物理化学试卷分析XIAO

2) 相图中的三相线有：EGF、MKN和OPQ EGF l A+C l+D B+D
MKN C OPQ l
3) ab
cd
ef
3. 反应 A(g) → 2B(g) 在一个恒容容器中进行，反应的温度为 373 K，测得不
同时间系统的总压如下：
t / min 0 5 10 25 ∞
p / kPa 48.412 54.396 58.022 63.462 72.527
7．吉布斯吸附等温式为__________________。
(c / RT )d / dc
2~4 8. 一般情况下，温度升高10K，反应速率约为原来的_________ 倍。
三、简答题（本题8分） 如下图，在一玻璃管两端各有一大小不等的肥皂泡。当开启活 塞使两泡相通时，试问两泡体积将如何变化？为什么？
又因为二级反应： ∵ c = n/V = p/RT ∴cA,0= pA,0/RT 将其代入
18. 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到400K，NH4HCO3按下 式分解并达到平衡:
NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g). 系统的组分数 C 和自由度数 F
为 ( C) A. C = 2，F = 1 B. C = 2， F = 2
C. C = 1， F= 0
D. ΔS1=ΔS4=8.314J·K-1· ln5，ΔS2=ΔS3=0
C
11. 有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾 向降低，这反应是： (D ) A. ∆S > 0，∆H > 0； B. ∆S > 0，∆H < 0； C. ∆S < 0，∆H > 0； D. ∆S < 0，∆H < 0。
(
1）对外做功且放出热量
2）恒压绝热膨胀 3）恒温绝热膨胀
A
)
4）恒容绝热升温、无非体积功
A.（1）、（4） B.（2）、（3） C.（1）、（2） D.（3）、（4） 7. 1mol、373K、pθ下的水经下列两个不同过程达到373K、 pθ下的 水汽：①等温可逆蒸发；②真空膨胀。这两个过程中功和热的关 系为 (A ) A.W1＞W2，Q1＞Q2 B.W1＜W2，Q1＜Q2 C. W1＝W2，Q1＝Q2 D. W1＞W2，Q1＜Q2
D. C = 1， F = 1
19. 在含有C（s）、H2O（g）、CO（g）、CO2(g)、H2（g）五个物 种的平衡体系中，其独立组分数C为
A. 3
B. 2
C. 1
D. 4
( A
)
20.某反应，当反应物反应掉5／9所需时间是它反应掉1／3所需时间的 2倍，则该反应是 ( B)
A. 零级反应
C. 二级反应
(1)恒温自由膨胀使体积增加4倍；(2)恒温可逆膨胀使体积增加4倍；(3)绝热自
由膨胀使体积增加4倍；(4)绝热可逆膨胀使体积增加4倍。 下列结论中正确的是： ( )
A. ΔS1=ΔS2=ΔS3=ΔS4=8.314J·K-1ln5
B. ΔS1=ΔS2=8.314J·K-1· ln5，ΔS3=ΔS4=0 C. ΔS1=ΔS2=ΔS3=8.314J·K-1· ln5，ΔS4=0
16. 若某化学反A(s)+M2N(aq)=AN(aq)+M2(g)在等温等压下于电池中进 行，做电功150kJ，体积功2.5kJ，放热120kJ，则下面关系中正确的是：
(
)
B. W=152.5kJ D. Q=ΔrHm=-120kJ C. ΔU=-272.5kJ
C A. ΔrHm=-120kJ
17. 2mol双原子分子理想气体 ，在温度T下反抗压力pø由体积V1膨胀至 2V1,下面的关系中正确的是：( ) D A. ΔH>0 B. ΔU>0 C.ΔU=W D. Q=RT
W1
V2
V1
p d V n RT ln
p2 p1
5 8.3 1 4 5 3 0 0 ln 1 7.2 9 1 03 J
50 200
Q1 W1 17.2910 J
3
p2 50 S1 nR ln 5 8.315 ln 57.63J p1 200
答：开启活塞后，大泡将变大，小泡将变小。活塞关闭时，由于肥皂泡膜产生
附加压力，Δp=p内－p外＝４σ/r.泡的半径r 越小，附加压力越大，而大、小泡的
p外是相同的，故小泡内空气压力大于大泡内空气压力。因 此打开活塞后，小 泡内空气就流向大泡，导致大泡变成更大。当小泡收缩至其半径等于玻璃管口
半径时的r最小，若再收缩，其曲率半径反而增大。所以当小泡收缩至其曲率
D
5. 公式 H Qp 适用于下列过程中的 (B ) A. 理想气体从1000KPa反抗恒定外压100KPa膨胀 B. 273K、100KPa下冰融化成水 C. 298K、100KPa下电解CuSO4水溶液 D. 气体从状态Ⅰ等温可逆变化到状态Ⅱ
6. 对于一定量的理想气体，有可能发生的过程是
B. 一级反应
D. 三级反应
二、填空题（本题共8小题，每题2分） 1. 在温度为T时反应C(s)+O2 (g) = CO2(g)、C(s)+(1/2)O2 (g) = CO(g) 的平
衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2 (g) = CO2(g)的平衡常数为 K1/K2 ____________________ 。
一、选择题（本题共20小题，每题2分）
1. 对于内能是系统状态的单值函数概念，错误理解是： (
C)
A. 系统处于一定的状态，具有一定的内能；
B. 对应于某一状态，内能只能有一数值不能有两个以上的数值； C. 状态发生变化，内能也一定跟着变化；
D. 对应于一个内能值，可以有多个状态。
2. 在一绝热恒容容器中盛有水，水中放有电阻丝，由容器外 的蓄电池给电阻丝供电，用电阻丝加热烧杯中的水，若以水 A 中的电阻丝为系统，则下面的关系中正确的是： ( ) A. W>0，Q<0，ΔU>0 B. W=0，Q>0，ΔU>0 C. W=0，Q<0，ΔU<0 D. W<0，Q>0，ΔU>0
8.
下列说法中 p 下，C（石墨）＋O2（g）== CO2(g)的反应热为， r H m 错误的是 ( )
A. B.
r H
m
就是CO2(g)的生成焓 就是C（石墨）的燃烧焓
D
r H m
rU m C. r H m
D. r H m rU m
半径与大泡半径相等时，停止收缩。
四、计算题（本题共3小题；1题12分，2题14分，3题10分） 1) 5mol双原子理想气体从始态300k，200kPa，先恒温可逆膨胀到压力为 50kPa，再绝热可逆压缩到末态压力为200 kPa。求末态温度T及整个过程
的Q，W，△U、△H及△S
解：对于恒温可逆膨胀过程 △U1=0，△H1=0，所以Q1=-W1
nRln(V2/V1)， 2. 理想气体向真空膨胀，体积由V1变到V2，其ΔU ＝___________ 0 ΔS= ___________ 。
分子的无规则热运动 3. 布郎运动是__________________________ 。 4. 从表面热力学的角度看，比表面吉布斯自由能表达式是 _____________ ， (∂G/∂A)T,p,n J· m-2 其单位为 ___，从力学平衡角度看，表面张力是____________ 作用在单位边界指向液体内部与表面相切的力 ______________________________________ ，其单位为 ___________ 。 N· m-1 5. 某反应物的转化率分别达到 50%，75%，87.5% 所需时间分别为 t，2t， 3t， 则反应对此物质的级数为 ______ 1。 6. 化学吸附与物理吸附的本质差别在于_____ 前者为化学键力，后者为分子间力 。 ______________________________________
对于绝热可逆过程，CV.m=5/2R, Cp.m=7/2R,
末态温度：
p末 T p 中
R / C p.m
200 2 / 7 T中 ( ) 300 445.8K 50
因为是绝热过程，所以Q2=0
S 2 0
U 2 W2 nCV .m T 5 5 8.3145 (445.8 300) 2 15.15103 J
12. 在298K和100kPa下，反应 3C(s)+O2(g)+3H2(g) →CH3COOCH3(l) 的等 压热效应Qp与等容热效应Qv之差为 A. 9911 J· mol-1 C. 14866 J· mol-1 ( B. -9911 J· mol-1 D. 7433 J· mol-1 ) B
t = ∞ 时，A全部消失。
(1) 试导出 A 的浓度与系统总压的关系 (2) 求该二级反应的速率常数 k
(单位用：dm3· mol-1· s-1 表示)
解： A(g) ─→ 2B(g) t=0 t=t t=∞
pA,0
0
px
P ＝PA0＋Px 48.412KPa (1) 总
p A px 2( pA,0 pA ) P总＝2PA0＋Px PA (2)
3. 4 mol理想气体N2(g)，由温度T绝热压缩至温度1.5T，则环境所做的功
为：
(
)
A.W=4RT B. W=3RT C. W=5RT D. W=10RT
C
4. 物质的量为n的理想气体，该气体的哪一组物理量确定后，其它状态函数 才有定值 A. p B. V ( ) C. T、U D. T、p
9. 焓是体系的状态函数，定义为 若体系变化时，则焓的变化为：
H U pV
H U pV
式中 pV 的含义是
A. B. C.
pV p2V2 p1V1
pV pV
(
)
B
pV pV Vp
D. 上述表述都不对
10. 1mol理想气体由同一始态分别经历下列过程：
13. 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol.dm-3时，反应的半衰期为 600 s，初始浓度 为 0.024 mol.dm-3时，半衰期为 360 s，此反应为： A. 0 级反应 C. 2 级反应 B. 1.5 级反应 D. 1 级反应 (C )
14. 1mol 液体苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧，生成H2O(l)和 CO2(g)，同时放热3264kJ，则其摩尔燃烧焓为 ( ) D
H 2 nCp.m T 7 5 8.3145 (445.8 300) 2 21.22103 J
对于整个过程
Q Q1 Q2 17.29103 J
W W1 W2 2.14103 J
U U1 U 2 15.15103 J
H H1 H 2 21.22103 J
S S1 S2 57.63J
2. 1).标明相图中各区所表示的稳定相（不要直接在图上标出，液相用l表 示）； 2).指出系统中的三相线和三相线的相转化关系 3).作出ab、 cd、 ef的步冷曲线, 并指出在冷却过程所发生的相变化；
解：1）标明各区的稳定相： HEG区为A+l相， AEFC区为A+C， GMKF区为C+l， MIN区为D+l，CKND区为C+D，IOP区为D+l，JPQ区为B+l，DOQB区为 D+B，HGMIPJ以上为l单相区，（其中A、B、C、D代表固相）
A. 3268 kJ· mol-1；
C. 3264 kJ· mol-1；
B. –3264 kJ· mol-1；
D. –3268 kJ· mol-1。
15. 反应
2A + B E + 2F
B.
的反应速率为 (
)
dc A A. dt 1 dc A C. 2 dt
dc A dt
D
1 dc A D. 2 dt
px 2 pA,0 P总＝2PA0＋Px 72.527KPa(3)
由(1)、(3)联立可得
pA,0 24.115kPa
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px 24.297kPa
得
由(2) P总＝2PA0＋Px PA 和 P 2PA0 Px
P总＝P PA P C A RT
P P总 72.527 P总 CA ＝ RT RT