华南理工大学期末考试物理化学试卷2006年试卷B附答案__2_
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,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《物理化学》试卷B1. 考前请将密封线内各项信息填写清楚;所有答案请直接答在试卷上(或答题纸上);.考试形式:闭卷;1.6分,共16分)1)今有AX、BX和CY三种离子化合物,离子半径分别为:r X =0.181nm,rY=0.130nm,rA=0.095nm,rB=0.169nm,rC=0.034nm。
这三种化合物的阳离子配位数大小顺序排列是():(A)BX>AX>CY (B)AX>CY>BX(C)BX>CY>AX (D)CY>BX>AX2)下列硅酸盐矿物。
属于链状结构的是():(A)镁橄榄石Mg2[SiO4] (B)顽火辉石Mg2[Si2O6](C)绿柱石Be3Al2[Si6O18] (D)叶腊石Al2[Si4O10](OH)23)斜长石是由钠长石和钙长石所形成的完全互溶固溶体。
欲测定斜长石的性):(A)单一物质(B)混合物质(C)钠长石和钙长石两者的加和性(D)钠长石或钙长石单一物质4)在Al2O3中掺加0.5%(mol)的NiO和0.02%(mol)的Cr2O3所制备的金黄色人经分析认为是形成了置换型固溶体,此人造黄玉的化学式可写成():(A)Al1.996Ni0.005Cr0.0002O2.9975(B)Al1.996Ni0.005Cr0.0002O3(C)Al1.9948Ni0.005Cr0.0002O3(D)Al1.9948Ni0.005Cr0.0002O2.99755)尖晶石(MgAl2O4)型晶体中,O2-作面心立方最紧密堆积,Mg2+填入():(A)四面体空隙的半数(B)四面体空隙的八分之一(C)八面体空隙的半数(D)八面体空隙的八分之一(6)若有一个变价金属氧化物MO,在还原气氛下形成阴离子缺位型非计量化合物,金属原子数和氧原子数之比为:M:O=1.1:1,则其化学式为():(A)M1.1O (B)MO0.89(C)MO0.91(D)MO1.1(7)能单独形成玻璃的氧化物,其单键强度为():(A)小于250KJ/mol (B)250~335KJ/mol(C)大于335KJ/mol (D)大于350KJ/mol(8)对于一般的玻璃网络中间体,其阳离子电负性值范围为():(A)大于2.1 (B)1.8~2.1(C)1.5~1.8 (D)0.7~1.7(9)在氧离子立方密堆中,若一半八面体空隙均填充一种阳离子,则该阳离子的价态为():(A)+1价(B)+2价(C)+3价(D)+4价(10)某晶面与各轴的截距分别是2a、3b和6c,则其晶面指数为():(A)(236)(B)(123)(C)(632)(D)(321)二、回答下列问题(共24分)1、电冰箱能致冷。
诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《 物理化学 》(64学时)试卷(B)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。
题 号 一二 三总分1 2345612得 分 评卷人一、选择题(10题,每题2分,共20分)1. 一定量的理想气体从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V 1,V 2,则: ( )(A) V 1> V 2 (B) V 1< V 2 (C) V 1= V 2 (D) 无法确定2. 理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中体系的熵变∆S 系及环境的熵变∆S 环应为: ( )(A) ∆S 系>0,∆S 环=0 (B) ∆S 系<0,∆S 环=0 (C) ∆S 系>0,∆S 环<0 (D) ∆S 系<0,∆S 环>03. 冬季建筑施工中,为了保证施工质量,通常在浇注混凝土时加入少量盐类,其主要作用是( )(A) 吸收混凝土中的水分 (B) 防止建筑物被腐蚀 (C) 增加混凝土的强度 (D) 降低混凝土的固化温度4. 某温度时,反应2NO 2(g) = N 2O 4(g) 的K ∃=8,则当p (NO 2)=100 kPa, p (N 2O 4)=200 kPa 时,反应将( )(A) 向生成N 2O 4方向进行 (B) 向生成NO 2方向进行 (C) 反应恰好达到平衡 (D) 不能判断其进行的方向5. 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_____________ ________名 学号学院 专业 班上编号( 密 封 线 内 不 答 题 ) …………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………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? ( )(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6. 电池反应达平衡时,电池的电动势E 有( )(A) E >0 (B) E <0 (C) E = E ∃ (D) E =07. 在一个绝热的刚壁容器中,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( )(A) Q >O ,W <0,△U <O (B) Q =0,W =0,△U =0 (C) Q =0,W <0,△U <0 (D) Q >0,W =0,△U >08. 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.对某基元反应 A+2B →3D ,用A 、B 、D 的浓度变化表示的反应速率常数分别为 k A 、k B 、k D ,它们之间的关系为( )(A) k A =k B =k D (B) k A =2k B =3k D (C) k A =(1/2)k B =(1/3)k D (D) (1/2)k A =k B =(2/3)k D 10.某反应速率系数与各基元反应速率系数的关系为2/1412)2/(k k k k =,则该反应的表观活化能E a 与各基元反应活化能的关系是: ( )(A) E a =E 2+(1/2)E 1-E 4 (B) E a =E 2+(1/2)(E 1-E 4) (C) E a =E 2+ (E 1-E 4)1/2(D) E a =E 2+E 1-E 4二、计算题(6题,共65分)1. 甲醇在101.325kPa 下的沸点为64.65℃,在此条件下的摩尔蒸发焓△vap H m = 35.32 kJ mol -1。
,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学期末考试《物理化学》(48、56、64学时)试卷(B)1. 考前请将密封线内填写清楚;2. 所有答案请直接答在试卷上;3.考试形式:闭卷;选择题.(每题2分,10题共20分)1. 已知反应CO(g)+1/2O2(g) →CO2(g) 的焓变为△H,下列说法中何者是不正确?A. △H是CO2(g) 的生成焓B. △H是CO(g)的燃烧焓C. △H是负值D. △H与反应△U的数值不等2. 室温下,10 p O-的理想气体绝热节流膨胀至5p O-的过程有:(1) W < 0 ;(2) T1> T2;(3) Q = 0 ;(4) △S > 0A. (3)、(4)B. (2)、(3)C. (1)、(3)D. (1)、(2)3. 反应N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 可视为理想气体间反应,在反应达平衡后,若维持系A. K pθ不变,平衡时N2和H2的量将增加,而NH3的量减少B. K pθ不变,且N2,H2,NH3的量均不变C. K pθ不变,平衡时N2和H2的量将减少,而NH3的量增加D. K pθ 增加,平衡时N2和H2的量将减少,NH3的量增加4. 298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为k A和k B,且知k A>k B,A和B压力相同时,在该溶剂中所溶解的量是( )A. A的量大于B的量B. A的量小于B的量C. A的量等于B的量 C. A的量与B的量无法比较5. NH4HS(s) 和任意量的NH3(g) 及H2S(g) 达平衡时有( )A. C = 2,P = 2,F = 2;B. C = 1,P = 2,F = 1;C. C = 2,P = 3,F = 2;D. C = 3,P = 2,F = 3;6. 下列纯物质两相平衡有关的描述,不正确的是( )A.沸点将随压力增加而升高B. 熔点将随压力增加而升高C.蒸气压将随温度升高而加大D. 升华温度将随压力增大而升高7. 同一温度、压力下,一定量某纯物质的熵值______________ 。
物理化学上学期试卷(应用化学专业上学期用)校名:华南理工大学系名:专业:得分:班级:本班排序号:姓名:日期:年月日一、选择题( 共10题20分)1. 2 分(2435)2435CuSO4与水可生成CuSO4ּH2O,CuSO4ּ3H2O,CuSO4⋅5H2O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2. 2 分(1192)1192用130℃的水蒸气(蒸气压为 2.7p∃)与1200℃的焦炭反应生成水煤气:C+H2O−−→CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉70%,问反应后混合气体中CO的分压为多少?设总压2.7p∃不变。
( )(A) 0.72p∃(B) 1.11p∃(C) 2.31p∃(D) 1.72p∃3. 2 分(0485)0485氧气的燃烧热应为何值? ( )(A) 大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 不确定4. 2 分(1513)1513气体CO和N2有相近的转动惯量和相对分子摩尔质量,在相同温度和压力时,两者平动和转动熵的大小为:( )(A) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(B) S t,m(CO)>S t,m(N2), S r,m(CO)>S r,m(N2)(C) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)<S r,m(N2)(D) S t,m(CO)=S t,m(N2), S r,m(CO)=S r,m(N2)5. 2 分(2392)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= 26. 2 分(0422)0422已知:Zn(s)+(1/2)O2−−→ZnO Δc H m=351.5 kJ·mol-1Hg(l)+(1/2)O2−−→HgO Δc H m= 90.8 kJ·mol-1因此Zn+HgO−−→ZnO+Hg 的Δr H m是:( )(A) 442.2 kJ·mol-1(B) 260.7 kJ·mol-1(C) -62.3 kJ·mol-1(D) -442.2 kJ·mol-17. 2 分(2329)2329相律在下列体系中何者不适用?( )(A)NaCl水溶液(B)NaCl饱和水溶液(C)NaCl过饱和水溶液(D)NaCl水溶液与纯水达渗透平衡8. 2 分(0111)0111一可逆热机与另一不可逆热机在其他条件都相同时,燃烧等量的燃料,则可逆热机牵引的列车行走的距离: ( )(A) 较长(B) 较短(C) 一样(D) 不一定9. 2 分(0008)0008(1) 体系的同一状态能否具有不同的体积?(2) 体系的不同状态能否具有相同的体积?(3) 体系的状态改变了,是否其所有的状态函数都要发生变化?(4) 体系的某一状态函数改变了,是否其状态必定发生变化?*. 2 分(0157)0157下述哪一种说法错误? ( )(A) 焓是定义的一种具有能量量纲的热力学量(B) 只有在某些特定条件下,焓变ΔH才与体系吸热相等(C) 焓是状态函数(D) 焓是体系能与环境能进行热交换的能量二、填空题( 共5题10分)11. 2 分(2438)2438含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为 ,相数为 ,自由度数为。
12. 2 分(0021)0021热力学封闭体系与环境之间的界面所起的作用为:(1) ;(2) 。
13. 2 分(1448)1448N2的转动常数B=h/(82πI)=5.96⨯1010 s-1,计算T→∞时, J=1和J=0能级上粒子数之比N1/N0= 。
14. 2 分(2553)2553三相点是。
15. 2 分(0387)0387300 K时,将2 mol Zn片溶于过量的稀硫酸中,若反应在敞口容器中进行时放热Q p,在封闭刚性容器中进行时放热Q V,则Q V -Q p= _______ J。
三、计算题( 共4题55分)16. 15 分(1104)1104某气体状态方程为pV = n(RT + Bp),始态为p1T1,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2,试求该过程的Q,W及气体的ΔU,ΔH,ΔF,ΔG,ΔS。
17. 15 分(1530)1530水和二氧化碳分子各有几个转动和振动自由度?写出室温下这两种分子的配分函数。
在求算这些配分函数时,我们需要哪些有关H2O和CO分子的数据?18. 15 分(2271)22710.645 g 萘(C 10H 8)溶于43.25 g 二氧杂环己烷[(CH 2)4O 2的正常沸点为100.8°C]时,沸点升高0.364°C ,当0.784 g 联苯酰[(C 6H 5CO)2]溶于45.75 g 二氧杂环己烷时沸点升高0.255°C ,计算:(1)沸点升高常数K b ;(2)二氧杂环己烷的摩尔汽化热;(3)联苯酰的摩尔质量。
19. 10 分 (0871) 0871一绝热恒容箱被绝热隔板分为左、右两部分,分别充以理想气体 A,B ,起始状态如下图所示。
已知 C V ,A = 1.5R ,C V ,B = 2.5R 。
抽去绝热隔板当体系达平衡时,求混合过程中体系的ΔS 。
四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 20. 5 分 (2415) 2415一个平衡体系如图所示,其中半透膜 aa ' 只能允许 O 2(g )通过,bb ' 既不允许O 2(g ),N 2(g ) 通过,也不允许 H 2O (g ) 通过。
(1) 体系的组分数为几 ? (2) 体系有几相? 并指出相态;(3) 写出所有平衡条件; (4) 求体系的自由度数。
21. 5 分 (1958)1958请给出下列公式使用条件:(1)mix B B Bln S R n x ∆=-∑(2)A A ,m ln /x pV R T -= (3)B γ=p B /(p B *x B )(4)()()A A B B ln ln ln ln T T p x p x ∂∂∂∂=22. 5 分 (1133)1133对只做膨胀功的封闭体系,求证: (∂U /∂V )T =T (∂p /∂T )V -p答案一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (2435)2435[答] (B) (2分) 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2. 2 分 (1192)1192[答] (B) (2分)3. 2 分 (0485)0485[答] (C)4. 2 分 (1513)1513[答] A (2分) 因对CO, σ=1 对N 2, σ=25. 2 分 (2392)2392[答] (C) S = 4 C = S - R - R ' = 4 - 1 - 2 = 1 f *= C + 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 06. 2 分 (0422)0422[答] (B) (2分)7. 2 分 (2329)2329答:(C) (2分)0111[答] (A) (2分)9. 2 分(0008)0008[答] (1) 不能(2) 可以(3) 不一定(4) 一定*. 2 分(0157)0157[答] (D)二、填空题( 共5题10分)11. 2 分(2438)2438[答] 3 (0.5分)2 (0.5分)4 (1分)因为对于渗透平衡,相律应为f=C-Φ+312. 2 分(0021)0021[答] 1、隔开体系与环境;2、体系与环境之间功和热的传递必须通过界面进行。
(2分)13. 2 分(1448)1448[答] N1/N0=3exp(-ε1/kT)/exp(-ε0/kT)=3exp(-2Bh/kT)=3exp[-5.723/(T/K)] (1分) T→∞时, N1/N0=3 (1分)14. 2 分(2553)2553答:固、液、气三态可以平衡共存时的温度和压力(2分)15. 2 分(0387)0387[答] Q V -Q p=-ΔnRT= -4988 J三、计算题( 共4题55分)1104[答] Q = 0 , W = 0 , ΔU = 0 (3分) (∂U /∂V )T = T (∂p /∂T )V -p = 0 d U = C V d T + (∂U /∂V )T d V = C V d T = 0 温度不变 ΔH =ΔU +Δ(pV ) = n B(p 2- p 1) (5分) ΔS y S S =⎰-21p p (∂V /∂T )p d p = nR ln(p 1/p 2)Δsurr S = -Q /T = 0 Δiso S = nR ln(p 1/p 2)(3分)ΔF =ΔU -T ΔS = -nRT 1ln(p 1/p 2) (2分) ΔG =ΔH -T ΔS = n B(p 2-p 1)-nRT 1ln(p 1/p 2) (2分)17. 15 分 (1530) 1530答:H 2O 是非线型多原子分子,三个平动,三个转动,3n -6=3个一维简谐振动, 在室温下振动不开放 (2分) ])()π8(π][)π2([32/12/322/32r t OH2σh I I I kT hmkT V q q q C B A =⋅= (2分)需知道OH 2M=18 , H 2O 分子中O —H 键长=0.97oA ,键角H —O —H=105°,对称数σ=2, (2分) CO 2是线型多原子分子,三个平动,两个转动,四个振动 (2分) ]π8][)π2([222/32r t CO 2σh IkT hmkT V q q q =⋅= (3分)需知道2COM=44 , CO 2分子中C —O 键长=1.15±0.02oA ,对称数σ=2 (2分)18. 15 分 (2271) 2271[答] (1)1ABB kgmol 1165.0/)(-⋅==W M W m 萘1B b b m o l K kg 124.3/-⋅⋅=∆=m T K (5分)(2)mvap A2b b )(H M T R K ∆=*1bA2b m v a pm o l kJ 75.32)(-*⋅==∆K MT R H (5分)(3)联苯酰B '的质量摩尔浓度为 bb A B B B/ K T W M W m '''''∆==9.209b A b B B =∆=''''T W K W M(5分)19. 10 分 (0871)0871[答] V A = n A RT A /p A = 0.02462 m 3,V B = n B RT B /p B = 0.06564 m 3V = V A + V B = 0.9026 m 3 Q = 0 , W = 0 , ΔU = 0 (2分) 由 n A C V ,A (T - T A ) + n B C V ,B (T - T B ) = 0解得 T = 376.9 K (3分) ΔS = ΔS A + ΔS B = [n A R ln(V /V A ) + n A C V ,A ln(T /T A )]+ [n B R ln(V /V B ) + n B C V ,B ln(T /T B )] = 16.72 J·K -1 (5分)四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 20. 5 分 (2415)2415[答] (1) C = 6 - 1 = 5 (1分) (2) 共有六相 Ca(s) , CaO(s) , O 2(g) O 2(g) + HCl(g) 混合气 , H 2O(g) + N 2(g) 混合气 , H 2O (l) (1分) (3) 化学平衡 Ca(s) + (1/2) O 2(g) = CaO(s) 相平衡 H 2O(l) = H 2O(g) 浓度 p (O 2),左= p (O 2),右 (2分) 温度 T1=T2=T3=T (4) f = C -Φ+ 4 = 5 - 6 + 4 = 3 (1分)21. 5 分 (1958)1958[答] (1)理想溶液等温混合过程,理想气体等温混合,且混合前每种气体单独存在时的压力与混合后的总压力都相等。