物理化学

1《物理化学》试题（1）闭卷适用专业年级：姓名学号专业班级本试题一共四道大题，共四页，满分100分。考试时间120分钟。总分题号一二三四阅卷人题分核分人得分注：1.答题前，请准确、清楚地填各项，涂改及模糊不清者、试卷作废。2.试卷若有雷同以零分计。一、填空题（每小题2分，共30分。）1、状态函数的微小变化，在数学上是一个。2、在定温可逆膨胀过程中，可逆情况下系统对环境所做之功（填“最大”“最小”“为零”）3、热力学第二定律经典表述的开尔文（Kelvin）说法是：4、在两个热源之间工作的热机，以效率最大，该热机效率只与两个热源温度有关，计算式为η=5、克劳修斯（Clausius）不等式为当满足其中的等号时表示。6、统熵S与系统混乱度Ω的关系式为7、对反应aA+bB=cC+dD，若已知某温度下各物质的Sm⊙，则该反应的△rSm⊙=8、在A,U,H,G,S五个热力学函数中，最大的是最小的是9、简单体系的四个热力学函数基本关系式分别为：、、和10、几种纯物质混合形成理想溶液时，△mixV0，△mixH0，△mixS0，△mixG（填“”、“”或“=”）11、稀溶液的依数性是指：、、、和。12、化学势是决定物质变化方向和限度的函数的总称，偏摩尔吉布斯自由能是其中一种形式，另外三种形式中的任意两种为：和。13、对理想气体反应，范特霍夫（van’tＨoff）等温方程为:。14、理想气体反应，标准平衡常数K⊙与用物质的量分数表示的经验平衡常数Kx2之间的关系是；标准平衡常数K⊙与用物质的量浓度表示的经验平衡常数之间Kc的关系是。15、B、C均为理想气体，分解反应A（s）=B（g）+C（g）的标准平衡常数K⊙与分解压P分之间的关系是K⊙=二、选择题（每小题2分，共30分。）1、在温度T，压力P时，理想气体反应A(g)=B(g)+C(g)的两个经验平衡常数之比KC/Kx的值为（A）RT（B）1/RT（C）RT/P（D）P/RT（）2、气体反应的标准平衡常数与下列哪个量有关（A）体系的总压力（B）催化剂（C）温度（D）惰性气体的量（）3、在刚性密闭容器中，理想气体反应A(g)+B(g)=C(g)已达平衡，若在恒温下充入一定量惰性气体，则平衡将（A）向右移动（B）向左移动（C）不移动（D）无法确定（）4、实际气体反应的平衡常数与下列哪个因素无关（A）标准态（B）压力（C）温度（D）体系的平衡组成（）5、某放热反应已达平衡，若要使平衡向产物方向移动，可以（A）升温加压（B）升温减压（C）降温加压（D）降温减压（）6、自发过程的共同特征是（A）热力学不可逆（B）热力学可逆（C）熵不变（D）能量减少（）7、卡诺循环是由下列哪些过程组成（A）两个定温可逆过程和两个定压可逆过程（B）两个定温可逆过程和两个定容可逆过程（C）两个定压可逆过程和两个定容可逆过程（D）两个定温可逆过程和两个绝热可逆过程（）38、同一机车在下列哪种情况下效率最大（A）中国南方夏天（B）中国北方夏天（C）中国南方冬天（D）中国北方冬天（）9、等量同一物质在不同情况下的熵值比较，正确的是（A）S（S）S（L）S（g）（B）S（S）S（g）S（L）（C）高温下低温下（D）高温下低温下（）10、各函数均出现在麦克斯韦（Maxwell）关系式中的是（A）T，V，P，S（B）U，H，A，G（C）T，P，S，G（D）S，A，G，T（）11、过饱和溶液中溶质的化学势与纯溶质的化学势比较（A）纯溶质的高（B）纯溶质的低（C）相等（D）不可比较（）12、在未平衡的多相体系中，组分i在各相的摩尔分数都相同，则（A）其在各相的化学势相等（B）在各相的标准化学势相等（C）其在各相的活度相等（D）都不一定（）13、恒温时，封闭体系中亥姆霍兹自由能的降低量－A等于（A）体系所做膨胀功（B）体系所做有用功（C）体系所做总功（D）可逆条件下体系所做总功（）14、欲知绝热不可逆变化的熵变，通过下列哪个途径可以求得（A）始、终态相同的绝热可逆（B）始、终态相同的可逆非绝热（C）始、终态相同的非可逆（D）始、终态不同的绝热可逆（）15、实际气体的化学势μi=μi⊙+RTln(f/p)中标准态化学势μi⊙是指（A）该气体在标准压力下的化学势（B）该气体在标准压力和298.2K下的化学势（C）该气体在标准压力下且符合理想气体行为时的化学势（D）该气体在标准压力和298.2K下且符合理想气体行为时的化学势（）三、判断题（请在正确的说法后面的括号里填入“T”，错误的填入“F”。每小题1分，共10分）1、物理化学主要研究化学反应的分支称为化学动力学（）2、所有的标准平衡常数都是无量纲的（）43、在确定的条件下，一个化学反应只有一个平衡态，标准态却是可以任意选定（）4、理想气体反应的经验平衡常数KP只与温度有关（）5、不可能存在温度降低，而熵值增加的过程（）6、状态函数都固定后，状态固定，反之亦然（）7、等压下，给容器内的液体通电，△H=QP（）8、化学反应的△rHm0时，升高温度，K⊙增大（）9、熵值不可能为负值。（）10、体系发生一绝热不可逆变化后，保持绝热条件，系统将无法回复其最初状态。（）四、计算题（共30分。每小题有若干需要求算的量，每一个量的求算式子、数据代入和结果均正确才能获得相应的分值;必要时要有文字说明）1、在25℃，2mol理想气体由106Pa定温膨胀到105Pa。求此过程的△H、△S、△G和△A。（本小题6分）2、313.2K时，液体A的饱和蒸气压是液体B的21倍，A、B形成理想溶液，若气相中A、B的摩尔分数相同，求液相中A、B的摩尔分数。（本小题5分）3、在标准压力和298K时，已知CaCO3(文石)转变为CaCO3(方解石)的△trsGm⊙=－800J·mol-1，△trsVm⊙=2.75cm3·mol-1。问在298K时最少需要多大的压力才能使文石成为稳定相。（本小题5分）4、250℃及标准压力下,PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g),用1molPCl5开始反应,平衡时测得混合物密度为2.695g/dm3,计算PCl5的解离度α以及该反应的K⊙和△rGm⊙(原子量:P:30.97，Cl:35.45。本小题7分)5、CO2在高温时发生解离：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)，标准压力下，1000K时解离度为2.0×10-7，1400K时解离度为1.27×10-4，设该温度范围内△rHm⊙为常量，计算1000K时该反应的△rGm⊙和△rSm⊙（本小题7分）5《物理化学》试题（2）闭卷适用专业年级：姓名学号专业班级本试题一共四道大题，共四页，满分100分。考试时间120分钟。总分题号一二三四阅卷人题分核分人得分注：1.答题前，请准确、清楚地填各项，涂改及模糊不清者、试卷作废。2.试卷若有雷同以零分计。一、填空题（每小题2分，共20分）1、热力学第零定律是指：。2、熵与热力学概率之间的函数关系式是。3、补全热力学函数关系式：CP=(S/T)P4、一定量的单原子理想气体定压下从T1变化到T2的熵变与定容下从T1变化到T2的熵变之比为：5、化学势的表示式中，是偏摩尔量。6、稀溶液的依数性包括、、和。7、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)，在298K时测得分解压为66.66Pa，则该温度下该反应的KpΘ=；Kp=。8、1atm压力下水和乙醇系统的最低恒沸混合物含乙醇质量分数为0.9557，现将含乙醇50%的乙醇水溶液进行分馏，最终得到的物质为。9、水在101.3kPa时沸点为373K，汽化热为40.67kJ/mol（设汽化热不随温度变化）；毕节学院的大气压约为85.5kPa，则在毕节学院水的沸点为K。10、反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)已达平衡；保持总压不变，往系统中充入一定量的惰性气体，平衡移动方向为。二、选择题（每小题2分，共30分）61、下列属于化学热力学范畴的是（）（A）物质结构与性能的关系（B）化学反应速率（C）化学变化的方向和限度（D）反应机理2、下列关于热力学方法叙述正确的是（）（A）热力学研究所得的结论不适用于分子的个体行为（B）热力学可以解决某条件下怎样把一个变化的可能性变为现实性的问题（C）经典热力学详细讨论了物质的微观结构（D）经典热力学常需计算一个变化所需要的时间3、下列函数中为强度性质的是：（）(A)S(B)(G/p)T(C)(U/V)T(D)CV4、一定量的纯理想气体，下列哪组量确定后，其他状态函数方有定值。（）（A）T（B）V（C）T、U（D）T、p5、对一化学反应，若知其△Cp,m=∑νBCp,m,B0，则该反应的（）（A）△H随温度升高而增大（B）△H随温度升高而减少（C）△H大于零（D）△H小于零6、某气体的压缩因子Z1，表示该气体（）（A）易于压缩（B）不易压缩（C）易于液化（D）不易液化7、下列说法错误的是（）（A）热容的大小与系统所含物质的量有关（B）对于气体来说，其Cp,m恒大于CV,m（C）对于任意系统，因为体积随温度升高可能减小，所以其Cp,可能小于CV（D）对于体积不变的刚性容器中的系统，因为定容，所以有CV而没有Cp值8、某可逆热机的高温热源为T2，低温热源为T1(1)若选用水蒸气为工作物质，其热机效率为ηW(2)若选用汽油为工作物质，其热机效率为ηO则下列关系正确的是：（）7(A)ηWηO(B)ηWηO(C)ηW＝ηO(D)无法比较9、已知某温度下，∆fHmΘ(CO2)=－393.3kJ/mol，∆cHmΘ(CO)=－282.8kJ/mol，则∆fHmΘ(CO)为（）（A）－110.5kJ/mol（B）110.5kJ/mol（C）－676.1kJ/mol（D）－172.3kJ/mol10、过饱和溶液中的溶质的化学势与纯溶质的化学势相比较，前者（）(A)大(B)小(C)与后者相等(D)无法比较11、两支烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯中加入0.01molNaCl，两支烧杯在相同条件下按同样的速度降温，则（）（A）A杯先结冰（B）B杯先结冰（C）两杯同时结冰（D）都不会结冰12、I2(s)与I2(g)平衡共存，系统自由度为（）(A)0(B)1(C)2(D)313、化学反应等温式∆rGm=∆rGmΘ+RTlnQ，当选取不同标准态时（）（A）∆rGm和Q的值都改变（B）∆rGm和Q的值都改变（C）∆rGm的值改变，Q不变(D)∆rGm不变，Q的值改变14、反应C(s)+O2(g)=CO2(g)，2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)，C(s)+1/2O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1Θ、K2Θ、K3Θ，这三个平衡常数之间的关系是（）(A)K3Θ=K1ΘK2Θ(B)K3Θ=K1Θ/K2Θ(C)K3Θ=K1Θ/(D)K3Θ=15、等温等压下，A和B组成的均相系统中，当改变浓度时A的偏摩尔体积增加，则B的偏摩尔体积将（）2K21/KK8(A)增加(B)减小(C)不变(D)随A和B的比例不同而不同三、解答题（计算过程必须有公式、代入数据后的式子、计算结果以及必要的文字说明；回答问题须简要说明理由。每小题10分，共50分）1、在100kPa和373K时，将2.0molH2O(g)可逆压缩为液体（已知该条件下水的蒸发热为2258kJ/kg，摩尔质量为18.0g/mol。水蒸气视为理想气体；计算中可以忽略液体体积）（1）计算该过程的Q、W、△U、△H、△S、△A和△G；（2）如果该气体是经过非可逆途径变化到相同终态，则Q、W、△U、△H、△S、△A和△G中有哪些与(1)的相等？2、某温度下液体A与液体B能形成理想溶液。（1）将1mol纯A与2mol纯B混合后总蒸气压为50.66kPa；若在混合物中再加入3mol纯A，则总蒸气压为70.93kPa，求纯A的饱和蒸气压和纯B的饱和蒸气压；（2）若将1mol纯A与1mol纯B混合，求对应的气相中A的摩尔分数和B的摩尔分数。3、某温度时反应①2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)的