2014-2015学年二学期物理化学期末考试试卷(A卷)

实验室里为测定由电极 Ag | AgNO3(aq)及 Ag | AgCl(s) | KCl(aq) 组成的电池的电动 势，下列哪一项是不能采用的？（ ） （1）电位差计； （2）标准电池； （3）直流检流计； （4）饱和的 KCl 盐桥。 [1.0 分]5.若固体不能被液体润湿，则相应的接触角９００（选填 ，＝，） [1.0 分]6.在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素： （ 1 A （ ）是表面积 ； （2）是表面张力； （3）是表面积 A 和表面张力 ； （4）没有确定的函数关系。 ）
[2.0 分]3.
1000 K 时 ,CO (g) +
O2 (g) == CO2(g ) 其 K1 = 5.246×1012；
C(s) + CO2(g) == 2CO(g) 其 K2 = 1.719×10 -5 则反应 C(s) + O2(g) == CO (g) 的 K3 为： （ ） 。
(1) 1.109×10-6 (2)1.036×10-10 (3) 9.018×107 (4)4.731×1020
[2.0 分]4.
[1.0 分]7.温度越高、压力越低的真实气体，其压缩因子 Z（ ）1。 (1) ； (2) ； (3) ； (4) 。 [1.0 分]8.已知 A 和 B 可构成固溶体，在组分 A 中，若加入组分 B 可使固溶体的熔点提高， 则组 B 在此固溶体中的含量必________组分 B 在组分液相中的含量。 （1）大于； （2）小于； （3）等于； （4）不能确定。 [1.0 分]9.今有冰水两相系统，则在一定 T，p 下 H2O(s)，H2O(l)两相相转变的条件是： （ ） 。 （1） （s）＞ （l） ； （2） （s）＜ （l） ； （3） （s）＝ （l） 。
xB=0.6 恒沸混合物
[1.0 分]2.答案解：
[1.0 分]3.答案
解： －SdT－pdV＋
dnB；
－SdT＋Vdp＋
[1.0 分]4.答案解： 大于 强电解质完全电离 [2.0 分]5.答案解： > = 二、选择(12 小题,共 17.0 分) [2.0 分]1.答案解：( 2 ) [2.0 分]2.答案解： （2） [2.0 分]3.答案解： (3) [2.0 分]4.答案解： （4） [1.0 分]5.答案解：
dnB
[1.0 分]6.答案解： （3） [1.0 分]7.答案解：( 4 ) [1.0 分]8.答案解： （1） [1.0 分]9.答案解： （3） [2.0 分]10.答案解： （2） [1.0 分]11.答案解： （1） [1.0 分]12.答案解：( 3 ) 三、是非(1 小题,共 1.0 分) [1.0 分]1.答案解：是 四、问答(3 小题,共 9.0 分) [2.0 分]1.答案解：不违反。 海洋深层的温度低于表面温度。表面温度高是吸收太阳的能量，由于相对密度的原因， 冷的水（4℃）总在海洋的下层。因为不是从单一热源吸热作功，所以不违反第二定律。 [5.0 分]2.答案解：这是一个BB＞ 0 的反应，添加惰性组分 H2O(g) 可以使平衡向右移动， 提高 C6H5C2H3(g) 的平衡含量。 [2.0 分]3.答案解：单相纯物质，封闭系统，W’= 0 只有 p，V，T 变化的一切过程。 五、计算(9 小题,共 67.0 分) [5.0 分]1.答案解：( 1 )Vm= M / = [18.02 / 0.5963]dm3·mol-1 = 30.22 dm+3·mol-1 ( 2 ) Vm(理想) = RT / p = (8.314×373.15 / 101.325) dm3·mol-1 =30.62 dm3·mol-1 ( 3 )Z = Vm / Vm(理想) = 30.22 / 30.62 = 0.987 [12.0 分]2.答案解： （1）本题非体积功即表面功 W ’ = A -3 -1 / 10 N·m = 75.64－0.14（303－273）=71.44 设雾滴半径为 r 个数为 N，则总表面积 A 为 = 3×10 kg / r
２
[2.0 分]3.
dGm = Vmdp－SmdT 的适用条件是什么？ 五、计算(9 小题,共 67.0 分) [5.0 分]1.在 100℃，101.325 kPa 下水蒸气的体积质量（密度）为 0.5963 g·dm-3，( 1 )在这种 情况下，水蒸气的摩尔体积为多少？( 2 )当假定为理想气体时，其摩尔体积为多少？( 3 )压 缩因子为多少？(H2O 的相对分子质量 Mr = 18.02。) [12.0 分]2. 水的表面张力与温度的关系为： / 10 -3 N·m -1 = 75.64－0.14（t / ℃）今将 10 kg 纯水在 303 K 及 101 325 Pa 条件下等温等压可逆分散成半径 r= 110-8 m 的球形雾滴，计 算： （1）环境所消耗的非体积功； （2）小雾滴的饱和蒸气压； （3）该雾滴所受的附加压力。 -3 （已知 303 K，101 325 Pa 时，水的密度为 995 kg·m ，不考虑分散度对水的表面张力的影 -1 响。H2O 的摩尔质量为 18.0 g·mol 。) [4.0 分]3.20℃时水的饱和蒸气压为 2 338 Pa，试求半径为 1×10-8 m 的水滴的饱和蒸气压。 -3 -1 -3 已知 20℃时水的表面张力为 72.75×10 N·m ，体积质量(密度)为 0.9982 g·cm ，水 -1 的摩尔质量为 18.02 g·mol 。 [7.0 分]4. 2 mol H2 从 400 K，100 kPa 等压加热到 1000 K，已知 Cp,m(H2) = 29.2 J·mol-1·K-1， 求U，H， Q，W 各为多少？ [10.0 分]5. 已知 0℃冰的升华焓为 2820 J·g-1，水汽的 Cpm=(3012 + 1130 10-3 T/K ) J·K-1·mol-1。在 0℃时冰的饱和蒸气压为 0611 kPa。若将 0 ℃时的 1 g 冰转变为 150℃， 1013 kPa 的水汽，系统的熵变为多少？设水汽为理想气体。已知 H2O 的摩尔质量 M=1802 g·mol-1。 [10.0 分]6. （1）由硝基苯和水组成的二组分系统为完全不互溶系统,在 101.325 kPa 下，其 沸腾温度为 99℃。已查得 99℃时水的蒸气压力为 97.7 kPa。若将此系统进行水蒸气蒸馏以 除去不溶 性杂质，试求馏出物中硝基苯所占的质量分数？（已知 H2O C6H5NO2 的摩尔质量 -1 -1 分别为 18.02 gmol , 123.11 gmol 。 ） 2 （ ）若在合成某一化合物后，进行水蒸气蒸馏，此系统的沸腾温度为 95℃，大气压为 97.2 kPa， 馏 出物经分离， 称重得出水的质量分数为 0.45， 试估计此化合物的摩尔质量。 （水 -1 的蒸发焓为 40.7 kJmol ，与温度无关，蒸气看作是理想气体，液体体积可以忽略不计。 ）
[1.0 分]1. 毛细现象是由于液体与管壁的湿润程度不同而发生液面弯曲，形成附加压力所 致。是不是?（ ） 四、问答(3 小题,共 9.0 分) [2.0 分]1. 现在有人想利用海洋中不同深度的温度不同，设计一种循环操作的机器，使海 水的热力学能转换成有用的机械功。这是不是违反热力学第二定律？为什么？ [5.0 分]2.乙苯脱氢制苯乙烯反应为气相反应： C6H5C2H5(g) C6H5C2H3(g)＋Ｈ (g) 生产中往往向系统中添加惰性组分 H2O(g)，这是为什么?
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2014-2015 学年二学期物理化学期末考试试卷(A 卷) 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 题号 得分 阅卷 题目部分，(卷面共有 30 题,100.0 分,各大题标有题量和总分) 一、填空(5 小题,共 6.0 分) [1.0 分]1. 完全互溶的 A，B 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，yB(g)，xB(1)，xB(总)的大小顺序为__________。将 xB=0.4 的溶 液进行精馏,塔顶将得到______________。 [1.0 分]2.等温下溶液的表面张力随浓度增大而减小，则单位表面吸附量 0。 （选 填 ，= ， ） [1.0 分]3.写出组成可变的均相系统的热力学基本方程： dA=； dG=。 [1.0 分]4.在浓度适中的情况下，强电解质溶液的电导率弱电解质溶液的电导率，是 因为。 [2.0 分]5. 实际气体的等温膨胀过程，其U 0；若进行节流膨胀，则其H 0。 （选填>， =，<） 二、选择(12 小题,共 17.0 分) [2.0 分]1. 一定量的某理想气体等容下由 T1 升温到 T2，相同量的该气体等压下也由 T1 升温 到 T2，则两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为：( )。 ( 1 ) QV = Qp，UV = Up； ( 2 ) QV Qp，UV = Up； ( 3 ) QV Qp，UV Up； ( 4 ) QV Qp，UV Up。 [2.0 分]2. 对一个化学反应，若知其∑BCp, m(B) > 0 ，则： （ （1）rH 随温度升高而减小； （2）rH 随温度升高而增大； （3）rH 不随温度升高而改变； （4）rH 随温度变化没有规律； ） 。 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 成绩 复核
[2.0 分]10. 反应 ① SO2 (g) +
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O2(g) == SO2(g)，K1
；
②2S O2 (g) + O2(g) == 2SO2(g)，K2 ； 则 K1 与 K2 的关系是： （ ） 。 (1) K1 = K2 ； (2) (K1 )2 = K2 ； (3) K1 = (K2 )2 。 [1.0 分]11. 在 p 下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点： （ ） 。 （1）必低于 373.2 K； （2）必高于 373.2 K； （3）取决于水与有机物的相对数量； （4）取决于有机物相对分子质量的大小。 [1.0 分]12.在临界点处， ( )。 饱和液体的摩尔体积 Vm(l)与饱和气体的摩尔体积 Vm(g)的关系是： ( 1 ) Vm(l) > Vm(g) ( 2 ) Vm(l) < Vm(g) ( 3 ) Vm(l) = Vm(g) 三、是非(1 小题,共 1.0 分)
[8.0 分]7.
在 101.3 kPa 下，100 g 处于 100℃的水蒸气凝结为同温度下的水，100℃时水的 -1 汽化焓为 2255 J·g 。求此过程的 W，Q，U 和H（假定水蒸气为理想气体） 。 [6.0 分]8. 水(A)和乙酸乙酯(B)不完全混溶，在 37.55℃时两液相呈平衡。一相中含质量分数 为 w(B)=0.0675 的酯，另一相中含 w(A)=0.0379 的水。假定拉乌尔定律对每相中的溶剂都能 适用，已知 37.55℃时，纯乙酸乙酯的蒸气压力是 22.13 kPa，纯水的蒸气压力是 6.399 kPa， 试计算： （1）气相中酯和水蒸气的分压； （2）总的蒸气压力。 -1 -1 （乙酸乙酯的摩尔质量为 88.10 g·mol ，水的摩尔质量为 18.02 g·mol 。 ） [5.0 分]9. A 气体在 300 K 时，压力为 100 kPa，体积为 1 dm3，B 气体在 300 K 时，压力为 200 kPa，体积为 4.5 dm3，两气体混合后的总压力为 100 kPa，温度不变。试计算混合后总的 体积为若干？A，B 气体的摩尔分数各为若干？ 答案部分，(卷面共有 30 题,100.0 分,各大题标有题量和总分) 一、填空(5 小题,共 6.0 分) [1.0 分]1.答案解： yB(g)>xB(总) > xB(1)