信阳师范学院物理化学上自测题及参考答案

物理化学上自测题及参考答案
一、选择题( 共15题30分)
1. 0090
下述说法中, 哪一个错误? ( )
(A) 体系放出的热量一定等于环境吸收的热量
(B) 体系温度的降低值一定等于环境温度的升高值
(C) 热力学平衡时体系的温度与环境的温度相等
(D) 若体系1与体系2分别与环境达成热平衡，则此两体系的温度相同
2. 0119
下述说法哪一个错误? ( )
(A) 封闭体系的状态与其状态图上的点一一对应
(B) 封闭体系的状态即是其平衡态
(C) 封闭体系的任一变化与其状态图上的实线一一对应
(D) 封闭体系的任一可逆变化途径都可在其状态图上表示为实线
3. 0304
某理想气体的γ =C p/C V =1.40, 则该气体为几原子分子气体? ( )
(A) 单原子分子气体(B) 双原子分子气体
(C) 三原子分子气体(D) 四原子分子气体
4. 0459
石墨(C)和金刚石(C)在25℃, 101 325 Pa下的标准燃烧焓分别为-393.4 kJ·mol-1和-395.3 kJ·mol-1，则$(金刚石, 298 K)为：( )
金刚石的标准生成焓Δf H
m
(A) -393.4 kJ·mol-1(B) -395.3 kJ·mol-1
(C) -1.9 kJ·mol-1(D) 1.9 kJ·mol-1
5. 0757
理想气体的atto 循环由下面四个可逆步骤构成：
(A) 气体绝热可逆压缩(B) 恒容升温，气体从环境吸热
(C) 气体经绝热膨胀作功(D) 恒容降温回到原态
该循环过程的T－S图为：( )
6. 0939
在300℃时，2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能A的差值为：( )
(A) G –A = 1.247 kJ (B) G –A = 2.494 kJ
(C) G –A = 4.988 kJ (D) G –A = 9.977 kJ
7. 1027
某气体的状态方程为pV m = RT +αp，其中α为大于零的常数，该气体经恒温膨胀，其内能：
(A) 不变(B) 增大
(C) 减少(D) 不能确定
8. 1218
在下列五个物理量中：
(1) (∂V/∂n B)T,p
n c b≠(2) (∂μB/∂n B)T,p
n c b≠
(3) (∂H/∂n B)s,p,
n c b≠
(4) (∂A/∂n B)T,p,
n c b≠
(5) (∂G/∂n B)T,p,
n c b≠
(A) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(1)、(3) 是化学势
(B) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(3)、(5) 是化学势
(C) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(2)、(3) 是化学势
(D) (1)、(2)、(4) 是偏摩尔量；(3)、(5) 是化学势
上述结论正确的是( )
9. 1223恒温下，单一组分的过冷液体的化学势比其固体的化学势：( )
(A) 高(B) 低(C) 相等(D) 不可比较
10. 2396
硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物，问在101 325 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? ( )
(A) 3 种(B) 2 种
(C) 1 种(D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。

11. 2394 FeCl3和H2O 能形成FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O，FeCl3·2H2O 四种水合物，则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数Φ分别为: ( )
(A) C= 3，Φ = 4 (B) C= 2，Φ = 4
(C) C= 2，Φ = 3 (D) C= 3，Φ = 5
12. 2484
下列四个图中, 可作为水的示意相图的是：( )
13. 2864 若 298 K 时，反应 N 2O 4(g) ＝ 2NO 2(g) 的 K p $= 0.1132，则：
(1) 当 p (N 2O 4) = p (NO 2) = 1 kPa 时，反应将 ___________；
(2) 当 p (N 2O 4) = 10 kPa ，p (NO 2) = 1 kPa 时，反应将 ________ 。

(A) 向生成 NO 2的方向进行
(B) 向生成 N 2O 4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
14. 2946 理想气体反应平衡常数 K x 与 K c 的关系是∶ ( )
(A) K x = K c (RT )νB B ∑ (B) K x = K c p
νB B ∑ (C) K x = K c (RT /p B
B )ν-∑ (D) K x = K c (V /νB B ∑n B )
νB B ∑
15. 3341 已知反应3O 2(g) = 2O 3(g) 在25℃时，Δr H m $= -280 J ⋅mol -1，
则对该反应有利的条件是： ( ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压
二、填空题 ( 共 5题 10分 )
16. 0388 已知反应2 H 2(g) + O 2(g)−−→2 H 2O(l)在298 K 时恒容反应热Q V = -564 kJ·mol -1，则 H 2(g)
在298 K 时标准摩尔燃烧焓Δc H m $= _______kJ·
mol -1。

17. 0745 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格。

理想气体恒温可逆压缩，∆S _____ 0，∆G _____ 0。

18. 1866 2 mol 氢气由20p ∃, 300 K 进行等温膨胀，终态压力为p ∃。

已知终态的逸度与始态的逸度之比
f 2/f 1=0.050 58，则终态与始态的化学势之差值为____________________。

19. 2395 下列化学反应，同时共存并到达到平衡（温度在 900～1200 K 范围内）：
CaCO 3(s) = CaO(s) + CO 2(g)
CO 2(g) + H 2(g) = CO(g) + H 2O(g)
H 2O(g) + CO(g) + CaO(s) = CaCO 3(s) + H 2(g)
问该体系的自由度为 _______ 。

20. 2992 在 1100℃时有下列反应发生：
(1) C(s)＋2S(g)＝CS 2(g) K 1$＝0.258
(2) Cu 2S(s)＋H 2(g)＝2Cu(s)＋H 2S(g) K 2$＝3.9 × 10-3
(3) 2H 2S(g)＝2H 2(g)＋2S(g) K 3$
＝2.29 × 10-2
试计算在 1100℃时，反应C(s) + 2Cu S (s)＝CS (g) + 4Cu 的平衡常数 K $＝_________ 。

三、计算题( 共5题40分)
21. 5 分(0188) 试计算1mol CO2(理想气体)经过下列过程从0℃升到300℃所需要的热量。

(1) 在等压下(2) 在等容下
已知：C p, m(CO2)={26.78 + 42.68×10-3T/K - 146.4×10-7(T/K)2}J·K-1·mol-1
22. 10 分(0984) 设有300 K的1 mol理想气体作等温膨胀，起始压力为15p∃，终态体积为10 dm3。

试计算该气体的∆U, ∆H, ∆A, ∆S和∆G。

23. 10 分(2050) 将摩尔质量为0.1101 kg⋅mol-1的不挥发物质B1 2.220×10-3 kg 溶于0.1 kg水中，沸点升高0.105 K。

若再加入摩尔质量未知的另一种不挥发性物质B2 2.160×10-3 kg，沸点又升高0.107 K。

试计算：
(1) 水的沸点升高常数K b；
(2) 未知物的摩尔质量M2；
(3) 水的摩尔蒸发热Δvap H m；
(4) 求该溶液在298 K 时的蒸气压p1（设该溶液为理想稀溶液）。

24. 5 分市售民用高压锅内的压力可达233 kPa,问此时水的沸点为多少度?已知水的汽化热为40.67 kJ⋅mol-1。

25. 10 分(3312) 在1.013×105Pa，60℃时，Cl2有50% 解离，100℃时有79% 解离，试计算：
(1) 反应Cl2 = 2Cl 的平衡常数和解离热；
(2) 60℃时反应的K p，K c，K x各为多少？
四、问答题( 共3题20分)
26. 5 分(0290) 试证明若某气体的(∂U/∂V)T > 0，则该气体向真空绝热膨胀时，气体温度必然下降。

27. 5 分(1047) 温度升高对物质的下列各量有何影响（增大、减小或不变），并简证之（或简单解释之）。

(1) 恒压下物质的焓(2) 恒容下物质的内能
(3) 恒压下物质的熵(4) 恒容下物质的赫姆霍兹自由能
(5) 恒压下物质的吉布斯自由能
28. 10分请指出Al-Zn等压相图中1～9相区中的相态及自由度（其中，A，B分别为Al和Zn的熔点）。