4 K 时的K =0.36，在298.2 K 时的?r H = 61.5 kJ ·mol -1，求500 K 时反应的标准平衡常数 1、解：?r H (T )= ?r H (298.15 K)+()B m ,298.2K B p T C ? ∑ν = 61.5×10 3 J ·mol -1+16.72 11mol K J --??(T －298.15 K) = 56.5 ×10 3 J ·mol -1+16.72 11mol K J --??×T （2分） d ln K /d T = ?r H / (RT 2 )= 2 1 113mol K J 16.72mol J 015.56RT ---??+?? = 1.445 则 K ( 500 K) = 1.53 2、反应2O 2(g) + S 2(g) == 2SO 2(g) 在298 K 至2 000 K 之间的K 与T 的关系为 ： () 37852 lg 7.57/K K T θ= - 。求 (1)反应在298 ～2 000K 之间的平均反应的标准摩尔焓； (2) 1 000 K 时的K 。 2、解：(1)?r H = －2.303×8.314 11mol K J -?-??×37 852 K = －724.8 kJ ·mol -1 （3分） (2) K (1 000 K) = 3057.7100085237109.110?=??? ??- （6分） 3、几种物质298 K 的?f H (B, T )和S (B, T ) 如下： 物 质 ?f H (B, 298 K) / k J · mol -1 S (B, 298 K) / J - K -1 - mol -1 ,11 p m C J mol K --?? HCl （g ） － 92.307 186.76 29.1 H 2（g ） 0 130.6 28.82 Cl 2（g ） 223.0 33.91 求反应 H 2 (g) + Cl 2 (g) == 2 HCl (g) 的K (500K)。 3、解：?r H (298 K) = νB ∑?f H (B ，298 K)=2×(-92.307)=184.6 k J. mol -1 ?r S (298 K) =∑B νB S (B ，298 K)= 2×186.76-130.6-223=19.921 1 --??K mol J 物理化学模拟试卷（2）答案 一、名词解释（每题2分，共16分） 1、可逆过程：体系经过某一过程从初态变到终态后，体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，称为热力学可逆过程。 2、第二类电极：将一种金属及其相应的难溶性盐浸入含有该难溶性盐的负离子的溶液中，达成平衡后，所构成的电极。 3、标准摩尔生成自由能：在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时吉布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯自由能。 4、自由度：确定平衡体系的状态所必须的压力、温度和浓度等独立强度性质的数目称为自由度。 5、电导率：相距为1m, 面积为1m2的两个平行板电极之间充满电介质溶液时的电导，即相当于单位体积电解质溶液所表现出来的电导。 6、理论分解电压：使某电解质溶液能连续不断发生电解反应时所必须外加的最小电压称为理论分解电压。 7、理想溶液：任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律和亨利定律的溶液叫做理想溶液。 8、反应的速率系数：速率方程中的比例系数k称为反应的速率常数。它的物理意义是各反应物的浓度等于1时的反应速率，其值大小与浓度无关，而与反应温度、反应本性、催化剂、溶剂等因素有关。 二、判断题（共10题，每题1分，共10分）： （×）1、升高温度，使吸热反应的反应速率增大，放热反应的反应速率减小。 （√）2、电流密度越大超电势越大，阴极电势越小 （√）3、电池反应中，ΔG > 0的反应不能自发进行。 （×）4、液体在等温蒸发过程中的内能变化为零。 （×）5、熵增加的过程一定是自发过程 （×）6、根据相律，单组分体系相图只能有唯一的一个三相共存点。 （√）7、在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的 方向进行。 （√）8、非缔合电解质一定是强电解质。 物 理 化 学 总 复 习 第一章 热力学第一定律 1． 热力学第一定律U Q W ?=+只适用于:答案:D (A)单纯状态变化 (B)相变化 (C)化学变化 (D)封闭体系的任何变化 2． 1mol 单原子理想气体,在300K 时绝热压缩到500K,则其焓变H ?约为: 4157J 3． 关于热与功,下面说法中,不正确的就是:答案:B (A)功与热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系与环境的界面上 (B)只有封闭体系发生的过程中,功与热才有明确的意义 (C)功与热不就是能量,而就是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量 (D)在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功与热对体系的影响必互相抵消 4． 涉及焓的下列说法中正确的就是:答案:D (A)单质的焓值均为零 (B)在等温过程中焓变为零 (C)在绝热可逆过程中焓变为零 (D)化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化 5． 下列过程中,体系内能变化不为零的就是:答案:D (A)不可逆循环过程 (B)可逆循环过程 (C)两种理想气体的混合过程 (D)纯液体的真空蒸发过程 6． 对于理想气体,下列关系中那个就是不正确的？答案:A (A)0)T U (V =?? (B) 0)V U (T =?? (C) 0)P U (T =?? (D) 0)P H (T =?? 7． 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述就是正确的？答案:A (A) Q = 0 ;H ? ＝0;P ?< 0 (B) Q = 0 ;H ? ＝ 0;P ?> 0 (C) Q > 0 ;H ? ＝0;P ?< 0 (D) Q < 0 ;H ? ＝ 0;P ?< 0 8． 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1＝300 K 、p 1＝100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆 膨胀至终态T 2＝300 K 、p 2＝50kPa,对于这一过程的Q= 3741J 、W= －3741 J 、U ?= 0 、H ?= 0 。 9． 在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使物系的温度从T 1升高到T 2,压力从p 1升 高到p 2,则:Q ＝ 0 ;W ＝ 0 :U ? ＝ 0。 10． 当理想气体反抗一定的压力作绝热膨胀时,则:答案:D (A) 焓总就是不变 (B) 内能总就是增加 (C) 总就是增加 (D) 内能总就是减少 11． 若要通过节流膨胀达到致冷的目的,则节流操作应控制的条件就是:答案:B (A)H )P T (??=μ <0 (B)H )P T (??=μ>0 (C)H )P T (??=μ=0 (D)不必考虑μ的数值 12． 一定量的理想气体,从同一初态压力p 1可逆膨胀到压力为p 2,则等温膨胀的终态体积与绝 热膨胀的终态体积之间的关系就是:答案:A (A)前者大于后者 (B) 前者小于后者 (C) 二者没有关系 (D)二者相等 13． 1mol 单原子理想气体,从273K 及 200kPa 的初态,经pT ＝C(常数)的可逆途径压缩到 400kPa 的终态,则该过程的U ?= －1702J 。 14． 1mol 单原子理想气体从温度为300K 绝热压缩到500K 时,其焓变H ?为 4157J 。 15． 从定义 U H pV ＝－出发,推断下列关系中的不正确者:答案:C (A) p p U H ( )()p V V ??=-?? (B) p p p U T ()C ()p V V ??=-?? (C) p p p U H T ()()()T V T V ???=-??? (D) p p p U H T ()()()p V T V ???=-??? 16． 盖斯定律包含了两个重要问题,即:答案:D (A)热力学第一定律与热力学第三定律 (B)热力学第一定律与热的基本性质 (C)热力学第三定律与热的基本性质 (D)热力学第一定律与状态函数的基本特性 17． 当某化学反应的0C m .P r π?时,则该过程的)T (H m r ?随温度的升高而 答案:A (A)下降 (B)升高 (C)不变 (D) 无一定规律 18． 氢气与氧气以2:1的比例在绝热的钢瓶中反应生成水,在该过程中 答案:D 第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系 解：对于理想气体，pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1-2 气柜内有、27℃的氯乙烯（C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（÷）=小时 1-3 0℃、的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1-4 一抽成真空的球形容器，质量为。充以4℃水之后，总质量为。若改用充以25℃、的某碳氢化合物气体，则总质量为。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33)(0000.10010000.100000.250000.1252cm cm V l O H ==-=ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气。若将其 一、单选题（每题2分，共30分） 1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气，等温可逆膨胀到 2.00 dm3，所做功的绝对值为C A、0.418 J B、0.0418 J C、70.3J D、7.11J 2. 对于孤立体系的实际过程，下列关系式不正确的是D A、W=0 B、Q=0 C、△U=0 D、△H=0 3. 一封闭系统进行可逆循环，其热温商之和D A、总是正值 B、总是负值 C、是温度的函数 D、总为零 4. 液体A和B混合成实际溶液时，当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时，该溶液对拉乌尔定律将 B A、产生正偏差 B、产生负偏差 C、不产生偏差 D、无法确定 5. 关于偏摩尔量，下面的叙述不正确的是B A、偏摩尔量是状态函数，其值与物质的量无关 B、偏摩尔量的值不能小于零 C、体系的强度性质无偏摩尔量 D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量 6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变)，其应用条件是D A、只适用于纯物质的气液、气固平衡 B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡 C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡 D、任何纯物质两相平衡体系 7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡，其自由度数f为D A、1 B、2 C、3 D、4 8.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P的数值之间为 C A、Kp=P3 B、Kp>P3 C、Kp 一 化学热力学基础 1-1 判断题 1、可逆的化学反应就是可逆过程。（×） 2、Q 和W 不是体系的性质，与过程有关，所以Q+W 也由过程决定。（×） 3、焓的定义式H=U+pV 是在定压条件下推导出来的，所以只有定压过程才有焓变。（×） 4、焓的增加量ΔH 等于该过程中体系从环境吸收的热量。（×） 5、一个绝热过程Q=0，但体系的ΔT 不一定为零。（√） 6、对于一个定量的理想气体，温度一定，热力学能和焓也随之确定。（√） 7、某理想气体从始态经定温和定容两个过程达终态，这两个过程Q 、W 、ΔU 及ΔH 是相等的。（×） 8、任何物质的熵值是不可能为负值或零的。（×） 9、功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功。（×） 10、不可逆过程的熵变是不可求的。（×） 11、任意过程中的热效应与温度相除，可以得到该过程的熵变。（×） 12、在孤立体系中，一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。（√） 13、绝热过程Q=0，而T Q dS δ= ,所以dS=0。（×） 14、可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。（√） 15、绝热过程Q=0，而ΔH=Q ，因此ΔH=0。（×） 16、按克劳修斯不等式，热是不可能从低温热源传给高温热源的。（×） 17、在一绝热体系中，水向真空蒸发为水蒸气（以水和水蒸气为体系），该过程W>0，ΔU>0。（×） 18、体系经过一不可逆循环过程，其体S ?>0。（×） 19、对于气态物质，C p -C V =nR 。（×） 20、在一绝热体系中有一隔板，两边分别是空气和真空，抽去隔板，空气向真空膨胀，此时Q=0，所以ΔS=0。（×） 21、高温物体所含的热量比低温物体的多，因此热从高温物体自动流向低温物体。（×） 22、处于两相平衡的1molH 2O （l ）和1molH 2O （g ），由于两相物质的温度和压力相等，因此在相变过程中ΔU=0，ΔH=0。（×） 23、在标准压力下加热某物质，温度由T 1上升到T 2，则该物质吸收的 热量为?=21 T T p dT C Q ，在此条件下应存在ΔH=Q 的关系。 （√） 24、带有绝热活塞（无摩擦、无质量）的一个绝热气缸装有理想气体，内壁有电炉丝，将电阻丝通电后，气体慢慢膨胀。因为是一个恒压过程Q p =ΔH ，又因为是绝热体系Q p =0，所以ΔH=0。（×） 25、体系从状态I 变化到状态Ⅱ，若ΔT=0，则Q=0，无热量交换。（×） 26、公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。 （ × ） 27、某一体系达到平衡时，熵最大，自由能最小。 第四章 化学平衡练习题 一、判断与问答题： 1．反应的吉布斯函数变就是反应产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 2．在恒定的温度和压力条件下，某化学反应的?r G m 就是在一定量的系统中进行1mol 的 化学反应时产物与反应物之间的吉布斯函数的差值。 3．因为m r G ?= -RT ln K ，所以m r G ?是平衡状态时的吉布斯函数变化。 4．m r G ?是反应进度的函数。 5．在等温等压条件下，?r G m > 0的反应一定不能进行。 6．?r G m 的大小表示了反应系统处于该反应进度ζ时反应的趋势。 7．任何一个化学反应都可以用m r G ?来判断其反应进行的方向。 8．在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化 学反应在给定条件下?r G m < 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。 9．在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应 的趋势也越强，反应进行得越快。 10．某化学反应的? r G m 若大于零，则K 一定小于1。 11．理想气体反应 A + B = 2C ，当p A = p B = p C 时，m r G ?的大小就决定了反应进行方向。 12．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 13．在给定温度和压力下发生的PCl 5的分解反应，只须测定平衡时混合气体的密度就可 以求知平衡常数了。 14．因 K = f (T )，所以对于理想气体的化学反应；当温度一定时，其平衡组成也一定。 15．若已知某气相生成反应的平衡组成，则能求得产物的m r G ?。 16．温度T 时，若K = l ，说明这个反应在此温度，压力为100kPa 的条件下已达到平衡。 17．一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 18．因K = ∏(a B ν)，所有化学反应的平衡状态随化学反应计量系数而改变。 19．有供电能力(W f ≠ 0)的可逆电池反应体系的状态，在“G ～ξ”曲线上可存在的位置？ 20．“纯是相对的，绝对纯的物质是没有”，试从反应的亲合能A 上分析这句话的道理？ 21．化学反应亲合势愈大，则自发反应趋势越强，反应进行得愈快，对否？ 22．标准平衡常数与标准反应自由能的关系：K RT G ln m r -=?，那么，为什么反应的 平衡态与标准态是不相同的？ 23．欲使反应产物的平衡浓度最大，反应物的投料比一般为多大？ 24．对于计量系数?ν = 0的理想气体化学反应，哪些因素变化不改变平衡点？ 25．平衡常数 K = 1的反应，在标准态下反应，反应朝什么方向进行？ 26．在空气中金属不被氧化的条件是什么？ 27．反应PCl 5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g) 在212℃、p 容器中达到平衡，PCl 5 离解度为0.5， 反应的m r H ?= 88 kJ·mol -1，以下情况下，PCl 5的离解度如何变化： (A) 通过减小容器体积来增加压力； (B) 容器体积不变，通入N 2气来增加总压力； (B) 升高温度； (D) 加入催化剂。 28．对于复分解反应，如有沉淀、气体或水生成，则容易进行到底，试以化学平衡理论 分析其道理？ 29．2HgO(s) = 2Hg(g) + O 2(g)，在反应温度下及p = 101.325kPa 时，K = 4×10-3，试问 HgO(s) 的分解压力多大？当达到分解温度时，与HgO(s) 平衡的p Hg 有多大？若在标 准状态下反应，体系的总压力是多少？ 30．反应CO(g) + H 2O(g) = CO 2(g) + H 2(g)，在600℃、100kPa 下达到平衡(各物质的逸度 系数均为1)，当压力增大到500kPa 时，各物质的逸度系数分别为：γ (CO 2) = 1.09， γ (H 2) = 1.10，γ (CO) = 1.23，γ (H 2O) = 0.77，问这时平衡点向何方移动？ 31．反应CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g) 在常温常压下的分解压力并不等于零，那么古代大 理石建筑物何以能够保留至今而不倒？ 物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1. B A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU= dT C m ,V T T 21? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 2. C A. 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)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为3. C A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 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、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 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 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 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x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 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B 8. B 相平衡 一、选择题： 1. 二组分体系恒温时．可能同时存在的最大相数为 （ ） (A) Φ=2 (B) Φ=3 (C) Φ=4 2. 在α、β两项中都含有A 和B 两种物质，当达相平衡时，下列哪种情况正确 （ ） A B A A A B A B (A ) (C) (D) (B )αααβαβββμμμμμμμμ==== 3. 在101325Pa 下，水、冰和水蒸气平衡的系统中，自由度为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 4. 在密闭容器中有食盐饱和溶液，并且存在着从溶液中析出的细小食盐结晶，则系统的自由度是 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 5. 系统是N 2和O 2两种气体的混合物时，自由度应为 （ ） (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 6. 在101325 Pa 下，水和水蒸气呈平衡的系统，其自由度f 为 （ ） (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 7. NH 4Cl(s)在真空容器中分解达到平衡NH 4Cl(s) → HCl(g) + NH 3(g) （ ） (A) K =3, Φ=2, f =2 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =1, Φ=2, f =1 (D) K =4, Φ=2, f =1 8. 25 ℃及标准压力下，NaCl(s)与其水溶液平衡共存 （ ） (A) K =1, Φ=2, f =1 (B) K =2, Φ=2, f =1 (C) K =2, Φ=2, f =0 (D) K =4, Φ=2, f =1 9. 已知在318 K 时纯丙酮的的蒸气压为43.063 kPa ，今测得氯仿的摩尔分数为0.30的丙酮－氯仿二元溶液上丙酮的蒸气压为26.77 kPa ，则此溶液： （ ） (A) 为理想液体混合物 (B) 对丙酮为负偏差 (C) 对丙酮为正偏差 (D) 无法确定 10. 苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物，当把5 mol 苯与5 mol 甲苯混合形成溶液，这时，与溶液相平衡的蒸汽中，苯(A)的摩尔分数是： （ ）最新物理化学(上)期末试题及参考答案
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