物理化学相平衡1试卷
一、选择题( 共21题40分)
1. 2 分(2442)由CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系,其自由
度为： ( ) (A) f=2 (B) f=1 (C)f=0 (D) f=3
2. 2 分(2398)将N2,H2,NH3三种气体充进773 K,32 424 kPa的合成塔中，在有催化剂存
在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数C(1),C(2),C(3)各为多少?
(1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入NH3气，待其平衡后
(A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2
3. 2 分(2562)在373.15 K时，某有机液体A和B的蒸气压分别为p和3p，A
和B的某混合物为理想液体混合物，并在373.15 K，2p时沸腾，那么A在平衡蒸气相
中的摩尔分数是多少？
(A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/2 (D) 3/4
4. 2 分(2403)将AlCl3溶于水中全部水解，此体系的组分数C是：
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
5. 2 分(2740) 对二级相变而言，则
（A）?
相变H=0，?
相变
V<0（B）?
相变
H<0，?
相变
V=0
（C）?
相变H<0，?
相变
V<0（D）?
相变
H=0，?
相变
V=0
6. 2 分(2436)CuSO4与水可生成CuSO4?H2O,CuSO4?3H2O,CuSO4?5H2O三种水合物,则在一定压力下，与CuSO4水溶液及冰共存的含水盐有：
(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐
7. 2 分(2333) 在密闭容器中，让NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是：
(A)1 (B)2 (C)3 (D) 4
8. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分数为：
(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
9. 2 分(2739) 二级相变服从的基本方程为：（A）克拉贝龙方程（B）克拉贝龙—克劳修斯方程
（C）爱伦菲斯方程（D）以上三个方程均可用
10. 2 分(2565)p?时，A 液体与B液体在纯态时的饱和蒸气压分别为40 kPa和46.65 kPa，在此压力下，A和B 形成完全互溶的二元溶液。在x A= 0.5时，A和B 的平衡分压分别是13.33kPa和20 kPa，则此二元物系常压下的T-x图为下列哪个图：
11. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101 325 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?
(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。
12. 2 分 (2399) 某体系存在 C (s ),H 2O (g ),CO (g ),CO 2(g ),H 2(g ) 五种物质，相互建
立了下述三个平衡： H 2O (g ) + C (s ) 垐?噲?H 2(g ) + CO (g )
CO 2(g ) + H 2(g )垐?噲?H 2O (g ) + CO (g ) CO 2(g ) + C (s )垐?噲?2CO (g ) 则
该体系的独立组分数 C 为: (A) C =3 (B) C =2 (C) C =1 (D) C =4
13. 2 分 (2481) 凝固点的描述可图示如下，其中哪一个是错误的
14. 2 分 (2563)在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 4×104 Pa ，液体 B 的蒸气压为 6×104
Pa ，两者组成理想液体混合物，平衡时在液相中 A 的摩尔分数为 0.6，在气相中B 的摩尔
分数为：
(A) 0.31 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.60
15. 2 分 (2551) 某气体服从状态方程pV p nRT ()1-=β，β为与气体性质和温度有
关的常数。根据相图和相律可知，该气体在气相区、气液共存区、临界点时的自由度分别为：
(A)3，2，1 (B)3，1，0 (C)2，1，0 (D)2，1，1
16. 2 分 (2384) NH 4HS (s )和任意量的NH 3(g )及H 2S (g )达平衡时,有:
(A) C = 2，Φ = 2，f = 2 (B) C = 1，Φ = 2，f = 1
(C) C = 2，Φ = 3，f = 2 (D) C = 3，Φ = 2，f = 3
17. 2 分 (2567) 设 373 K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 133.3 kPa ，液体 B 为 66.66
kPa ，则： (1) 若 A 和 B 形成理想液体混合物，当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时，
在气相中的摩尔分数为 ___________ (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1
(2) 若 A 和 B 完全不互溶，当由 2 mol A 和 3 mol B 在恒温下构成双液体系时，体
系的总蒸气压为 ______ kPa (A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6
18. 2 分 (2394) FeCl 3和 H 2O 能形成 FeCl 3·6H 2O ，2FeCl 3·7H 2O ，2FeCl 3·5H 2O ，
FeCl 3·2H 2O 四种水合物,则该体系的独立组分数C 和在恒压下最多可能的平衡共存的相数
Φ分别为: (A) C = 3，Φ = 4 (B) C = 2，Φ = 4 (C) C = 2，Φ = 3 (D) C = 3，Φ = 5
19. 2 分 (2400) 某一水溶液中有 n 种溶质，其摩尔分数分别是 x 1,x 2,...,x n ,若使用只
允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为 p w ,溶液面上
外压为 p s ，则该体系的自由度数为:
(A) f =n (B) f =n +1 (C) f =n +2 (D) f =n +3
20. 1 分 (2516) 哪一种相变过程可以利用来提纯化学药品?
(A) 凝固 (B) 沸腾 (C) 升华 (D) (A)、(B)、(C)任一种
21. 1 分 (2205) 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓
度,则下列说法中正确的是： (A) 溶质的标准态化学势相同 (B) 溶质的活度相同
(C) 溶质的活度系数相同 (D) 溶质的化学势相同
二、填空题 ( 共10题 20分 )
22. 2 分 (2312) 研究多相体系的状态如何随 、 、 等变量的改变而发
生变化，并用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。
23. 2 分(2320) 指出下列平衡体系的独立组分数：(1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的饱和水溶液。(2)H2、石墨，催化剂，生成n种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。
24. 2 分(2323) 请填出下列体系的相数Φ=？
(1)雾：。(2)混合均匀的米粉和面粉：。
25. 2 分(2334) 在密闭的容器中，CaCO3(s)和NH4HCO3(s)同时分解达到平衡后，体系中的相数是。
26. 2 分(2388) (1) 一定温度下，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时的自由度数等于。
(2) 纯物质在临界点的自由度数等于。 (3)二元溶液的恒沸点的自由度数等于。
27. 2 分(2556) 水的三相点和冰点的区别在于：三相点是指：；冰点是指：。
28. 2 分(2636) 当由A和B组成的二组分溶液的沸点和露点(冷凝点)相合时只有在：
。
29. 2 分(2325) KCl–H2O平衡体系，其最大相数Φ为。其平衡相态分别是：。
30. 2 分(2734) 在二级相变过程中，物质在二相中的压缩系数χ(1)χ(2)；膨胀系数α()1α()2。（填=或≠）
31. 2 分(2422)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。
三、计算题( 共4题40分)
32. 10 分(2350) 试求下列体系的自由度，并指出此变量是什么？
(1)在标准压力下，水与水蒸气达平衡；(2)水与水蒸气达平衡；
(3)在标准压力下，在无固体I2存在时，I2在水和CCl4中的分配已达平衡；
(4)在25°C时，NaOH和H3PO4的水溶液达平衡；
(5)在标准压力下，H2SO4水溶液与H2SO4?2H2O(s)已达平衡。
33. 10 分(9411) 已知Hg-Tl二组分体系的数据如下：
（1）绘制其温度-组成图（示意图）；（2）指出各相区、水平线段、交点的相数；
（3）为扩大低温测量范围，应选什么组成的Hg-Tl混合物做温度计较合适？
34. 10 分(2351) 指出下列各平衡体系的相数、组分数和自由度：
(1)冰和水蒸气；(2)固态砷、液态砷和气态砷；(3)在标准压力下，固态NaCl 和它的饱和水溶液；(4)水蒸气、固体NaCl和它的饱和水溶液；
(5)TiCl4和SiCl4的溶液和它们的蒸气；(6)Fe(s)，FeO(s)，Fe2O3(s)，CO(g)，CO2(g)。
35. 10 分(2352) 在水、苯、苯甲酸体系中，若任意指定下列事项，则体系中最多可能有几个相？并各举一例说明之。(1)指定温度；(2)指定温度与水中苯甲酸的浓度；
(3)指定温度、压力与苯中苯甲酸的浓度。
物理化学相平衡1试卷答案
一、选择题( 共21题40分)
1. 2 分(2442) (C)
2. 2 分(2398)[答] (A) (1) 入塔前，物种数S = 3 ，独
立组与数 C = 3 (2) 已达平衡 C = S - R - R ' = 3 - 1 - 0 = 2
(3) 只充 NH 3气入塔并达平衡 C = S - R - R ' = 3 - 1 - 1 = 1 因 2NH 3 N 2+ 3H 2 R = 1 又 [H 2] = 3[N 2] R ' = 1
3. 2 分 (2562) (B)
4. 2 分 (2403) (C)
5. 2 分 (2740) 答：（D ）
6. 2 分 (2436) (C) (1分) 按 f *=2-Φ+1=3-Φ ，最多为Φ=3 现已有溶液和冰两相,故最多只有一种水合盐
7. 2 分 (2333) 答：（B ） 8. 2 分 (2440) (B) 9. 2 分 (2739) 答：（C ）10. 2 分
(2565)[答] (2) x A = 0.5 的 A 和 B 蒸气压小于纯 A 纯 B 的蒸气压，说明
p -x 图上有最低点，则 T -x 图上一定有最高点。 11. 2 分 (2396) (C) S = 5 , R = 3 , R ' = 0,C = 5 - 3 = 2 f *= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水
溶液与冰还可有一 种硫酸水含物与之共存。
12. 2 分 (2399)[答] (A) C = C - R - R ' = 5 - 2 - 0 = 3 13. 2 分 (2481) (A) 是
错误的。14. 2 分 (2563) (C) 15. 2 分 (2551) 答：（C ） 气相区：f C =-+=-+=Φ21122 气液共存区：f C =-+=-+=Φ21221
临界点：f C **=-+=-+=Φ01100（各物质在临界点时T p ,有定植）
16. 2 分 (2384) (A) 17. 2 分 (2567)[答] (1) (A) (2) (C) 18. 2 分 (2394)
(C) S = 6 , R = 4 , R ' = 0,C = 6 - 4 - 0 = 2 f * = 2 -Φ+ 1 = 3 -Φ= 0 , Φ= 3
19. 2 分 (2400) (C) S = n + 1 , R = 0 , R ' = 0
又C = n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 2 20. 1 分 (2516) (D)
21. 1 分 (2205)[答] (D) 二、填空题 ( 共10题 20分 )
22. 2 分 (2312) 答：浓度 温度 压力 （注：每错一个扣1分）
23. 2 分 (2320) 答：（1）2， （2）2 24. 2 分 (2323) 答：（1）二相； （2）
二相 25. 2 分 (2334) 答：（4） 26. 2 分 (2388) (1) f = C + 3 -Φ= 2 + 3 - 2 = 3
(2) f **= C + 0 -Φ= 1 + 0 - 1 = 0 (3) f *= C + 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 0 f = C + 2 -Φ= 1 + 2 - 2 = 1 27. 2 分 (2556)（1）纯水的气、液、固三相平衡的
温度和压力有确定值。 （2）水的固液平衡温度与压力有关。 通常所指的水的冰点是指
暴露在空气中的水。在外压为Pa 325101时的固液平衡温度。
28. 2 分 (2636) 答：A 和B 能具有共沸混合物，且组成恰好为其共沸组成时。
29. 2 分 (2325) 答：（1）4 42=-+=f C Φ （2）KCl s ()、冰、KCl H O -2饱
和液、蒸气 30. 2 分 (2734) 答：≠、≠ 31. 2 分 (2422) f = 3 三、计算题 ( 共
4题 40分 ) 32. 10 分 (2350) 答：（1）C f C ===-+=1210,,*ΦΦ
该体系为无变量体系。 （1分）
（2）C f C ===-+=1221,,ΦΦ 该体系为单变量体系，变量是温度或压力。
（3）C f C ===-+=3212,,*ΦΦ 该体系为双变量体系，变量是温度和I 2在水中的
浓度（或I 2在CCl 4中的 浓度）。
（4）S =+-+-5432(,,,,)Na OH H PO H O ，R =++-2(H OH H O 2)和电中性条件。故
C f ===-+=313113,,*Φ，变量是压力、Na +和PO 43
-的浓度。 （3分）
（5）S =?32224242(,,())H O H SO H SO H O s ，
R =+12224(H O H SO H SO H O s 2422?())，
C f ===-+=222211,,*Φ，变量为温度或H 2SO 4的浓度。 （2分）
33. 10 分 (9411) 答：（1）绘制相图如下：
Hg w (Tl) Tl （4分）
（2）相区： 1区：为熔化物，单相区，Φ=1 2区~7区：为
两相平衡共存区，Φ=2 水平线：FG 和HI 为三相平衡共存线，Φ=3
交点：E 1和E 2为最低共熔点，三相平衡共存，Φ=3
A 和
B 分别为Hg 和Tl 的熔点，Φ=2
C 点为化合物的相合熔点，Φ=2 （4分）
（3）为扩大测温范围，所采用混合物的熔点越低越好，由相图可知，选Hg –Tl
混合物的组成应为w (Tl)=8%最合适。 （2分）
34. 10 分 (2351) 答：（1）ΦΦ===-+=2121,,C f C
（2）Φ===-+=311320,,C f （1分）
（3）ΦΦ===-+=2211,,C f C （压力已定） （1分）
（4）ΦΦ===-+=3221,,C f C （1分）
（5）Φ===-+=222222,,C f （2分）
（6）在常温下，无反应时， Φ===-+=455423,,C f 在
高温下，有反应存在时， Φ==--=--==-+=452033421,',C S R R f
35. 10 分 (2352)
答：体系的独立组分数C =3，根据相律：
f C =-+=-ΦΦ25 （1分）
当指定n 个独立可变因素时，体系的自由度数目亦相应地减少n 个，故相律可写
成：
f n '=--5Φ （2分）
体系的相数欲达最多，其自由度必为最小，即f '=0，此时
Φ=-5n （2分）
（1）Φ=4，例如水相（溶有苯甲酸）、苯相（溶有苯甲酸）、气相和固相平衡
共存； （2分）
（2）Φ=3，例如水相、苯相、气相平衡共存； （2分）
（3）Φ=2，例如水相苯相平衡共存。 （1分）
物理化学相平衡2试卷
一、选择题 ( 共21题 40分 )
1. 2 分 (2440) CaCO 3(s),CaO(s),BaCO 3(s),BaO(s)及CO 2(g)构成的一个平衡物系,其组
分数为：( ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5
2. 2 分 (2384) NH 4HS (s )和任意量的NH 3(g )及H 2S (g )达平衡时,有:
(A) C = 2，Φ = 2，f = 2 (B) C = 1，Φ = 2，f = 1
(C) C = 2，Φ = 3，f = 2 (D) C = 3，Φ = 2，f = 3
3. 2 分 (2403) 将 AlCl 3溶于水中全部水解，此体系的组分数 C 是：
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4
4. 2 分 (2599) Na 2CO 3可形成三种水合盐：Na 2CO 3·H 2O ，Na 2CO 3·7H 2O 及
Na 2CO 3·10H 2O ，常压下将 Na 2CO 3(s) 投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是 Na 2CO 3
水溶液，一相是 Na 2CO 3(s) ，则另一相是： (A) 冰
(B) Na 2CO 3·10H 2O(s) (C) Na 2CO 3·7H 2O(s) (D) Na 2CO 3·H 2O(s)
5. 2 分 (2739) 二级相变服从的基本方程为： ( )
（A ）克拉贝龙方程 （B ）克拉贝龙—克劳修斯方程
（C ）爱伦菲斯方程 （D ）以上三个方程均可用
6. 2 分 (2328) 用什么仪器可以区分固溶体和低共熔混合物？ ( )
(A)放大镜 (B)超显微镜 (C)电子显微镜 (D)金相显微镜
7. 2 分 (2401) 当乙酸与乙醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数 C 和自由度 f 应
分别为:
(A) C = 2，f = 3 (B) C = 3，f = 3 (C) C = 2，f = 2 (D) C = 3，f = 4
8. 2 分 (2404) 在 101 325 Pa 的压力下，I 2在液态水和 CCl 4中达到分配平衡 (无固
态碘存在)，则该体系的自由度数为:
(A) f *= 1 (B) f *= 2 (C) f *= 0 (D) f *= 3
9. 2 分 (2678) 对三组分体系而言，体系最多可以有几个自由度？
（A ）2 （B ）3 （C ）4 （D ）5
10. 2 分 (2551) 某气体服从状态方程pV p nRT ()1-=β，β为与气体性质和温度有
关的常数。根据相图和相律可知，该气体在气相区、气液共存区、临界点时的自由度分别为：
(A)3，2，1 (B)3，1，0 (C)2，1，0 (D)2，1，1
11. 2 分 (2435)CuSO 4与水可生成CuSO 4?H 2O ,CuSO 4?3H 2O ,CuSO 4?5H 2O 三种水合物，则
在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为：
(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐
12. 2 分 (2407)
298 K 时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相数、自由度数为:
(A) C = 2，Φ = 2，f *= 1 (B) C = 2，Φ = 2，f *= 2
(C) C = 2，Φ = 1，f *= 2 (D) C = 2，Φ = 1，f *= 3
13. 2 分 (2613)已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K ,乙醇的沸点是351.6 K ,两
者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K .今有含乙醇77.5%的苯溶液,在
达到气液平衡后,气相中含乙醇为y 2,液相中含乙醇为x 2。问:
(1) 下列结论何者正确? (A) y 2>x 2 (B) y 2=x 2 (C) y 2 (2) 若将上述溶液精馏,则能得到 ( ) (A) 纯苯 (B) 纯乙醇 (C) 纯苯和恒沸混合物 (D) 纯乙醇和恒沸混合物 14. 2 分 (2394) FeCl 3和 H 2O 能形成 FeCl 3·6H 2O ，2FeCl 3·7H 2O ，2FeCl 3·5H 2O ， FeCl 3·2H 2O 四种水合物,则该体系的独立组分数C 和在恒压下最多可能的平衡共存的相数 Φ分别为: ( ) (A) C = 3，Φ = 4 (B) C = 2，Φ = 4 (C) C = 2，Φ = 3 (D) C = 3，Φ = 5 15. 2 分 (2644) 水与苯胺的最高临界溶点温度为T 。在某工艺中需用水萃取苯胺中的 某物质时，操作的最佳温度应该是： ( ) (A)T > T0 (B)T < T0(C)T = T0(D)视具体情况而定 16. 2 分(2402)NaCl水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 17. 2 分(2637) 组分A与B可形成共沸混合物E，现欲将A+B的体系进行共沸蒸馏， 将二组分分离，则E应该是：( ) (A)最高恒沸混合物(B)最低恒沸混合物(C)A和B均可(D)A和B均不可 18. 2 分(2400)某一水溶液中有n种溶质，其摩尔分数分别是x1,x2,...,x n,若使用只 允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为p w,溶液面上 外压为p s，则该体系的自由度数为: (A) f=n (B) f=n+1 (C) f=n+2 (D) f=n+3 19. 2 分(2635) 在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。请问包晶属于什 么状态？( ) (A)热力学平衡态(B)流动体系稳定态(C)热力学不稳定状态(D)流动体系不稳定态 20. 1 分(2518)在相图上,当体系处于下列哪一点时只存在一个相? (A) 恒沸点 (B) 熔点 (C) 临界点 (D) 低共熔点 21. 1 分(1933) 298 K, p?下,苯和甲苯形成理想液体混合物,第一份溶液体积为2 dm3,苯 的摩尔分数为0.25,苯的化学势为μ1,第二份溶液的体积为1 dm3,苯的摩尔分数为0.5,化学势 为μ2,则：(A) μ1>μ2(B) μ1<μ2(C) μ1=μ2(D) 不确定 二、填空题( 共10题20分) 22. 2 分(2380) 1mol NaCl溶于1dm3水中，在298 K时有个平衡蒸气压。 23. 2 分(2422)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。 24. 2 分(2366) 下图是根据实验结果而绘制的白磷的相图。试讨论相图中各面、线、 点的含义。 25. 2 分(2330) 在下列物质共存的平衡体系中：Ni(s)，NiO(s)，H2O(l)，H2(g)，CO(g)，CO2(g)其独立的化学反应R= ，独立组分数为C= 。 26. 2 分(2331) 请填出下列平衡体系的相数，加热混合均匀的金粉和银粉使其熔融后 冷却(1)冷至温度T处于：T f*(金) >T > T f*(银) ：Φ= (2)冷至完全凝固：Φ= 27. 2 分(2553)三相点是。 28. (2478) 有S'种物质溶于水中形成的溶液，S'种物质的摩尔分数分别为x1，x2，…， x5，如果用只允许水通过的半透膜将该溶液与纯水分开，当达渗透平衡时，水面上和溶液面 上的压力分别为p w 和p s ，则该体系的组分数C= ；相数Φ= ；自由度f= 。 29. 2 分(2320) 指出下列平衡体系的独立组分数：(1)NaCl(s)、HCl(l)、H2O(l)的饱和水溶液。(2)H2、石墨，催化剂，生成n种碳氢化合物所组成的化学平衡体系。 30. 2 分(9401) 形成共沸混合物的双液系在一定外压下共沸点时的组分数C 为，相数Φ为，条件自由度f*为。 31. 2 分(2550) 水的临界点的温度是647 K，在高于临界点温度时，不可能用 方法使气体液化。 三、计算题 ( 共 4题 40分 ) 32. 10 分 (2365) 请用热力学公式证明： (1)液体的蒸气压随温度的增加而增加； (2)液体的沸点随压力的增加而递增； (3)一般液体的熔点随压力增大而升高，并指 出一种例外的液体。 33. 10 分 (2363) 液态氨和固态氨的蒸气压与温度的关系分别为： )l (ln[p /].Pa K =-24383063/T )s (ln[p /]./Pa K =-27923754T 试求：(1)三相点的温度与压力； (2)三相点的蒸发热、升华热和熔化热。 34. 10 分 (2598) NaCl -H 2O 所组成的二组分体系。在 -21℃ 时有一个低共熔点。此时， 冰、 NaCl·2H 2O(s) 和浓度为 22.3％ (质量分数) 的 NaCl 水溶液平衡共存。在 -9℃时不 稳定化合物 (NaCl·2H 2O) 分解，生成无水 NaCl 和 27％ 的 NaCl 水溶液。已知无水 NaCl 在水中的溶解度受温度的影响不大 (当温度升高时，溶解度略有增加)。 (1) 试绘出相图，并指出各部分存在的相态； (2) 若有 1000ｇ28 ％ 的 NaCl 溶液，由 160℃ 冷到 -10℃，问此过程中能析出多 少纯 NaCl ？ (3) 以海水(含 2.5% NaCl ) 制取淡水，问冷到何温度时析出淡水最多? 35. 10 分 (2589) 等压下，Tl ，Hg 及其仅有的一个化合物 (Tl 2Hg 5) 的熔点分别为 303℃，-39℃，15℃。 另外还已知组成为含 8％(质量分数)Tl 的溶液和含41％ Tl 的溶液的步冷曲线如下图。 Hg ，Tl 的固相互不相溶。 (1) 画出上面体系的相图。(Tl ，Hg 的相对原子质量分别为 204.4，200.6) (2) 若体系总量为 500 g ，总组成为 10％Tl ，温度为 20℃，使之降温至 -70℃时， 求达到平衡后各相的量。 物理化学相平衡2试卷 答案 一、选择题 ( 共21题 40分 ) 1. 2 分 (2440) (B) 2. 2 分 (2384)[答] (A) 3. 2 分 (2403) (C) 4. 2 分 (2599) (D) 据相图可判断 5. 2 分 (2739) 答：（C ） 6. 2 分 (2328) 答：(D) 7. 2 分 (2401)[答] (C) CH 3COOH + C 2H 5OH = CH 3COOC 2H 5+ H 2O C = S - R - R ' = 4 - 1 - 1 = 2 f = C + 2 - Φ= 2 + 2 - 2 = 2 8. 2 分 (2404)[答] (B) C = S - R - R ' = 3 - 0 - 0 = 3 f = C - Φ+ 1 = 3 - 2 + 1 = 2 9. 2 分 (2678) 答：（C ） 因为 C =3所以 f C =-+=-+=-ΦΦΦ2325 体系中相数最少时，自由度最多。且体系中最少应有一相，故f =-=514 10. 2 分 (2551) 答：（C ） 气相区：f C =-+=-+=Φ21122 气液共存区：f C =-+=-+=Φ21221 临界点：f C **=-+=-+=Φ01100（各物质在临界点时T p ,有定植） 11. 2 分 (2435)[答] (B) 因为等温下,f *=2-Φ+1 Φ最多为3 所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐 12. 2 分 (2407)[答] (B) C = 2 ( 蔗糖，水 ) , Φ = 2 ( 蔗糖溶液，纯水 ) f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 , f *= 2 在渗透平衡的体系中，有二个平衡压力，即p (纯水)和 p (糖 水) 所以,相律应写成： f + Φ = C + 3 13. 2 分 (2613) (1) (C) (2) (D) 14. 2 分 (2394) (C) S = 6 , R = 4 , R ' = 0,C = 6 - 4 - 0 = 2 f * = 2 -Φ+ 1 = 3 -Φ= 0 , Φ= 3 15. 2 分 (2644) 答：（B ） 16. 2 分 (2402) (C) f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 17. 2 分 (2637) 答：(B) 18. 2 分 (2400) (C) S = n + 1 , R = 0 , R ' = 0 又C = n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 2 19. 2 分 (2635) 答：（C ） 20. 1 分 (2518)[答] (C) 21. (1933)[答] (B) 二、填空题 ( 共10题 20分 ) 22. 2 分 (2380) 答：1个 C S R R =--=--='2011 02111*=-+=-+=ΦC f 23. 2 分 (2422) f = 3 24. 2 分 (2366)： （1）面： 相区AOC 为气相区，COB 为液相区，BOA 为固相区。即Φ==12,f 。 （2）线： I. 三条实线（分别是两个相区的交界线），在线上1,2==f Φ，是两相平 衡，温度和压力只有一个是独立变量。 OC 线是气–液平衡线，又称为蒸发曲线； OB 线是液–固平衡线，又称为熔化曲线； OA 线是气–固平衡线，又称为升华曲线。 II. 两 条虚线EF 和GH 表示定压下升温时白磷的相变化情况。 在p 1恒定情况下升温，白磷将 由固态变成气态，即白磷升华； 在p 2恒定情况下升温，白磷将由固态熔化为液态，然后 再蒸发为气态。 由此可见，若要实现升华操作，必须将体系的压力控制在低于三相点的 压力。（3）点： O 点是三相点，在该点三相平衡共存，0,3==f Φ，即C 1.44?=t ， p =21.20 Pa 。C 点是临界点，高于此温度时，无论加多大压力，白磷的气体均不能被液化。 25. 2 分 (2330) 答：R =物种数-元素数=642-=； C S R R =--=--='6204 （2分） 26. 2 分 (2331) 答：（1）2； （2）1 27. 2 分 (2553)答：固、液、气三态可以平衡共存时的温度和压力 28. 2 分 (2478) 答：S '+1 2 S '+2 （2分） 因为，物种数S S R R =+==','10 所以 C S S ==+'1 2=Φ 2 32)1 (3+=+-+=+-=S S ΦC f 29. 2 分 (2320)（1）2， （2）2 30. 2 分 (9401) 2，2，0 31. 2 分 (2550)加压的 三、计算题 ( 共 4题 40分 ) 32. 10 分 (2365) 答：（1）根据克—克方程的不定积分式：ln(/[])p p =-?vap H m /(RT )+B’或写成 ln([]/)p p =?vap H m /(RT )+B ，由该式可见，当T 增大时，?vap H m /(RT ) 减小，故ln([]/)p p 减小，所以p 增加。 （3分） （2）仍用上式来证明。当p 增大时，ln([]/)p p 减小，故)/(m vap RT H ?也减小， 故T 增加。 （3分） （3）根据克拉贝龙方程：=T p d /d ?fus H m /(T ?V m )，一般液体与其固体达平衡 时，固体熔化时，?fus H m >0, ?V m >0，故 =T p d /d ?fus H m /(T ?V m ) ，即T 增大时，p 也随之增大。 （3分） 水就是例外的一种液体。 33. 10 分 (2363) 答：（1）在三相点时，24.38-3063 K/T =27.92-3754 K/T 解得：T =195.2 K （2分） 将T 代入液态氨或固态氨的蒸气压与温度的关系式， 解得： p=5.934 kPa （2分） （2）将克–克方程的不定积分式：ln(p /Pa)=B -?相变H m /RT 同液态氨和固态氨的蒸 气压与温度关系式对比，即得： ?vap H m =(3063K)R 1m ol kJ 47.25-?= （2分） ?sub H m =(3754K)R=1mol kJ 21.31-? （2分） 故 1 m vap m sub m fus mol kJ 74.5-?=?-?=?H H H （2分） 34. 10 分 (2598) [答] (1) a.不稳定化合物NaCl·2H 2O 中NaCl 的质量分数为 m NaCl /(m NaCl +O H 2m ) = 0.619 b.-21℃ 有三相平衡线 (冰，不稳定化合物和 22.3% NaCl 水溶液平衡共存) c. -9℃ 时有三相线 (无水 NaCl ，不稳定化合物和 27% NaCl 水溶液) 绘制相图如下，各区相态为： 1. l ； 2. s O H 2+l ； 3. l+s O H 2Nacl 2?； 4. l+ s NaCl ； 5. s O H 2+ s O H 2Nacl 2?； 6. s O H 2Nacl 2?+s NaCl (5分) (2) 1000 g 28% 的 NaCl 溶液冷却到 -10℃ 最多可析出NaCl 为 w NaCl 克 w l (28-27) = w NaCl (100-28) w l = 1000 g - w NaCl w NaCl = 13.7 g (4分) (3) -21℃ (1分) 35. 10 分(2589)[答] (1) 相图绘制如下。 (2) 设-70℃时，Hg(s) 的质量为x，则固体化合物的质量为(500 g - x), 根据杠杆规则：x(0.1 - 0) = (500 g - x)(0.2893 - 0.1) x = 327.3 g (5分) 物理化学相平衡3试卷 一、选择题( 共21题40分) 1. 2 分(2440)CaCO3(s),CaO(s),BaCO3(s),BaO(s)及CO2(g)构成的一个平衡物系,其组分 数为：( ) (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 2. 2 分(2408)对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ (A) 与化合物一样，具有确定的组成 (B) 不具有确定的组成 (C) 平衡时，气相和液相的组成相同 (D) 其沸点随外压的改变而改变 3. 2 分(2678) 对三组分体系而言，体系最多可以有几个自由度？ （A）2 （B）3 （C）4 （D）5 4. 2 分(2640) 恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为：( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 5. 2 分(2400)某一水溶液中有n种溶质，其摩尔分数分别是x1,x2,...,x n,若使用只 允许水出入的半透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为p w,溶液面上 外压为p s，则该体系的自由度数为: (A) f=n (B) f=n+1 (C) f=n+2 (D) f=n+3 6. 2 分(2394)FeCl3和H2O能形成FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O， FeCl3·2H2O四种水合物,则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数 Φ分别为: ( ) (A) C= 3，Φ = 4 (B) C= 2，Φ = 4 (C) C= 2，Φ = 3 (D) C= 3，Φ = 5 7. 2 分(2552)在一个密封的容器中装满了温度为373.15 K的水，一点空隙也不留，这时 水的蒸气压： (A)等于零(B)等于101.325 kPa (C)小于101.325 kPa (D)大于101.325 kPa 8. 2 分(2637) 组分A与B可形成共沸混合物E，现欲将A+B的体系进行共沸蒸馏， 将二组分分离，则E应该是：( ) (A)最高恒沸混合物(B)最低恒沸混合物(C)A和B均可(D)A和B均不可 9. 2 分(2396)硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合 物,问在 101 325 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? ( ) (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。 10. 2 分(2613)已知苯―乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3 K,乙醇的沸点是351.6 K,两 者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2 K.今有含乙醇77.5%的苯溶液,在 达到气液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。问: (1)下列结论何者正确? ( ) (A) y2>x2 (B) y2=x2 (C) y2 (2)若将上述溶液精馏,则能得到 ( ) (A) 纯苯 (B) 纯乙醇 (C) 纯苯和恒沸混合物 (D) 纯乙醇和恒沸混合物 11. 2 分(2481)凝固点的描述可图示如下，其中哪一个是错误的 12. 2 分(2384)NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时,有: (A) C= 2，Φ = 2，f= 2 (B) C= 1，Φ = 2，f= 1 (C) C= 2，Φ = 3，f= 2 (D) C= 3，Φ = 2，f= 3 13. 2 分(2407)298 K时，蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时，整个体系的组分数、相 数、自由度数为: (A) C= 2，Φ = 2，f*= 1 (B) C= 2，Φ = 2，f*= 2 (C) C= 2，Φ = 1，f*= 2 (D) C= 2，Φ = 1，f*= 3 14. 2 分(2644) 水与苯胺的最高临界溶点温度为T。在某工艺中需用水萃取苯胺中的 某物质时，操作的最佳温度应该是：( ) (A)T > T0 (B)T < T0(C)T = T0(D)视具体情况而定 15. 2 分(2514)N2的临界温度是124K,如果想要液化N2就必须： (A) 在恒温下增加压力 (B) 在恒温下降低压力 (C) 在恒压下升高温度 (D) 在恒压下降低温度 16. 2 分(2645) 组分A和B可以形成四种稳定化合物：A2B，AB，AB2，AB3，设所 有这些化合物都有相合熔点。则此体系的低共熔点最多有几个？ (A)3 (B)4 (C)5 (D)6 17. 2 分(2599)Na2CO3可形成三种水合盐：Na2CO3·H2O，Na2CO3·7H2O 及 Na2CO3·10H2O，常压下将Na2CO3(s)投入其水溶液中，待达三相平衡时，一相是Na2CO3 水溶液，一相是Na2CO3(s)，则另一相是： (A) 冰 (B) Na2CO3·10H2O(s) (C) Na2CO3·7H2O(s) (D) Na2CO3·H2O(s) 18. 2 分(2392)将固体NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到400 K，NH4HCO3按 下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数C和自由度数f为： ( ) (A) C= 2，f= 1 (B) C= 2，f= 2 (C) C= 1，f= 0 (D) C= 3，f= 2 19. 2 分(2402)NaCl水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡时，该体系的自由度是： (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 20. 1 分(2511)某一固体在25℃和p?压力下升华,这意味着: (A) 固体比液体密度大些 (B) 三相点的压力大于p? (C) 固体比液体密度小些 (D) 三相点的压力小于p? 21. 1 分(2022) 质量摩尔浓度凝固点降低常数K f，其值决定于： (A) 溶剂的本性(B) 溶质的本性(C) 溶液的浓度(D) 温度 二、填空题( 共10题20分) 22. 2 分(2332) 将AlCl3溶于水，待全部水解时，体系的组分数C= 。 23. 2 分(2731)二级相变的特点是: , , ,和。 24. 2 分(2330) 在下列物质共存的平衡体系中：Ni(s)，NiO(s)，H2O(l)，H2(g)，CO(g)， CO2(g)其独立的化学反应R= ，独立组分数为C= 。 25. 2 分(2737) 一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势；（2）物质在二 相中的化学势对温度或压力的一级偏微商。（填“相等”或“不等”） 26. 2 分(2306)相律与质量作用定律所讨论的对象虽然都是平衡体系,但相律只能对 体系作出的叙述。例如相律可以确定有几个能对复杂系统中的相平衡发生 影响,但相律却不能告诉我们这些数目具体代表哪些或哪些。 27. 2 分(2561)下图为A和B的双液系相图, 将s点所代表的物系分馏，并将馏液 和残液分别冷却到温度T1，残液的相数为 __________，相点是___________ 。 28. 2 分(9401) 形成共沸混合物的双液系在一定外压下共沸点时的组分数C 为，相数Φ为，条件自由度f*为。 29. 2 分(2395)下列化学反应，同时共存并到达到平衡（温度在900～1200K范围内）： CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) H2O(g) + CO(g) + CaO(s) = CaCO3(s) + H2(g)问该体系的自由度为 _______ 。 30. 2 分(2312) 研究多相体系的状态如何随、、等变量的改变而发 生变化，并用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。 31. 2 分(2323) 请填出下列体系的相数 =？ (1)雾：。(2)混合均匀的米粉和面粉：。 三、计算题( 共4题40分) 32. 10 分(2663)甲醇、乙醚和水形成部分互溶的三元体系，用下列方法绘制相图。取一组不同配比的乙醚和水的混合液，在二组分混合液中乙醚的摩尔分数为x乙，20℃时，在各个混合液中逐步滴加甲醇，直至体系完全溶成一相，记下甲醇的摩尔分数x甲，实验数据列表如下： 设有5ｇ甲醇、30ｇ乙醚、50ｇ水在20℃下混合。问欲改变该体系的相数，需除去多少克水，或加入多少克水？ (试卷上需给三角坐标纸) 33. 10 分(2595)298.15 K丙醇和水二组分气─液平衡时,蒸气压与液相组成的关系如表和图所示： (1) 在图中画出蒸气压与气相组成的关系曲线, 注明各区的相态； (2) 将含丙醇x = 0.6的水溶液进行精馏，气相可得到 ___________，液相可得到__________； (3) 若以298.15 K纯丙醇为标准态，求x丙= 0.6的水溶液中丙醇的活度及活度系数。若以符合亨利定律的假想的纯液态丙醇为标准态，求上述溶液中丙醇的活度及活度系数。 34. 10 分(9405) 酚-水体系在60 °C时分成A和B两液相，A相含酚的质量分数为0.168，B相含水的质量分数为0.449。 （1）如果体系含90 g水和60 g酚，试求A，B两相的质量各为多少。 （2）如果要使含酚的质量分数为0.800的溶液100 g变浑浊，最少应该向体系加入多少水？ （3）欲使（2）中变浑浊的体系恰好刚刚变清，必须向体系中加入多少水？ 35. 10 分 (2520) N 2在低温下有三种晶型,同时存在于44.5 K ,471 kPa 下,在此三相点其体积变化 ?V /cm 3?mol -1为：γ─→α,0.165;γ─→β,0.208;α─→β,0.043。在p ?,36K 时,α→β:ΔV =0.22 cm 3?mol -1,其转换的熵变 ?tus S m 分别为1.25,5.88,4.59和 6.52 J ?K -1?mol -1。 (1) 求三种晶型相互转换时压力对温度的斜率d p /d T (2) 绘出N 2在低温下的p –T 图 物理化学试卷相平衡3 答案 一、选择题 ( 共21题 40分 ) 1. 2 分 (2440) (B) 2. 2 分 (2408) (A) 恒沸混合物与化合物不同，没有确定的组成。 只在压力恒定时， 其组成才一定，即恒沸混合物的沸点随外压而改变。 3. 2 分 (2678) （C ）因为 C =3所以 f C =-+=-+=-ΦΦΦ2325 体系中相数最少时，自由度最多。且体系中最少应有一相，故f =-=514 4. 2 分 (2640)（B ） 2122211f C Φ=-+-=-+-= 5. 2 分 (2400) (C) S = n + 1 , R = 0 , R ' = 0 又C = n + 1，Φ = 2 f = C + 3 -Φ = n + 1 + 3 - 2 = n + 2 6. 2 分 (2394)[答] (C) S = 6 , R = 4 , R ' = 0,C = 6 - 4 - 0 = 2 f * = 2 -Φ+ 1 = 3 -Φ= 0 , Φ= 3 7. 2 分 (2552)（D ） 根据水的相图，欲使水在K 15.373时稳定存在，水 的蒸气压必须大于它在该温度下的平衡蒸气压kPa 325.101。8. 2 分 (2637) (B) 9. 2 分 (2396)[答] (C) S = 5 , R = 3 , R ' = 0,C = 5 - 3 = 2 f *= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 10. 2 分 (2613)[答] (1) (C) (2) (D) 11. 2 分 (2481) (A) 是错误的。 12. 2 分 (2384) (A) 13. 2 分 (2407) (B) C = 2 ( 蔗糖，水 ) , Φ = 2 ( 蔗糖溶液，纯水 ) f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 , f *= 2 在渗透平衡的体系中，有二个平衡压 力，即p (纯水)和 p (糖水) 所以,相律应写成： f + Φ = C + 3 14. 2 分 (2644) 答：（B ） 15. 2 分 (2514)[答] (D) 无论压力如何,温度在124 K 以 上不能液化N 2。16. 2 分 (2645)（C ） 17. 2 分 (2599) (D) 据相图可判断 18. 2 分 (2392)[答] (C) S = 4 C = S - R - R ' = 4 - 1 - 2 = 1 f *= C + 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 0 19. 2 分 (2402) (C) f = C + 3 - Φ = 2 + 3 - 2 = 3 20. 1 分 (2511) (B) 21. 1 分 (2022) (A) 二、填空题 ( 共10题 20分 ) 22. 2 分 (2332) 3 AlCl s H O l Al OH s HCl aq 32333()()()()()+=+ AlCl s 3()溶于水全部水解时，上述反应式不存在，此时 S =323[,(),]H O Al OH HCl R R ==00,' 故 C S ==3 23. 2 分 (2731)[答] Δ相变H =0 , Δ相变V =0 , C p ,1≠C p ,2 , α1≠α2 ,和 K 2=K 1 {α=(1/V )(?V /?T ) , x =-(1/V )(?V /?p )T } 24. 2 分 (2330) 答：R =物种数-元素数=642-=；C S R R =--=--='6204 25. 2 分 (2737) 答：（1）相等 （2）不相等 26. 2 分 (2306)[答] 定性 因 数 变量 相 27. 2 分 (2561) 2； a 和 b 28. 2 分 (9401) 答：2，2，0 29. 2 分 (2395)[答] S = 6 , R = 2 , C = 6 - 2 = 4 f = 4 - 3 + 2 = 3 30. 2 分 (2312) 答：浓度 温度 压力 （注：每错一个扣1分） 31. 2 分 (2323) 答：（1）二相； （2）二相 三、计算题 ( 共 4题 40分 ) 32. 10 分 (2663)[答] (1) 根据题给数据，作出相图如下。 (3分) (2) 题中物系点 a 的各摩尔分数是： (2分) x M = 0.047 ， x 乙= 0.121 ， x 水= 0.832 (3) 连结 Wa ，交曲线于 a 1a 2 (5分) a 1点中：x 水= n 水/(n 水+ n 甲+ n 乙) n 水= 7.45 mol 体系从 a 点移至 a 1点需加水：m 水 = 84.3 g 同理：a 2点中，n 水= 0.23 mol ，体系从 a 点移至 a 2点需加水 45.86 g 33. 10 分 (2595) [答] (1) 如图所示。 (4分) (2) 气相可得恒沸混合物，液相可得丙醇。 (2分) (3) a 丙= p 丙/(p *丙) = 2013 Pa/2901 Pa = 0.6939 γ丙= a 丙/x 丙= 0.6939/0.6 = 1.1565 a ‘ 丙= p 丙/k (x ) = p 丙/(p/x ) 0→丙x = 0.069 90 (4分) γ丙= 0.069 90/0.6 = 0.1165 34. 10 分 (9405) 答：（1）设A 相的质量为m (A)，B 相的质量则为m (B)=150 g-m (A)，根据杠 杆规则： m (A)(0.40-0.168)=[150 g-m (A)](0.551-0.40) 解得： m (A)=59.1 g m (B)=150 g –59.1 g=90.9 g （3分） （2）设最少应向体系再加入水的质量为m (H 2O)，则 m (酚)/[100 g+m (H 2O)]=0.551 即 (100g)0.80/[100g ?+m (H 2O)]=0.551 解得：m (H 2O)=45.2 g （3.5分） （3）设应向（2）中体系内再加入水的质量为2(H O)m '，则 (100g)0.80/[(100g 45.2g)?++2(H O)m ']=0.168 解得：2(H O)m '331.0g = （3.5分） 35. 10 分 (2520) [答] 由d p /d T =(ΔH /T ) ΔV =ΔS /ΔV 在44.5 K, 471 kPa 下, 可得 γ α d p /d T =1.25/0.165 =7.6 MPa·K -1 (1.5分) γ β d p /d T =5.88/0.208 =28.3 MPa·K -1 (1.5分) α β d p /d T =4.59/0.043 =106.7 MPa·K -1 (1.5分) α β d p /d T =6.52/0.22=29.6 MPa·K -1 (在p ?,36 K 下)。 (1.5分) (图4分) 物理化学期末考试试卷及答案-(2) 期期末试卷 课程名称：物理化学A 考试时间： 120 分钟考试方式：闭卷（开卷/闭卷） （卷面总分100分，占总成绩的 60 %） 一、选择题（每小题2分，共30 分） 1.在绝热箱中放置一隔板，左右两部分分别 通入温度不同，压力不同的同种气体，抽 去隔板，以气体为系统，则（） A. Q=0，W<0，ΔU>0 B. Q<0，W=0，ΔU<0 C. Q=0，W=0，ΔU=0 D. Q<0，W>0，ΔU=0 2.1mol水在373K，101325Pa下变成水蒸气， 所做可逆功为W 1 ，在319K，101325Pa下 变成水蒸气，所做可逆功为W 2 ，两者关系正确的是（） A. W 1 =W 2 B. W 1 >W 2 C. W 1 能确定 4.1mol 理想气体，在TK 时经一恒温可逆膨胀过程，则系统（ ） A.ΔU>0 B.ΔS=0 C.ΔS>0 D.ΔS<0 5.下列各式中，哪个是化学式（ ） A.j n p T i n U ,,???? ???? B.j n V T i n A ,,???? ???? C. j n p T i n H ,,???? ???? D. j n V T i n G ,,???? ???? 6.对1mol 理想气体，T V S ??? ? ???为（ ） A.R/V B.0 C.R D.-R/p 7.在定温定压下，二组分混合形成理想溶液，下列哪个函数的变化值正确（ ） A.ΔS=0 B. ΔH=0 C.ΔG=0 D.ΔA=0 8.在2000K 时，反应CO （g ）+1/2O 2（g ）=CO 2 （g ）的K p =6.443Pa -0.5 ，则在相同温度下， 反应2CO 2（g ）= 2CO （g ）+O 2（g ）的K p 值为（ ） A.6.443-1 Pa B.6.4432 Pa -1 C.2 × 6.443Pa -0.5 D.6.443-2Pa 9.在101325Pa 下，CaCO 3的分解温度为1170K ，该分解反应的压力平衡常数K p 为（ ） A. 小 于 1 的 纯 数 B.101325Pa C.1 D.不能确定 10.100℃，105Pa 的水蒸气变成100℃，5× 物理化学试卷1 班级姓名分数 一、选择题( 共16题30分) 1. 2 分(4932) 用铜电极电解·kg-1的CuCl2水溶液，阳极上的反应为( B ) (A) 2Cl- ─→Cl2+ 2e- (B) Cu ─→Cu2++ 2e- (C) Cu ─→Cu++ e- (D) 2OH-─→H2O + 1 2 O2+ 2e- 2. 2 分(4948) 金属活性排在H2之前的金属离子, 如Na+ 能优先于H+在汞阴极上析出, 这是由于： ( D ) (A) (Na+/ Na) < (H+/ H2) (B) (Na) < (H2) (C) (Na+/ Na) < (H+/ H2) (D) H2在汞上析出有很大的超电势, 以至于(Na+/ Na) > (H+/ H2) 3. 2 分(4869) 极谱分析中加入大量惰性电解质的目的是： ( C ) (A) 增加溶液电导 (B) 固定离子强度 (C) 消除迁移电流 (D) 上述几种都是 4. 2 分(4889) 下列示意图描述了原电池和电解池中电极的极化规律, 其中表示原电池阳极的是：( B ) (A) 曲线1 (B) 曲线2 (C) 曲线3 (D) 曲线4 5. 2 分(4910) 以石墨为阳极，电解mol·kg-1 NaCl 溶液，在阳极上首先析出：( A ) (A) Cl2 (B) O2 (C) Cl2与O2混合气体 (D) 无气体析出 已知：(Cl2/Cl-)= V , (Cl2)= 0 V ， (O2/OH-)= , (O2) = V 。 6. 2 分(5154) 将铅蓄电池在 A 电流下充电h，则PbSO4分解的量为： （M r(PbSO4)= 303 ）( B ) (A) kg (B) kg (C) kg (D) kg 7. 2 分(5102) 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞，今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁 箱的寿命，选用哪种金属片为好( D ) (A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片 8. 2 分(4940) 25℃时, H2在锌上的超电势为V，(Zn2+/Zn) = V，电解一含有 Zn2+(a= 的溶液，为了不使H2析出，溶液的pH值至少应控制在( A ) (A) pH > (B) pH > (C) pH > (D) pH > 9. 2 分(4857) 298 K、mol·dm-3的HCl 溶液中，氢电极的热力学电势为V，电解此溶液 为：( C ) 时，氢在铜电极上的析出电势 H2 (A) 大于V (B) 等于V (C) 小于V 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内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 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 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 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。 物理化学试题A 一、选择题：（每题3分共30分） 1. 在pθ，K下过冷水结成同温度下的冰，则该过程中：（） (A) ΔS=0 ΔG=0(B) ΔS>0 ΔG<0 (C) ΔS <0 ΔG<0(D) ΔS>0 ΔG >0 2.在α、β两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况,正确的是：（） (A)；(B) ； (C)；(D)以上答案均不正确。 3.下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( ) (A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 (C) K，pθ下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体 和O2在绝热钢瓶中化学反应生成CO2的过程：( ) (A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 5.在恒温恒压不做非体积功的情况下，下列哪一个过程肯定可以自发进行：（） (A) ΔH>0，且ΔS>0 (B) ΔH>0，且ΔS<0 (C) ΔH<0，且ΔS>0 (D) ΔH<0，且ΔS<0 6.公式d G = V d p -S d T可适用下述哪一过程：( ) (A) 298K、101325Pa 下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀 (C) 电解水制取氢 (D) N2(g) + 3H2(g)＝2NH3(g) 未达平衡 7.同一温度压力下,一定量某纯物质的熵值：（） (A) S(气)＞S(液)＞S(固); (B) S(气)＜S(液)＜S(固); (C) S(气)＝S(液)＝S(固)；(D)以上答案均不正确 得更多NO2，应采取的措施是：（） (A) 降温和减压(B) 降温和增压 (C) 升温和减压(D) 升温和增压 9. 对于二组分系统能平衡共存的最多相数为：( ) (A) 1 (B)2 (C)3 (D)4 10.下述分子熵最大是：（）， （A）CH4 （B）C2H6 （C）C3H8 （D）C10H22 二、问答（30分） 1. （5分）冰在0℃转变为水，dS>0，但在0℃P=Pθ时，冰与水处于平衡状态，而dS=0是平衡条件，对吗 2. （5分）在绝热过程中，∵Q=0∴dS=0，对吗 3. （10分）试问下列过程哪些状态函数的改变值等于零 ?1）理想气体的卡诺循环 ?2）液体水在正常沸点汽化为水蒸气 ?3）H2与O2在绝热的钢瓶中反应生成H2O（l） ?4）理想气体向真空容器中膨胀 4. （10分）说出下列公式的使用条件 （1）ΔG=ΔH-Δ（TS）；ΔG=ΔH-TΔS （2）(ΔG)=W'f （3）ΔG=∫VdP ΔG=nRTlnP2/P1 （4）ΔS=Q/T 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内) 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 2 1? 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 物理化学试题及答案 C. 易于液化 D. 不易液化 2006-2007学年度上期物理化学试题,B, 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4、如图，将CuSO4 电解，可以看作封闭体系的是( )。 A. 绝热箱中所有物质 B. 两个铜电极 (可带计算器) C. 蓄电池和铜电极 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“?”，错误的说得分 D. CuSO水溶液 4法后面打“×”。(每小题1分，共10分) 5、在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间( )。 1、温度一定的时候，气体的体积与压力的乘积等于常数。( ) A. 一定产生热交换 B. 一定不产生热交换 2、热力学过程中W的值应由具体过程决定 ( ) C. 不一定产生热交换 D. 温度恒定与热交换无关 3、系统的混乱度增加，则其熵值减小。( ) 6、下列定义式中，表达正确的是( )。 4、处于标准状态的CO (g)，其标准燃烧热为零。( ) A. G=H，TS B. G=A，PV C. A=U，TS C. H=U—PV 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。 7、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( )。( ) A. Q > 0，W > 0，ΔU > 0 6、吉布斯判据适用于理想气体的任意过程。( ) B. ΔQ = 0，W = 0，ΔU < 0 7、四个热力学基本方程适用于所有封闭体系的可逆过程。( ) C. Q = 0，W = 0，ΔU = 0 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。( ) D. Q < 0，W > 0，ΔU < 0 9、惰性组分的加入将使反应的平衡转化率降低。( ) 8、ΔH =Q , 此式适用于下列哪个过程: ( )。 p10、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。( ) 655A. 理想气体从10 Pa反抗恒外压10 Pa膨胀到10 Pa 5B. 0? , 10 Pa 下冰融化成水得分二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位 置。(每小题3分，共45分) C. 电解 CuSO水溶液 4 54D. 气体从 (298 K, 10 Pa) 可逆变化到 (373 K, 10 Pa) 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( )。 9、下述说法中，哪一种不正确:( )。 A. 5 L B. 4 L C. 6 L D. 1 L A. 焓是体系能与环境进行交换的能量 2、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 B. 焓是人为定义的一种具有能量量纲的热力学量的分压为( )。 C. 焓是体系状态函数 A. 100kPa B. 60kPa C. 40kPa D. 不确定 D. 焓只有在某些特定条件下，才与体系吸热相等 3、当实际气体的压缩因子Z 大于1的时候表明该气体( )。 10、凝固热在数值上与下列哪一种热相等:( )。 A. 易于压缩 B. 不易压缩 1 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 化学化工学院物理化学（下）测验题答案 一．填空题（每题2分，共30分） 1. 具有简单级数的反应，速率常数k ＝0.1113s )dm (mol ---??，反应 的起始浓度30dm mol 1.0-?=c ，则反应级数n ＝ 2 ，半衰 期t 1/2＝ 100 s 。 2. 1-1级可逆反应的平衡常数 K = k 1/k -1 ，等容热效应U ?= Ea 1- Ea 2 。 3. 设物质A 可发生两个平行的一级反应： （a ）A →a k Ea B+C ；（b ）A →b k Eb D+E ，式中B 和C 是需要的产品，D 、E 为副产品，设两反应的频率因子相等且与温度无关，Ea>Eb ，则反应（a ）和（b ）相比，速率较大的反应是 (b) ，升高温度对反应 (a) 更为有利。 4. 某反应A+B 1 1k k -?P ，加入催化剂后，正、逆反应的速率常数分别为/ 1k 和/1-k ，且/1k =21k ，则/1-k = 2 1-k 。 5.链反应分三个阶段进行，分别为 链的引发 ， 链的传递 和 链的终止 。 6. 0.1mol·kg -1的MgCl 2溶液的γ±=0.70，则其平均摩尔浓度b ±= 3004.0；平均活度a ±= 0.111 。 A B k , E k -1, E a,-1 7. 氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式： (1) O(l)2H (g)O (g)2H 222→+，(2) O(l)H (g)O 2/1(g)H 222→+，则E 1 ＝ E 2，1G ?＝ 22G ?。 8. 反应)HCl(Ag(s)AgCl(s))(H 2H 2a p +=+可设计成电池： __ Pt , H 2(p )∣HCl(a )∣Ag(s) , AgCl(s)_。 9. 在双液电池中不同电解质溶液间或不同浓度的同种电 解质溶液的接界处存在 液体接界 电势，通常采用加 盐桥 的方法来减少或消除。 10. 当有电流通过电极时，阳极的电极电势比可逆时增大，阴极电极电势比可逆时 减小 ，原电池的电动势比可逆时 减小 。 11． 肥皂泡内空气的压力比肥皂泡外空气的压力__大__ ，若泡半径为r ， 肥皂液的表面张力为γ，则泡内外的压力差为r /4γ。 12. 水中加入表面活性物质将使溶液表面张力随浓度的变化 d d c γ < 0；发生 正 吸附。 13．由稀AgNO 3和KI 溶液混合制备AgI 溶胶，当AgNO 3过量时， 胶团的结构为-+-+?-??33])()[(xNO NO x n nAg AgI x m ；当KI 过量时， 胶团的结构为--+-?-??xI K x n nI AgI x m ])()[(。 14.丁达尔效应是光 散射 所引起的，其强度与入射光波长的四次方成 反 比例。 15.一般把90°的接触角作为是否润湿的标准：θ<90°为 润湿 ，θ≥90°为 不润湿 。 在平衡气相中的组成y B （ ）它在液相中的组成x B 。 物理化学（上） 试卷1 一、填空（共19分，每空1分） 1．理想气体，在恒温下，摩尔体积随压力的变化率：（?V m /?p ）T ＝（ ）。 2. 在临界状态下，任何真实气体在宏观上的特征是（ ）。 3．封闭系统下列三个不同类型过程的△H 皆为零：（ ）。 4．系统内部及系统与环境之间，在（ ）过程，称为可过程。 5．在25℃的标准状态下C 2H 6(g)的 O ?m c H －O ?m c U ＝ ( ) kJ 。 6．在一定温度的标准状态下，O ?m c H (C,石墨) ＝O ?m f H ( )。 7．任一不可逆循环过程的热温商的总和，可表示为； 不可逆???? ??T Q δ( ) 0。 8．经过任一不可逆循环过程，系统的熵变△S ＝0；环境的熵变△S 环（ ）。 9．由热力学基本方程或麦克斯韦关系式可知：S p T ???? ???＝（ ）。 10．范德华气体在恒温下，体积由V m (1)变为V m (2)。此过程的△S m 的计算为 △S m ＝（ ），此过程的摩尔亥姆霍兹函数变为 △A m ＝（ ）。 11．任一化学反应的 p T S ???? ????m r ＝0，p T H ???? ????m r ＝0的条件是（ ）。 12．在温度T 的理想稀溶液中，若已知溶质B 的质量摩尔浓度为b B ,则B 的化学势 μ b ,B ＝（ ）；若溶质的浓度用物质的量的浓度C B 来表示,B 的化学势μc,B ＝（ ） 13．在恒温恒压下，一切相变化必然是朝着化学势（ ）的方向自动的进行。 二、选择填空（每空1分，共27分） 1．某真实气体的压缩因子Z <1，则表示该气体（ ）。 选择填入：（a ）易被压缩；（b ）难被压缩；（c ）易液化；（d ）难液化。 2．在25℃的标准状态下，反应 C 2H 6（g ）＋3.5O 2 → 2CO 2（g ）＋3H 2O （1） 此反应过程的△H m （ ）； △U m （ ）； Q ( )；W （ ）。 选择填入：（a ）＞0；（b ）＜0；（c ）＝0；（d ）无法确定。 3. 有系统如下： 隔板及容器皆绝热，V ＝V 1＋V 2, 恒定A 为双原子理想气体，B 为单原子 理想气体。除去隔板并达到平衡，此过程的△H (A)( )；△H (B)（ ）； △U （ ）；△H （ ）。 · 选择坡入：（a ）>0；（b ）＝0：（c ）＜0；（d ）无法确定。 4．在一般温度、压力下的真实气体，经恒温膨胀过程，其T p U ???? ????m （ ）。 选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）无法确定。 5．在封闭系统内发生任何绝热过程的△S （ ）。 选择填入：（a ）一定是大于零；（b ）一定是小于零；（c ）一定是等于零； （d) 可能是大于零也可能是等于零。 6． 物质的量一定的双原子理想气体，经节流膨胀后，系统的压力明显下降， 体积变大。此过程的△U （ ）；△H （ ）；△S （ ）；△G （ ）；△A （ ）。 选择填入：（a ）>0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。 7．加压的液态氨NH 3 (1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3（g ），则此过程 的 △U （ ）；△H （ ）; △S （ ）。 选择填入：（a ）＞0；（b ）＝0；（c ）＜0；（d ）不能确定。 第2页（共4页） 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ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 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同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (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) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(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 时间后，两杯液面的高度将是(μ(纯水)>μ(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 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 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 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 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 (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 )____ 。 冶金物化（第二版） p43 1. 在不同温度测得反应FeO (s)十CO ＝Fe 十CO 2的平衡常数值如表1—19，请用作图法及回归分析法求上反应的平衡常数及0G ?的温度关系式。 表1-19 反应平衡常数的测定值 温度，℃ 1038 1092 1177 1224 1303 K 0.377 0.357 0.331 0.315 0.297 解：811lg 1.041k T =- 分析作图结果： 811ln 19.147( 1.041)1552819.93G RT k T T T ?==--=-+ 2. 略。 3. 在682℃测得Cd-Sn 合金的镉在不同浓度的蒸气压如表1—20。试以(1)纯物质，(2)假想 纯物质，（3）重量1%浓度溶液为标准态计算镉的活度及活度系数。 Cd P ，Pa Cd P ，Pa 1 27.8910? 60 43.0310? 20 31.1510? 80 43.2210? 40 32.3710? 100 43.2910? 解：（1）以纯物质为标准态： Cd Cd Cd a f x = Cd Cd Cd P a P * = Cd Cd Cd a r x = %%%Cd Cd Cd Cd Sn Cd Sn m x M M =+ %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0106 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 Cd a 0.024 0.441 0.720 0.921 0.979 1.000 Cd r 2.264 2.112 1.742 1.502 1.211 1.000 （2）以假想纯物质为标准态： 2 47.89107.443100.0106 H R Pa ?==? Cd Cd H P a R = Cd Cd Cd a f x = %Cd 1 20 40 60 80 100 Cd x 0.0105 0.2088 0.4132 0.6130 0.8086 1.000 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。 中考物理化学试卷和答案 注意事项： 1．答第一卷前，考生务必用钢笔或圆珠笔在答题卡上填写自己的姓名、考号，然后用铅笔涂准考证号、考试科目代码。 2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。答案答在试卷上无效。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．考试结束，将答题卡和试卷一并交回。 一、选择题（本大题共27小题，各小题的四个选项中，只有一个选项符合题意。每小题2分，共54分）1．照相机的镜头相当于下列哪种光学元件 A．平面镜 B．凸透镜 C．凹透镜 D．凸面镜 2．关于安全用电，下列说法正确的是 A．测电笔可以辨别家庭电路中的火线和零线 B．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源 C．熔丝被烧断，一定是电路中出现了短路故障 D．熔丝被烧断后，可用铜丝代替熔丝接上 3．下列关于声音的说法正确的是 A．声音是由物体振动产生的 B．“震耳欲聋”主要是指声音的音调高 C．“闻其声而知其人”主要根据声音的响度来判断的 D．声音在真空中不受阻力传播最快 4．在下面的四幅图中，属于光的反射现象的是 ＡＢＣＤ 5．下列属于通过做功途径改变物体内能的是 A．冬天对手“哈气”，手感到暖和 B．冬天两手相互摩擦，手感到暖和 C．围着火炉烤火，身体感到暖和 D．金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手 6．下列四个电路中与右边实物电路图对应的是 7．知识的价值体现之一，是它可以让我们避免许多不安全的事故。在下列安全提示中与 惯性知识有关的是 A．车未停稳，请勿下车 B．在地铁站台候车的人必须站在安全线外 C．高压危险，请勿靠近 D．高温蒸汽，小心烫伤 8．下面现象中物体动能和重力势能都发生变化的是 A．跳伞运动员在空中匀速下降 B．空中加速下落的冰雹 C．匀速上坡的汽车 D．在水平轨道上加速行驶的列车 9．青藏铁路路基两旁各插有一排碗口粗细、高约2米的铁棒(如图所示)，我们叫它热棒。热棒在路基下还埋有5米深，整个棒体是中空的，里面灌有液氨。热棒的工作原理很简单：当路基温度上升时，液态氨受热发生①，上升到热棒的上端，通过散热片将热量传导给空气，气态氨由此冷却②变成了液态氨，又沉入了棒底。这样，热棒就相当于一个天然“制冷机”。请问文中空格处的物态变化名称是 A．①汽化②液化 B．①液化②汽化 C．①升华②液化 D．①升华②凝华 10．从下面的图像得到的信息中，不正确的是 A．图甲说明物体所受的重力跟它的质量成正比 B．图乙表示物体在以5m／s的速度做匀速直线运动 C．图丙表示导体的电阻随电压增大而增大 D．图丁表示某种晶体的熔化曲线 11．当温度一定时，比较两根铝导线电阻的大小，下列说法中正确的是 A．长导线的电阻大 B．细导线的电阻大 C．长度相同，粗导线的电阻大 D．粗细相同，长导线的电阻大 12．电流看不见、摸不着，判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定，这种方法在科学上叫做“转换法”。下面是小红同学在学习中遇到的四个研究实例，其中采取的方法与研究电路中是否有电流方法相同的是 A．通过测100张纸的厚度来测1张纸的厚度 B．人们通过研究墨水的扩散现象认识分子的运动情况 第一章 333气体pVT 性质 1-1物质的体膨胀系数V α及等温压缩系数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及压力、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121.6kPa 、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=（14618.623÷1441.153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 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25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13.33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25.0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 物理化学上期末试卷B 答案修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】 2014 ～ 2015 学年 第 一 学期 化学与材料 学院（系） 2012 级 应用化学 专业 《物理化学（上）》期末试卷B 答案 注意事项： 1. 答题必须写在答题纸上，写在试卷上不予得分，答题字迹要清楚，并保持卷面清洁；2. 把考生信息填入信息栏指定位置；3. 考试时间为120分钟 一、 选择题（共20小题，每小题2分，共40分） 1．下列各图所示的速率分布曲线，哪一个图中的两条曲线是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线 （A ） A. B. C. D. 2．速率分布函数f (ν)的物理意义为 ： （C ） A. 具有速率ν的分子数占总分子数的百分比 B. 具有速率ν的分子数 C. 速率分布在ν附近的单位速率间隙中的分子数占总分子数的百分比 D. 速率分布在ν附近的单位速率间隙中的分子数 3．在一个容积不变的容器中，有一定的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为 0Z ，平均自由程为0l 。当气体温度为4T 0时，气体分子的平Z ，平均自由程为l 分别为： （B ） 0Z ，l =40l 0Z ，l =0l 0Z ，l =40l 0Z ，l =0l 4．下列对某物质临界点的描述，哪一个是错误的 （D ） A. 饱和液体和饱和气体的摩尔体积相同 B. 临界参数T c ， p c ，V c 皆有定值 C. 气体不能液化 D. ， 5．假定某种分子的许可能级为0、ε、2ε和3ε，简并度为1、1、2、3。四个分子构 成的定位系统，其总能量为3ε时，系统的微观状态数Ω为： （A ） A. 64 B. 60 C. 40 D. 28 6．某双原子分子AB 取振动基态能级为零，在温度T 时的振动配分函数q 0v =为1.1，则粒 子分布在ν=0的基态上的分布数N 0/N 应为： （B ） A. 1.1 B. 0.91 C. 1 D. 0 0=??? ????c T V p 022=???? ????c T V p 物理化学试题及答案 第四章 多组分系统热力学 4-1 由溶剂A 与溶质B 形成一定组成的溶液。此溶液中B 的浓度为c B ，质量摩尔浓度为b B ，此溶液的密度为ρ。以M A ，M B 分别代表溶剂和溶质的摩尔质量，若溶液的组成用B 的摩尔分数x B 表示时，试导出x B 与c B ，x B 与b B 之间的关系式。 解:对于A ，B 二组分溶液，溶液中物质B 的物质的量n B 与溶液的物质的量之比，称为物质B 的摩尔分数，符号x B 。即 A B B n n n += B x 物质B 的物质的量浓度为溶液 V n B =B c 。在二组分溶液中，溶质B 的摩尔分数x B 与其浓度c B 之间的关系为 溶液溶液 溶液V M m c c V n c c n n V c A A B B A B B A B B /x B += + = += A B B B A B B B M V m m c c V M m m c c /)()(-+ = -+=溶液 A B B B B A B B B B M M c c c M V M n c c )()/( -+ = -+= ρρ 式中ρ为溶液的密度，单位为kg·m -3 ；A 代表溶剂。 而物质B 的质量摩尔浓度则是溶液中溶质B 的物质的量除以溶剂的质量即 A B B m n b = 其单位为mol ·kg -1 。在二组分溶液中溶质B 的摩尔分数x B 与质量摩尔浓度b B 的关系为 A B B A A A B B A A A B A B M b b M n n b b m n m n m n /1)/(/// x B += +=+= 4-2 D-果糖C 6H 12O 6（B ）溶于水（A ）中形成的某溶液，质量分数W B =0.095，此溶液在20℃时的密度ρ=1.0365Mg ·m -3 。求此果糖溶液的（1）摩尔分数；（2）浓度；（3）质量摩尔浓度。 解：（1）0104.018 /905.0180/095.0180 /095.0/)1(//=+=-+=B B B B B B B M W M W M W x （2）333547.0100365.1/1180 /095.0dm mol dm mol c B ?=??= （3）113583.0101000 /)095.01(180/095.0--?=??-=kg mol kg mol b B 4-3 在25℃、1kg 水（A ）溶解有醋酸（B ），当醋酸的质量摩尔浓度b B 介于0.16和2.5mol ·kg -1 之间时，溶液的总体积V/cm 3 =1002.935+51.832×（b B / mol ·kg -1 ）+0.1394（b B / mol ·kg -1 ）2 。（1）把水（A ）和醋酸的偏摩尔体积分别表示成b B 的函数关系式；（2）求b B =1.5 mol ·kg -1 时水和醋酸的偏摩尔体积。 解：（1）mol n p T B n n p T B B A B C b V n V V 5.55,,,,)/()/(=≠'??=??= ={51.832+0.2788 b B / mol ·kg -1 } cm 3 ·mol -1 1 32 11 A 15 .55)/(1394.0935.10025.55/V 015.181000 /----??-=-= ∴?+=+=mol cm kg mol b mol kg b V V mol V kg b V n V n V V B B B A B B A A B B ={18.0681-0.0025（b B / mol ·kg -1 ）2 } cm 3 ·mol -1物理化学期末考试试卷及答案-(2)
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