2006-2007学年度上期物理化学试题(A)

12006-2007学年度上期物理化学试题（A）考试（考查）命题人：刘勇审题：开（闭）卷笔试时间：120分钟满分：100分（可带计算器）一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√”，错误的说法后面打“×”。（每小题1分，共10分）1、因为Q、W不是系统的性质，而与过程有关，所以热力学过程中（Q+W）的值也应由具体过程决定。()2、在任意一可逆过程中∆S=0，不可逆过程中∆S0。()3、系统的混乱度越大，则其熵值越大。()4、处于标准状态的CO2(g)和O2(g),其标准燃烧热为零。()5、1mol理想气体从同一始态出发，分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程，其终态温度必定不同。()6、吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。()7、溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。()8、在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。()9、一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。（）10、单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。()二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位置。（每小题2分，共40分）1.在标准大气压下，当1L气体从0℃升温到273℃时，其体积变为（）。A.2.5LB.2.0LC.3.0LD.0.5L2、在范德华方程中，把实际气体作为理想气体处理时，应引入的校正因子的数目为（）。A.4B.3C.2D.13、物质能以液态形式存在的最高温度是()。A.沸腾温度TbB.凝固温度TfC.波义尔温度TBD.临界温度Tc4、P1V1γ=P2V2γ的关系式适用于（）。A.理想气体的绝热过程B.理想气体的可逆过程C.理想气体的绝热可逆过程D.理想气体的任意过程5、1mol理想气体，经绝热向真空膨胀使体积增大10倍，则系统的ΔS为（）。A.ΔS=0B.ΔS=19.1J.K－1C.ΔS=4.58J.K－1D.ΔS=—4.58J.K－16、下列定义式中，表达不正确的是（）。A.G=H＋TSB.G=A＋PVC.A=U－TSD.H=U＋PV7、nmol理想气体由同一始态出发，分别经(1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则：（）。A.H1H2B.H1H2C.H1=H2D.上述三者都对8、如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么∆UAB与∆UAC的关系是：()。A.∆UAB∆UACB.∆UAB∆UACC.∆UAB=∆UACD.无法比较两者大小9、范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度将（）。A.不变B.升高C.降低D.不能确定10、可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：（）。A.跑的最快B.跑的最慢C.夏天跑的快D.冬天跑的快题号一二三四总分得分得分得分211、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：（）。A.图⑴B.图⑵C.图⑶D.图⑷12、下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：（）。A.N2B.O2C.NO2D.CO13、100℃时，浓度为1mol·kg-1的蔗糖水溶液的蒸汽压为100kPa，那么该溶液中水的活度与活度系数是：（）。A.a1，γ1B.a1，γ1C.a1，γ1D.a1，γ114、B物质在α相中浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时（）。A.B由α相向β相扩散B.B由β相向α相扩散C.B在两相中处于扩散平衡D.无法确定15、设反应A(s)=D(g)+G(g)的∆rGm(J·mol-1)=-4500+11(T/K)，要防止反应发生，温度必须（）。A.高于409KB.低于136KC.高于136K而低于409KD.低409K16、已知下列反应的平衡常数：H2(g)+S(s)=H2S(s)①K1；S(s)+O2(g)=SO2(g)②K2。则反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数为：（）。A.K1+K2B.K1-K2C.K1·K2D.K1/K217、恒温下，在反应2NO2(g)=N2O4(g)达到平衡后的体系中加入惰性气体，则（）。A.平衡向右移动B.平衡向左移动C.条件不充分，无法判断D.平衡不移动18、在下列体系中自由度F=2的体系是：（）。A.298K时，H2O(l)——H2O(g)B.S(s)——S(l)——S(g)C.C2H5OH(l)与H2O(l)的混合物D.一定量的PCl5(g)分解平衡时：PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)19、在温度为T时，A(l)与B(l)的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa，A与B完全互溶，当xA=0.5时，pA=10.0kPa，pB=15.0kPa，则此二元液系常压下的T～x相图为：（）。20、两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压：（）。A.恒大于任一纯组分的蒸气压B.恒小于任一纯组分的蒸气压C.介于两个纯组分的蒸气压之间D.与溶液组成无关三、填空题：以下各题，请将正确的答案填在空白处。（每小题2分，共20分）1、卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作,其热机效率η=________。2、理想气体经过节流膨胀后,热力学能(升高,降低,不变)。3、热力学第三定律的表述为。4、写出热力学基本方程dU=_。5、1molH2(g)的燃烧焓等于1mol的生成焓。得分36、恒温恒压可逆相变，状态函数中变化为0的是________。7、在一定的温度及压力下，溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为______________________________。8、在温度为1000K时的理想气体反应2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的ΔrGm=10293Jmol—1,则该反应的平衡常数K=______________。9、在一定温度下，对于给定反应，Kp=Kx=Km=Kc的条件是_____和____。10、2molA、7molB形成理想液态混合物，在一定温度下达到气液平衡时，气相中A的摩尔分数x2=0.65，液相中A的摩尔分数x1=0.15，则气相物质的量为mol？四、计算题。（1、2小题各10分，3、4小题各5分，共30分）1、已知△fHm(H2O,l)=—285.83kJ.mol-1，△fHm(CO2,g)=—393.51kJ.mol-1，△fHm(HCOOCH3,l)=—379.07kJ.mol-1，△fHm(CH3OH,l)=—238.66kJ.mol-1计算25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。2、1mol理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、U、H、S、G。已知该气体300K时的Sm=150.0J·K-1·mol-1，Cp,m=30.00J·K-1·mol-1。3、在5.010-2kgCCl4(A)中溶入5.12610-4kg萘(B)(MB=0.12816kgmol-1)，测得溶液的沸点较纯溶剂升高0.402K。若在同量的溶剂CCl4中溶入6.216×10-4kg的未知物，测得沸点升高约0.647K。求该未知物的摩尔质量。4、反应2NaHCO3(s)=NaCO3(s)+H2O(g)+CO2(g)在温度为30℃和100℃时的平衡总压分别为0.827kPa和97.47kPa。设反应焓rHm与温度无关。试求NaHCO3(s)的分解温度。（平衡总压等于外压101.325kPa）得分42006-2007学年度上期物理化学试题（A）参考答案及评分标准一.判断题。每小题1分，共10分。1.×2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√二、选择题。每小题2分，共40分）12345678910BCDCBABACB11121314151617181920CCBDADCDBC三、填空题：每小题2分，共20分。1、0.52、不变3、0K时纯物质完美晶体的熵等于零4、TdS—PdV5、H2O6、G7、理想液态混合物8、0.299、理想气体，10、1.3四、计算题：（1、2小题各10分，3、4小题各5分，共30分）。1、解：先分别求出CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的标准摩尔燃烧焓.应用25℃时CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的燃烧反应分别为（1分）（1分）应用和标准燃烧焓定义得:（3分）（3分）再应用得:（2分）2、解：W＝－pV=－p(V2-V1)=－pV2+pV1=-nRT2+nRT1=nR(T1-T2)=1mol×8.315J·K－1·mol－1×(300K-600K)=-2494.5J（1分）U=nCV,m(T2-T1)=1mol×(30.00-8.315)J·K－1·mol－1×(600K-300K)=6506J（2分）H=nCp,m(T2-T1)=1mol×30.00J·K－1·mol－1×(600K-300K)=9000J（2分）Qp=H=9000J（1分）S=nCp,mln(T2/T1)=1mol×30.00J·K－1·mol－1×ln(600K/300K)=20.79J·K-1·mol-1（2分）5由Sm(600K)=Sm(300K)+S=(150.0+20.79)J·K-1·mol-1=170.79J·K-1·mol-1TS=n(T2S2－T1S1)=1mol×(600K×170.79J·K-1·mol-1－300K×150.0J·K-1·mol-1)＝57474JG=H－TS＝9000J－57474J=－48474J。（2分）3、解：根据得（2分）（2分）两式相除，消去Kb后，解得MB＝9.67×10-2kgmol-1。（1分）4、解：平衡时H2O和CO2的分压p=p总/2，（1分）K=p(H2O)p(CO2)/p2=(p总/2p)2所以T1=303.15K时，K1=[0.827kPa/(2×100kPa)]2=1.71×10－5（1分）T2=373.15K时，K2=[97.47kPa/(2×100kPa)]2=0.2375（1分）rHm=RT1T2ln(K2/K1)/(T2－T1)=8.315J·K－1·mol－1×303.15K×373.15K×ln(0.2375/1.71×10－5)/(373.15-303.15)K=128.2kJ·mol－1（1分）在分解温度T时K=[101.325kPa/(2×100kPa)]2=0.2567代入等压方程积分式：ln(K/K1)＝－(rHm/R)(1/T－1/T1)（1分）ln(0.2567/1.71×10－5)=－(128.2kJ·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)(1/T－1/303.15K)得T=373.8K（1分）ABBbb/mMmKT)molkg12816.0)(kg100.5(kg10126.5K402.0124bKBMK)kg100.5(kg10216.6K647.024b