湖南大学物理化学期末考试复习习题 (1)
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第一章 气体自测题2. 由A(g )和B(g )形成的理想气体混合系统,总压p =p A +p B ,体积V =*A V +*B V ,n =n A +n B下列各式中,只有式( )是正确的。
(A) *B B B p V n R T =;(B) *A pV nR T =;(C) B B p V n RT =;(D) *A A A p V n RT =。
3. (1)在一定的T ,p 下(假设高于波义耳温度T B ): V m (真实气体)( )V m (理想气体)(2)在n ,T ,V 皆为定值的条件下: p (范德华气体)( )p (理想气体)(3)在临界状态下,范德华气体的压缩因子c Z ( )1(A)>;(B)=;(C)<;(D)不能确定。
4. 已知A(g )和B(g )的临界温度之间的关系为:c c (A )(B)T T >;临界压力之间的关系为:c c (A )(B)p p <。
则A ,B 气体的范德华常数a 和b 之间的关系必然是:a (A)( )a (B);b (A)( )b (B)。
(A)>;(B)<;(C)=;(D)不能确定。
5. 在一个密闭的容器中放有足够多的某纯液态物质,在相当大的温度范围内皆存在气(g )、液(l )两相平衡。
当温度逐渐升高时液体的饱和蒸气压*p 变大,饱和液体的摩尔体积V m (1)( );饱和蒸气的摩尔体积V m (g )( );m m m =()()V V g V l ∆-( )。
(A)变小;(B)变大;(C)不变;(D)无一定变化规律。
6. 在t =-50℃,V =40 dm 3的钢瓶内纯H 2的压力p =12.16 × 106 Pa 。
此时钢瓶内H 2的相态必然是( )。
(A)气态;(B)液态;(C)固态;(D)无法确定。
7. 在温度恒定为373.15 K ,体积为2.0 dm 3的容器中含有0.035 mol 的水蒸气H 2O(g )。
湖南大学课程考试试卷课程名称: 大学物理1 ;试卷编号: 1 ;考试时间:120分钟一、 选择题(单选题,每小题3分,共30分)1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 22+=(其中a 、b 为常量), 则该质点作 (A) 匀速直线运动. (B) 变速直线运动.(C) 抛物线运动. (D)一般曲线运动. [ ]2. 一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力 )(0j y i x F F+=作用在质点上.在该质点从坐标原点运动到(0,2R )位置过程中,力 F对它所作的功为(A) 20R F . (B) 202R F .(C) 203R F . (D) 204R F . [ ]3. 一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,滑轮的转动惯量为J ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P ,滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β 将 (A) 不变. (B) 变小.(C) 变大. (D) 如何变化无法判断. [ ]4. 在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s ,若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ,则乙相对于甲的运动速度是(c 表示真空中光速)(A) (4/5) c . (B) (3/5) c .(C) (2/5) c . (D) (1/5) c . [ ]5. 弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所作的功为(A) kA2.(B)221kA.(C) (1/4)kA2.(D) 0.[ ]6. 在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1 / I2 = 4,则两列波的振幅之比是(A) A1 / A2 = 16.(B) A1 / A2 = 4.(C) A1 / A2 = 2.(D) A1 / A2 = 1 /4.[ ]7. 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是(A)2λ(B))2(nλ(C) nλ(D))1(2-λn[ ]8.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直通过一偏振片。
装订钱(答案不得超过此线)湖南大学教务处考试中心第 1 页,(共 页)第 2 页,(共 页)大的是过程 ,最小的是过程 。
3、298K 气相反应CO(g)+21O 2(g)=CO 2(g)该反应的∆G ∆A ,∆U ∆H (填>,<,=)。
4、Al 2(SO 4)3的不饱和溶液,此体系最大物种数为 ,自由度数为 。
5、由两种液体所形成的溶液中,组分的蒸气压对拉乌尔定律产生不大的正偏差,如果浓度用摩尔分数表示,且选取纯液体为标准态,组分的活度系数值必定 于1。
如果以组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态,则组分的活度系数必定 于1(填大或小)。
二、单项选择填空(每题2分,共20分)1、有一真空绝热瓶子,通过阀门和大气相隔。
当阀门打开时,大气(视为理想气体)进入瓶内,此时瓶内气体的温度将( ) A 、升高 B 、降低 C 、不变 D 、不确定 2、某气体的状态方程为bp RT pV +=m (b 大于零的常数),此气体向真空绝热膨胀后的温度A 、不变B 、上升C 、下降D 、不确定 3、某化学反应若在300K ,p 下在试管中进行时放热6×104J ,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6×103J ,该化学反应的熵变∆S 体为 ( )A 、-200 J ⋅K -1B 、200 J ⋅K -1C 、-20 J ⋅K -1D 、20 J ⋅K -14、1mol 范氏气体的TV S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂应等于 ( )A 、b V R -mB 、m V RC 、0D 、bV R--m5、下列关系式中能适用于一切体系的是( )A 、p T V S pd d ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=B 、T Q S R δ=dC 、()()d d d S S S =+内外D 、surr syst d d d S S S +=6、一封闭钟罩中放一杯纯水A 和一杯糖水B ,静置足够长时间后发现A 、A 杯水减少,B 杯水满后不再变化; B 、A 杯变成空杯,B 杯水满后溢出C 、B 杯水减少,A 杯水满后不再变化D 、B 杯水减少至空杯,A 杯水满后溢出 7、保持压力不变,在稀溶液中溶剂的化学势μ随温度降低而( )A 、降低B 、不变C 、增大D 、不确定8、298K 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 P =2 f *=1B 、C =2 P =2 f *=2 C 、C =2 P =1 f *=2D 、C =2 P =1 f *=3 9、单组分体系的固液平衡线的斜率d p /d T 的值( )A 、大于零B 、等于零C 、小于零D 、不确定10、下列过程中能适用方程2d ln d RT HT p ∆=的是( ) A 、22I (s)I (g)= B 、C (石墨)=C (金刚石)C 、2HgCl(g)(s)Cl Hg 22=D 、),,g (N ),,g (N 222112p T p T =三、 1 mol 、300 K 1.013 ×105 Pa 的单原子理想气体,在定外压下定温膨胀至内外压相等后,使其定容升温至 1000 K ,压力为 6.678×104 Pa ,计算过程的Q , W ,ΔU ,ΔH 。
物理化学期末考试题库(上下册)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 QdS 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。
基础化学实验(物理化学)_湖南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.有两位同学进行蔗糖水解实验时,所用盐酸溶液浓度为c1,蔗糖溶液浓度为c2。
他们分别用等体积的盐酸与蔗糖溶液混合,不等体积的盐酸与蔗糖溶液混合,他们所测得的反应终止时体系旋光度分别为α1和α2,则:答案:α1¹α22.对旋光度不变的某样品,若用长度为 10 cm, 20 cm 的旋光管测其旋光度,测量值分别为α1,α2,则:答案:2α1=α23.蔗糖水解反应为:C12H22O11+H2O———>C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖) 下列说法正确的是:答案:该反应为一级反应, H2O在反应前后浓度变化很小4.某同学做蔗糖转化实验时,记录反应数据的时间偏晚,对测定反应速率常数k值有无影响?答案:无影响5.溶液的旋光度与下列哪个因素无关?答案:压力6.乙酸乙酯皂化反应的动力学实验中,为了测定乙酸乙酯的浓度变化,可用物理法,选用的测量仪器是:答案:电导率仪7.对于乙酸乙酯皂化反应下列哪种说法是不正确的?答案:在此反应溶液中,CH3COONa是不完全电离的8.在极化曲线测定的实验装置中,都配有鲁金毛细管, 它的主要作用是:答案:降低溶液欧姆电位降9.一般的氢超电势由下列部分组成:答案:欧姆超电势、浓差超电势、活化超电势10.丙酮碘化反应是:答案:复杂反应11.使用分光光度计测量吸光度,为了使测得的吸光度更精确,则应:答案:选择合适的波长,比色皿及溶液浓度,使吸光度值落在 0 ~ 0.8 区间内12.用最大气泡压力法测定溶液表面张力的实验中,对实验实际操作的如下规定中哪一条是不正确的?答案:毛细管垂直插入液体内部,每次浸入深度尽量保持不变13.溶液表面张力实验中,某一组实验发现,所测最大压力差明显偏大,且无气泡产生,最可能的原因是:答案:毛细管尖端被堵住14.在用最大气泡法测定表面活性物质水溶液的表面张力实验时,当气泡所承受的压力差达到最大时,气泡的曲率半径r与毛细管的内径R之间的关系为:答案:r=R15.常温下一般液体的表面张力不大,毛细管的内径为:答案:0.2-0.3mm16.在测定毛细管常数K时,标准物质的表面张力与待测液体的表面张力要在相同的温度下尽可能接近。
物理化学(上)_湖南大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.水与苯胺的相图如下图所示。
图中,C点为最高临界溶解点,温度为 T0,C点下面的区域为两相区。
若在某项化工工艺中,欲用水萃取苯胺中的物质,则操作的最佳温度应如何选择?【图片】参考答案:T2.通过不同途径完成自状态A到达状态B的过程,下述各说法中哪一个正确?参考答案:热温商之和不一定相同3.两台不同形式的可逆热机,工作在两个相同的热源T1与T2之间,则这两台热机的热效率有何关系?参考答案:相等4.用范德华体方程计算出的玻意耳温度为下述哪一个值?参考答案:T(B)=a/Rb5.有两个容器,一个盛氢气,另一个盛氧气,如果两种气体分子的方均根速率相等,那么由此可以得出下列结论,正确的是。
参考答案:氧气的温度比氢气的高6.组分A与B可以形成以下几种稳定化合物: A2B(s), AB(s), AB2(s),AB3(s)设所有这些化合物都有相同熔点,则此A-B体系的低共熔点最多有几个?参考答案:5个7.反应PCl5(g)≒PCl3(g)+Cl2(g),一定温度下,PCl5(g)的解离度为α,下列哪个反应可使α增大?参考答案:压力不变,通入N2气使体积增大一倍8.NaCl水溶液和纯水经半透膜达成渗透平衡,该体系的自由度数是多少?参考答案:f=39.下列说法中,哪一种比较准确?相律可应用于参考答案:已达平衡的多相开放体系10.由热力学第二定律可知,在任一循环过程中()参考答案:功可以完全转变为热,而热却不能完全转变为功;11.下述说法中,哪一个是错误的?参考答案:相图可表示出达到相平衡所需的时间长短12.下述说法中,哪一种是错误的?参考答案:压力是体系微观粒子相互碰撞时动能改变量的量度13.两个气球中分装有O2和NxO气体,温度和密度都相等。
已测得O2气球中的压力是NxO气球中压力的1.3754倍,试求NxO的分子量参考答案:4414.气态物质全部变为液态需经何种状态?参考答案:不一定要经过气-液二相平衡的共存状态15.某气体的压缩因子Z>1,表示该气体?参考答案:不易压缩16.物质临界点的性质与什么有关?参考答案:是物质本身的特性17.非理想气体进行绝热可逆膨胀,下述答案中,哪一个正确?参考答案:DS=018.△H =Qp适用于下列哪个过程?( )参考答案:0℃、101 325 Pa下冰融化成水19.理想气体与温度为T的大热源接触作恒温膨胀,吸热Q,所做的功是变到相同末态的最大功的20%,则系统的熵变为()。
复习习题1. 某理想气体反应过程的)g (B ∑ν=1,反应过程的m ,r V C ∆=5.6 J ⋅mol -1⋅k -1 ,m ,r p C ∆=( 13.914 ) J ⋅mol -1⋅k -12.( 系统内部及系统与环境之间发生的一系列无限接近平衡的 )过程称为可逆过程。
3. 状态函数E 的微小变量应记为( d E )。
4.一定量理想气体节流膨胀过程中:μJ -T =( 0 );△H =( 0 ); △U =( 0 )。
5.任一不可逆循环过程的热温商的总和,可表示为;⎰(δQ /T )不可逆( > ) 0。
6.△A 与△G 分别代表(等温、等容、可逆过程中,系统对外所作的最大非体积等于系统亥姆霍兹函数的减少值;等温、等压、可逆过程中,系统对外所作的最大非体积等于系统吉布斯函数的减少值)。
7.在恒温恒压下,一切化学变化必然是朝着化学势(降低)的方向自动的进行。
8. 在80℃下,将过量的NH 4HCO 3(s )放人真空密闭容器内,NH 4HCO 3(s)按下式进行分解: NH 4HCO 3(s )= NH 3(g )+CO 2(g )+H 2O (g )达平衡后,系统的C =(1);F =(0)。
9.在一定温度下,一定量理想气体所进行的可逆过程与不可逆过程,体积功的大小相比较可知: 可逆过程系统对环境作(a ); 环境对系统做(b)功。
选择填入:(a )最大;(b )最小;(c )大小无法确定。
10.在25℃的标准状态下,反应C 2H 6(g )+3 .5O 2 → 2CO 2(g )+3H 2O (l )此反应过程的△H m (b ); △U m (b ); W (a )。
选择填入:(a )>0;(b )<0;(c )=0;(d )无法确定。
11.在恒压、绝热、W ’=0的条件下发生某化学反应,使系统的温度上升、体积变大,则此过程的△H (b );△U (c );W (c )。
选择填入:(a )>0;(b )=0;(c )<0;(d )无法确定。
12.在同一温度下,W ′=0,同一个化学反应的Q p ,m (d )Q V ,m 。
选择填入:(a )>;(b )<;(c )=;(d )无法确定。
13. 在隔离系统内自动发生某过程,则此过程系统总的熵变△iso S (a )。
选择填入:(a )>0;(b )=0;(c )<0;(d )条件不全无法确定。
14.在绝热、恒压、w′=0的封闭系统内,发生下列化学过程:C 2H 5OH(1)+3O 2(g )=2CO 2(g )+3H 2O(g)此过程的△r H m (b );△r U m (c ); △r S m (a )。
选择填入:(a )大于零;(b )等于零;(c )小于零;(d)无法确定。
15. 碘I 2(s)在指定温度的饱和蒸气压下升华为碘蒸气I 2(g),此过程的Q (a );W (c);△U (a);△S (a);△G (b)。
选择填入:(a )>0;(b )=0;(C )<0;(d )不能确定。
16. 已知CuSO 4(s)与H 2O(g)可形成三种水合物:CuSO 4(s)+H 2O(g) =CuSO 4⋅ H 2O(s)CuSO 4⋅ H 2O(s)+2 H 2O(g) =CuSO 4⋅3 H 2O(s)CuSO 4⋅3 H 2O(s) +2 H 2O(g) =CuSO 4⋅5H 2O(s)在101.325KPa 下,与H 2O(g)平衡共存的盐最多有( b )种。
选择填入:(a )1;(b )2;(c )3;(d )4。
17.恒温恒压不作非体积功的情况下,下列哪个过程可自动进行?( C )(A) ΔH > 0,ΔS > 0(B) ΔH > 0,ΔS < 0 (C) ΔH < 0,ΔS > 0 (D) ΔH < 0,ΔS < 018.反应A + B → C + D 的速率方程为v = kc A ,则该反应 ( B )(A) 是二分子反应 (B) 是一级反应但不一定是二分子反应(C) 不是二分子反应 (D) 是对A 为一级的二分子反应19.373.15K 和p 下,某液态物质的摩尔汽化焓为20 kJ ⋅mol -1,1mol 该液态物的体积为10cm 3,1mol 该气态物的的体积为15000cm 3,1mol 该液态物蒸发为气态物的ΔU 为 (5.01 kJ ⋅mol -1)20.已知25o C 时,下列电极反应的标准电极电势:(A) (A) 0.231 V (B) -0.032V (C) 0.032 V (D) -0.231 V21.在一定温度下,在四个装有相同体积的As 2S 3溶胶的试管中,分别加入c 和V 相同的电解质溶液,能够使溶胶最快发生聚沉的是 ( D )(A )NaCl (B )MgCl 2 (C) ZnCl 2 (D) AlCl 32132233(1)Fe 2Fe(), 0.439 V (2)Fe Fe , 0.770 V(3)Fe 3Fe(), e s E e E e s E +-+-++-+→=-+→=+→所对应的标准电极电势为(1) (2) 22.某复杂反应的表观速率常数k 与各基元反应速率常数之间的关系为k=k 1(2k 2/k 3)1/3,则表观活化能E a 与各基元反应活化能之间的关系为 (E a = E a1+ E a2/(3 E a3) )23.液体对固体发生完全润湿时,润湿角θ(<90°)。
24.阿伦尼乌斯经验式适用于( 基元反应和大部分非基元反应 )25.某理想气体的γ=5/3,则该气体应为何种气体? (单原子理想气体)26.在恒压、绝热、W ’=0的条件下发生某化学反应,系统的温度上升、体积变大,则此过程的△H (=)0。
27.胶体体系的电学性质包括: 电泳 、 电渗 、__沉降电势___和 流动电势 。
28.表面张力σ可称为比表面功或 比表面自由能 。
4 mol 某理想气体, C p ,m =2.5 R ,由始态100 kPa, 100dm 3,先恒压加热使体积增大到150 dm 3,再恒容加热使压力增大到150 kPa ,求过程的Q ,W ,∆U ,∆H 及∆G 。
解:n =4mol , 理想气体, C p ,m =2.5 R ,C V ,m =1.5 R⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==13dm 1001kPa 1001T V p −−−→−=0d p ⎪⎩⎪⎨⎧==123dm 1502p p V −−−→−=0d V ⎪⎩⎪⎨⎧==323kPa 1503T V V p T 1 = p 1V 1/nR ={100×100/(4×8.3145)}K=300.68KT 3 = p 3V 3/nR ={150×150/(4×8.3145)}K=676.53K由于∆U 及∆H 只取决于始态而与中间过程无关,所以∆U = nC V ,m (T 3-T 1)={4×1.5×8.3145(676.53-300.68)}J=18.75kJ∆H = nC p ,m (T 3-T 1)={4×1.5×8.3145(676.53-300.68)}J=31.25kJW = 1W +2W =1W =﹣p 2(V -)1V=﹣100kPa×(100150-)dm 3=﹣5.00kJ=-∆U W =(18.75+5)kJ=23.75kJ若要直接求Q ,还需要求中间状态的温度。
T 2 =22V P /nR ={10}K=451.02KQ=1Q +2Q =21U H ∆+∆=n R ()(){} 1.5+ 2.52312T T T T --=4×8.3145×{2.5×(451.02-300.68)+1.5×(676.53-451.02)}J=23.75kJ已知在101.325 kPa 下,水的沸点为100℃,其比蒸发焓∆vap h =2257.4 kJ ⋅kg -1。
又知液Q态水和水蒸气在100~200℃范围内的平均比定压热容分别为c p (l)=4.224 kJ ⋅K -1⋅kg -1,c p (g)=2.033 kJ ⋅K -1⋅kg -1。
今有101.325kPa 下120℃,1kg 过热水变成同样温度、压力下的水蒸气。
设计可逆途径,求出过程的∆S 。
解:题给过程为不可逆相变,欲求过程的∆S 及∆G ,应根据题给条件设计出可逆途径,才可进行计算。
可设计如下:C 120kPa325.101O(l)H kg,1o 12===t p m −−−→−一定p T , 14342O(g)H t t p p ==(1) (3)C 100H 2122o t p p == −→−)2( 23232H t t p p ==过程(1)为H 2O(l)恒压降温过程;(2)为恒温、恒压可逆相变;(3)为H 2O(g)的恒压升温过程。
∆S =∆S 1+∆S 2+∆S 3=mc p (l)ln(T 2/T 1)+m ∆vap h /T 2+mc p (g)ln(T 4/T 3)因为(T 4/T 3)= T 1/T 2=(T 2/T 1)-1,故∆S =m [{c p (l)-c p (g)}ln(T 2/T 1)+∆vap h /T 2]={(4.224-2.033)ln(373.15/393.15)+2257.4/373.15} kJ ⋅K -1=(﹣0.11439+6.0496) kJ ⋅K -1 =5.9352 kJ ⋅K -1。