广州大学2017-2018学年第1学期物理化学考试试卷(15级化学1、2班)B卷答案

1、（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页院、系领导审批并签名b 卷广州大学2017-2018 学年第1 学期考试卷课程物理化学 1* 考试形式（闭卷，考试）学院化学化工系 化学专业班级学号姓名_ 题次一二三四五六七八九十总分评卷人分数20 20 20 40 100 评分特别提醒： 2017 年 11 月 1 日起，凡考试作弊而被给予记过（含记过）以上处分的，一律不授予学士学位。一、 判断题（每小题 2 分， 10 题共 20分）题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、选择题（每小题 2 分， 10 题共 20 分）仅选一个答案，填入下表中：题号1 2 3

2、4 5 6 7 8 9 10 答案bbcbbdaacc一、判断题（正确的用符号“ ”表示；错误的用符号 “ ”表示，并填入上述表格中） ：1. 物质的温度越高，则热量越多；天气预报：今天很热。其热的概念与热力学相同。2. 在等压下，机械搅拌绝热容器中的液体，使其温度上升，则 h = qp = 0。3. 由于系统经循环过程后回到始态，?s = 0，所以一定是一个可逆循环过程。4. 熵增加的过程一定是自发过程。5. 溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。6. 在相平衡系统中， 当物质 b 在其中一相达到饱和时， 则其在所有相中都达到（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页

3、饱和。7. 标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。8. 在等温、等压、w = 0 的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下?rgm 0，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。9. 单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。10. 对于二元互溶液系，通过精馏方法总可以得到两个纯组分。二、单选题：（请将正确答案的字母填入上述表格中）1. 一定量的单原子理想气体， 从 a 态变化到b 态，变化过程不知道， 但若 a 态与 b 态两点的压强、体积和温度都已确定，那就可以求出：(a) 气体膨胀所做的功(b) 气体内能的变化(

4、c) 气体分子的质量(d) 热容的大小2. 反应 c(石墨) + ?o2（g） co(g)，?h(298k) 0，若将此反应放于一个恒容绝热容器中进行，则体系：(a) ?t 0，?u 0，?h 0，?u = 0，?h 0 (c) ?t 0，?u 0，?h 0 (d) ?t 0，?u = 0，?h = 0 3. 在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？(a) 不变(b) 可能增大或减小(c) 总是增大(d) 总是减小4. 下列过程中 ?s为负值的是哪一个：(a) 液态溴蒸发成气态溴(b) sno2(s) + 2h2(g) = sn(s) + 2h2o(l) (c) 电解水生成 h2和

5、 o2(d) 公路上撤盐使冰融化5. 下列各量中哪个是偏摩尔量：(a) ,j iit v nan(b) ijnptins,（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页(c) ijnptvh,(d) ijnptiin,6. 挥发性溶质溶于溶剂形成的稀溶液，溶液的沸点会：(a) 降低(b) 升高(c) 不变(d) 可能升高或降低7. 设反应 a(s) = d(g) + g(g) 的?rgm (j mol-1) = - 4500 + 11(t/k)，要防止反应发生，温度必须：(a) 高于 409 k (b) 低于 136 k (c) 高于 136 k 而低于 409 k (d)

6、低 409 k 8. 放热反应 2no(g) + o2(g) = 2no2(g) 达平衡后，若分别采取增加压力；减少 no2的分压；增加o2分压；升高温度；加入催化剂，能使平衡向产物方向移动的是：(a) (b) (c) (d) 9. nacl 水溶液和纯水，经半透膜达到渗透平衡，该体系的自由度数是：(a) f = 1 (b) f = 2 (c) f = 3 (d) f = 4 10. 如图，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程：(a) a 点物系(b) b 点物系(c) c 点物系(d) d 点物系三、简单题1. 在一个铝制筒中装有压缩气体，温度与环境平衡。突然打开筒盖，使气体冲出，当

7、压力与外界相等时，立即盖上筒盖，过一会儿，筒中气体的压力有何变化？解：突然打开筒盖，使气体冲出，相当于绝热膨胀。（2 分）q = 0，对外膨胀做功，w? 0， ?u = q + w ? 0，温度降低。（2 分）当压力与外界相等时， p = p，盖上筒盖后， w = 0，q ? 0，?u = q + w ? 0，温度升高，压力增大。 （1 分）（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页2. 在寒冷的国家，冬天下雪之前，在路上洒盐，为什么？解：往水中加入非挥发性溶质，可以降低水的凝固点。（3 分）在寒冷的国家，冬天下雪之前，在路上洒盐，相当于为雪中加入盐，导致其熔点降低而融解

8、。（2 分）3. 下面是两组分凝聚 (液体-固体）体系相图，注明每个相图中相态， 并指出三相平衡线，要得到物质c 组分应该在哪个区域？解：如图所示。（3 分）hgi 线和 jek 是三相线，（1 分）要得到物质 c 组分和温度落在 igje 区域内，并且组分在ie 区域内。 （1 分）4. 设某一温度下， 有一定量的 pcl5(g) 在 100 kpa 、体积为 1 升的条件下达到平衡，离解度为 50%，说明下列情况下pcl5(g) 的离解度是增加，还是减少？ 使气体的总压力降低，直到体积为2 升 ； 恒压下，通入 n2，使体积增加到 2 升 ； 恒容下，通入 n2，使压力增加一倍；解： pc

9、l5(g) = pcl3(g) + cl2(g) = 1 （2 分）(1)使气体的总压力降低，反应向压力增大方向进行，就是向右离解度增加方向进行。（1 分）(2)恒压下通入 n2，使反应和生成气体的总压力降低，反应向压力增大方向进行，就是向右离解度增加方向进行。（1 分）（3）恒容下，通入n2，反应和生成气体的总压力不变，反应保持平衡，离解度不变。（1 分）（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页四、计算题： （每小题 12 分， 5 题共 60 分）1. 有 2 mol 单原子理想气体 ,从始态 300 k， 20 dm3，经下列过程膨胀至50 dm3, 计算各过程的

10、 q, w, u, h 和s(1) 等温可逆膨胀；(2) 等温真空膨胀；(3) 绝热可逆过程解： (1) 0u（0.5 分）0h（0.5 分）1220ln28.314300ln4.6kj50vwnrtv（1分）4.6kjqw（0.5 分）-14.6 100015 3j k300.qst（1 分）(2) 真空膨胀0u（0.5 分）0h（0.5 分）0w（0.5 分）0q（0.5 分）15.3js（0.5 分）(3)0q（0.5 分）0s（0.5 分）111 122=tvtv（0.5 分）5-1-13121220= =300162.9k50vttv（0.5 分）,m213()=28.314.930

11、0 =3.42（162）kjvunctt（0.5 分）,m215()=28.314.9300 =5.72（162）kjphnctt（0.5 分）3.4kjuqww（1 分）（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页2. 在正常沸点 353 k 时摩尔汽化焓为 3075 kj mol-1。 今将 353 k， 101.325 kpa下的 1 mol 液态苯向真空等温蒸发变为同温同压的苯蒸气（设为理想气体）。（1）求此过程的 q，w，u，h，s，a 和g；（2）应用有关原理，判断此过程是否为不可逆过程。解：(1) 定温可逆相变与向真空蒸发(不可逆相变 )的终态相同， 故两种变

12、化途径的状态函数变化相等，即： g = g = 0 （1 分）h = h = 130.75 = 30.75 kj（1 分）-130.7587.11 j3k35hsst（1 分）u = u = hnrt = 30.75 18.314 35310-3 = 27.82 kj （1 分）a = uts = 27.82353 87.1110-3=2.93 kj（1 分）w = 0（1 分） ， 因u = q + w所以q = u = 27.82 kj （1 分）（2）syssursursu-urs r127.82 100078.81353j k-qqstt（1 分）isosyssur-187.11 78

13、.81=8.30 j k0sss（1 分）此过程是为不可逆过程（ 1 分）（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页3. 设某一新合成的有机化合物x，其中含碳 63.2%，氢 8.8%，其余的是氧（均为质量百分数）。今将该化合物7.0210-5kg 溶于 8.0410-4kg 樟脑中，凝固点比纯樟脑低 15.3 k， 求 x 的摩尔质量及其化学式 , 樟脑的 kf = 40 k mol 1 kg 解：(b)(a)ffbfbmtk mkmm（3分）5114( )40 7.02 10()kg mol0.2283kg mol(a)15.3 8.04 10fbfk m bmt m

14、（3 分）该化合物的碳、氢、氧的原子数比值为：1:5:30.01628%:0.0018.8%:0.01263.2%o:h:c（1 分）则：n（30.012 + 51 + 116）kg mol-1 = 0.2283 kgmol-1（1 分）得：n = 4，该化合物的化学式为c12h20o4（2 分）（物理化学1* + 48 学时 - b 卷) 共 8 页/第 页4. 已知 nahco3的分解反应： 2nahco3(s) = na2co3(s) + h2o(g) + co2(g)，实验测定的分解压力在302k 时为 0.82 kpa，在 383k 时为 164.8 kpa 。若反应热与温度无关，试求： 平衡常数pk与 t 的关系式； (2) 求反应的 ?rhm的值。解：222h oco2ppppkppp（2 分）2510 82(303k)1.681 102100p.k（0.5 分）