青岛科技大学物理化学试题三套及答案Word下载.doc
《青岛科技大学物理化学试题三套及答案Word下载.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《青岛科技大学物理化学试题三套及答案Word下载.doc（16页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
（A）高温高压（B）高温低压
（C）低温高压（D）低温低压
5、在一个刚性绝热容器内发生苯在氧气中燃烧的反应（）
（A）△U=0，△H＜0，Q=0（B）△U=0，△H＞0，W=0
（C）△U=0，△H=0，Q=0（D）△U=0，△H=0，W=0
6、关于Joule-Thomson系数μJ-T，下列说法错误的是（）
（A）μJ-T是系统的强度性质
（B）μJ-T＜0，表示节流膨胀后气体的温度下降
（C）常温下，大多数气体的μJ-T为正值，而H2和He的μJ-T为负值
（D）理想气体的μJ-T=0
7、工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（）
（A）83％（B）25％（C）100％（D）20％
8、当10molN2和20molH2混合通过合成氨塔，反应一段时间后有5molNH3生成。
对反应式N2+3H2=2NH3，反应进度（）
（A）等于2.5mol（B）等于－2.5mol
（C）对不同反应物计算结果不一样（D）反应物没反应完而无法计算
9、在标准状态下2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）的ΔrHmø
是（）
（A）水的标准生成热ΔfHmø
（H2O，l）；
（B）H2（g）的标准燃烧热ΔcHmø
（H2，g）；
（C）1/2ΔrHmø
是水的标准生成热ΔfHmø
（H2O，g）；
（D）1/2ΔrHmø
（H2O，l）。
10、等温等压下，A和B组成的均相系统中，当改变浓度时A的偏摩尔体积增加，则B的偏摩尔体积将（）
（A）增加（B）减小
（C）不变（D）随A和B的比例不同而不同
11、FeCl3和H2O能形成四种水合物，则在25℃，标准压力下，该系统最多可平衡共存的相数为（）
（A）2（B）3（C）4（D）5
12、两液体的混合物在T-x图上出现最高点，则该混合物对拉乌尔定律产生偏差的情况为（）
（A）正偏差（B）负偏差（C）无偏差（D）无规则
13、等温等压下，某反应的∆rGmΘ=5kJ/mol，则该反应变化（）
（A）正向自发（B）反向自发
（C）不能判断（D）不能进行
14、反应3O2（g）=2O3（g），在25℃时ΔrHmø
=－280J/mol，对该反应正向进行有利的条件是（）
（A）加压升温（B）加压降温
（C）降压升温（D）降压降温
15、过饱和溶液中的溶剂的化学势与纯溶剂的化学势相比较，前者（）
（A）大（B）小（C）与后者相等（D）无法比较
得分
评卷人
四、解答题（每小题10分，共50分）
1、在273K，1000kPa时，10.0dm3单原子理想气体
（1）经过绝热可逆膨胀到终态压力100kPa；
（2）在恒外压100kPa下绝热膨胀到终态压力100kPa。
分别计算两个过程的终态温度、W、△U、△H、△S。
2、室温下，液体A与液体B能形成理想溶液。
现有一A、B混合物的蒸气相，其中A的摩尔分数为0.4，把它放在一个带活塞的汽缸内，在室温下将汽缸缓慢压缩。
已知纯A与纯B的饱和蒸气压分别为40.0kPa和120.0kPa，求
（1）当液体开始出现时，汽缸内气体的总压；
（2）当气体全部液化后，再开始汽化时气体的组成。
3、CO2（g）与H2S（g）在高温的反应为CO2（g）+H2S（g）=COS（g）+H2O（g），在610K时将0.1molCO2（g）加入体积为2.5dm3的空瓶中，然后再充入H2S（g）使总压为1000kPa。
达平衡后取样分析，其中H2O（g）的摩尔分数为0.02。
设该反应的ΔrHmø
=2.74×
105J/mol且不随温度变化，视气体为理想气体。
分别求610K和620K时该反应的标准平衡常数。
4、在标准压力下蒸馏时，乙醇—乙酸乙酯系统有如下数据（x表示液相中的摩尔分数；
y表示气相中的摩尔分数）：
x乙醇
y乙醇
温度/℃
77.15
0.563
0.507
72.0
0.025
0.070
76.70
0.710
0.600
72.8
0.100
0.164
75.0
0.833
0.735
74.2
0.240
0.295
72.6
0.942
0.880
76.4
0.360
0.398
71.8
0.982
0.965
77.7
0.462
71.6
1.000
78.3
请根据以上数据在右框画出该系统的T-x图，
并回答下列问题：
对x乙醇=0.80的溶液，
（1）进行蒸馏，最初馏出物的组成为？
（2）普通蒸馏到最后一滴时，余液组成为？
（3）在带有活塞的密闭容器中平衡蒸发到
最后一滴时，余液组成为？
5、合成氨的反应可表示为N2（g）+3H2（g）=2NH3（g），在298K和各气体均处于标准压力时该反应的ΔrHmø
=－92.22kJ/mol，ΔrGmø
=－32.90kJ/mol。
已知：
Cp,m（N2）=28.58+3.76×
10-3T（J﹒K-1﹒mol-1）；
Cp,m（H2）=27.28+3.26×
Cp,m（NH3）=29.75+25.1×
10-3T（J﹒K-1﹒mol-1），
请表示出ΔrGmø
与温度的函数关系，并计算1000K时该反应的ΔrGmø
和Kø
。
答案
一、填空（每题2分，共20分）
1、热平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡。
2、H，A
3、－SdT；
V
4、5Q/T
5、=，=，>
，<
6、在标准压力下，且符合理想气体性质的假想态
7、步冷曲线
8、∆rGm=∆rGmΘ+RTlnQ
9、K3Θ=K1Θ/
10、0.01mol/L，22298
二、选择（每题2分，共30分）
DBCBBBBADBABCBB
三、解答题（每题10分，共50分）
1、每一问的T2、W、△U、△H、△S五个量各1分
解：
n=PV/（RT）=4.41mol
（1）γ=Cp,m/CV,m=5/3
由绝热可逆过程方程式P1V1γ=P2V2γ，代入数据得V2=39.8dm3
T2=P2V2/（nR）=108.6K
W=△U=nCV,m（T2-T1）=—9.04kJ
△H=△U+△（PV）=—9.04×
103+（105×
39.8×
10-3-106×
10.0×
10-3）（J）
=—15.06kJ
△S=0
（2）绝热：
W=nCV,m（T2-T1）
等外压：
W=—P2（V2-V1）=—P2（nRT2/P2-nRT1/P1）
两式相等，代入数据，解得T2=175K
W=△U=nCV,m（T2-T1）=—5.39kJ
V2=nRT2/P2=64.16dm3
△H=△U+△（PV）=—5.39×
64.16×
=8.97kJ
△S=nRln（V2/V1）+nCV,mln（T2/T1）=43.7J/K
2、解：
（1）P总=PA+PB=PA*xA+PB*xB=[40.0xA+120.0（1-xA）]=120.0-80.0xA（kPa）3分
yA=PA/P总=PA*xA/P总1分
开始时，气相组成yA=0.4
即：
0.4=40.0xA/（120.0-80.0xA）解得xA=0.6671分
所以P总=120.0-80.0×
0.667=66.67（kPa）1分
（2）全部液化后，液相组成与原始组成一致，即xA=0.4
PA=PA*xA=40.0×
0.40=16.0（kPa）1分
PB=PB*xB=120.0×
0.60=72.0（kPa）1分
yA=PA/P总=16.0/（16.0+72.0）=0.1821分
yB=0.8181分
3、解，初始H2S（g）的量=n总-n0（CO2）=PV/（RT）-n0（CO2）=0.393mol2分
设生成H2O（g）物质的量为x
CO2（g）+H2S（g）=COS（g）+H2O（g）
开始时物质的量/mol0.10.393
平衡时物质的量/mol0.1-x0.393-xxx
由于该反应Σν=0，反应前后n总不变n总=0.493mol2分
H2O（g）的摩尔分数为0.02，即x=0.02×
0.493=0.00986（mol）
该反应Σν=0，KΘ（610K）=Kn=x2/[（0.1-x）（0.393-x）]=2.82×
10-33分
由ln[KΘ（620K）/KΘ（610K）]=（1/610K-1/620K）ΔrHmø
/R
代入数据后解得：
KΘ（620K）=6.74×
10-33分
4、解：
（作图略）4分
（1）最初馏出物的组成为x乙醇=0.692分
（2）普通蒸馏到最后一滴时，余液为纯乙醇2分
（3）在带有活塞的密闭容器中平衡蒸发到最后一滴时，余液组成为x乙醇=0.882分
5、∆Cpø
m=—50.92+36.66×
10-3T（J﹒K-1﹒mol-1）
由基尔霍夫定律，d∆Hmø
=∆Cpø
mdT，
将∆Cpø
m随温度变化的关系式代入上式作不定积分得
∆Hmø
=∆H0ø
-50.92T+18.33×
10-3T2（J﹒mol-1）2分
将T=298K时∆Hmø
=-92.22×
103J/mol代入上式，求得∆H0ø
=-78680J﹒mol-1
所以∆Hmø
与温度的关系式为∆Hmø
=-78680-50.92T+18.33×
10-3T2（J﹒mol-1）2分
由吉-亥公式，d（∆Gmø
/T）=-（∆Hmø
/T2）dT
将∆Hmø
与温度的关系式代入上式作不定积分得
∆Gmø
/T=—78680/T+50.92lnT-18.33×
10-3T+I（J﹒K-1﹒mol-1）2分
=—78680+50.92TlnT-18.33×
10-3T2+IT（J﹒mol-1）
将T=298K时∆Gmø
=－32.90×
103J/mol代入上式，求得I=－131J﹒K-1﹒mol-1
所以∆Gmø
与温度的关系式∆Gmø
10-3T2-131T（J﹒mol-1）2分
将T=1000K代入，的∆Gmø
（1000K）=123.8kJ﹒mol-1）1分
Kø
=EXP（-∆Gmø
/RT）=3.41×
10-71分
第二套
一、选择题（每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内）
（）1.下列公式中只适用于理想气体的是
A.ΔU=QVB.W=nRTln（p2/p1）C.ΔU=D.ΔH=ΔU+pΔV
（）2.ΔH是体系的什么
A.反应热B.吸收的热量C.焓的变化D.生成热
（）3.2000K时反应CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）的Kp为6.443,则在同温度下反应为2CO2（g）=2CO（g）+O2（g）的Kp应为
A.1/6.443B.（6.443）1/2C.（1/6.443）2D.1/（6.443）1/2
（）4.固态的NH4HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是
A.1，1，1，2B.1，1，3，0C.3，1，2，1D.3，2，2，2
（）5.下列各量称做化学势的是
A.B.C.D.
（）6.A和B能形成理想溶液。
已知在100℃时纯液体A的饱和蒸汽压为133.3kPa,纯液体B的饱和蒸汽压为66.7kPa,当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A的摩尔分数是
A.1B.0.75C.0.667D.0.5
（）7.理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？
A.ΔS=0B.V=0C.ΔG=0D.ΔH=0
（）8.A、B两组分的气液平衡T-x图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为xA=0.7。
现有一组成为xA=0.5的AB液体混合物，将其精馏可得到
A.纯A和恒沸混合物B.纯B和恒沸混合物C.只得恒沸混合物D.得纯A和纯B
（）9.实验测得浓度为0.200mol·
dm-3的HAc溶液的电导率为0.07138S·
m-1，该溶液的摩尔电导率Λm（HAc）为
A.0.3569S·
m2·
mol-1B.0.0003569S·
mol-1C.356.9S·
mol-1D.0.01428S·
mol-1
（）10.表面活性物质溶于水时，关于溶液的表面张力和溶液表面的描述正确的是
A.表面张力升高，正吸附B.表面张力降低，正吸附
C.表面张力升高，负吸附D.表面张力显著降低，正吸附
（）11.一体积的氢气在0℃，101.3kPa下等温膨胀至原来体积的3倍，其内能变化是多少？
（设氢气是理想气体）
A.0.4JB.0C.6JD.0.04J
（）12.已知反应CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）的ΔH，下列说法中何者不正确
A.ΔH是CO2（g）的生成热B.ΔH是CO（g）的燃烧热C.ΔH是负值D.ΔH与反应ΔU的数值不等
（）13.对于0.002mol/kg的Na2SO4溶液，其平均质量摩尔浓度m±
=0.219是
A.3.175×
10-3B.2.828×
10-3C.1.789×
10-4D.4×
10-3
（）14.对弯曲液面所产生的附加压力
A.一定等于零B.一定不等于零C.一定大于零D.一定小于零
（）15.已知下列反应的平衡常数：
H2（g）+S（s）=H2S（g）K1
S（s）+O2（g）=SO2（g）K2
则反应H2S（g）+O2（g）=H2（g）+SO2（g）的平衡常数为
A.K2/K1B.K1—K2C.K1×
K2D.K1/K2
（）16.对于N2和H2混合气体的绝热可逆压缩（没有生产NH3），则
A.ΔU=0B.ΔH=0C.ΔS=0D.ΔG=0
（）17.温度升高溶胶的稳定性
A.增加B.下降C.不变D.先增加后下降
（）18.101℃时，水在多大外压下沸腾？
A.101.3kPaB.1013kPaC.略高于101.3kPaD.略低于101.3kPa
（）19.在HAc电离常数测定实验中，直接测定的物理量是不同浓度的HAc溶液的
A.电导率B.电阻C.摩尔电导D.电离度
（）20.定温下气相反应Kp有什么特点？
A.恒为常数B.恒等于KcC.随压力而变D.与体积有关
（）21.某化学反应其反应物消耗8/7所需的时间是它消耗掉4/3所需的时间的1.5倍，则反应的级数为B
A.零级反应B.一级反应C.二级反应D.三级反应
（）22.在一定量AgI溶胶中加入下列不同电解质溶液，则使溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的量
升级会员 