2012-2013下-物理化学1-B卷

徐州工程学院试卷2012 — 2013 学年第二学期课程名称物理化学1试卷类型 B 考试形式闭卷考试时间 120 分钟命题人庄文昌 2013 年 6 月 17 日使用班级 11应化1，2，3教研室主任年月日教学院长年月日姓名班级学号一、选择题（共15 小题，每小题2分，计30分）1、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的反应，那么( )(A) Q < 0, W = 0, ∆U < 0 (B) Q > 0, W = 0, ∆U > 0(C) Q = 0, W = 0, ∆U = 0 (D) Q < 0, W > 0, ∆U < 02、298 K时，关于生成焓和燃烧焓的说法，正确的是( )(A) 液态水的标准摩尔生成焓等于氢气的标准摩尔燃烧焓(B) 液态水的标准摩尔生成焓等于氢原子的标准摩尔燃烧焓(C) 液态水的标准摩尔生成焓等于氧气的标准摩尔燃烧焓(D) 水蒸气的标准摩尔生成焓等于2H2(g) + O2(g) = 2H2O(g)的标准摩尔反应焓3、理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：( )(A)∆S(体) > 0，∆S(环) > 0 (B) ∆S(体) < 0，∆S(环) < 0(C)∆S(体) > 0，∆S(环) < 0 (D) ∆S(体) > 0，∆S(环) = 04、理想气体从同一始态(p1, V1, T1)出发，分别经恒温可逆压缩(T)、绝热可逆压缩(i)到终态体积为V2时，环境对体系所做功的绝对值比较：( ) (A)W T < W i(B) W T > W i(C) W T = W i(D) 无确定关系。

5、以下过程可以用∆G=∆H-T∆S公式计算的是：( )(A) 理想气体的pVT变化过程(B) 120 ℃下，过热水的气化过程(C) 理想气体的绝热可逆膨胀过程(D) 求炸药爆炸产生的最高温度和最高压力6、封闭系统内的状态变化：( )(A) 如果系统的∆S sys > 0，则该变化过程自发(B) 变化过程只要对环境放热，则该变化过程自发(C) 仅从系统的∆S sys，变化过程是否自发无法判断(D) 仅当恒温恒压条件下，系统的∆S sys > 0才可以作为变化过程自发的依据7、80 o C，101.325 kPa下，液态水和气态水的化学势分别为μ(l) 和μ(g)，则：( )(A) μ(l) < μ(g) (B) μ(l) > μ(g)(C) μ(l) = μ(g) (D) 不能确定8、两只烧杯各有1 kg水，向A 杯中加入0.01 mol 蔗糖，向B 杯内溶入0.01 mol NaCl，设二者均形成稀溶液，若两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：( ) (A) 两杯同时结冰(B) A杯先结冰(C) B杯先结冰(D) 不能预测其结冰的先后次序9、下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：( )(A) N2(B) O2(C) NO2(D) CO10、以下物理量为零的是：( )(A) 理想气体绝热可逆压缩过程的ΔS(B) 爆炸过程的ΔU(C) 水的三相点的温度（以℃表示）(D) CaCO3在其分解温度时，分解反应的∆r G m11、反应4NH3(g)+5O2(g) →4NO2(g)+6H2O(g)在恒压条件下达到平衡后，向体系中充入少量N2，则( )(A) J p减小，Kө不变，反应平衡向右移动(B) J p减小，Kө不变，反应平衡向左移动(C) J p增加，Kө不变，反应平衡向右移动(D) J p不变，Kө增大，反应平衡向右移动12、反应C(s) + 2H2(g)＝CH4(g) 在1000 K时的∆r G mө = 19.14 kJ·mol-1。

当总压为100 kPa，气相组成是：H2 70％、CH4 20％、N2 10％的条件下，上述反应：( )(A) 正向进行(B) 逆向进行(C) 平衡(D) 不一定13、某反应在一定条件下转化率为30%，在同样条件下加入催化剂后，转化率将：( )(A) > 30% (B) = 30% (C) < 30% (D) 不确定14、图为二组分液体部分互溶系统的相图，当组成为w B=0.5的系统由P点开始缓慢升温时，以下说法正确的是：( )(A)在P点达到两相平衡时，溶液分两层，分别是A在B中的饱和溶液l1和B在A中的饱和溶液l2。

(B)在P点达到两相平衡时，B物质在l1相中的化学势小于B在l2相中的化学势。

(C)温度升高至系统点Q时，仍然是两液相共存，且两相均为饱和溶液。

(D)温度升高至t C时，分层恰好消失15、已和乙醇和水的二元体系可以形成最大正偏差。

向乙醇(沸点78 ℃)中逐滴加入水，形成的稀溶液的沸点会( )(A) 一直升高，且升高的数值和水的加入量成正比(B) 一直升高，且在稀溶液范围内，升高的数值和水的加入量成正比(C) 先升高后降低(D) 先降低后升高。

二、填空题（共5小题，每小题2分，计10分）1、工作在550 ℃的高温热源和25 ℃的低温热源间的卡诺热机以理想气体作为工作物质，其效率为_______。

若将工作物质换为非理想气体，则其效率______（增大、减少、不变）。

2、某1 mol双原子理想气体从始态350 K，200 kPa，绝热反抗100 kPa恒外压至平衡态，则末态的温度为_______K，过程的焓变为______kJ。

3、理想气体300K下恒温膨胀，对外做功600J，仅为到达相同终态时所做最大功的1/5。

该过程的熵变为__________ J·K-1，吉布斯函数的变化为__________kJ。

4、两杯水质量均为1 kg，分别加入等质量的蔗糖(C12H22O11)和另一种有机物形成稀溶液，两溶液的凝固点分别为-0.189 ℃和-0.359 ℃。

则该有机物的相对分子质量为_______。

在此凝固点上析出的固体组成为______（填字母：A：纯冰，B：纯溶质，C：冰与溶质的混合物，D：冰与溶质形成的固溶体）。

5、将过量的NH4HS(s)放入容器中，在一定温度下达到平衡：NH4HS(s) = NH3(g) + H2S(g)，则体系的组分数为______，自由度数为______。

三、问答题（共3小题，每小题6分，计18分）1、NH4HCO3适合在什么样的条件下保存？能否选择合适的保存条件使NH4HCO3完全不分解？请利用J p和Kө的关系说明。

2、某人宣称发明了一项利用大气环境的热量对外做功的发动机，其原理为：密闭的带活塞气缸内装有工作物质液氨。

当此气缸置于大气环境中时，液氨就会因吸热而气化，体积膨胀，从而推动活塞对外做功。

而氨气在对外做功之后，因膨胀而冷却，会重新冷凝成液氨，于是就可以循环地工作下去，利用环境热量源源不断对外做功。

如果你是投资人，你会投资该设计方案吗？请从热力学的角度说明其发明是否合理。

3、咸菜为什么能够长期存放而不腐败（即细菌等微生物不能在其表面生存）？四、计算题（共4小题，计42分）1、(10分) 将373.15 K 、50.6625 kPa 、300 dm 3的水蒸汽在101.325 kPa 的恒外压下分两步恒温压缩到49 dm 3，试计算此过程的ΔH ，ΔS ，ΔG ，并判断此过程是否自发。

已知环境温度为373.15K ，373.15 K 时水的摩尔蒸发焓是40.668 kJ·mol -1。

2、(12分) 已知A 和B 可以形成理想液体混合物。

将0.2 mol 液体 A(纯A 的正常沸点为80 ℃)与0.8 mol 液体B 在80 ℃下混合。

(1) 求混合过程的ΔH , ΔU , ΔS 和ΔG 。

(2) 将此混合液体在80 ℃下缓慢减压至沸腾，产生的第一个气泡中A 的组成为y A = 0.4。

求80 ℃时B 的饱和蒸气压。

(3) 求B 的正常沸点。

已知B 的摩尔蒸发焓为24.59 kJ·mol -1，且不随温度改变。

3、(8分) 银器发黑，是因为受到空气中微量H 2S 气体的侵蚀：H 2S(g) + 2Ag(s) = Ag 2S(s) + H 2(g)已知在298 K 和100 kPa 下，Ag 2S(s)和H 2S(g)的标准摩尔生成吉布斯函数Δf G m ө分别为-40.26 kJ·mol -1和-33.02 kJ·mol -1。

试问，在298 K 和100 kPa 压力下，在H 2S(g)和H 2(g)的混合气体中，H 2S(g)的摩尔分数低于多少时便不至于使Ag(s)发生腐蚀？4、(12分) 某A 、B 二组分凝聚系统相图如下图所示。

(1) 标出各相区的稳定相，列出各三相线上的相平衡关系； (2) 指出图中的化合物AB 2是稳定化合物还是不稳定化合物；(3) 0.5 mol A 和0.5 mol B 组成的样品从P 点开始缓慢降温至Q 点，画出冷却曲线。

(4) 已知S 点的横坐标是0.4，则在降温过程中最多可以析出多少mol 的纯固体AB 2？ (5) 根据相律回答，两组分体系最多可能有几个相？请在本题相图中圈出这个多相共存的点（如果有多个点满足条件，则任意圈出其中一个），或说明无法标出该点的原因。

ABAB 2x Bt(1) 各相区的稳定相：①____________ ②____________ ③____________④_______________ ⑤____________ ⑥____________ ⑦____________三相线平衡关系有：(2) AB2是_____________（稳定、不稳定）化合物。