《物理化学①》试卷答案

------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx《物理化学①》试卷答案【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】【精品文档】考生考试诚信承诺书在我填写考生信息后，表示我已阅读和理解《龙岩学院考试纪律与违纪处分 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 》的有关 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，承诺在考试中自觉遵规守纪，如有违反将接受处理；我保证在本科目考试中，本人所提供的个人信息是真实.准确的。考生签名：息考生信栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………化学与材料学院《物理化学（上）》试卷答案试卷类别：开卷（）闭卷（√）考试用时：120分钟考试时间：2012年1月6日上午考试地点：文（） 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 号分数评卷人一二三（1）三（2）注意事项1.学生的院（系）别.专业.班级.姓名.学号必须填写在考生信息栏内指定的位置。2.学生在考试之前必须填写考试时间和地点。3.答题字迹要清楚，并保持卷面清洁。三（3）三（4）三（5）总分复核人息考生信栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………一、选择题（共20小题，每题2分，共40分）把正确选题项序号填入括号内1．1mol单原子分子理想气体，从始态p1=202650Pa，T1=273K沿着p/V=常数的途径可逆变化到终态为p2=405300Pa则ΔH为:(A)A．17.02kJB．-10.21kJC．-17.02kJD．10.21kJ2．H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：(B)A．ΔH=0B．ΔU=0C．ΔS=0D．ΔG=03．理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？(B)A．不变B．增大C．减小D．不能确定4．在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，下列结论中正确的是:(C)A．ΔU=0B．ΔA=0C．ΔS=0D．ΔG=05．用1mol理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得ΔS=19.16J·K-1，则体系的吉布斯自由能变化为：(B)A．ΔG=19.16JB．ΔG<19.16JC．ΔG>19.16JD．ΔG=06．恒压下纯物质当温度升高时其吉布斯自由能：(A)A．上升B．下降C．不变D．无法确定7．在下列状态变化中，哪些可以应用公式dU=TdS-pdV?(C)A．NO2气体缓慢膨胀，始终保持化学平衡NO2==NO+O2B．NO2气体以一定速度膨胀，解离出来的NO+O2总是落后于平衡组成C．SO3气体在不解离为SO2+O2的条件下膨胀D．水在-10℃时等温结冰8．把下列化学势与偏摩尔量区别开来：(C)(1)(әS/әnB)T,p,nc(2)(әH/әnB)S,p,nc(3)(әU/әnB)T,V,nc(4)(әA/әnB)T,V,ncA．(1)、(4)偏摩尔量；(2)、(3)化学势B．(1)偏摩尔量；(2)化学势；(3)、(4)都不是C．(1)偏摩尔量；(2)、(4)化学势；(3)都不是D．(2)化学势；(3)、(4)偏摩尔量；(1)都不是9．298K，pө的N2气[状态Ⅰ]和323K，pө的N2气[状态Ⅱ]各一瓶，问哪瓶N2气的化学势大?(D)A．μ(Ⅰ)>μ(Ⅱ)B．μ(Ⅰ)<μ(Ⅱ)C．μ(Ⅰ)=μ(Ⅱ)D．不可比较10．1mol某未知理想气体在经绝热可逆膨胀使其摩尔体积增加了倍，而温度降至，其内能的改变值(A)A．-52.4RB．-31.4RC．-73.4RD．-11．两只烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯内溶入0.01molNaCl，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：(A)A．A杯先结冰B．B杯先结冰C．两杯同时结冰D．不能确定12．主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫(B)A．一般特性B．依数性特征C．各向同性特性D．等电子特性13．含有非挥发性溶质B的水溶液，在101325Pa下，270.15K时开始析出冰，已知水的Kf=1.86K·kg·mol-1，Kb=0.52K·kg·mol-1，该溶液的正常沸点是：(C)A．370.84KB．372.31KC．373.99KD．376.99K14．氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液体混合物，T时测得总蒸气压为29398Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数y2，而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa，则在溶液中氯仿的活度a1为：(C)A．0.500B．0.823C．0.181D．0.81315．某溶质溶于某溶剂中形成溶液时，若采用不同的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 浓度，则下列说法中正确的是：（D）A．溶质的标准态化学势相同B．溶质的活度相同C．溶质的活度系数相同D．溶质的化学势相同16．在等温等压下，当某一反应的ΔrGm=5kJ·mol-1时，该反应能否进行？(C)A．能正向自发进行B．能逆向自发进行C．不能判断D．不能进行17．在温度为T、压力为p时，反应3O2(g)==2O3(g)的Kp与Kx的比值为：(D)A．RTB．pC．(RT)-1D．p-1息考生信栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………息考生信栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………18．硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物，问在101325PaA．3种B．2种C．1种D．不可能有硫酸水合物与之平衡共存。19．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数Kf随下列哪些因素而变：(C)A．体系的总压力B．催化剂C．温度D．惰性气体的量20．理想气体反应N2O5(g)==N2O4(g)+O2(g)的ΔrHm为41.84kJ·mol-1，ΔCp=0，试问增加N2O4平衡产率的条件是：(A)A．降低温度B．提高温度C．提高压力D．等温等容加入惰性气体二、填空题(共5题，每题2分，共10分)1．选择“＞”，“＜”，“＝”中的一个填入下列空格：理想气体恒温可逆压缩，ΔU=0，ΔH=0。2．有个学生对理想气体的某个公式记得不太真切了，他只模糊地记得是(әS/әX)y=-nR/p，按你的看法，这个公式的正确表达式中，X应为p，y应为T。3．298K，pө下，1mol甲苯与1mol苯混合形成理想溶液，则ΔmixH=0，ΔmixS=·K-1。4．反应CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)在300℃，1013.25kPa压力下进行，按理想气体反应处理时，其平衡常数Kc=10mol-2·dm6，则Kx=0.452。5．对于理想气体的化学反应(әlnKc/әp)T=0；(әlnKx/әp)T=。三、计算题（共5小题，共50分）1．(本题12分)4mol某理想气体，其R，由始态600K，1000kPa依次历经下列过程：（1）反抗600kPa恒定的外压，绝热膨胀至平衡态；（2）再恒容加热至800kPa；（3）最后绝热可逆膨胀至500kPa的末态。试求整个过程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS。解:（1）（T1=600K，p1=1000kPa）（p2=pe=600kPa，）∵绝热，∴Q1=0，ΔU1=W1（0.5分)ΔU1=n(T2-T1)=10R(T2-T1)W1=-pe(V2-V1)=-p2RT1-4RT210R(T2-T1RT1-4RT2，10(T2-T1T1-4T214T2T1，T2=531.43K（1分)W1=10R(T2-T1)=10××(531.43-600)=-5701J分)（2）（T2=K，p2=600kPa）（T3=?，p3=800kPa）∵恒容，∴W2=0，ΔU2=Q2，K(1分)Q2=ΔU2=n(T3-T2)=4×××-531.43)=14727J（1分)（3）（T3=K，p3=800kPa）（T4=？，p4=500kPa）∵绝热可逆，∴Q3=0（0.5分）理想气体绝热可逆过程方程式：T3γp31-γ=T4γp41-γ，γ=Cp,m/Cv,m分）619.53K（1分）W3=ΔU3=n(T4-T3)=4×××(619.53-708.57)=-7403J（1分)总过程：Q=Q1+Q2+Q3=Q2=14727J(1分)W=W1+W2+W3=W1+W3=-5701-7403=-13104J(1分)ΔU=nCv,m(T4-T1)=4×2.5×8.314×(619.53-600)=1624J（1分）ΔH=nCp,m(T4-T1)=4×3.5×8.314×(619.53-600)=2273J（1分）=·K-1（1分）息考生信栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………2．(本题8分)光气（COCl2）是一种具有烂苹果气味的无色气体，其毒性比氯气大10倍。1951年侵朝美军曾在朝鲜半岛投下光气炸弹，造成数百人死亡和数千人中毒。已知：100℃时，光气分解反应：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)的ΔSϴm=125.6J·K-1·mol-1，Kϴ=8.1×10-9.求：（1）100℃，总压为200kPa时COCl2(g)的解离度；（2）100℃，上述分解反应的ΔHϴm；（3）总压为200kPa时，若使COCl2(g)的解离度达0.1%的温度为多少？（设ΔrCp,m=0）解：（1）COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)起始/kPa:pA00平衡/kPa:pA(1-α)pAαpAα(1分)p=pA(1+α)=200kPa，=(1分)，(1分)(2)ΔrGmθ=-RTlnKθ=ΔrHmθ-TΔrSmθ(1分)∴ΔrHmθ×-××ln(×10-9)=105.0kJ·mol-1(1分)(3)，(1分)，T2=446(2分)3．(本题12分)工业生产中有时需要结晶与蒸馏联合运用方可得到纯净物质，已知A和B二组分形成的液态互溶、固态完全不互溶的气、液、固相图如下：(1)标出1、2、3、4、5、6相区内的稳定相；(2)图中①、②、③、④、⑤五条线的名称各是什么？(3)画出系统点a的冷却曲线，并描述过程中的相变化(4)现工业中由化学反应只能得到状态为b的混合物。据相图，要得到纯B和纯A应如何操作？解:（1）1-气相；2-气相和液相；3-液相；4-SA和液相；5-SB和液相；6-SA和SB（3分）（2）①-气相线；②-液相线；③-A的凝固点降低曲线；④-B的凝固点降低曲线；⑤-SA、SB和溶液的三相线或低共熔线（2.5分）系统点a的冷却曲线：（）气相降温至第一拐点，开始有液相产生；降温至第二拐点，气相消失；降温至第三拐点，析出固体A；到达三相线，开始析出固体B，并保持温度不变，至液相消失，温度继续下降。（4）首先将系统点为b的液体混合物冷却至SB+L两相区内，有一定量纯SB析出，过滤得到SB；将滤液升温至g+L两相区内，即进入蒸馏塔内，塔顶气相中B的含量增大，气相再冷却至SB+L两相区，又可有SB析出；（2分）塔底液相中A的含量增大，液相再冷却至SA+L两相区，可有SA析出，过滤得到SA。合并两次滤液升温至g+L两相区内，重复以上操作，即可分离出SA和SB。（2分）结晶和蒸馏联合操作，比单纯用蒸馏方法能耗低，而且也可避免因高温使A或B组份分解。4．(本题10分)若某实际气体的状态方程可用表示，式中b只是与气体性质和温度有关的常数，若该气体定温下由p1可逆变化为p2，试推导出过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔA、ΔS及ΔG与T、p的关系式。解：∵等温可逆，∴（2分）dU=TdS-pdV，（2分）息考生信栏院（系）班级姓名学号………………………………………………装……………………订……………………线……………………………………故U仅是温度T的函数，即ΔU=0，Q=-W=（1分），ΔG=（1分），ΔA=（1分），ΔS=（2分）ΔH=ΔU+Δ(pV)=nb(p2-p1)（1分）5．(本题8分)已知在温度T时纯A(l)和纯B(l)的饱和蒸气压分别为p*A=100kPa和p*B=200kPa，现有该温度下xB=0.1的A和B互溶液体且达气液平衡，气相可视为理想气体。（1）若按理想液体混合物处理，求气相组成yB及蒸气总压力p；（2）实际测定气相总压为123kPa，其中B的分压为24kPa，若以拉乌尔定律为参考，分别求出液态混合物中A和B的活度系数。解：（1）p=pA+pB=p*A(1-xB)+p*BxB=100×(1-0.1)+200×0.1=110kPa（2分）yB===0.1818（2分）（2）pB=p*BxBrB，∴rB===1.2（2分）pA=p*AxArA，∴rA==（2分）