物理化学练习题2

《物理化学》练习题2

注意事项：1. 考前请将密封线内容(特别是姓名和班内编号)填写清楚；

2. 所有答案请直接答在试卷上；

3. 考试形式：闭卷；

4. 本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟。

一、选择题(10题，每题2分，共20分)

1. 在等温等压条件下，将1 mol水的表面积增加10倍，作功为W，水的Gibbs自由能变化为ΔG，此时W与ΔG的关系为( )。

(A) ∆G = -W(B) ∆G = W

(C) ∆G < -W(D) 不能确定

2. 对于一定量的实际气体的节流膨胀过程，成立的是( )。

(A)△S=0(B) △U=0(C) △G=0(D) △H=0

3. 在物理量T(温度)、G(吉布斯函数)、Q(热)、S(熵)当中，属于热力学状态函数的是( )。

(A) 都是；(B)除Q以外；(C)除T、Q以外；(D)除G、Q 以外。

4. A和B能形成理想液态混合物，已知在293 K时p A* =9999.2 Pa，p B*=2933.1 Pa，则当液相中A的摩尔分数x A=0.4时，液相上方的蒸汽总压为( )。

(A) 3999.7 Pa (B) 5172.9 Pa (C) 7172.7 Pa (D) 5759.5 Pa

5. 某温度时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为k A和k B，且知k A>k B，则当A和B压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是( )。

(A) A的量大于B的量(B) A的量小于B的量

(C) A的量等于B的量(D) A的量与B的量无法比较

6. PCl5的分解反应是PCl5(g) ＝PCl3(g) + Cl2(g)，在473K达到平衡时，PCl5(g)有

48.5%分解，在573K达到平衡时，有97%分解，则此反应为( )。

(A) 放热反应(B) 吸热反应

(C) 即不放热也不吸热(D) 这两个温度下的平衡常数相等

7. 氨基甲酸铵在抽空的封闭系统中达到分解平衡，其分解产物为NH3(g)，CO2(g)，该情况下的组分数、相数、自由度分别为( )。

(A) C = 3, P = 3, F = 2 (B) C = 2, P = 3, F = 1

(C) C = 1, P = 2, F = 1 (D) C = 2, P = 2, F = 2

8. 25℃时测得SrSO4 饱和水溶液的电导率为1.482×10-2S·m-1，该温度下水的电导率为1.5×10-4 S·m-1。已知Sr2+和SO42-无限稀释时的摩尔电导率分别为1.189×10-2 S·m2·mol-1和1.596×10-2 S·m2·mol-1，则SrSO4在水中的溶解度为( )。

(A)0.1133 mol·m-3(B)0.5268 mol·m-3

(C)0.7133 mol·m-3(D)0.8268 mol·m-3

9.下列有关吸附的说法：

(1) 兰格缪尔(单分子层)吸附理论认为，被吸附的分子相互之间存在较大作用力；

(2) 物理吸附可以是单层或多层吸附，而化学吸附通常只发生单层吸附；

(3) 固体表面的物理吸附是一个自发过程，通常也是一个放热过程；

(4) 溶液表面的吸附可分为正吸附和负吸附，正吸附导致溶液表面张力升高，而负吸附导致溶液表面张力降低。

其中不正确的是( )。

(A) (1)和(2) (B) (2)和(3) (C) (1)和(4) (D) (3)和(4)

10. 温度T时某一级反应A→B，为了使A的浓度改变1/5，需时4s，则反应的半衰期为( )。

(A)12.42s (B)50.53s (C)2.14s (D)5.21s

二、计算题(6题，共68分)

1、1 mol理想气体在122 K等温的情况下反抗恒定外压从10 dm3膨胀到平衡。已知该过程系统的熵变为19.14 J·K-1，求该膨胀过程终态的体积V2，系统反抗的外压p e，并计算ΔU，

ΔH，ΔA，ΔG，ΔS环，ΔS隔离。试问过程能否自发？( 14分)

2. 已知水在100℃, 101.325 kPa时的汽化焓∆vap H m= 40.64 kJ·mol-1，水蒸汽可近似为理想气体。

(1) 把100 ℃、101.325 kPa，1 mol 水蒸汽冷凝为相同温度、压力的液态水, 求此过程的Q、W、∆U、∆H、∆S、∆G.

(2) 在80 ℃时，水的平衡饱和蒸汽压？(10分)

3. 已知298 K 时反应C 2H 5OH(g) = C 2H 4(g) + H 2O(g) 的有关数据如下：

C 2H 5OH(g) C 2H 4(g) H 2O(g) f m ΔH /(kJ ·mol -1)

-235.1 52.26 -241.82 m S /(J ·K -1·mol -1)

282.7

219.6

188.83

(1) 计算反应在25℃时的r m ΔH ，r m ΔS ，r m ΔG 及K 。

(2) 假定r m ΔH 和r m ΔS 不随温度而变，试估算反应在p 时分解温度。 (3) 恒压下提高温度是否有利于反应的进行？ (4) 恒温下提高压力是否有利于反应的进行？(10分)

4. 已知铂与银二元金属系统可形成两种固溶体，转变温度为1186℃，此时含银的质量分数分别对应为0.105, 0.424和0.663。在室温时两个固溶体的溶解度(含银质量分数)分别为

0.01和0.85。铂和银的熔点分别为1772℃和961.9℃。解决下列问题：

(1) 画出铂银二元金属系统相图(草图)。

(2) 在图中标出各相区的相态。

(3) 在图中标出三相线及其对应的相态。

(4) 说明三相共存时在相图中为什么呈现出一条平行于组成轴的直线。

(5) 假设有人用加银的白金(铂)冒充纯白金卖，根据所学相图知识能够有办法区分？

)

(14 分