物理化学样题

物理化学样题一、单项选择题（每小题2分，共30分）1、下面说法错误的是(A)系统的同一状态可具有不同的体积(B)系统的不同状态可具有相同的体积(C)系统的状态改变了，可能所有的状态函数都要发生改变(D)系统的某一状态改变了，其状态必定发生改变2、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则(A)可以从同一始态出发达到同一终态。

(B)不可以达到同一终态。

(C)不能确定以上A、B中哪一种正确。

(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3、下述说法何者确……………………………………………( )(A)水的生成热即是氧气的燃烧热(B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热(C)水的生成热即是氢气的燃烧热(D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热4、反应2A+B=C中,反应物A从6mol变到2mol,则反应进度为(A)1mol (B)-2mol (C)4mol (D)2mol5、苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其△mixS… ( )(A) >0 (B) <0 (C) =0 (D)≠06、在刚性的密闭容器中，有下列理想气体反应达到平衡A(g)＋2 B(g) ⇔C(g)，若在恒温下加入一定惰性气体，则平衡将第1 页共1 页第 2 页 共 2 页(A) 向右移动 (B) 向左移动 (C) 不移动 (D) 无法确定 7、 纯水的凝固点为Tf*，沸点为Tb*，食盐稀溶液的凝固点为Tf ，沸点为Tb 则(A) Tf*>Tf ，Tb*<Tb (B) Tf*<Tf ，Tb*>Tb (C) Tf*>Tf ，Tb*>Tb (D) Tf*<Tf ，Tb*<Tb 8、反应A=2B 在温度T 时的速率方程为B B A dc dt k c =，则此反应的半衰期为(A) ln2/kB (B) 21n2/kB (C) kBln2 (D) 2kB ln2 9、下列各式哪一个是对化学势的正确表示(A)C n ,p ,T BB n U ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=μ (B)C n ,p ,T B B n G ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=μ(C)C n ,V ,S BB n A ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=μ(D)C n ,V ,S BB n H ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=μ10、在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时，溶质必须是 (A) 挥发性物质 (B) 电解质(C) 非挥发性物质 (D) 气体物质11、在732K 时反应NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)的△rGm 为－20.8kJ· mol-1，△rHm 为154kJ·mol-1，则反应的△rSm 为 (A)239J·K-1·mol-1 (B) 0.239J·K-1·mol-1 (C) 182J·K-1·mol-1 (D) 0.182J·K-1·mol-1 12、已知温度为T 时反应H2O(g) = H2(g)+1/2O2(g) 的K 和反应CO2(g) = CO(g)+1/2 O2 (g)的K，则反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的第 3 页 共 3 页K 为 (A) K =K K (B) K K K (C) KKK(D) KKK13、在相图上，当系统处于下列哪一点时只存在一个相 (A)恒沸点 (B) 熔点 (C) 临界点 (D) 低共熔点14、一球形肥皂泡半径为r ，肥皂水溶液的表面张力为σ，则泡内的附加压力为(A)2p rσ∆= (B)4p rσ∆=(C)2p r σ∆=(D)4p r σ∆=15、在α、β两相中都含有A 和B 两种物质，当达到相平衡时 (A)()()B μαμα=A (B) ()()A μαμβ=A(C)()()B μβμβ=A (D) ()()B μαμβ=A二、填空题（每小题2分，共10分）1、理想气体在定温下向真空膨胀， ΔU 0，ΔH 0，W 0，ΔS 0 （填>、< 或 = 符号）2、已知18℃时，Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl 溶液的极限摩尔电导率分别为22.8810-⨯、21.20310-⨯、21.29810-⨯ 21S m mol -⋅⋅，那么18℃时NH4OH 的m ∞Λ= 。

3、NH4HS(s) 和任意量的 NH3(g) 及 H2S(g) 达平衡时有C= ,P= ,F= 。

4、对于含0.5mol乙醇和0.5mol水的溶液体积为V，已知水的偏摩尔体积为V水，则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为_________________。

5、表面张力随温度升高而。

（选填增大、不变、减小），当液体到临界温度时，表面张力等于。

.三、（本题12分）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。

已知此理想气体300K时的S－1·mol－1，Cp,m=30.0 J·K－1·mol－1。

四、（本题8分）乙醇和甲醇组成理想混合物，在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa，纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。

已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。

(1) 计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中，乙醇的物质的量分数x乙；（2分）(2) 求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙(Pa) ；（4分）(3) 求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。

（2分）第 4 页共4 页第 5 页 共 5 页五、（本题9分）有一电池可用表示为：Cu(s)|Cu(Ac)2(a =1)|AgAc(s)|Ag(s) 已知298K 时，该电池的电动势E1 =0.372V ，308K 时, E2 =0.374V 。

设该电池电动势的温度系数为常数。

（1）写出电极反应及电池反应（以电子转移数z ＝2计）；（3分） （2）计算298K 时该电池反应的ΔrGm , ΔrSm , ΔrHm ，以及电池恒温放电时的可逆热Qr,，m 。

（6分）六、（本题10分）用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下：32222()()()CH CH CH g CH CHCH CH g H g →==+反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为1;15，操作压力为2.0×105 Pa 。

已知298.15K 下数据：（1）计算298.15K 时反应的r m H θ∆、r m S θ∆和r m G θ∆。

（4分）（2）问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。

假设反应热效应和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。

（设丁烯初始物质的量为1mol ）（6分）七、（本题8分）65 ºC时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1，活化能为103.3kJ·mol-1，求80 ºC时的速率常数k及半衰期t1/2。

八、（本题13分）下图为定压的As-Pb 相图，试从相图：（1）推测w(Pb)为0 ，0.30，0.60，0.98 和1.00的熔融物冷却时步冷曲线的形状；（5分）（2）写出含w(Pb)= 0.60 的熔融物在冷却过程中相的变化；（4分）（3）从图上找出由100g固态砷与200g w(Pb)= 0.60的溶液平衡的系统的表示点，并说明系统的组成。

（4分）第 6 页共6 页第 7 页 共 7 页四川理工学院试卷（ 至 学年第 学期）课程名称： 物理化学(A)出题教师： 适用班级：材化系、生工系 答案：一． 选择题1－5 ABCDA ； 6-10 CABBC ； 11-15ACCDB二． 填空题 1、 =,=,=,＞2、 22.13710-⨯ 21S m mol -⋅⋅ 3、 2,2,2 4、 2V-V 水 5、 减小，零三、解W ＝－p (V 2-V 1) = nR (T 1-T 2) …………1分 =1×8.314×(300-600)= -2494.2J …………0.5分 ∆U = nCV ,m (T 2-T 1) …………1分 =1×(30.00-8.314)×(600-300)= 6506J …………0.5分 ∆H = nCp ,m (T 2-T 1) …………1分 =1×30.00×(600-300)= 9000J …………0.5分 Qp = ∆H =9000J …………1分 ∆S = nCp ,m ln(T 2/T 1) …………1分 =1×30.00×ln(600/300)= 20.79J ·K －1·mol －1 …………0.5分 由 S m θ(600K)=S m θ(300K)+∆S …………1分=(150.0+20.79)=170.79J ·K －1·mol －1 …………0.5分∆TS =n (T 2S 2－T 1S 1) …………1分=1×(600×170.79－300×150.0)＝57474J …………0.5分 ∆G = ∆H －∆TS …………1分 ＝9000－57474 …………0.5分 =－48474J …………0.5分 四、解：(1) nA=100/32=3.125mol, n 乙=100/46=2.17mol, ……………1分 x 乙= n 乙 /( n 甲+ n 乙)= 2.17/(3.125+2.17)= 0.41 ……………1分 (2)理想液态混合物，使用拉乌尔定律： …………1分第 8 页 共 8 页P 甲= p 甲*×x 甲＝11826×（1－0.41）= 6977Pa; …………1分 p 乙= p 乙*×x 乙＝5933×0.41=2433Pa … ………1分 p 总＝p 甲＋ p 乙＝6977Pa ＋2433kPa ＝9410Pa …………1分 (3)根据分压定律，可求出气相中甲醇的物质的量分数y 甲＝p 甲/p 总=6977/9410=0.7414 …………2分五、解（1） 负极（阳极）：Cu - 2e -→Cu2+ …………1分正极（阴极）：2AgAc+ 2e -→2Ag+2Ac － …………1分 电池反应：Cu + 2AgAc →2Ag+2Ac-)+Cu2+ …………1分（2）ΔrGm = －zF E1 = －2×96500×0.372 = －71.796 k J·mol -1若F ＝96485 则为-71.785kJ ·mol -1 …………2分由于温度系数为常数，14102298308372.0374.0)(--⋅⨯=--=∂∂K V T E p …………1分 ΔrSm = zF p TE)(∂∂＝2×96500×4102-⨯＝38.6 J·K -1·mol -1…………1分ΔrHm =ΔrGm +T ΔrSm ＝－60.29 kJ ·mol -1 …………1分Qr,m= T ΔrSm =298×38.6＝11.502 kJ ·mol -1 …………1分 六、(10分) 解：(1)2()()()r m f m f m f m G G B G H G A θθθθ∆=∆+∆-∆1150.67071.2979.38k J m o l -=+-=⋅ …………1分 2()()()r m f m f m f m H H B H H H A θθθθ∆=∆+∆-∆1110.160(0.13)110.29k J m o l -=+--=⋅ …………1分()r m r m r m S H G T θθθ∆=∆-∆ …………1分11(11029079380)298.15103.7J mol K --=-=⋅⋅ …………1分 (2) 32222()()()CH CH CH g CH CHCH CH g H g ===+ 2H Ot=0 1mol 0 mol 0 mol 15mol t (1-x) mol x mol x mol 15mol总物质的量 (16+x) mol …………1分2220.4()2(160.4)16()0.0325110.4116160.4x px K x p x θθ++∴=⋅=⨯=--++总 …………2分ln r m r m r mG RT K H T S θθθθ''∆=-=∆-∆ …………1分 ()ln r mrmT H SR K θθθ'=∆∆- …………1分110290(103.78.314l n 0.0325)834K =-= …………1分 七、解：第 9 页 共 9 页解：根据Arrhenius 公式…………3分…………2分根据k 的单位，该反应为一级反应…………1分…………2分八、解：（1）步冷曲线如图：每条步冷曲线1分，共5分（2）w (Pb)= 0.60 的熔融物冷却到约560 ︒C 时析出固体As ， …………1分冷却曲线发生转折，液相组成由h 向e 移动，当冷却到约288 ︒C 时，As ，Pb 以低共熔物比例同时析出，系统三相共存，冷却曲线水平， …………2分溶液干涸后，系统温度继续下降； …………1分（3）设系统组成为x ，根据杠杆规则(l)200(s)0.6100m w m w ==-， …………3分 W= 0.4 ,系统点O 点w (Pb)= 0.40 …………1分第 10 页 共 10 页3. 如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是A. 图⑴B.图⑵ C.图⑶ D. 图⑷二、填空题（每小题2分，共10分）1. 在101325Pa 的压力下，I 2在液态水与CCl 4中的 溶解已达到平衡(无固体I 2存在)，此体系的自由度为 24. 封闭系统中，在 0,0dV W '== 条件下，V Q U =∆； 在 0,0dp W '== 条件下，V Q H =∆。