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1、物理化学试卷一一、选择题 ( 共15题 30分 )1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C )(A) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀(D) 量热弹中的燃烧过程2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B )(A) 可以从同一始态出发达到同一终态 因为 绝热可逆S = 0(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 绝热不可逆DS 0(C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确 所以 状态函数 S 不同(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 故终态不能相同3. 理想气体等温过程的F。 (
2、 C )(A)G (B) (s) (B) (l) = (s)(C) (l) (糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A )(A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯(C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * =C+2-f=2+2-0=48. 硫酸与水可形成H2SO4H2O(s)、H2SO42H2O(s)、H2SO44H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C )(A)
3、 3 种 (B) 2 种(C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。* S = 5 , R = 3 , R = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -+ 1 = 0, 最大的= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必 _ B 在液相中的含量。 ( A )(A) 大于 (B) 小于(C) 等于 (D)不能确定10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H
4、2= NH3 的标准平衡常数为： ( C )(A) 4 (B) 0.5(C) 2 K (D) 1* $p(2) = K $p(1)-= (0.25)-= 2 11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则：(1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _( B )_； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _( A )_ 。 (A) 向生成 NO2的方向进行 (B) 向生成 N2O4的方向进行(C) 正好达化学平衡状态 (D) 难于判断其进行方向12. 在一
5、定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是( C )(A) rG $m (B) Kp (C) rGm (D) rHm13. （1) 处于标准态的 CO2(g) 和 O2 (g)，其标准燃烧焓值为零 (2) 因为rG $m= -RT lnK $p，而K $p是由平衡时的组成表示的，所以rG $m表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差 (3) 水在25, p$下蒸发，求算熵变的公式为S $m=(H $m -G $m)/ T (4) 在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为rSm= rHm/ T上述说确的是： （ C ） (A) 1 , 2 (B) 2 , 3 (
6、C) 1 , 3 (D) 3 , 414. 在 T，p 时，理想气体反应 C2H6(g) H2(g) + C2H4(g)的 Kc/Kx为： ( D)(A) RT (B) 1/(RT)(C) RT/p (D) p/(RT)15. 标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( C )(A) f，m，rG $m (B) m，m$，F$m (C) a，m$，rG (D) a，m，(G/x)T,p,wf=0二、填空题 ( 共 5题 10分 )16. 某理想气体，等温(25)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为 Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol
7、 摩尔。17. 化学位B就是 B 物质的偏摩尔 吉布斯自由能 。18. N2(g)，O2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 f = 3 。19. 完全互溶的二组分溶液，在xB= 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为_ xB(g) xB(总) xB(l) _ 。将xB=0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ xB= 0.6 恒沸混合物 。20. 低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数, Kc是 _T_的函数，Kx是 _ T, p _ 的函数。三、
8、计算题 ( 共 5题 60分 )21. 计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的H和G。He (101.325 kPa,673 K) He (101.325 kPa,473 K)已知：Cp, m He(g) = (5/2)R ，473K 时 S $mHe(g) = 135.1 JK-1mol-1 。答 H = T2T1nCp,m dT = 4.157 kJ (2分) S = T2Cp,m /T)dT = nCp,m ln(T2/T1)= 7.3 JK-1 (4分) S2= S + S1= 142.4 JK-1 (2分) G =H -(TS) = H - T2S2+ T1S1=
9、27.780 kJ22.某气体状态方程为 pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的U，H，F，G，S。答 Q = 0 , W = 0 , U = 0 (3分)(U/V)T = T(p/T)V -p = 0 dU = CVdT + (U/V)TdV = CVdT = 0 温度不变 H =U +(pV) = nB(p2- p1) (5分)p2T1(n SySS = (V/T)pdp = nRln(p1/p2)surrS = -Q/T = 0 isoS = nRln(p1/p2) (3分) F =U-TS = -nRT1ln(p
10、1/p2) (2分) G =H-TS = nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)23. 10 分 (1809)两液体A, B形成理想液体混合物。在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸气压为：5.33104 Pa。再加入2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸气压为 6.13104 Pa。(1) 计算纯液体的蒸气压 p A*，pB*；(2) 理想液体混合物I的平衡气相组成 yB；(3) 理想液体混合物I的混合过程自由能变化mixGm；(4) 若在理想液体混合物II中加入3 mol B形成理想液体混合物，总蒸气压为多少？答 (a) p = p*AxA+ p*BxB5
11、.33104 Pa = 0.75 p*A+ 0.25 p*B - (1)6.13104 Pa = 0.5 p*A+ 0.5 p*B - (2)联立 (1) 式与 (2) 式得： p*A= 4.53104 Pa p*B= 7.73104 Pa (2.5分) (b) yB(I) =p*BxB(I)/p(I) = 0.36 (2.5分) p1- (c)DmixGm(I)=RTnBBlnxB = -5984 Jmol (2.5分)(d) p()=p*AxA() +p*BxB()= 6.66104 Pa (2.5分)24.固体 CO2的蒸气压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116 K/T +
12、27.537已知熔化焓DfusHm= 8326 Jmol-1，三相点的温度为 217 K。试求出液体 CO2的蒸气压与温度的经验关系式。答： 已知 ln(p/Pa) = -3116 K/T + 27.537对固气平衡： dln(p/Pa)/dT =subHm/RT2dln(p/Pa)/dT = 3116 K/T2=subHm/RT2subHm= 25 906 Jmol-1 (4分)vapHm=subHm-fusHm= 17 580 Jmol-1 (4分)-vapHm/RT + B = -3116 K/T + 27.537 B = 22.922 (4分)所以液体 CO2的蒸气压与温度的经验关系为
13、： ln(p/Pa) = -vapHm/RT + 22.922 = -2115 K/T + 22.922 (3分)25. 3H2+ N2= 2NH3在 350的Kp= 6.81810-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的 H2，N2混合物出发，在 350下要获得物质的量分数为 0.08 的 NH3，压力至少要多大？答 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) (2分) 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2nB= 4 mol- 2n (1分) 2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (2分)故 x(H2) = 0.69 x(N2) = 0.23 (2分) Kp =(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)= 6.81810-8 kPa2解得 p = 1115 kPa (3分) nB试卷二一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号)1. 下列公式中只适用于理想气体的是. BA.
