西南科技大学下半学年物理化学A1期末考试试题学生命题Word格式文档下载.docx
《西南科技大学下半学年物理化学A1期末考试试题学生命题Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西南科技大学下半学年物理化学A1期末考试试题学生命题Word格式文档下载.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
A、△U=0，△S=0，△G=0B、△U＞0，△S＞0，△G＞0
C、△U＜0，△S＜0，△G＜0D、△U=0，△S＞0，△G＜0
8.在298K已知2CO+O2→2CO2，，△rGm为—514.2KJ.Mol-1，则△rAm（）
A、△rAm=—514.2KJ.Mol-1B、△rAm=0
C、△rAm＞—514.2KJ.Mol-1D、△rAm＜—514.2KJ.Mol-1
9.使一过程时△A=0，应满足条件（）
A、绝热可逆过程B、恒容绝热且不做非体积功过程
C、恒温恒压且不做非体积功可逆过程D、恒温恒容且不做非体积功可逆过程
10.可逆机的效率最高，在其他条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车，其速度将（）
A.最快B.最慢C.中等D.不确定
11.保持压力不变，在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而（）
A.降低B增大C不变D不确定
12.反应CO（g）
+
H2O（g）＝CO2（g）
H2（g），在
600℃、100kPa
下达到平衡后，将压力增
大到5000kPa，这时各气体的逸度系数为γ（CO2）
=
1.09、γ（H2）
1.10、γ（CO）
1.23、
γ（H2O）
0.77。
这时平衡点应当：
（）
A.保持不变
B.无法判断
C.移向右方（产物一方）
D.移向左方（反应物一方）
。
13.下列各系统中属于独立子系统的是（）
A.绝对零度的晶体B.理想液体混合物C.理想气体混合物D.纯气体
14.对于一定量的理想气体，可能发生的过程是（）
（1）对外做功且放出热量
（2）恒容绝热升温且无非体积功
（3）恒压绝热膨胀
（4）恒温绝热膨胀
A
（1），（4）B
（2），（3）C
（1），（3）D
（2），（4）
15.对于组成不变的封闭系统，则
应为（）
A-SBVCTD
V
16.在383K,101325Pa下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则则系统、环境及总的熵变为（）
A⊿S系﹤0，⊿S环﹤0，⊿S总﹤0
B⊿S系﹤0，⊿S环﹥0，⊿S总﹥0
C⊿S系﹥0，⊿S环﹥0，⊿S总﹥0
D⊿S系﹤0，⊿S环﹥0，⊿S总﹤0
17.对于理想气体，焦耳-汤姆逊系数（）
A.小于0B.大于0C.等于0D.不确定
18.物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度，从T1至T2，△U=（）
A.nCp,m△TB.nCv,m△TC.nR△TD.nRln（T2/T1）
19.在二组分双液T-x（或p-x）相图中，状态点由单相区进入两相区时，体系的自由度（）
A.增加B.减少C.不变D.不确定
20.下列过程中△S为负值的是（）
A.液态溴蒸发成气态溴B.SnO2（S）+2H2（g）=Sn（s）+2H20（l）
C.电解水生成H2和O2D.公路上撒盐使冰融化
二、填空题（共14题，每空1分）
1.给自行车打气时，把气筒内的空气作为系统，设气筒,橡皮管和轮胎均不导热，则该过程
Q____0（填“大于”、“等于”或“小于”）。
2.绝热系统或隔离系统达到平衡时，最大，等温、等压不做非膨胀功的条件下，系统
达到平衡时______最小。
3.已知反应C（g）+O2（g）→CO2（g）△rHm＜0若该反应在恒容、绝热条件下进行，则△U____0,△T____0,△H____0（填“大于”、“等于”或“小于”）。
4.1mol理想气体在温度T时，从10dm3恒温可逆膨胀，若某熵变为57.6KJ·
mol-1。
则其终态的体积为_____。
5.已知反应NH2COONH4（s）=2NH3（g）+C02（g）在303K平衡常数Kθ=6.55X10-4，则此时NH2COONH4（s）时分解压力约为_______。
6.理想气体A（g）+2B（g）=C（g）达到平衡，当T不变P↑，则反应平衡常数Kθ______（填增大，变小，不变），平衡_____移动（填向右，向左或不变）。
7.真空中，NH4CL（s）=NH3+HCL（g）达到某一温度到分解平衡，则系统组分数C=___,相数=______，自由度=_____。
8.将空气通过红热的焦炭制备发生炉煤气，若有92%的氧变为CO，其余的变为CO2,在同温同压下,每通过一单位体积的空气可产生发生炉煤气的体积为_________。
9.2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W
0时体积增加一倍，则其∆S（J·
K-1）为________。
10.一定物质的量的某种实际气体，向真空绝热膨胀之后，系统的p与V之积变小，温度降低，则此过程的⊿S_______0（填“大于”、“等于”或“小于”）。
11.将NH4Cl固体置于一抽空的容器中发生分解反应，今控制温度为298K，达到分解平衡后，系统的自由度数为________。
12.在一定温度下，CaCO3（s），CaO（s）及CO2（g）的平衡系统压力为p，已知它们之间存在着反应CaCO3（s）
CaO（s）+CO2（g），若向该平衡系统中加入CO2（g），当重新达到平衡时，系统的压力将________（填“变大”、“变小”或“不变”）
13.5mol某理想气体由27°
C,10kPa恒温可逆压缩到100kPa，则该过程的Q=
14.2mol物质A和3mol物质B在等温等压下混合形成液体混合物，该系统中A和B的偏
摩尔体积分别为1.79×
10-5m3/mol,2.15×
10-5m3/mol,则混合物的总体积为＿＿
三、判断题（共20题，每题0.5分）
1.气缸内有一定的理想气体，反抗一定外压做绝热膨胀，则△H=QP=0。
（）
2.绝热循环过程一定是可逆循环过程。
3.反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g），因为反应前后分子数相等，所以无论压力如何变化，对于平衡均无影响。
4.在分子配分函数的表达式中与压力有关的是电子运动的配分函数。
5.绝热过程，只要系统变化的始终态相同。
那么变化过程的功就一定相同。
6.把水箱全套放置在室内然后打开冰箱，让冰箱的制冷机运转，整个室温下降。
7.分子能量零点的选择不同，所有与的热力学函数值因此发生改变。
8.当系统向环境传热时（Q
<
0），系统的熵一定减少。
（）
9．在等温等压条件下，∆rGm
>
0的反应一定不能进行。
10.两瓶不同种类的理想气体，如果他们的平均平动能相同，密度相同，则他们的压力也相同。
11.状态固定后，状态函数也一定，反之亦然。
12.熵增加过程都是自发过程。
13.溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
14.纯水在临界点呈雾状，气液共存，两相平衡，根据相律
（）
15.Dalton分压定律适用于任何气体。
（）
16.恒温过程一定是可逆过程。
17.Cp恒大于Cv。
18.若A、B两液体完全不互溶，那么当有B存在时，A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。
19.对于纯组分，则化学势等于其自由能。
20.溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
四、计算题（共5题，每题6分）
1.在一个带有活塞的绝热装置中，盛有298K，1mol的氮气，活塞上的压力为300kPa，突然将活塞上的压力降至100kPa，气体膨胀，试计算氮气在膨胀过程中的⊿U，⊿H。
已知氮气的CV,m=20.71J·
mol1·
K-1。
2.在10g的水中加入1g273.2k的冰，求该过程的Q，W，△U，△H，△S的值各位多少？
已知冰的熔化热为6025J.mol-1,水的热熔Cp,m=75.31J.mol-1.k-1
3.1mol单原子理想气体，由298K、5Pθ的始态膨胀到压力为pθ的终态，经过下列途径：
⑴等温可逆膨胀；
⑵外压恒为pθ的等温膨胀；
⑶绝热可逆膨胀；
计算各途经的Q、W、∆U、∆H、∆S、∆A与∆G
已知Sm（298K）
126
J·
K-1·
mol-1
4.在300K时，液态A蒸气压为37.33KPA，液态B蒸气压为22.66KPA，当2molA与2molB混合，液体上的蒸气压为50.66KPA，在蒸气中A的摩尔分数为0.6，求
（1）溶液中，A、B活度及其活度系数。
（2）△mixG？
5.酚水体系在60°
C分成两液相，第一相含16.8%（质量分数）的酚，第二相含44.9%的水。
（1）如果体系中含90g水和60g酚，那么每相重量为多少？
（2）如果要使含80%酚的100g溶液变浑浊，必须加水多少克？
五、证明题（5分）
1、已知某种气体的状态方程为
pVm=RT+ap（a﹥0）
试证明此种物质不能作为电冰箱的工作介质。
六、相平衡（15分）
NaCl－H2O二组分体系的低共熔点为
-21.1℃，此时冰、NaCl·
2H2O（s）
和浓度为22.3％（重量百分数）的NaCl水溶液平衡共存，在
-9℃时有一不相合熔点，在该熔点温度时，不稳定化合物NaCl·
2H2O分解成无水NaCl和27％
的NaCl水溶液，已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。
（1）
请绘制相图，并指出图中线、面的意义；
（2）
若在冰水平衡体系中加入固体NaCl作致冷剂可获得最低温度是几度？
（3）
若有1000g28％的NaCl溶液，由160℃冷到-10℃，问此过程中最多能析出多少纯NaCl？
答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
D
C
A
B
二、填空题
1.=
2.熵值，自由能
3.＞,＞,＜
4.20dm3
5.16.617KPa
6.不变，向右
7.1，2，0
8.1.1932m3
9.11.52
10.大于
11.0
12.不变
13.、-28.72kJ
14.1.003×
10-5m3
三、判断题
1.错2.正确3.错4.错5.对6.错7.错8.错9.错10.错
11.对12.错13.错14.错15.错16.对17.错18.错19.错20.错
四．计算题
1.解：
设膨胀后氮气的温度为T2。
W=
外⊿V
（1）
⊿U=
（2）
绝热过程中，Q=0，W=⊿U，即
外（
）=
+
=
代入数据解得T2=241K，代入
（2）式得
=1mol×
20.71J·
K--1×
（298K–241K）
1180.47J
⊿H=⊿U+⊿（pV）=⊿U+
⊿T
=
1180.47J+1mol×
8.314J·
1654.37J
2.解答：
以10g水和1g冰为系统，设热量不传递到环境，并设终温温度为T。
N冰△fusHm○+N冰Cp,m（T-273.2k）=N冰Cp,m（373.2k-T）
1∕18molX6025J.mol-1+11∕8molX75.31J.mol-1.k-1X（T-273.2K）=10∕18molX75.31J.mol-1.k-1X（373.2k-T）
T=356.8kQ=0W=-P△V=0
△U=Q+W=0△H=△U+P△V=0
△S=△S1+△S2+△S3
=N冰△fusHm○∕Tf+N冰Cp,mln（T∕Tf）+N水Cp,mln（T∕Tb）
=[（1∕18mol）X6025J.mol-∕1273.2k+（1∕18mol）X75.31J.mol-1.k-1X
ln（356.8k∕273.2k）+（10∕18mol）X75.31J.mol-1.k-1Xln（356.8k∕373.2k）=0.4618J.k-1
3.解：
（1）等温过程：
ΔU
ΔH
Q=－W=nRTln
=1×
8.314×
298×
ln5=3987.5J;
W=－3987.5J
∆S=
=13.38J·
K-1∆A=∆G=－3987.5J
（2）ΔU
Q=－W=P（V2－V1）=RT
=8.14×
（1-5）=1982
∆S=nRln
（3）γ=5/3,T2=T1
=298×
5-2/5=156.8K
ΔU=nCV,m∆T=3/2R×
（156.8-298）=－1761JQ=0
ΔH=nCP,m∆T=5/2R×
（156.8-298）=－2934JW=ΔU=-1761J
∆S=0,S1－S2=S（298K）－Rln
=126－Rln5=112.6J·
K-1
∆A=ΔU－S（T2－T1）=－1761－112.6×
（156.8－298）=14318J
∆G=ΔH－S（T2－T1）=－2934－112.6×
（156.8－298）=12965J
4.解：
（1）由Raoult定律，分压定律得
PA=PA*×
aA
PA=P总×
yA
则aA=P总×
yA÷
PA*=50.66×
0.6÷
37.33=0.8142
aB=P总×
yB÷
PB*50.66×
0.04÷
22.66=0.8943
（2）△mixG=n1RTlna1+n2RTlna2
=2×
300ln0.8142＋2×
300ln0.8943
=-1583J
5.解：
在第一相中含16.8%的酚，在第二相中含44.9%的水，则含酚为55.1%。
（1）设物系点为O，其中酚含量为：
60/150=40%
于是w1+w2=150,且w1/w2=（55.1-40）/（40-16.8）
解得：
w1=59.1gw2=90.9g
（2）80/[100+w（水）]=55.1%需加水w（水）=45.2g
五、证明题
证明：
﹤0
﹤0说明该气体压力减小（液化）时，温度升高，即证明得到该种气体不能作为冰箱的工作介质。
六、相平衡
解：
（1）图中的ac为水的冰点下降曲线；
ec为水化物NaCl·
2H2O的溶解曲线；
eh为NaCl的溶解度曲线；
bd为三相线，线上任意一点代表冰、水化物和具有c点组成的NaCl溶液三相平衡共存；
eg为三相线，线上任意一点代表NaCl、水化物和具有e点组成的NaCl溶液三相平衡共存。
Ⅰ是液相区；
Ⅱ是固（NaCl）液平衡区；
Ⅲ是冰液平衡区；
Ⅳ是固（NaCl·
2H2O）液平衡区
（2）由相图可知，在冰水平衡体系中加入NaCl，随着加入NaCl的增多，体系温度
沿c线下降，至c点温度降为最低，这时体系的温度为-21.1℃。
（3）在冷却到-9℃时，已达到低共熔点，此时已开始有NaCl·
2H2O析出，到-10℃，纯NaCl已消失，因此在冷却到-10℃过程中，最多析出的纯NaCl可由杠杆规则计算：
W
（液）
×
1
（NaCl）
72W
/
W总
1/（72
1）
1/73W
W总/
73
1000/73
13.7
g
即冷却到-10℃过程中，最多能析出纯NaCl
g
升级会员 