物理化学(1)B试题答案(化工08,应化08)
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《物理化学》试卷A一、选择题 ( 每题2分,共20分 )1、对于理想气体的内能有下述四种理解:(1) 状态一定,内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是: ( )(A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3)2、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) 273.15 K,p∃下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体3、某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,问W T和W A的关系如何? ( )(A) W T>W A (B) W T <W A(C) W T =W A (D) W T和W A无确定关系4、关于偏摩尔量,下面的叙述中不正确的是:()(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量,而且都不等于其摩尔量(C) 除偏摩尔吉布斯自由能外,其他偏摩尔量都不等于化学势(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯-杜亥姆关系式5、某体系存在 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质,相互建立了下述三个平衡: H2O(g) + C(s) =H2(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)= H2O(g) + CO(g)CO2(g) + C(s)= 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=46、已知反应3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时,Δr Hm$=-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7、298标K,当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时,其电导率k和摩尔电导率Λm将: ( )(A) k减小 , Λm增加 (B) k增加 , Λm增加 (C) k减小 , Λm减小 (D) k增加 , Λm减小8、对于亲水性固体表面,其表面张力间的关系是: ( )(A) γ固-水 > γ固-空气 (B) γ固-水 < γ固-空气 (C) γ固-水 = γ固-空气 (D) 不能确定其液固间的接触角θ值为: ( )(A) θ> 90° (B) θ= 90°(C) θ= 180° (D) θ< 90°9、已知E Cl-Cl = 243 kJ/mol,E H-H= 436 kJ·mol-1,用光照引发下面反应:H2+ Cl2 → 2HCl所用光的波长约为:( h=6.626×10-34 J·s C=2.998×10 8m·s-1) ( )(A) 4.92×10-4 m (B) 4.92×10-7 m (C) 2.74×10-7 m (D) 1.76×10-7 m10、对于 AgI 的水溶胶,当以 KI 为稳定剂时,其结构式可以写成:[(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+,则被称为胶粒的是指: ( )(A) (AgI)m·n I-(B) (AgI)m(C) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+(D) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-二、填空题 (每题2分,共10分 )《物理化学》试卷A第 1 页共 18 页《物理化学》试卷A 第 2 页 共 18 页1、 1kg 水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质:葡萄糖, NaCl, CaCl 2和乙醇溶液。
第 1页 共 2页西北第二民族学院试卷(答案)说明:学生可带热力学公式表和计算器一、选择题(每空一分,共20分)1.隔离系统理想气体由状态1自由膨胀至状态2,作为该过程自发性判据的量是( 2 )。
⑴ △A ⑵ △S ⑶ △G ⑷ △U 2.影响化学反应标准平衡常数数值的因素为( 2 )。
⑴ 浓度 ⑵ 温度 ⑶ 压力 ⑷ 惰性气体 3.一定温度下,将纯NH 4HS(s)置于抽空的容器中,NH 4HS(s)发生分解, NH 4HS(s)=NH 3(g)+H 2S(g),测得平衡时系统总压为p $,则标准平衡常数为( 3 )。
⑴ 12()4p $ ⑵14p $ ⑶ 14 ⑷12()2p $ 4.物质A 和B 形成低恒沸混合物E ,已知纯A 的沸点小于纯B 的沸点,若将任意比例的A+B 混合物在一精馏塔中精馏,在塔顶的馏出物质是( 3 )。
⑴ 纯A ⑵ 纯B ⑶ 低恒沸混合物 ⑷ 都有可能 5.在.αβ相中含A 、B 两种物质,当达平衡时,正确的是( 2 )。
⑴A B ααμμ= ⑵A A αβμμ= ⑶A B αβμμ= ⑷A B ββμμ=6.碘2I ()s 在指定温度的饱和蒸气压下升华为碘蒸气2I (g),此过程的Q ( 1 );W ( 3 ); △U ( 1 ); △H ( 1 ); △S ( 1 ); △G ( 2 )。
⑴ > 0 ⑵ = 0 ⑶ < 0 ⑷ 不能确定7.在101.325kPa 的大气压下,将蔗糖在水中的稀溶液缓慢地降温,首先析出的为纯水,相 对纯水而言,加入蔗糖将出现:蒸汽压( 2 );沸点( 1 );凝固点( 2 )。
⑴ 升高 ⑵ 降低 ⑶ 不变 ⑷ 无一定变化规律 8.在封闭系统内发生的任何绝热过程的△S ( 4 )。
⑴ > 0 ⑵ < 0 ⑶ = 0 ⑷ ≥ 0 9.一定量的理想气体绝热下向真空膨胀,△S ( 1 );△U ( 3 );△H ( 3 ) ;Q ( 3 ) W ( 3 ) 。
物理化学练习(多组分体系)2010.5一、选择题1. 598.15 K 时,与汞的摩尔分数为 0.497 的汞齐呈平衡的气相中,汞的蒸气压为纯汞在该温度下的饱和蒸气压的 43.3%,汞在该汞齐的活度系数γHg 为: ( B )(A) 1.15 (B) 0.87(C) 0.50 (D) 0.43 γ(Hg) = a (Hg)/x (Hg) = (p /p *)/x (Hg) = 0.872. 下述体系中的组分B ,选择假想标准态的是 ( B )(A )混合理想气体中的组分B(B )混合非理想气体中的组分B(C )理想溶液中的组分B(D )稀溶液中的溶剂3. 盐碱地的农作物长势不良,甚至枯萎,其主要原因是什么? ( D )(A) 天气太热 (B) 很少下雨(C) 肥料不足 (D) 水分从植物向土壤倒流4. (1) 冬季建筑施工中,为了保证施工质量,常在浇注混凝土时加入少量盐类,其主要作用是? ( C )(A) 增加混凝土的强度 (B) 防止建筑物被腐蚀(C) 降低混凝土的固化温度 (D) 吸收混凝土中的水份(2) 为达到上述目的,选用下列几种盐中的哪一种比较理想? ( C )(A) NaCl (B) NH 4Cl(C) CaCl 2 (D) KCl5. 根据理想稀溶液中溶质和溶剂的化学势公式: μB = μB *(T ,p ) + RT ln x B , μA = μA *(T ,p ) + RT ln x A下面叙述中不正确的是: ( D )(A) μA *(T ,p ) 是纯溶剂在所处 T , p 时的化学势(B) μB *(T ,p ) 是 x B = 1,且仍服从亨利定律的假想状态的化学势,而不是纯溶质的化学势(C) 当溶质的浓度用不同方法(如 x B , m B , c B )表示时,μB *(T ,p )不同,但μB 不变(D) μA *(T ,p ) 只与 T , p 及溶剂的性质有关, μB *(T ,p ) 只与 T , p 及溶质的性质有关 因为 *B μ(T ,p ) =B μ(T ) + RT ln(k B /p ) 亨利常数 k B 与溶质和溶剂的性质都有关,所以*B μ(T ,p ) 也与溶质和溶剂的性质有关。
物理化学B考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪种物质的摩尔质量最大?A. 氢气(H2)B. 氧气(O2)C. 氮气(N2)D. 二氧化碳(CO2)答案:D2. 根据理想气体定律,当温度不变时,气体的压强与体积成什么关系?A. 正比B. 反比C. 无关D. 先正比后反比答案:B3. 热力学第一定律表明能量守恒,其表达式为:A. ΔU = Q + WB. ΔH = Q - WC. ΔG = Q + WD. ΔS = Q/T答案:A4. 以下哪种物质在室温下是液体?A. 氦气(He)B. 氮气(N2)C. 水(H2O)D. 二氧化碳(CO2)答案:C5. 根据范德华方程,实际气体与理想气体的主要区别在于:A. 分子间存在相互作用力B. 分子体积可以忽略不计C. 分子间没有相互作用力D. 分子体积不可忽略答案:A二、填空题(每题3分,共15分)1. 阿伏伽德罗常数的值约为 ________ mol^-1。
答案:6.022 x 10^232. 1摩尔理想气体在标准大气压下的体积为 ________ L。
答案:22.43. 热力学第二定律表明,不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化,这被称为 ________。
答案:开尔文表述4. 物质的三相点是指 ________、 ________ 和 ________ 共存的一个特定温度和压强。
答案:固态、液态、气态5. 根据吉布斯自由能的定义,当ΔG < 0时,反应是 ________。
答案:自发的三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述熵的概念及其物理意义。
答案:熵是描述系统无序程度的物理量。
在热力学中,熵的增加表示系统从有序状态向无序状态的自发转变。
熵的物理意义在于它衡量了系统内部微观状态的多样性,以及系统与环境之间能量分布的均匀程度。
2. 什么是化学势?它在相平衡中的作用是什么?答案:化学势是描述在恒温恒压下,系统增加一个粒子时自由能变化的物理量。
2010 ─ 2011 学年 第 1 学期 《物理化学B 》课程考试试卷( A 卷)注意:1、本试卷共 4 页; 2、考试时间:120分钟3、姓名、学号必须写在指定地方4、专业:09级食科和农资专业一、选择题(每小题 2 分,共 24 分)1. 关于循环过程,下列表述正确的是( )。
A. 可逆过程一定是循环过程B. 循环过程不一定是可逆过程C. 循环过程⎰=δ0QD. 对理想气体⎰≠0dT C V 2. 下述化学势的公式中,不正确的是( )。
A. B C n n p T B n G ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂,, B. BC n n p S B n H ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, C. B C n n ,p ,T Bn A ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D. BC n n V S B n U ≠⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂,, 3. 在相图上,当系统处于下列哪一点时,只存在一个相( )。
A. 恒沸点B. 熔点C. 临界点D. 低共熔点 4. 单原子分子理想气体的C V , m =23R ,温度由T 1变到T 2时,等压过程系统的熵变 ΔS p 与等容过程熵变ΔS V 之比是( )。
A. 1 : 1B. 2 : 1C. 3 : 5D. 5 : 35. 298 K ,当 H 2SO 4溶液的浓度从 0.01 mol·kg -1增加到 0.1 mol·kg -1时,其电导率 k 和摩尔电导率Λm 将( )。
A . k 减小,Λm 增加 B. k 增加,Λm 增加C. k 减小,Λm 减小D. k 增加,Λm 减小 6. 对化学反应进度ξ,下列表述正确的是( )。
A. ξ值与反应式的写法无关B. ξ值是体系的状态函数,其值不小于零C. 对指定的反应,ξ值与物质的选择有关D. 对指定的反应,随反应的进行ξ值不变7. 某电池反应为 2 Hg (l )+O 2(g )+2 H 2O (l )=2 Hg 2++ 4OH -,当电池反应达平衡时,电池的电动势E 必然是( )。
物理化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据热力学第一定律,下列哪种情况下系统与外界无能量交换?A. 系统对外做功B. 系统吸收热量C. 系统与外界无功交换D. 系统与外界无热交换2. 在理想气体状态方程 PV=nRT 中,下列哪个变量与气体的体积成反比?A. 温度B. 压力C. 气体的摩尔数D. 气体的常数R3. 根据玻尔理论,氢原子的能级跃迁时,会伴随哪种现象?A. 电子的轨道半径变化B. 电子的自旋方向变化C. 电子的质子数变化D. 电子的轨道周期变化4. 根据热力学第二定律,下列哪种情况是不可能发生的?A. 自然界中的热能自发地从低温物体传递到高温物体B. 气体自发膨胀C. 热机的效率达到100%D. 热机的效率小于100%5. 在化学动力学中,反应速率常数与下列哪个因素无关?A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 温度D. 催化剂6. 根据分子间作用力理论,下列哪种分子间作用力最强?A. 范德华力B. 氢键C. 离子键D. 共价键7. 在电解质溶液中,离子的迁移率与下列哪个因素有关?A. 离子的电荷数B. 离子的半径C. 离子的浓度D. 离子的摩尔质量8. 根据吉布斯自由能变化(ΔG)的定义,下列哪种情况下反应是自发的?A. ΔG > 0B. ΔG < 0C. ΔG = 0D. ΔG 无法确定9. 在相变过程中,下列哪种相变是不可逆的?A. 固体到液体B. 液体到气体C. 气体到固体D. 固体到气体10. 根据勒夏特列原理,下列哪种情况可以增加反应的平衡常数?A. 增加反应物的浓度B. 降低反应物的浓度C. 升高反应体系的温度D. 降低反应体系的温度答案:1-5 DBBCC;6-10 DBBBD二、填空题(每空1分,共10分)1. 根据热力学第一定律,能量守恒可以表示为ΔU = ____ + W。
2. 理想气体的内能只与____有关。
3. 根据玻尔理论,氢原子的能级公式为 E_n = - ____ / n^2。
物理化学(B卷)学院班级任课教师教研室主任学生人数交题时间:年月日补充:1、作图分析题(20分)A, B两金属的步冷曲线如下图, 被测体系中x B = 0; 0.1; 0.25; 0.4; 0.5; 0.6; 0.75; 0.9 和1.0共9条;已知两金属可形成分子比为1:1的稳定化合物C, 且两者不形成固溶体。
(1) 请绘出A,B两合金的相图; (2) 标明相图中各区域相的组成和自由度; (3) 绘出x B = 0.3的步冷曲线;(4) 相图中有几条三相平衡共存线,并分别指明每条有哪三相平衡共存?1、2 mol单原子分子理想气体由始态(300 K, 10 Pθ), 经历如下一些途径膨胀到2 Pθ:(1) 等温可逆膨胀; (2) 等温恒外压(2 Pθ)膨胀; (3) 绝热可逆膨胀;(4) 绝热恒外压(2 Pθ)膨胀;分别求上述途径的w, Q, ∆U, ∆H, ∆S, ∆G?解: (1) 理想气体等温可逆过程:∵dT=0 ∴∆U=0; ∆H=0Q=-W=nRTln(p1/p2)= 2×8.314×300×ln(10/2)= 8029 J∆S=Qr /T=nRln(p1/p2)= 8029/300= 26.76 J.K-1∆G= nRTln(p2/p1)=-8029 J(4)等温恒外压(2pθ)膨胀:因为途径(2)与途径(1)的始末态相同, 故状态函数的变值相同, 故有: ∆U=0, ∆H=0, ∆S=26.76 J.K-1, ∆G=-8029 J.Q=-W=p2(V2-V1)= p2V2-p2V1=p2V2-0.2p1V1=nRT(1-0.2)=0.8nRT= 3991 J(5)绝热可逆过程:Qr =0 ∆S=∫(δQr/T) =0单原子理气r=C p,m / C V,m = 5/3 而对于理气绝热可逆过程有P11-r T1r = P21-r T2r代入已知条件,可得 T2= 157.6 K∆U = w = CV (T2- T1) = 2×1.5×8.314×(157.6-300)=-3551.7 J∆H = Cp (T2- T1) = 2×2.5×8.314×(157.6-300)= -5919.5 J(4)绝热恒外压(2pθ)膨胀: Q=0 w =∆U = CV (T2- T1) = 2×1.5×8.314×(T2-300)又w =-p2(V2-V1)= p2V1-p2V2=0.2p1V1-p2V2= nR (0.2 T1-T2)= 2×8.314×(60-T2)所以可解出 T2= 204 K∆U = w = CV (T2- T1) = 2×1.5×8.314×(204-300)=-2394.4 J∆H = Cp (T2- T1) = 2×2.5×8.314×(204-300)= -3990.7 J2、1pθ下水的正常沸点为373K,摩尔蒸发焓∆vap Hm=40.70 kJ·mol-1;今将383K,1pθ下1mol液态水等温等压蒸发为同温同压的水蒸汽。
判断38、孤立体系的热力学能是守恒的。
()正确答案:正确39、在绝热体系中发生一个不可逆过程,从状态I到I,则不论用什么方法,体系再也回不到原来状态了。
()正确答案:正确42、反应级数不一定是简单的正整数。
()正确答案:正确43、只有广度性质才有偏摩尔量。
()正确答案:正确44、任何一个偏摩尔呈均是温度压力和组成的函数。
()正确答案:正确45、含不挥发性溶质的理想稀溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点。
()正确答案:正确46、不可逆过程一定是自发的,而自发过程一定是不可逆的。
()正确答案:正确47、恒温恒压且非体积功为零的条件下,一切放热且熵增大的反应均可自动发生。
()正确答案:正确48、热力学过程中W的值应由具体过程决定()正确答案:正确49、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。
()正确答案:正确50、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。
()正确答案:正确51、只受温度影响的平衡系统自由度F=C-P+1。
()正确答案:正确学生答案:×52、25℃时H2(g))的标准摩尔燃烧焙等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焙。
()正确答案:错误学生答案:×53、依据相律,恒沸混合物的沸点不随外压的改变而改变。
()正确答案:错误学生答案:×54、离子独立运动定律只适用于无限稀释的强电解质溶液。
()正确答案:错误学生答案:×55、原电池的正极即为阳极,负极即为阴极。
()正确答案:错误学生答案:×56、如同理想气体一样,理想溶液中分子间没有相互作用力。
()正确答案:错误学生答案:X57、隔离体系的嫡是守恒的。
()正确答案:错误学生答案:×58、化学势是广度性质的量。
()正确答案:错误59、理想稀溶液中的溶剂遵从亨利定律,溶质遵从拉乌尔定律。
()正确答案:错误学生答案:×60、绝热过程都是定烯过程。
《物理化学》复习题一、选择题:1.体系的状态改变了,其内能值( )A 必定改变B 必定不变状态与内能无关 2.μ=0 3. ( )A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说法正确? 因为A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。
( )增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. )A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( )C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。
无法判定12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化)A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( )A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。
山东科技大学2009—2010 学年第二学期
《物理化学(1)》参考答案及评分标准(B)
一、选择填空(30分,每小题2分)
1、D
2、A
3、B
4、B
5、C
6、B
7、A
8、B
9、D 10、A11、A12、D 13、B 14、C 15、C
二填空题(20分,每小题2分)
1、586.1 10.08
2、776.3
3、0.931 0.964
4、1 0
5、μ=μ*+RT ln (p A/p*)
6、K
=(K1/K2)2 T
7、(A)=;(B)=;
8、S
9、孤立系统或绝热系统10、20;
三、计算题(共50分)
1、(10分)将O2视为理想气体,
因是恒温可逆压缩,
故ΔU=0
ΔH=0 (2分)
Q r= nRTln(P1/P2)=1×8.314×298.15ln(101325/607950)= -4441 J= -4.44 kJ (2分)
W=- nRTln(P1/P2)=1×8.314×298.15ln(101325/607950)= 4441 J= 4.44 kJ (2分)
ΔG=ΔH-TΔS= - Q r= 4.44 kJ (2分)
ΔS体= Q r/T= -4441/298.15= -14.9 J·K-1 (2分)
2、(10分)
解:解:此凝固过程为不可逆过程,故应作如下设计:
S ∆体=S ∆1+S ∆2+S ∆3
=⎰⎰+-278268
268
278/59.12215.278/9916/78.126T dT T dT = -35.5 J ·K -1 (4分) 因实际体系非隔离体系,不能用S ∆(体)来判断过程的方向,而必须用S ∆(总)来判断;
S ∆(体)=-Q(体)/T(外)
=-[126.78(278.15-268.15)-9916+122.59(268.15-278.15)]/268.15=36.8 J ·K
-1
(2分)
S ∆(总)=S ∆(体)+S ∆(外)=-35.5+36.8=1.3 J ·K -1 (2分)
∵ S ∆总>0,故此反应能自动进行。
(2分)
分)
(分)
(分)
(分)
(解:分)、3102.69)
2.0()2.0()
6.0(ln
1000314.810
83.100)/()/()
/(ln
1000314.810
83.100ln )2(383.10014.585
- 10373314.814.585- 10373/T K
ln 393.77)
1(1000314.810
24.86H 324.861024.86 8.314
1037310373R
H I
RT
H K
ln 14.585- 10373K/T K
ln )
1(15(31
32
2
3
22
3
m m 1
m 1
3
m m 1
1
3
m m 223-----⋅⨯-=⨯+⨯-=⨯+⨯-=+∆=∆⋅-=⨯-=⨯-=-=∆⋅-=-⨯⨯-⨯-=∆-∆=∆⋅-=⋅⨯-=⨯-=-=∆+∆-==mol
J p p p p p p J
RT G G mol kJ RT RT G mol
kJ n RT U mol
kJ mol J O SO SO r r r g r r r r
可逆相变
4、(15分)(1) (8分)
(2) (2分)。