物理化学试卷答案

《物理化学①》试卷答案《物理化学①》试卷答案/《物理化学①》试卷答案考生考试诚信承诺书在我填写考生信息后，表示我已阅读和理解《龙岩学院考试纪律与违纪处分办法》的有关规定，承诺在考试中自觉遵规守纪，如有违反将接受处理；我保证在本科目考试中，本人所提供的个人信息是真实.准确的。考生签名：息考生信栏息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……试卷类别：试卷类别：开卷（）闭卷（√）考试用时：120分钟考试时间：2012年1月6日上午考试地点：文（）题号分数评卷人一二三（1）三（2）注意事项注意事项1.学生的院（系）别.专业.班级.姓名.学号必须填写在考生信息栏内指定的位置。2.学生在考试之前必须填写考试时间和地点。3.答题字迹要清楚，并保持卷面清洁。三（3）三（4）三（5）总分复核人

息考息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……1．1mol单原子分子理想气体，从始态p1=202650Pa，T1=273K沿着p/V=常数的途径可逆变化到终态为p2=405300Pa则ΔH为:(A)A．17.02kJB．-10.21kJC．-17.02kJD．10.21kJ2．H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：(B)A．ΔH=0B．ΔU=0C．ΔS=0D．ΔG=03．理想气体恒压膨胀，其熵值如何变化？(B)A．不变B．增大C．减小D．不能确定4．在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，下列结论中正确的是:(C)A．ΔU=0B．ΔA=0C．ΔS=0D．ΔG=05．用1mol理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得ΔS=19.16J·K-1，则体系的吉布斯自由能变化为：(B)A．ΔG=19.16JB．ΔG<19.16JC．ΔG>19.16JD．ΔG=06．恒压下纯物质当温度升高时其吉布斯自由能：(A)A．上升B．下降C．不变D．无法确定7．在下列状态变化中，哪些可以应用公式dU=TdS-pdV(C)A．NO2气体缓慢膨胀，始终保持化学平衡NO2==NO+O2B．NO2气体以一定速度膨胀，解离出来的NO+O2总是落后于平衡组成C．SO3气体在不解离为SO2+O2的条件下膨胀D．水在-10℃时等温结冰8．把下列化学势与偏摩尔量区别开来：(C)(1)(әS/әnB)T,p,nc(2)(әH/әnB)S,p,nc(3)(әU/әnB)T,V,nc(4)(әA/әnB)T,V,ncA．(1)、(4)偏摩尔量；(2)、(3)化学势B．(1)偏摩尔量；(2)化学势；(3)、(4)都不是C．(1)偏摩尔量；(2)、(4)化学势；(3)都不是D．(2)化学势；(3)、(4)偏摩尔量；(1)都不是9．298K，pө的N2气[状态Ⅰ]和323K，pө的N2气[状态Ⅱ]各一瓶，问哪瓶N2气的化学势大(D)A．μ(Ⅰ)>μ(Ⅱ)B．μ(Ⅰ)<μ(Ⅱ)C．μ(Ⅰ)=μ(Ⅱ)D．不可比较10．1mol某未知理想气体在298.15K经绝热可逆膨胀使其摩尔体积增加了0.2倍，而温度降至277.18K，其内能的改变值(A)A．-52.4RB．-31.4RC．-73.4RD．-20.9R11．两只烧杯各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯内溶入0.01molNaCl，两只烧杯按同样速度冷却降温，则有：(A)A．A杯先结冰B．B杯先结冰C．两杯同时结冰D．不能确定12．主要决定于溶解在溶液中粒子的数目，而不决定于这些粒子的性质的特性叫(B)A．一般特性B．依数性特征C．各向同性特性D．等电子特性13．含有非挥发性溶质B的水溶液，在101325Pa下，270.15K时开始析出冰，已知水的Kf=1.86K·kg·mol-1，Kb=0.52K·kg·mol-1，该溶液的正常沸点是：(C)A．370.84KB．372.31KC．373.99KD．376.99K14．氯仿(1)和丙酮(2)形成非理想液体混合物，T时测得总蒸气压为29398Pa，蒸气中丙酮的物质的量分数y2=0.818，而该温度下纯氯仿的饱和蒸气压为29571Pa，则在溶液中氯仿的活度a1为：(C)A．0.500B．0.823C．0.181D．0.81315．某溶质溶于某溶剂中形成溶液时，若采用不同的标准浓度，则下列说法中正确的是：（D）A．溶质的标准态化学势相同B．溶质的活度相同C．溶质的活度系数相同D．溶质的化学势相同16．在等温等压下，当某一反应的ΔrGm=5kJ·mol-1时，该反应能否进行？(C)A．能正向自发进行B．能逆向自发进行C．不能判断D．不能进行17．在温度为T、压力为p时，反应3O2(g)==2O3(g)的Kp与Kx的比值为：(D)A．RTB．pC．(RT)-1D．p-1息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……19．某实际气体反应，用逸度表示的平衡常数Kf随下列哪些因素而变：(C)A．体系的总压力B．催化剂C．温度D．惰性气体的量20．理想气体反应N2O5(g)==N2O4(g)+O2(g)的ΔrH为41.84kJ·mol-1，ΔCp=0，试问增加N2O4平衡产率的条件是：(A)A．降低温度B．提高温度C．提高压力D．等温等容加入惰性气体二、填空题(共5题，每题2分，共10分)1．选择“＞”，“＜”，“＝”中的一个填入下列空格：理想气体恒温可逆压缩，ΔU=0，ΔH=0。2．有个学生对理想气体的某个公式记得不太真切了，他只模糊地记得是(әS/әX)y=-nR/p，按你的看法，这个公式的正确表达式中，X应为p，y应为T。3．298K，pө下，1mol甲苯与1mol苯混合形成理想溶液，则ΔmixH=0，ΔmixS=11.53J·K-1。4．反应CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g)在300℃，1013.25kPa压力下进行，按理想气体反应处理时，其平衡常数Kc=10mol-2·dm6，则Kx=0.452。5．对于理想气体的化学反应(әlnKc/әp)T=0；(әlnKx/әp)T=。三、计算题（共5小题，共50分）1．(本题12分)4mol某理想气体，其=2.5R，由始态600K，1000kPa依次历经下列过程：（1）反抗600kPa恒定的外压，绝热膨胀至平衡态；（2）再恒容加热至800kPa；（3）最后绝热可逆膨胀至500kPa的末态。试求整个过程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔS。解:（1）（T1=600K，p1=1000kPa）（p2=pe=600kPa，）∵绝热，∴Q1=0，ΔU1=W1（0.5分)ΔU1=n(T2-T1)=10R(T2-T1)W1=-pe(V2-V1)=-p2=2.4RT1-4RT210R(T2-T1)=2.4RT1-4RT2，10(T2-T1)=2.4T1-4T214T2=12.4T1，T2=531.43K（1分)W1=10R(T2-T1)=10×8.314×(531.43-600)=-5701J（0.5分)（2）（T2=531.43K，p2=600kPa）（T3=，p3=800kPa）∵恒容，∴W2=0，ΔU2=Q2，K(1分)Q2=ΔU2=n(T3-T2)=4×2.5×8.314×(708.57-531.43)=14727J（1分)（3）（T3=708.57K，p3=800kPa）（T4=？，p4=500kPa）∵绝热可逆，∴Q3=0（0.5分）理想气体绝热可逆过程方程式：T3γp31-γ=T4γp41-γ，γ=Cp,m/Cv,m=3.5R/2.5R=1.4（0.5分）619.53K（1分）W3=ΔU3=n(T4-T3)=4×2.5×8.314×(619.53-708.57)=-7403J（1分)总过程：Q=Q1+Q2+Q3=Q2=14727J(1分)W=W1+W2+W3=W1+W3=-5701-7403=-13104J(1分)ΔU=nCv,m(T4-T1)=4×2.5×8.314×(619.53-600)=1624J（1分）ΔH=nCp,m(T4-T1)=4×3.5×8.314×(619.53-600)=2273J（1分）=3.73+23.05=26.78J·K-1（1分）息考生信栏院（系）班级姓名息考生信栏院（系）班级姓名学号………………装……订……线……已知：100℃时，光气分解反应：COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)的ΔSϴm=125.6J·K-1·mol-1，Kϴ=8.1×10-9.求：（1）100℃，总压为200kPa时COCl2(g)的解离度；（2）100℃，上述分解反应的ΔHϴm；（3）总压为200kPa时，若使COCl2(g)的解离度达0.1%的温度为多少？（设ΔrCp,m=0）解：（1）COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)起始/kPa:pA00平衡/kPa:pA(1-α)pAαpAα(1分)p=pA(1+α)=200kPa，=(1分)，(1分)(2)ΔrGmθ=-RTlnKθ=ΔrHmθ-TΔrSmθ(1分)∴ΔrHmθ=373.15×125.6-8.314×373.15×ln(8.1×10-9)=105.0kJ·mol-1(1分)(3)，(1分)，T2=446(2分)3．(本题12分)工业生产中有时需要结晶与蒸馏联合运用方可得到纯净物质，已知A和B二组分形成的液态互溶、固态完全不互溶的气、液、固相图如下：(1)标出1、2、3、4、5、6相区内的稳定相；(2)图中①、②、③、④、⑤五条线的名称各是什么？(3)画出系统点a的冷却曲线，并描述过程中的相变化(4)现工业中由化学反应只能得到状态为b的混合物。据相图，要得到纯B和纯A应如何操作？解:（1）1-气相；2-气相和液相；3-液相；4-SA和液相；5-SB和液相；6-SA和SB（3分）（2）①-气相线；②-液相线；③-A的凝固点降低曲线；④-B的凝固点降低曲线；⑤-SA、SB和溶液的三相线或低共熔线（2.5分）系统点a的冷却曲线：（2.5分）气相降温至第一拐点，开始有液相产生；降温至第二拐点，气相消失；降温至第三拐点，析出固体A；到达三相线，开始析出固体B，并保持温度不变，至液相消失，温度继续下降。（4）首先将系统点为b的液体混合物冷却至SB+L两相区内，有一定量纯SB析出，过滤得到SB；将滤液升温至g+L两相区内，即进入蒸馏塔内，塔顶气相中B的含量增大，气相再冷却至SB+L两相区，又可有SB析出；（2分）塔底液相中A的含量增大，液相再冷却至SA+L两相区，可有SA析出，过滤得到SA。合并两次滤液升温至g+L两相区内，重复以上操作，即可分离出SA和SB。（2分）结晶和蒸馏联合操作，比单纯用蒸馏方法能耗低，而且也可避免因高温使A或B组份分解。4．(本题10分)若某实际气体的状态方程可用表示，式中b只是与气体性质和温度有关的常数，若该气体定