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物理化学第四章模拟试卷A及答案

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物理化学第四章模拟试卷A班级姓名分数一、选择题( 共10题20分)1. 2 分已知373 K 时，液体A的饱和蒸气压为5×104 Pa，液体B 的饱和蒸气压为105 Pa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相中B的物质的量分数为：( )(A) 1/1.5 (B) 1/2(C) 1/2.5 (D) 1/32. 2 分根据逸度-组成图,下面表达不正确的是：( )(A) Ba虚线符合f A=f A*x A(B) Ab'虚线符合f B=k B x B(C) ab虚线符合f=k B x B+f A*x A(D) Adb实线符合f B=f B*a B3. 2 分在该逸度组成图中,下列各点的表述中不正确的是：( )(A) a点是假想的参考点,x A=1, f A=k A(B) c点符合拉乌尔定律,f A=f A*x A=f A*a A(C) d点符合拉乌尔定律,f B=f B*x B=f B*a B(D) e点处f A=f B4. 2 分(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和(2) 对于纯组分，则化学势等于其Gibbs自由能(3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Henry定律(4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从Raoult定律上述诸说法正确的是：( )(A) (1)，(2) (B) (2)，(3)(C) (2)，(4) (D) (3)，(4)5. 2 分当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。

( )（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同6. 2 分对于非理想溶液下面说法中正确的是：( )(A) 只有容量性质才有超额函数(B) 若某个溶液的超额熵为零,则该溶液中任何一种成分的活度系数与温度成反比(C) 超额熵必为正值,超额Gibbs自由能必为负值(D) 无热溶液是由化学性质相似,分子大小差别不大的物质混合而成7. 2 分已知373 K时液体A的饱和蒸气压为133.24 kPa,液体B的饱和蒸气压为66.62 kPa。

设A和B形成理想溶液,当A在溶液中的摩尔分数为0.5时,在气相中A的摩尔分数为：( )(A) 1 (B) 1/2(C) 2/3 (D) 1/38. 2 分比较如下两筒氮气化学势的大小（ 为逸度系数）,答案应为( )(A) μ1> μ2 (B) μ1< μ2 (C) μ1= μ2 (D) 不能比较其相对大小9. 2 分1000 g 水中加入0.01 mol 的食盐，其沸点升高了0.01 K ，则373.15 K 左右时,水的蒸气压随温度的变化率 d p /d T 为： ( ) (A) 1823.9 Pa·K -1 (B) 3647.7 Pa·K -1 (C) 5471.6 Pa·K -1 (D) 7295.4 Pa·K -1*. 2 分在310 K,纯H 2O(l)的蒸气压为6.275 kPa,现有1 mol 不挥发物质B(s)溶于4 mol H 2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1 mol H 2O(l)的Gibbs 自由能变化为：( ) (A) -557 J ⋅mol -1 (B) -2298 J ⋅mol -1 (C) -4148 J ⋅mol -1 (D) 4148 J ⋅mol -1二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分高压混合气体各组分的逸度可表示为 f B = f B *x B （即 Lewis Randall 规则），其中，f B 表示 ____________ ，f B *表示 ____________________________________ 。

12. 2分混合理想气体中组分B 的化学势表达式μB 为 ，其中标准态的物理意义为： 。

13. 2 分标准态的活度等于1。

此结论 。

活度等于1的状态为标准态。

此结论 。

（填正确或错误）14. 2 分若溶液A 和B 的分子结构越相近，则A —A ，B —B ，A —B 分子间的作用力就越 ，其混合焓mix ∆H 越 ，混合Gibbs 自由能越可能 ，则就越可能完全互溶。

15. 2 分当溶液中组分采用不同标准态时，其化学势的值 ，活度值 ，活度系数值 。

(填相同和不同)16. 2 分在一定温度压力下，当水(A)溶液中溶质(B)的化学势B d 0μ>时，与此同时水的化学势变化d μA 0。

17. 2 分由两种液体所形成的溶液中,每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.当选取纯液体为参考态时,则组分的活度_______于1。

当选取组分在极稀溶液中服从亨利定律为参考态时,则组分的活度_______于1。

18. 2 分对于恒温的两组分溶液来说，当气相中组分A 增加，若引起___ 升高，则气相中组分 A 的浓度大于液相中组分 A 的浓度；若使总压降低，则气相中组分 A 的浓度将_________液相中组分A 的浓度。

19. 2 分25 °C 下,1g蔗糖溶液溶于1 kg水中。

此液的渗透压为：。

已知M r(C12H22O11)=342.3。

三、计算题( 共5题40分)20. 10 分300 K时,液态A的蒸气压为37 338 Pa,液态B的蒸气压为22 656 Pa。

当2 mol A和2 mol B混合后, 液面上蒸气压为50 663 Pa,在蒸气中A的摩尔分数为0.60,假定蒸气为理想气体。

(1) 求溶液中A和B的活度；(2) 求溶液中A和B的活度系数；(3) 求A和B的混合Gibbs自由能Δmax G。

21. 10 分某滨海区地下水中含可溶性盐以NaCl为主,用冰点下降测得地下水的冰点为272.50 K。

(1) 问300.15 K时，如用下图装置进行反渗透淡化水,至少需加多大压力?(2) 如果只考虑NaCl,计算地下水的矿化度,以kg⋅m-3表示。

已知水的凝固点下降常数K f=1.86 K⋅kg⋅mol-1,Na和Cl原子的摩尔质量为0.02 298 kg⋅mol-1 ,0.03 545 kg⋅mol-1。

矿化度是指每m3咸水中含多少千克NaCl。

22. 10 分在273 K, p 下, O2在水中溶解度为4.89×10-5 m3⋅kg-1, N2为2.35×10-5 m3⋅kg-1。

设空气组成为0.21的O2和0.79的N2(体积分数),试求算被空气饱和的水比纯水凝固点降低多少度?(被溶解气体体积是在273 K, p 下的体积)已知水的凝固点下降常数K f为1.86 K⋅mol-1⋅kg .23. 5 分某油田向油井注水,对水质要求之一是含氧量不超过1 kg⋅m-3,若河水温度为293 K,空气中含氧21%,293 K时氧气在水中溶解的亨利常数为4.063×109 Pa。

问293 K时用这种河水作为油井用水,水质是否合格?24. 5 分在293.15 K时，乙醚的蒸气压为58.95 kPa，今在0.10 kg乙醚中溶入某非挥发性有机物质0.01 kg，乙醚的蒸气压降低到56.79 kPa，试求该有机物的摩尔质量。

四、问答题( 共3题20分)25. 10 分设溶液中组元1(溶剂)和2(溶质)的活度系数为γ1和γ2 , γ1与摩尔分数的关系为： ln γ1=(1/RT ) (B x 22+C x 23)式中B 和C 是常数, (1) 组元1和组元2各选什么状态为参考态； (2) 求ln γ2与摩尔分数的关系式。

26. 5 分给出下列公式使用条件：（1）B B d d d 0S T V p n n -+=∑ （2）mix B B d G RT n x ∆=∑ （3）πV =n B RT （4）γB =p B /k B c B27. 5 分已知实际气体的状态方程为 pV m /RT = 1 + [αp /(1+αp )] ,其中α只是温度的函数,请导出该气体逸度与压力的关系式。

参考答案一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分[答] (A)y B =p B /(p A +p B ) =p *B x B /(p *A x A +p *B x B )=1/1.52. 2 分[答] (C) ab 线应符合 f =f B * x B +f A * x A3. 2 分[答] (C) d 点应该符合：f B =k B ,x x B =k B ,x a B ,x4. 2 分[答] (D) (2分)5. 2 分[答] （D ） (2分)6. 2 分[答] (B)7. 2 分[答] (B) p =k (O 2)×49 mol ; 0.21p =k (O 2) n (O 2) 得:n (O 2)=10.p =k (N 2)×23.5 mol; 0.78p =k (N 2) n (N 2) 得:n (N 2)=18n (空)=n (O 2)+n (N 2)=28.6 mol8. 2 分[答] (C) μ=μ (T ) + RT ln(f /p ) μ1=μ1(T ) + RT ln(p /p )=μ1(300 K) μ2=μ2(T ) + RT ln(p γ/p ) =μ1(T ) + RT ln(10p ×0.1/p )=μ2(300 K) 数值上μ1=μ2但对应的状态不同。

9. 2 分[答] (B)K b = RT b 2M A /Δvap H m d p /d T = Δvap H m /(T b Δvap V m )≈Δvap H m /[T b (RT /p )] = p Δvap H m /(T b RT b )= (p /K b )M A = (101 325 Pa/0.5 K·kg·mol -1)×(0.018 kg·mol -1) = 3647.7 Pa·K -1*. 2 分[答] (B)ΔG m =μOH 2-*O H 2μ= RT ln O H 2α =(-8.314 J·K -1·mol -1) (310 K) ln0.41 =-2298 J·mol -1二、填空题 ( 共 9题 18分 ) 11. 2 分[答] (1) f B 表示 B 种气体的逸度 (2) f B * 表示 B 种纯气体单独具有体系总压力时的逸度12. 2 分[答]()B B ()ln /B T RT p pμμ=+ (1分)温度T ，压力为p 的理想气体状态。

(1分)13. 2 分[答] （1）正确 （2）错误 (2分)14. 2 分[答] 相近；接近于零；小于零 (2分)15. 2 分[答] 相同；不同；不同 (2分)16. 2 分[答] <0 (2分)因为 0d d B B A A =μ+μx x17. 2 分[答] 大 ; 小 。

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物理化学模拟题及答案

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模拟题及答案一．名词解释(20分)1．封闭系统 2. 内能 3. 标准摩尔生成焓 4. 电解池5. 表面张力6. 零级反应7. 催化剂8. 乳状液9. 熵判据10. 拉乌尔定律二. 选择题（在A，B，C，D中选择最正确的答案，10分)1．热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化 (B) 相变化(C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化2. 关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的（A）热不能自动从低温流向高温（B）不可能从单一热源吸热作功而无其它变化（C）第二类永动机是造不成的（D）热不可能全部转化为功3．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是（A）该方程仅适用于液-气平衡（B）该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡（C）该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积（D）该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体4．二元恒沸混合物的组成（A）固定 (B) 随温度而变 (C) 随压力而变 (D) 无法判断5. 采用对消法(或称补偿法)测定电池电动势时，需要选用一个标准电池。

这种标准电池所具备的最基本条件是(A) 电极反应的交换电流密度很大，可逆性大(B) 高度可逆，电动势温度系数小，稳定(C) 电池可逆，电势具有热力学意义(D) 电动势精确已知，与测量温度无关6. 法拉弟于1834年根据大量实验事实总结出了著名的法拉弟电解定律。

它说明的问题是(A) 通过电解池的电流与电势之间的关系(B) 通过电解池的电流与超电势之间的关系(C) 通过电解池的电量与发生电极反应的物质的量之间的关系(D) 电解时电极上析出物质的量与电极面积的关系7. 对于理想的水平液面，其值为零的表面物理量是(A) 表面能 (B) 比表面吉布斯函数(C) 表面张力 (D) 附加压力8. 表面活性剂是(A) 能降低溶液表面张力的物质(B) 能增加溶液表面张力的物质(C) 溶入少量就能显著降低溶液表面张力的物质(D) 溶入少量就能显著增加溶液表面张力的物质9. 用物理方法测定化学反应速率的主要优点在于(A) 不要控制反应温度(B) 不要准确记录时间(C) 不需要很多玻璃仪器和药品(D) 可连续操作、迅速、准确10. 下列哪种说法不正确(A) 催化剂不改变反应热 (B) 催化剂不改变化学平衡(C) 催化剂具有选择性 (D) 催化剂不参与化学反应三．论述题（20分）（1）试论述热力学基本方程dU=TdS-pdV的适用条件。

物理化学自测题及答案

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物理化学试题库及答案第二章热力学第一定律一、选择题1．把一杯水放在刚性绝热箱内，若以箱内热水及空气为系统，则该系统为（）。

A.敞开系统B.封闭系统C.孤立系统D.绝热系统2．有关状态函数的描述不正确的是（）。

A.状态确定，状态函数的值都确定B.从一始态经任一循环再回到同一始态，状态函数的值不变C.在数学上具有全微分的性质D.所有状态函数的绝对值都无法确定4．当系统向环境传递热量时，系统的热力学能将( )A.增加B.减少C.不变D.无一定规律5．一封闭系统从A态出发，经一循环过程后回到A态，则下列（）的值为零。

A. QB.WC.Q +WD.Q－W6．热力学第一定律以下式表达时d U =δQ－p d V，其适用条件为（）。

A.理想气体可逆过程B.无非体积功的封闭系统的可逆过程或恒压过程C.理想气体等压过程D.理想气体等温可逆过程7．有关盖斯定律的说法，不正确的是（）。

A.它是热力学第一定律的直接结果B.它的内容表明化学反应的Q p 或Q V 是状态函数C.用它进行热化学计算必须具有恒容或恒压、无非体积功条件D.用它使热化学方程式进行线性组合，可以计算某些无法测定的反应热8．在绝热刚弹中，发生一个放热的分子数增加的化学反应，则（）。

A.Q > 0，W > 0，ΔU > 0B.Q = 0，W = 0，ΔU > 0C.Q = 0，W = 0，ΔU = 0D.Q < 0，W > 0，ΔU < 09．将某气体分装在一汽缸的两个气室内，两气室之间有隔板相隔开，左室的气体为0.02dm3、273K、p，右室中气体为0.03dm3、363K、3p，现将隔板抽掉，以整个汽缸中气体为系统，则此过程的功为（）。

A.37.2 JB.372 JC. 0D.237 J10．1mol 理想气体经绝热可逆过程后，功的计算有以下几种方法，其中错误的是（ ）。

A.C V , m (T 2－T 1)B.(p 2V 2－p 1V 1) / (γ-1)C.C p, m (T 2－T 1)D.nR (T 2－T 1)/ (γ-1) 12．实际气体节流膨胀后，下列那一组结论是正确的（ ） 。

物理化学第4章 部分习题解答

物理化学第4章 部分习题解答


RT ln K 8.314 903 .15 ln 5.434 12 .7( k J mol 1 )
p
13. (1) 在0.5 L的容器中，盛有1.588 g的N2O4气体，在298 K部分 ； 分解: N2O4(g)====2NO2(g)
Kp 。 平衡时压强为101.325 kPa，求分解反应的
=-395.4+1.9=-393.5KJ/mol.
9．将含有50% CO、25% CO２、25% H２(均为摩尔分数)的混合 气体通入1173K的炉子中，总压为202.65 kPa。试计算平衡气 相的组成。已知反应CO２(ｇ)＋H２(ｇ)===H２O(ｇ)＋CO(ｇ) 在1173K时，Ｋｐ＝1.22。
r H (298 ) T r S (298 ) c p dT T
m T
298
dT
6 .3 77607 168 .03T (6.3)dT T dT 298 298 T 79484 6.3T ln T 210 .22T
5
1
28. 潮湿的Ag２CO3在383 K时于空气流中干燥，为防止分解，空 气中CO2的分压应为多少?已查得有关热力学数据如下：
物质 Ag2CO3(s) Ag2O(s) CO2(g)
S m /(J· -1· -1) mol K
f H m /(J· -1) mol
C p ,m /(J· -1· -1) mol K
(1) 在293 K、相对湿度64%的空气中MgO(s)是否会水解 成Mg(OH)2(s)? (2) 在293K，为避免MgO的水解，允许的最大相对湿度为多少? 已知293 K时水的饱和蒸气压为2338 Pa。
18. 解:
物理化学第四章习题解答

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思考题3. 注：题目为反应对该反应物分别是一级、二级2A ——>P+...、三级3A ——>P+...。

而A+B ——>P+...这个反应若为如书P141所示的二级反应，则对反应物A 和B 都分别是一级的。

所以本题应该套用简单n 级反应的公式进行计算。

设反应物A 的初始浓度为a ，t 时刻生成物P 的浓度为x ，则对于简单的n 级反应我们有：n=1时1lnak t a x =-n>1时()111111()n n kt n n a a nx --⎡⎤-=⎢⎥--⎣⎦代入n=2得22xk ta(a -x)=代入n=3得()32211163k t a a x ⎛⎫-= ⎪ ⎪-⎝⎭将x=0.5a 和x=0.75a 分别代入n=1对应的反应速率方程，可得1234123411ln 2ln 4:1:2t t t t k k ===将x=0.25a 和x=0.375a 分别代入n=1对应的反应速率方程，可得123412342213:1:322t t t t ak ak === 将x=1/6a 和x=1/4a 分别代入n=1对应的反应速率方程，可得12341234223315:1:522t t t t a k a k ===.4. 根据阿伦尼乌斯公式的微分形式，我们有()()12a a1a22212a1a22d ln ln d ln d d dln d k k E E E kT RT T RT k k E E T RT --=⇒=-⇒=根据平行反应反应速率与生成物浓度之间的关系，我们有()12a1a22dln 0d x x E E T RT -=>即随着温度增加()12ln x x 增大，所以温度升高时更利于反应1的进行。

习题解答1、解： （1）dt A d ][= ―k 1[A]―k 4[A] dt B d ][= k 1[A]―k 2[B] + k 3[C]dt C d ][= k 2[B]―k 3[C]dt D d ][= k 4[A]（2）dt A d ][= ―k 1[A] + k 2[B]dt B d ][= k 1[A]―k 2[B]―k 3[B][C]dt C d ][=―k 3[B][C]dt D d ][= k 3[B][C]（3）dt A d ][= ―k 1[A] + k 2[B]2dt B d ][= 2(k 1[A]―k 2[B])2（4）dt A d ][= ―2k 1[A]2 +2k 2[B]dt B d ][= k 1[A]2―k 2[B]―k 3[B]dtC d ][= k 3[B]2、解 （1）以lnc 对t 作图得一直线，说明该反应是一级反应。