物理化学期末考试大题及答案教学内容
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《物理化学》期末考试试题及答案(上册)《物理化学》练习题⼀、填空题1.理想⽓体经过节流膨胀后,焓____(升⾼,降低,不变)。
2.()0T dH dV =,说明焓只能是温度的函数,与_____⽆关。
3.1molH 2(g )的燃烧焓等于1mol_______的⽣成焓。
4. 物理量Q 、T 、V 、W ,其中属于状态函数的是;与过程有关的量是;状态函数中属于⼴度量的是;属于强度量的是。
5.焦⽿汤姆逊系数J-T µ= ,J-T 0µ>表⽰节流膨胀后温度节流膨胀前温度。
6.V Q U =?的应⽤条件是。
7.热⼒学第⼆定律可表达为:“功可全部变为热,但热不能全部变为功⽽。
8.⽤ΔG ≤0判断过程的⽅向和限度的条件是_________。
9. 热⼒学第三定律的表述为。
10. 写出热⼒学基本⽅程d G = 。
11. 卡诺热机在T 1=600K 的⾼温热源和T 2=300K 的低温热源间⼯作,其热机效率η=___。
12. ⾼温热源温度T 1=600K ,低温热源温度T 2=300K 。
今有120KJ 的热直接从⾼温热源传给低温热源,此过程ΔS =________。
13. 1mol 理想⽓体由298K ,100kpa 作等温可逆膨胀,若过程ΔG =-2983J ,则终态压⼒为。
14. 25°C 时,0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的ΔS= 。
15. ⼀定量的理想⽓体经历某种过程变化到终态,若变化过程中pV γ不变,则状态函数(ΔS 、ΔH 、ΔU 、ΔG 、ΔA )中,不变。
16. 在⼀定的温度及压⼒下,溶液中任⼀组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为___________。
17. 25°C 时,10g 某溶质溶于1dm 3溶剂中,测出该溶液的渗透压Π=0.4000kpa ,该溶质的相对分⼦质量为________18. 氧⽓和⼄炔⽓溶于⽔中的享利系数分别是717.2010Pa kg mol -和811.3310Pa kg mol -,由享利定律系数可知,在相同条件下,在⽔中的溶解度⼤于在⽔中的溶解度。
物理化学(上)期末试题四及参考答案⼀、填空题(每⼩题2分,共20分)1、系统处于热⼒学平衡状态时,必须同时满⾜、、、四个条件平衡。
2、同⼀个系统的U、H、A、G这四个热⼒学量,最⼤,最⼩。
3、补全热⼒学函数关系式:dG= + VdP ;(?G/?p)T = 。
4、理想⽓体与温度为T的⼤热源接触作等温膨胀,吸热Q,所做的功是变化到相同终态的最⼤功的20%,则系统的熵变为(⽤T和Q表⽰)。
5、等温等压下两种纯物质混合形成理想溶液,则△mix V 0,△mix H 0,△mix S 0,△mix G 0(填“>”或“<”或“=”)。
6、⾮理想⽓体的标准态是指:。
7、热分析法绘制相图时,常需画出不同组成混合物的温度-时间曲线,这种线称之为。
8、写出化学反应等温式:。
9、反应C(s)+O2(g)=CO2(g),2 CO(g) +O2(g)= 2CO2(g),C(s)+ 1/2 O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1Θ、K2Θ、K3Θ,这三个平衡常数之间的关系是K3Θ= 。
10、298K时有⼀仅能透过⽔的渗透膜将0.01mol/L和0.001mol/L的蔗糖溶液分开,欲使该体系达平衡,需在浓度为的溶液上⽅施加压⼒,该压⼒为Pa。
⼆、选择题(每⼩题2分,共30分)1、下列说法不符合近代化学的发展趋势与特点的是()(A)从单⼀学科到交叉学科(B)从宏观到微观(C)从平衡态研究到⾮平衡态研究(D)从表相到体相2、下列关于热⼒学⽅法的叙述,不正确的是()(A)热⼒学研究对象是⼤量分⼦的集合,所得的结论不适⽤于分⼦的个体⾏为。
(B)热⼒学可以解决怎样把⼀个变化的可能性变为现实性的问题(C)经典热⼒学不考虑物质的微观结构和反应机理(D)经典热⼒学不能解决⼀个具体变化所需要的时间3、下列参数中属于过程量的是()(A)H (B)U (C)W (D)V4、实际⽓体处于下列哪种情况时,其⾏为与理想⽓体接近()(A)⾼温⾼压(B)⾼温低压(C)低温⾼压(D)低温低压5、在⼀个刚性绝热容器内发⽣苯在氧⽓中燃烧的反应()(A) △U=0,△H<0,Q=0 (B) △U=0,△H>0,W=0(C) △U=0,△H=0,Q=0 (D) △U=0,△H=0,W=06、关于Joule-Thomson系数µJ-T,下列说法错误的是()(A)µJ-T是系统的强度性质(B)µJ-T<0,表⽰节流膨胀后⽓体的温度下降(C)常温下,⼤多数⽓体的µJ-T为正值,⽽H2和He的µJ-T为负值(D)理想⽓体的µJ-T = 07、⼯作在393K和293K的两个⼤热源间的卡诺热机,其效率约为()(A) 83%(B) 25%(C) 100%(D) 20%8、当10mol N2和20mol H2混合通过合成氨塔,反应⼀段时间后有5mol NH3⽣成。
物理化学题库及详解答案物理化学是一门结合物理学和化学的学科,它通过物理原理来解释化学现象,是化学领域中一个重要的分支。
以下是一些物理化学的题目以及相应的详解答案。
题目一:理想气体状态方程的应用题目内容:某理想气体在标准状态下的体积为22.4L,压力为1atm,求该气体在3atm压力下,体积变为多少?详解答案:根据理想气体状态方程 PV = nRT,其中P是压力,V是体积,n是摩尔数,R是理想气体常数,T是温度。
在标准状态下,P1 = 1atm,V1 = 22.4L,T1 = 273.15K。
假设气体摩尔数n和温度T不变,仅压力变化到P2 = 3atm。
将已知条件代入理想气体状态方程,得到:\[ P1V1 = nRT1 \]\[ P2V2 = nRT2 \]由于n和R是常数,且T1 = T2(温度不变),我们可以简化方程为:\[ \frac{P1}{P2} = \frac{V2}{V1} \]代入已知数值:\[ \frac{1}{3} = \frac{V2}{22.4} \]\[ V2 = \frac{1}{3} \times 22.4 = 7.46667L \]所以,在3atm的压力下,该气体的体积约为7.47L。
题目二:热力学第一定律的应用题目内容:1摩尔的单原子理想气体在等压过程中吸收了100J的热量,如果该过程的效率为40%,求该过程中气体对外做的功。
详解答案:热力学第一定律表明能量守恒,即ΔU = Q - W,其中ΔU是内能的变化,Q是吸收的热量,W是对外做的功。
对于单原子理想气体,内能仅与温度有关,且ΔU = nCvΔT,其中Cv 是摩尔定容热容,对于单原子理想气体,Cv = 3R/2(R是理想气体常数)。
由于效率η = W/Q,我们有:\[ W = ηQ \]\[ W = 0.4 \times 100J = 40J \]现在我们需要找到内能的变化。
由于过程是等压的,我们可以利用盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's law)PV = nRT,由于n和R是常数,我们可以简化为PΔV = ΔT。
第一章热力学第一定律选择题1.关于焓的性质, 下列说法中正确的是()(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓 (B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D。
因焓是状态函数。
2.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答案:D。
因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。
3.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是()(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A。
按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。
4.下面的说法符合热力学第一定律的是()(A) 在一完全绝热且边界为刚性的密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时, 系统所做的功与途径无关(D) 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中, 其内能的变化值与过程完成的方式无关答案:C。
因绝热时ΔU=Q+W=W。
(A)中无热交换、无体积功故ΔU=Q+W=0。
(B)在无功过程中ΔU=Q,说明始末态相同热有定值,并不说明内能的变化与过程有关。
(D)中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做的功显然是不同的,故ΔU亦是不同的。
这与内能为状态函数的性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
5.关于节流膨胀, 下列说法正确的是(A)节流膨胀是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统的内能变化(C)节流膨胀中系统的焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边的压力不断变化答案:B6.在实际气体的节流膨胀过程中,哪一组描述是正确的:(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答案:C。
化学专业《物理化学》上册期末考试试卷(2)(时间120分钟)一、单项选择题(每小题2分,共30分)1、下列对某物质临界点的描述,错误的是( )(A)液相摩尔体积与气相摩尔体积相等 (B)气化热为零(C)液相与气相的相界面消失 (D)气、液、固三相共存2、理想气体的分子运动论公式为213pV mNu =2121 ,µµµµ≠≠21 µµ≠1µ2µ2121 ,µµµµ=>2121 ,µµµ<<i n m $,式中u 是( )(A)分子平均运动速率 (B)最可几速率(C)分子运动最大速率 (D)根均方速率3、某单组分体系的V m (l)>V m (s),当压力升高时,其熔点将 ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不确定4、某气体进行不可逆循环过程的熵变为 ( )(A) ΔS 系 = 0 , ΔS 环 = 0 (B) ΔS 系 = 0 , ΔS 环 > 0 (C) ΔS 系 > 0 , ΔS 环 = 0 (D) ΔS 系 > 0 , ΔS 环 > 05、1mol 理想气体经一等温可逆压缩过程,则( ) (A) ΔG >ΔF (B) ΔG <ΔF (C)ΔG =ΔF (D)ΔG 与ΔF 无法进行比较6、下面有关统计热力学的描述,正确的是( )(A) 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 (B) 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 (C) 统计热力学是热力学的理论基础(D) 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科7、对于定位体系,N 个粒子分布方式D 所拥有微观状态数W D 为:( )(A) W D = N !πN i g i /N i !(B) W D = N !πg i Ni /Ni ! (C) W D = N !πg i Ni /Ni (D) W D = πg i Ni /Ni ! 8、苯(A)与甲苯(B)形成理想混合物,当把5mol 苯与5mol 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:( )(A) y A = 0.5(B) y A < 0.5 (C) y A > 0.5 (D) 无法确定9、下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律( )(A) N 2(B) O 2 (C) NO 2 (D) CO10、注脚“1”代表298K 、p θ 的O 2,注脚“2”代表298K 、2p θ 的H 2,那么( )(A) (B) 因为,与大小无法比较 µ(C) (D)11、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 = 312、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) 413、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14、化学反应体系在等温等压下发生∆ξ= 1 mol 反应,所引起体系吉布斯自由能的改变值Δr G m 的数值正好等于体系化学反应吉布斯自由能 (∂G /∂ξ)T ,p ,的条件是:( ) (A) 体系发生单位反应 (B) 反应达到平衡 (C) 反应物处于标准状态 (D) 无穷大体系中所发生的单位反应15、已知反应3O 2(g) = 2O 3(g) 在25℃时,Δr H =-280 J ⋅mol -1,则对该反应有利的条件是 ( )(A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压题号 一 二 三 四 五 六 七 八 得分得分得分评卷人复核人学院: 年级/班级: 姓名: 学号:装 订 线 内 不 要 答 题《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第1页 《物理化学》上册期末试卷本卷共 8 页第2页二、填空题(每空1分,共10分)1、在隔离体系中发生某剧烈的化学反应,使体系的温度及压力皆明显上升,则该体系的△H 0,△F 0。
《物理化学》2019-2020学年第一学期期末复习题一、判断题1.封闭系统和环境间没有温度差就无热传递。
(√)2. 隔离系统的热力学能是守恒的。
(√)3. 在隔离系统中发生某化学反应,使系统的温度明显升高,则该系统的△U > 0(×)4.298.15K时,氢气的标准摩尔燃烧焓与H2O(l)的标准摩尔生成焓量值上相等。
( √ )5.若一个过程是可逆过程,则该过程的每一步都是可逆过程。
(√ )6. 绝热过程Q =0,由于Q =ΔH,所以ΔH =0。
(×)7. 在一体积恒定的绝热箱中置一绝热隔板,将其分为左右两部分。
在两侧分别放入T、p皆不相同的同种气体。
现将隔板抽去并达到平衡,若以箱内全部气体为系统,则此混合过程的Q、W、△U都为零。
(√)8.反应N2(g)+O2(g) = 2NO (g) 的热效应为Δr H m,这就是N2(g)的燃烧热,也是NO (g) 生成热的2 倍。
(×) 9.隔离系统的熵是守恒的。
(×)10.理想气体绝热过程功的计算式为W = n C v,m (T2-T1),此式无论绝热过程是否可逆均适用。
(√ )11.凡是△S > 0的过程都是不可逆过程。
(×)12. △f HΘm(C,金刚石,298.15K)= 0(×)13.体系由平衡态A变到平衡态B,不可逆过程的熵变一定大于可逆过程的熵变。
( ×)。
14.熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加。
( ×)15.298K时,稳定态单质的标准摩尔熵为零。
(×)16. 偏摩尔量就是化学势。
(×)17.只有广度量才有偏摩尔量,强度量是不存在偏摩尔量的。
(√)18. 向溶剂中加入少量溶质一定会导致该溶剂沸点上升。
(×)19. 在一定温度下,p*B>p*A,由纯液态物质A和B形成理想液态混合物,当气—液两相达到平衡时,气相组成y B总是大于液相组成x B。
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)P4、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,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,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、水在时沸点为373K,汽化热为 kJ/mol(设汽化热不随温度变化);毕节学院的大气压约为 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。
得分评卷人二、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 V4、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、p5、对一化学反应,若知其△C p,m= ∑νB C p, m, B > 0,则该反应的()(A)△H随温度升高而增大(B)△H随温度升高而减少(C)△H大于零(D)△H小于零6、某气体的压缩因子Z> 1,表示该气体()(A)易于压缩(B)不易压缩(C)易于液化(D)不易液化7、下列说法错误的是()(A)热容的大小与系统所含物质的量有关(B)对于气体来说,其C p, m恒大于C V, m(C)对于任意系统,因为体积随温度升高可能减小,所以其C p,可能小于C V(D)对于体积不变的刚性容器中的系统,因为定容,所以有C V而没有C p值8、某可逆热机的高温热源为T2,低温热源为T1(1)若选用水蒸气为工作物质,其热机效率为ηW(2)若选用汽油为工作物质,其热机效率为ηO则下列关系正确的是:()(A)ηW >ηO (B)ηW<ηO(C)ηW=ηO (D)无法比较9、已知某温度下,∆f H mΘ(CO2)=- kJ/mol,∆c H mΘ(CO)=- kJ/mol,则∆f H mΘ(CO)为()(A)- kJ/mol (B) kJ/mol(C)- kJ/mol (D)- kJ/mol10、过饱和溶液中的溶质的化学势与纯溶质的化学势相比较,前者()(A) 大 (B) 小(C)与后者相等 (D)无法比较11、两支烧杯各有1kg水,向A杯中加入蔗糖,向B杯中加入 NaCl,两支烧杯在相同条件下按同样的速度降温,则()(A)A杯先结冰(B)B杯先结冰(C)两杯同时结冰(D)都不会结冰12、I2(s)与I2(g)平衡共存,系统自由度为()(A) 0 (B) 1(C) 2 (D) 313、化学反应等温式∆r G m=∆r G mΘ+RT lnQ,当选取不同标准态时()(A)∆r G m和Q的值都改变(B)∆r G m和Q的值都改变(C)∆r G m的值改变,Q不变 (D) ∆r G m不变,Q的值改变14、反应C(s)+O2(g)=CO2(g),2 CO(g) +O2(g)= 2CO2(g),C(s)+ 1/2 O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1Θ、K2Θ、K3Θ,这三个平衡常数之间的关系是()(A) K3Θ=K1ΘK2Θ (B) K3Θ= K1Θ/K2Θ(C) K3Θ= K1Θ/ (D) K3Θ=15、等温等压下,A和B组成的均相系统中,当改变浓度时A的偏摩尔体积增加,则B的偏摩尔体积将()(A) 增加 (B) 减小(C) 不变 (D) 随A和B的比例不同而不同三、解答题(计算过程必须有公式、代入数据后的式子、计算结果以及必要的文字说明;回答问题须简要说明理由。
三、计算1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。
求(1)该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度;(2)该溶液的凝固点降低值;(3)在大气压力下,该溶液的沸点升高值已知Kf =1。
86K mol–1Kg–1 , Kb =0。
513K mol–1Kg–1 ,△vapH0m=40662J mol–12、有理想气体反应2H2(g)+O2(g)=H2O(g),在2000K时,已知K0=1.55×1071、计算H2和O2分压各为1。
00×10 4 Pa,水蒸气分压为1。
00×105 Pa的混合气体中,进行上述反应的△rGm,并判断反应自发进行的方向。
2、当H2和O2分压仍然分别为1。
00×10 4Pa时。
欲使反应不能正向自发进行,水蒸气分压最少需多大?△rGm=-1。
6﹡105Jmol–1;正向自发;P(H2O)=1.24﹡107Pa.在真空的容器中放入固态的NH4HS,于250C下分解为NH3(g)与H2S(g),装订线平衡时容器内的压力为66.6kPa 。
(1)当放入NH4HS时容器中已有39。
99kPa 的 H2S(g),求平衡时容器内的压力;(2)容器中已有6。
666kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S(g),才能形成NH4HS固体。
1)77。
7kPa 2)P(H2S)大于166kPa。
4、已知250C时φ0(Fe3+/ Fe) =-0.036V,φ0(Fe3+/ Fe2+) =-0。
770V求250C时电极Fe2+|Fe的标准电极电势φ0(Fe2+/ Fe)。
答案:φ0(Fe2+/ Fe)= -0。
439V 5、0.01mol dm—3醋酸水溶液在250C时的摩尔电导率为1。
62×10-3S m2 mol–1,无限稀释时的摩尔电导率为39。
07×10-3S m2 mol–1计算(1)醋酸水溶液在250C,0。
01mol dm-3时的pH值。
第一章热力学第一定律选择题。
关于焓得性质, 下列说法中正确得就是()(A)焓就是系统内含得热能,所以常称它为热焓(B)焓就是能量, 它遵守热力学第一定律(C)系统得焓值等于内能加体积功(D) 焓得增量只与系统得始末态有关答案:D。
因焓就是状态函数。
.涉及焓得下列说法中正确得就是()(A)单质得焓值均等于零(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)化学反应中系统得焓变不一定大于内能变化答案:D.因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以瞧出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。
1.与物质得生成热有关得下列表述中不正确得就是()(A)标准状态下单质得生成热都规定为零(B)化合物得生成热一定不为零(C)很多物质得生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用得物质得标准生成热数据实际上都就是相对值答案:A。
按规定,标准态下最稳定单质得生成热为零。
2。
下面得说法符合热力学第一定律得就是()(A)在一完全绝热且边界为刚性得密闭容器中发生化学反应时,其内能一定变化(B) 在无功过程中, 内能变化等于过程热, 这表明内能增量不一定与热力学过程无关(C)封闭系统在指定得两个平衡态之间经历绝热变化时,系统所做得功与途径无关(D)气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中,其内能得变化值与过程完成得方式无关答案:C。
因绝热时ΔU=Q+W=W.(A)中无热交换、无体积功故ΔU=Q+W=0。
(B)在无功过程中ΔU=Q,说明始末态相同热有定值,并不说明内能得变化与过程有关。
(D)中若气体绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀所做得功显然就是不同得,故ΔU亦就是不同得。
这与内能为状态函数得性质并不矛盾,因从同一始态出发,经绝热可逆膨胀与绝热不可逆膨胀不可能到达同一终态。
.关于节流膨胀,下列说法正确得就是(A)节流膨胀就是绝热可逆过程(B)节流膨胀中系统得内能变化(C)节流膨胀中系统得焓值改变(D)节流过程中多孔塞两边得压力不断变化答案:B3。
物理化学期末考试练习题一、填空(4小题,共8分)1.25℃时H 2O(l)及H 2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-286 kJ·mol -1及-242 kJ·mol -1。
则水在25℃时的摩尔气化焓∆vap H m = 。
2.某化学反应在800 K 时加入催化剂后,其反应速率系(常)数增至500倍,如果指前因子(参量)不因加入催化剂而改变,则其活化能减少 。
3.弱电解质的解离度α与其摩尔电导率及无限稀释摩尔电导率之间的关系式为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
4.温度一定时,无限稀释电解质水溶液的摩尔电导率与其正、负离子电迁移率之间的关系为:Λ=++++∞---∞γνγνz F z F则无限稀释水溶液任一离子的摩尔电导率与电迁移率之间的关系为:Λ,+ = ,Λ, -=⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽。
二、单项选择(6小题,共12分)1.范德华方程中的压力修正项对V m 的关系为:( )。
A 、正比于V m 2 ;B 、正比于V m ;C 、正比于1/V m 2 ;D 、正比于1/V m 。
2.1 mol 单原子理想气体,由始态p 1 = 200 kPa ,T 1 = 273 K 沿着p V = 常数的途径可逆变化到终态压力为400 kPa ,则H 为:( )。
A 、 17.02 kJ ; B 、 -10.21 kJ ; C 、 - 17.02 kJ ; D 、 10.21 kJ 。
3.液态水在100℃及101.325 kPa 下汽化成水蒸气,则该过程的( )。
A 、∆H = 0;B 、∆S = 0;C 、∆A = 0;D 、∆G = 04.形成理想液态混合物过程的混合性质是:( )。
A 、mix ∆V=0 ,mix ∆H =0 , mix ∆S >0 , mix ∆G <0;B 、mix ∆V >0 ,mix ∆H <0, mix ∆S =0 , mix ∆G =0;C 、mix ∆V >0 ,mix ∆H >0 , mix ∆S <0 , mix ∆G >0;D 、mix ∆V <0 ,mix ∆H <0 , mix ∆S =0 , mix ∆G =0。
三、计算1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。
求(1)该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度;(2)该溶液的凝固点降低值;(3)在大气压力下,该溶液的沸点升高值已知Kf =1.86K mol–1Kg–1 , Kb =0.513K mol–1Kg–1 ,△vapH0m=40662J mol–12、有理想气体反应2H2(g)+O2(g)=H2O(g),在2000K时,已知K0=1.55×1071、计算H2和O2分压各为1.00×10 4 Pa,水蒸气分压为1.00×105 Pa的混合气体中,进行上述反应的△rGm,并判断反应自发进行的方向。
2、当H2和O2分压仍然分别为1.00×10 4 Pa时。
欲使反应不能正向自发进行,水蒸气分压最少需多大?△rGm=-1.6﹡105Jmol–1;正向自发;P(H2O)=1.24﹡107Pa。
装订线在真空的容器中放入固态的NH4HS,于250C 下分解为NH3(g)与H2S(g),平衡时容器内的压力为66.6kPa 。
(1)当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa 的 H2S(g),求平衡时容器内的压力;(2)容器中已有6.666kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S(g),才能形成NH4HS 固体。
1)77.7kPa 2)P(H2S)大于166kPa。
4、已知250C时φ0(Fe3+/ Fe) =-0.036V,φ0(Fe3+/ Fe2+) =-0.770V求250C时电极Fe2+|Fe的标准电极电势φ0(Fe2+/ Fe)。
答案: φ0(Fe2+/ Fe)= -0.439V5、0.01mol dm-3醋酸水溶液在250C时的摩尔电导率为1.62×10-3S m2 mol–1,无限稀释时的摩尔电导率为39.07×10-3S m2 mol–1计算(1)醋酸水溶液在250C,0.01mol dm-3时的pH值。
(2)250C,0.001mol dm-3 醋酸水溶液的摩尔电导率和pH值。
答案:(1)pH=3.38;(2)摩尔电导率=0.520×10-3S m2 mol–1 pH=2.886、溴乙烷分解反应的活化能为229.3KJ mol –1,650K时的速率常数k=2.14×10-4S-1,求:(1)该反应在679K条件下完成80%所需时间。
(2)该反应在679K时的半衰期。
答案: k=1.31×10-3S-1;t=1.23×103S, t1/2=529S。
7、环氧乙烷在3800C时的反应是一级反应,其半衰期为363min,反应的活化能为217.57KJ mol–1,欲使该反应在15min內完成75%,问将反应温度应控制在多少度。
答案: K1=1.91*10–3 min–1 ,K2=9.24*10–2 min–1T 2=723.2K t1/2=7.5 min8、250C时,电池(Pt)H2(1P0)|HCl (b=0.1molKg–1)|AgCl-Ag(s),其电池动势E=0.3524V,求该HCl溶液中的离子平均活度系数r±。
(φ0Ag/ AgCl =0.2224V)答案: r±=0.7969、250C时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41*10-4 S m-1。
已知同温下配制此溶液所用的水的电导率为1.60*10-4 S m-1,银离子的极限摩尔电导率为61.92*10-4 S m2 mol–1, 氯离子的极限摩尔电导率为76.34*10-4 S m2 mol–1 。
计算250C时氯化银的溶解度和溶度积。
c=0.01309mol/m3;Ksp=(0.01309 mol/m3)210、200C时HCl溶于苯中达平衡。
气相中HCl的分压为101.325KPa时,溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。
已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa,若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa,求100g苯中溶解多少克HCl,11、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa,气化热为2260Jg–1 。
试求:(1)水在950C 时饱和蒸气压;(2)水在110 .00KPa 时的沸点。
12、800C 时纯苯的蒸气压为100KPa ,纯甲苯的蒸气压为38.7KPa 。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,800C 时气相中苯的摩尔分数y (苯)=0.300,求液相中苯和甲苯的摩尔分数。
答案: x (苯)=0.142,x (甲苯)=0.858。
13、已知醋酸酐的分解反应为一级反应,其速度常数K (S-1 )与温度T(K)具有关系式 ,Tk 110537.70414.12lg 3⨯-=试问(1)欲使此反应在10分钟内转化率达到90%温度应控制多少度?(2)求该温度下的速度常数K(S-1 )。
(3)求该温度下的半衰期。
(4)求该反应的活化能。
答案: (1)T=522K(2)K=3.84×10-3S–1(3)t1/2=182S(4)Ea=144.3KJ mol–11.14、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。
今有该有机酸5g溶于100cm3 水中形成的溶液。
(1)若用40 cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于乙醚)求水中还剩下多少有机酸?(2)将40 cm3乙醚分为两份,每次用20 cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下多少有机酸?答案:(1) W1=2.5g;(2)W2=2.25g。
15、(9分)250C时,电池:Ag| AgCl(s)|HCl(b)| Cl2(g,100KPa)|Pt的电动势E=1.136V,电动势温度系数(əE/əT)P=-5.95×10-4V K-1。
电池反应为: Ag+ 1/2 Cl2(g,100KPa)= AgCl (s)计算250C时该反应的△rHm、△rSm、△rGm,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr.m。
装订线16、某金属钚的同位素进行β放射,14d后,同位素活性下降了6.85%。
试求该同位素的:(1) 蜕变常数,(2) 半衰期,(3) 分解掉90%所需时间。
17、乙烷可按下式脱氢:CH3CH3(g)═CH2CH2(g)+H2(g)(设反应的△rCp=0)试计算(1)在标准压力及298K时,求该反应的△rH0m;△rG0m;△rS0m;K0(298K);(2)在标准压力及1000K时,求该反应的K0(2000K);乙烷的平衡转化率是多少?热力学数据(298K):△fH0m/( KJmol–1) △fG0m/(KJmol–1)S0m/( JK–1mol–1)CH3CH3 -84.67 -32.886 229.49(g)CH2CH2(g)52.292 68.178 219.45H2 (g) 0 0 130.587△rH0m=136.96 KJmol–1;△rG0m=101.06 KJmol–1;△rS0m=120.55 JK–1mol–1。
K0(298K)=1.93﹡10-18;K0(2000K)=0.138;α=34.9%18、(11分)一般化学反应的活化能在40~400kJ mol-1范围内,多数在50~250 kJ mol-1之间(1)若活化能为100 kJ mol-1,试估算温度由300K上升10K、由400K上升10K时,速率常数k各增至多少倍。
设指前因子A相同。
(2)若活化能为150 kJ mol-1,作同样的计算。
(3)将计算结果加以对比,并说明原因。
(1)、K310K/ K300K =3.64;K410K/ K400K =2.08;(2)、K310K/ K300K =6.96;K410K/ K400K =3.00;(3)、lnk与T2成反比;活化能高的反应对温度更敏感一些19、(10分)250C时有两种溶液(1):a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=1.0;(2):a(Sn2+)=1.0, a(Pb2+)=0.1,当将金属Pb 放入溶液时,能否从溶液中置换出金属Sn。
已知φ0(Sn 2+| Sn)=-0.136V, φ0(Pb2+| Pb)=-0.126V。
△rGm>0,不可以;△rGm<0,可以。
20、(17分)固态氨的饱和蒸气压为:lnP=–3754/T + 27.92液态氨的饱和蒸气压为:lnP=–3063/T + 24.38其中P的单位是Pa,试求:(1)氨的三相点的温度和压强;(2)三相点时的升华热、蒸发热、熔化热是多少?(1)、△subHm =31.2KJmol–1;△vapHm =25.47KJmol–1;△fusHm =5.75KJmol–1;(2)、P=5934Pa, T=195.2K。
21、(18分)电池Pt|H2(101.325kPa)|HCl(0.1molkg-1)|Hg2Cl2(s)|Hg)电动势E与温度T的关系为E/V=0.0694+1.881×10-3T/K-2.9×10-6 (T/K)2(1)写出电池反应(2)计算250C时该反应的△rHm、△rSm、△rGm,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr.m。
△rHm=-31.57KJmol–1;△rGm=-35.93KJmol–1;△rSm=14.64 JK–1mol–1。
Qr.m=4.365KJmol–1;22、(18分)在1000C 下,下列反应的K θ=8.1×10-9,△rS θ=125.6JK –1 mol –1,计算:COCl2(g)=CO (g)+Cl2(g)(1) 1000C,总压为200KPa 时COCl2的解离度;(2) 1000C 下上述反应的△rHm θ(3) 总压为200KPa ,COCl2解离度为0.1%时的温度。
设△rCpm θ=0。
6.37×10-5,105 KJmol –1;446K ; 装 订 线23、(10分)将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中,并按下式分解:NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)在20.80C达到平衡时,容器内压力为8.825 KPa。
在另一次实验中,温度不变,先通入氨气,使氨的起始压力为12.443 KPa,再加入氨基甲酸铵使之分解。
若平衡时尚有过量固体氨基甲酸铵存在,求平衡时各气体的分压及总压。
答案: P(CO2)=0.554KPa;P(NH3)=13.551KPa;P(总)=14.105KPa;。