物理化学试题标准复习资料Word格式.docx

1、A. 20% B. 25%C.75% D. 100%4. 在270K，1P下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则系统熵变S与该相变过程的实际热温商Q / T之间的关系为：（ B ） A. S Q / T C. S = Q / T D.无法确定5. 下列化学势的表达式中哪个是偏摩尔量？（ C ）A. （H/nB） S, P, ncB B. （F/nB）T, V, ncB C. （G/nB）T, P, ncB D. （U/nB）S, V, ncB6. 一定量稀溶液的依数性仅取决于：（ C ） A. 溶剂的本性 B. 溶质的本性 C. 溶质的质点数 D. 温度7. 有反应 AB（g

2、） = A（g） + B（g）, rHm = Qp 0。平衡将随下列哪一组条件向右移动：（ B ） A. 温度和压力均下降 B. 温度上升，压力下降 C. 温度和压力均上升 D. 温度下降，压力上升8. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应：C6H5C2H5 （g ） C6H5CH=CH2 （g） + H2 （g） 可视为理想气体反应, 达平衡后加入惰性气体, 且保持体系的温度T与总压p不变, 则该反应的标准平衡常数K值 （ C ）:A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定9. 在400K时, 纯A的饱和蒸汽压为40 kPa, 纯B的饱和蒸汽压为60 kPa, 两者形成理想液态混合物, 当达气液平

3、衡时, 溶液中A的摩尔分数xA为0.6, 则气相中B的摩尔分数yB应为（ C ）A. 0.31 B. 0.4 C. 0.50 D. 0.6010. 对于2组分体系，当体系达平衡时最多可有（ B ）相共存. A. 3相 B. 4相 C. 5相 D. 6相11. Clapeyron方程适用于 （ A ）: A. 单组分两相平衡体系 B. 单组分三相平衡体系C. 多组分两相平衡体系 D. 多组分三相平衡体系12. 二元恒沸混合物的组成 （ C ） A. 固定 B. 随温度而变 C. 随压力而变 D. 无法判断13. 对于反应AP，如果反应的半衰期与A的初始浓度成正比，则该反应为 （ A ） A.零级

4、反应 B. 一级反应 C. 二级反应 D. 三级反应14. 某复杂反应的表观速率常数k与构成该反应的各基元反应率常数ki之间的关系为k=k1k3/k2，则表观活化能Ea与各基元反应的活化能Ei之间的关系为 （ D ）A. Ea = E1+E2+E3 B. Ea = E1E2/E3 C. Ea = E1E2E3 D. Ea = E1+E3-E215.对于平行反应，为提高主产物的生成速率，可采取 （ C ）。A. 升温 B. 降温 C. 加入合适的催化剂 D. 增大反应容器三、 简答题（总20分）1 何谓可逆过程，并简述其几大特点。（10分）解：可逆过程是指系统内部及系统与环境间在一系列无限接近平

5、衡条件下进行的过程。 可逆过程有如下三大特点： 以无限小的变化进行，每一步都可反向进行，且反向进行后系统与环境都能复原； 系统内部无限接近于平衡； 等温可逆过程中系统对环境做最大功。2 有一非理想的完全互溶双液系的蒸气压曲线如下图所示，请分析该双液系为哪种类型的系统，并绘出此二元体系的p-x-y和T-x-y相图之简单示意图？根据该双液系的蒸气压曲线图可知，其p总出现最小值，也即对拉乌尔定律产生了最大负偏差，因而该双液系为具有最大负偏差的系统。此二元体系的p-x-y和T-x-y相图分别如下：四、 计算题（总30分）1、（12分） 2 mol单原子分子理想气体由始态（300 K, 10 P）, 经

6、历如下一些途径膨胀到2 P:（1） 等温可逆膨胀； （2） 等温恒外压（2 P）膨胀； （3） 绝热可逆膨胀；（4） 绝热恒外压（2 P）膨胀；分别求上述途径的w, Q, U, H, S, G?解: （1） 理想气体等温可逆过程: dT=0 U=0; H=0 Q=-W=nRTln（p1/p2）= 28.314300ln（10/2）= 8029 J S=Qr/T=nRln（p1/p2）= 8029/300= 26.76 J.K-1 G= nRTln（p2/p1）=8029 J（2） 等温恒外压（2p）膨胀:因为途径（2）与途径（1）的始末态相同, 故状态函数的变值相同, 故有:U=0, H=0,

7、 S=26.76 J.K-1, G=8029 J.Q=-W=p2（V2V1）= p2V2p2V1p2V20.2p1V1=nRT（10.2）=0.8nRT= 3991 J（3） 绝热可逆过程： Qr=0 S=（Qr/T） =0 单原子理气 r=Cp,m / CV,m = 5/3 而对于理气绝热可逆过程有 P11-rT1r = P21-rT2r 代入已知条件，可得 T2 = 157.6 K U = w = CV（T2- T1） = 21.5（157.6300）=-3551.7 J H = Cp（T2- T1） = 22.5（157.6300）= -5919.5 J （4） 绝热恒外压（2p）膨胀:

8、 Q=0 w =U = CV（T2- T1） = 2（T2300） 又 w =-p2（V2V1）= p2V1p2V20.2p1V1p2V2= nR （0.2 T1T2） = 2（60T2） 所以 可解出 T2 = 204 K（204300）=-2394.4 J （204300）= -3990.7 J2、（10分）1P下水的正常沸点为373K，摩尔蒸发焓vapHm40.70 kJmol-1；今将378K，1P下1mol液态水等温等压蒸发为同温同压的水蒸汽。已知Cp,m（H2O,g）=33.6 J.K-1.mol-1, Cp,m（H2O, l）= 75.3 J.K-1.mol-1，设水蒸气可视为理

9、想气体。 （15分）（1） 计算该过程的Q、W、U、H、S和G；（2） 使用哪种判据，可以判别上述过程可逆与否？并判别之。（1） 水的此不可逆相变过程可设计下列可逆过程实现： H= H1+ H2+ H3 S= S1+ S2+ S3而H1= n Cp,m （H2O, l） T = 175.3（373378）= 376.5 JH2 = 40.70 kJ H3 = = n Cp,m （H2O, g） T =133.6（378373）= 168 J所以 H= H1+ H2+ H3 = 40491.5 J Q=Qp=H = 40491.5 J而又S1= n Cp,m （H2O, l） ln （373/3

10、78）= 1ln （373/378） = 1.00 J.K-1S2= = 40700/373 = 109.12 J.K-1S3= = n Cp,m （H2O, g） ln （378/373）= 1ln（378/373）= 0.45 J.K-1所以 S= S1+ S2+ S3 = 108.559J.K-1G=HTS=40491.5 J378K108.559 J.K-1 =543.8 J 0 W=-pexV=-pV=- p（VgVl） - pVg=-nRT=-18.31378=-3.14 kJU=Q+W=40491.5 J+（-3.14103 J）=37.35 kJ（2） 该相变过程是在 dT=0

11、 dp=0的条件下进行的，所以可以利用吉布斯函数判据来判断过程可逆与否：G=543.8 J 0，mixG 0。6. 合成氨反应: N2（g） + 3H2（g）= 2NH3（g） 可视为理想气体反应, 达平衡后加入惰性气体, 且保持体系的温度与总压不变, 则有: 压力商Jp值_变大_，而标准平衡常数K值_不变_.7. 将NH4HS放入抽空的瓶中分解: NH4HS （s） = NH3 （g） + H2S （g）, 达平衡后, 体系的独立组分数C = _1_, 相数 = _2_, 自由度f = _1_.二. 选择题（30分，151. 热力学第一定律只适用于（ D ）A. 单纯状态变化 B. 相变化

12、C. 化学变化 D. 封闭系统的任何变化2. 在恒温可逆过程中，系统对环境做：（ B ）A. 最小功 B. 最大功C. 不确定3. 下列物理量中属于强度量的是： （ C ）A. U B. S C. B D. Cp 4.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数 （ D ）5. 体系的状态改变了，其内能值 （ C ）A.必定改变 B. 必定不变 C.不一定改变 D. 状态与内能无关6. 在100和25之间工作的热机，其最大效率为：（ D ）A100%B. 75%C. 25%D. 20%7. 在270K，1P下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则系统熵变S与该相变过程的实际热温商Q

13、 / T之间的关系为（ B ） AS C. S = Q / T D. 无法确定8热力学中关于热温商的表述中，下列说法中哪种不正确？A可逆循环过程的热温商之和等于零；B不可逆过程的热温商与系统的熵变相等；C可逆过程的热温商与途径无关；D系统的熵变在数值上等于系统始末态之间任意可逆过程的热温商。9. 下列化学势的表达式中哪个是偏摩尔量？（ C ）A（H/nB） S, P, ncB B（F/nB）T, V, ncB C（G/nB）T, P, ncB D. （U/nB）S, V, ncB10关于化学反应的标准平衡常数K表述中，下列说法中哪种不正确？AK的值与化学计量方程的写法有关；BK在数值上等于平衡

14、压力商Jpeq；C反应系统压力p的变化会影响K的值；D定温下，反应系统压力p的变化不会影响K的值，但可能使化学平衡发生移动。11. 有反应 AB（g） = A（g） + B（g）, rHm = Qp 0. 平衡将随下列哪一组条件向右移动 （ C ）. A. 温度和压力均下降 B. 温度和压力均上升 C. 温度上升, 压力下降 D. 温度下降, 压力上升12. 对于单组分体系，当体系达平衡时最多可有（ A ）相共存.13. 由A、B两液体形成的液体混合物在T-x图上出现最低点，则该混合物对拉乌尔定律产生： （ C ）A. 一般正偏差 B. 一般负偏差 C. 最大正偏差 D. 最大负偏差 14.

15、关于反应速率，表达不正确的是 （ C ）A. 与体系的大小无关而与浓度大小有关B. 与各物质浓度标度选择有关C. 可为正值也可为负值D. 随反应时间的变化而变化15. 某复杂反应的表观速率常数k与构成该反应的各基元反应率常数ki之间的关系为k=k1k3/k2，则表观活化能Ea与各基元反应的活化能Ei之间的关系为 （ D ）E3 D. Ea = E1+E3-E2三. 简答题（20分，210分）2 简述稀溶液的几大依数性。稀溶液的依数性包括 溶剂蒸汽压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压。四. 1、（15分）设2mol单原子理想气体，始态为300K，10P，经历以下三个过程：（1） 在300K下等温

16、可逆膨胀至2P；（2） 在1P外压下，等温等外压膨胀至1P；（3） 在等压条件下，体系由300K升温至500K，分别求以上三个过程的Q、W、U、H、S和G？2.（15分）在 97.11C时, 纯水（H2O）的饱和蒸气压为91.3 kPa。在此温度下，乙醇（C2H5OH）的质量分数为 3%的乙醇水溶液上，蒸气总压为 101.325 kPa。今有另一乙醇的摩尔分数为2%的乙醇水溶液，求此水溶液在 97.11C 下的蒸气总压。补充：1、作图分析题（20分）A, B两金属的步冷曲线如下图, 被测体系中xB = 0; 0.1; 0.25; 0.4; 0.5; 0.6; 0.75; 0.9 和1.0共9条

17、；已知两金属可形成分子比为1:1的稳定化合物C, 且两者不形成固溶体。 （1） 请绘出A,B两合金的相图; （2） 标明相图中各区域相的组成和自由度; （3） 绘出xB = 0.3的步冷曲线；（4） 相图中有几条三相平衡共存线，并分别指明每条有哪三相平衡共存？1、2 mol单原子分子理想气体由始态（300 K, 10 P）, 经历如下一些途径膨胀到2 P:（4） 等温恒外压（2p）膨胀:（5） 绝热可逆过程：2、 1p下水的正常沸点为373K，摩尔蒸发焓vapHm40.70 kJ今将383K，1p下1mol液态水等温等压蒸发为同温同压的水蒸汽。（1） 计算该过程的Q、w、U、H、S和G；（3）

18、 环境的熵变。 H= H1+ H2+ H3 S= S1+ S2+ S3（373383）= 753 J（383373）= 336 J所以 H= H1+ H2+ H3 = 40283 J Q=Qp=H = 40283 J= n Cp,m （H2O, l） ln （373/383）= 1ln （373/383） = 1.99 J.K-1= n Cp,m （H2O, g） ln （383/373）= 1ln（383/373）= 0.89 J.K-1所以 S= S1+ S2+ S3 = 108.02 J.K-1G=HTS=40283 J383 K108.02 J.K-1 =-1088.66 J w=-pexV=-pV=- p（VgVl） - pVg=-nRT=-1383=-3184 JU=Q+W=37.10 kJ G=-1088.66 J