南昌大學物理化學模擬試卷3及答案(試卷由老師提供復習使用)

1、南昌大學物理化學模擬試卷 3班級 姓名 分數(shù) 一、選擇題 ( 共10題 20分 )1. 2 分 (0278) 理想氣體經(jīng)歷絕熱不可逆過程從狀態(tài) 1 (p1,V1,T1)變化到狀態(tài) 2 (p2,V2,T2)，所做的功為： ( ) (A) p2V2-p1V1 (B) p2(V2-V1) (C) p2V/(1-g)(1/V2g-1-1/V1g-1) (D) (p2V2-p1V1)/(1-g) 2. 2 分 (1791) 已知 373 K 時，液體A的飽和蒸氣壓為 5×104 Pa，液體 B 的飽和蒸氣壓為105 Pa，A和B構(gòu)成理想液體混合物，當A在溶液中的物質(zhì)的量分數(shù)為0.5 時，氣相中

2、B的物質(zhì)的量分數(shù)為： ( ) (A) 1/1.5 (B) 1/2 (C) 1/2.5 (D) 1/3 3. 2 分 (1743) 在某溫度下，當B溶解于A中形成溶液時，若純B的摩爾體積大于溶液中B的偏摩爾體積時，(設(shè)B的偏摩爾體積大于零),若增加壓力則B在A中的溶解度將： ( )（A） 增大 （B）減小（C） 不變 （D）不確定4. 2 分 (0458) 已知 H2(g,298 K) + (1/2)O2 (g, 298 K) = H2O (g, 298 K) (1) rH (1) = -241.8 kJ·mol-1 H2(g, 298 K) = 2H (g, 298 K) (2) r

3、H (2) = 436.0 kJ·mol-1 O2(g, 298 K) = O (g, 298 K) (3) rH (3) = 247.7 kJ·mol-1 根據(jù)上述數(shù)據(jù)可獲得HO 鍵的平均鍵能HO約為： ( ) (A) 925.5 kJ·mol-1 (B) 462.8 kJ·mol-1 (C) 120.9 kJ·mol-1 (D) 241.8 kJ·mol-1 5. 2 分 (1788) 在溫度 T 時，純液體 A 的飽和蒸氣壓為 pA*，化學勢為A*，并且已知在p$壓力下的凝固點為 Tf*，當 A 中溶入少量與 A 不形成固態(tài)溶液

4、的溶質(zhì)而形成為稀溶液時，上述三物理量分別為 pA， A，Tf ，則 ( ) (A) p A*< pA，A*<A， Tf* < Tf (B) p A*> pA，A*<A， Tf* < Tf (C) p A*< pA，A*<A， Tf* > Tf (D) p A*> pA，A*>A， Tf* > Tf 6. 2 分 (0733) p$，100下，1mol H2O(l)與 100大熱源接觸，使水在真空容器中汽化為 101.325 kPa 的H2O(g)，設(shè)此過程的功為W，吸熱為Q，終態(tài)壓力為p，體積為V，用它們分別表示U，H，S

5、，G，F(xiàn)，下列答案哪個是正確的？ ( ) 7. 2 分 (2535) 在0到100的范圍內(nèi)，液態(tài)水的蒸氣壓p與T的關(guān)系為:lg(p/Pa)=-2265/T+11.101 ,某高原地區(qū)的氣壓只有59 995 Pa,則該地區(qū)水的沸點為: ( ) (A) 358.2 K (B) 85.2 K (C) 358.2 (D) 373 K 8. 2 分 (0872) 某化學反應在300 K, p$下于燒杯中進行，放熱 60 kJ·mol-1，若在相同條件下安排成可逆電池進行，吸熱 6 kJ·mol-1，則 (1) 該體系的熵變?yōu)椋?( ) (A) 200 J·K-1·

6、mol-1 (B) 200 J·K-1·mol-1 (C) 20 J·K-1·mol-1 (D) 20 J·K-1·mol-1 (2) 當反應進度x = 1mol 時，可能做的最大非膨脹功為： ( ) (A) -54 kJ (B) 54 kJ (C) -66 kJ (D) 66 kJ 9. 2 分 (0960) 正常沸點時液體氣化為蒸氣的過程在定壓下升高溫度時體系的vapG$值應如何 變化？ ( ) (A) vapG$ 0 (B) vapG$ 0 (C) vapG$ 0 (D) vapG$ 0 *. 2 分 (0153) 恒壓下,無相

7、變的單組分封閉體系的焓值隨溫度的升高而: ( ) (A) 增加 (B) 減少 (C) 不變 (D) 不一定 二、填空題 ( 共10題 20分 )11. 2 分 (0101) 如圖。兩條等溫線的溫度分別為Ta，Tb。1mol理想氣體經(jīng)過路徑1231的W I與經(jīng)過路徑4564的WII大小關(guān)系是 。 12. 2 分 (0381) 在一絕熱剛性容器中進行某一化學反應，該體系的內(nèi)能變化為 _ ，焓變化為 _ 。 13. 2 分 (1815) 已知A,B兩組分可構(gòu)成理想液體混合物,且該混合物在p$下沸點為373.15 K。若A,B兩組分在373.15 K時的飽和蒸氣壓為106 658 Pa和79 993

8、Pa,則該理想液體混合物的組成為_,沸點時氣相的組成為_ 。 14. 2 分 (1145) 在理想氣體的ST圖上，任一條等容線與任一條等壓線的斜率之比在等溫情況下應等于 。15. 2 分 (1125) 在恒熵恒容只做體積功的封閉體系里,當熱力學函數(shù)_到達最_值時,體系處于平衡狀態(tài)。 16. 2 分 (2096) 1kg水中分別加入相同數(shù)量(0.01mol)的溶質(zhì)：葡萄糖 ,NaCl 和乙醇溶液后，相應凝固點為Tf（水），Tf（糖），Tf (NaCl) ，Tf（乙）。試將其冰點的值從高到低排列： 17. 2 分 (1141) 某氣體的狀態(tài)方程式pV=nRT+p，為不等于零的常數(shù)，則該氣體的熱力學

9、能U僅是 的函數(shù)。18. 2 分 (0740) 理想氣體向真空膨脹，體積由V1變到V2，其U _ ，S _ 。 19. 2 分 (1913) 選擇“”、“”、“”中的一個填入下列空格： 苯和甲苯在恒溫恒壓條件下,混合形成理想液體混合物,其mixH _ 0 , mixS _ 0。20. 2 分 (9101)有一固定的導熱良好的隔板(a)將一個帶有無摩擦的絕熱活塞的絕熱氣缸分為左右兩室，左室中充入1 mol單原子分子理想氣體，右室中充入2 mol雙原子分子理想氣體（始態(tài)如下圖所示）。若將絕熱活塞上的銷釘拔掉，求達到平衡時體系終態(tài)的溫度及過程的W,U ,S。已知外壓=101.325 kPa。 三、計

10、算題 ( 共 6題 40分 )21. 10 分 (2419) 固體 CO2的蒸氣壓與溫度間的經(jīng)驗式為： ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.537 已知熔化焓DfusHm= 8326 J·mol-1，三相點的溫度為 217 K。試求出液體 CO2的蒸氣壓與溫度的經(jīng)驗關(guān)系式。 22. 10 分 (3011) 把一個容積為1.0547 dm3的石英器抽空,并導入一氧化氮，直到壓力在297.0 K時達24.14 kPa為止，將一氧化氮在容器中凍結(jié)，然后再引入 0.7040 g的溴，并使溫度升高到323.7 K，當達到平衡時，壓力為30.82 kPa，求在323.7 K時反應2N

11、OBr(g) = 2NO(g) + Br2(g) 的平衡常數(shù)Kp。（容器的熱膨脹略去不計） 23. 5 分 (2956) 110.1，6.05×104Pa時，從測定醋酸蒸氣的密度得到平均相對摩爾質(zhì)量是醋酸單分子的1.520倍。假定氣體中只含有單分子和雙分子。試求 2CH3COOH(g) = (CH3COOH)2(g)的rG 。 24. 5 分 (0518) 計算下列反應在1000的恒壓反應熱。 C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) 25. 5 分 (1786) 60時，液體 A 和 B 的飽和蒸氣壓分別為 0.395p$和 0.789p$，在該溫度時 A 和 B 可形

12、成穩(wěn)定化合物 AB，其飽和蒸氣壓為 0.132p$，并假設(shè)任何給定的混合物具有理想液體混合物性質(zhì)。如今在 60時，將 1 mol A 和 4 mol B 混合為液體體系，求算此體系的蒸氣壓和蒸氣組成。 26. 5 分 (2348) Ag2O分解的計量方程為 當用Ag2O(s)進行分解時，體系的組分數(shù)、自由度和可能平衡共存的最大相數(shù)各為多少？四、問答題 ( 共 4題 20分 )27. 5 分 (3030) 答： A（g）+2B（g）= C（g） 開始 1 mol 2 mol 0 平衡 1mol-nC 2(1mol-nC) n總=3 mol-2nC 令 A,B,C的摩爾分數(shù)分別為： ， ， 。 （

13、3分） （2分）28. 5 分 (0797)0797 試用T-S 圖推導卡諾循環(huán)的熱機效率 h = (T1-T2)/T1（T1, T2分別為高、低溫熱源的溫度）。 29. 5 分 (1958)1958 請給出下列公式使用條件:(1)(2)(3)=pB/（pxB）(4)30. 5 分 (2449)2449Ag2O分解的計量方程為:Ag2O(s)=2Ag(s)+(1/2)O2(g)，當Ag2O進行分解時,體系的組分數(shù)、自由度和可能平衡共存的最多相數(shù)各為多少? 物理化學試卷 答案一、選擇題 ( 共10題 20分 )1. 2 分 (0278)0278答 (D) (2分)2. 2 分 (1791)179

14、1答 (A) yB=pB/(pA+pB) =p*BxB/(p*AxA+p*BxB)=1/1.5 3. 2 分 (1743)1743答 （A） (2分) 因為 當增加壓力時 4. 2 分 (0458)0458答 (B) (2分)5. 2 分 (1788)1788答 (D) 6. 2 分 (0733)0733答 (A) W = 0, U = Q H = U + (pV) = Q + pV - p1V1= Q + pV S = H/T = (Q + pV)/373K F = U - TS = - pV G = H - TS = Q + pV - Q - pV = 0 7. 2 分 (2535)253

15、5答 (A) (2分) 8. 2 分 (0872)0872 答(1) D;(2) D 對于 (1) rSm= QR/T = 20 J·K-1·mol-1 對于 (2) Wf = -rGm= -(rHm- TrSm) = Qp- QR= 66 kJ 9. 2 分 (0960)0960答 (C) 因為 (G/T)p= -S，當液體汽化時，vapS $> 0 所以 T 增大時，必定有VapG$<0。 *. 2 分 (0153)0153答 (A) 二、填空題 ( 共10題 20分 )11. 2 分 (0101)0101答 WI =WII12. 2 分 (0381)038

16、1答 0；p2V2-p1V113. 2 分 (1815)1815答 xA=0.8 , xB=0.2 ； yA=0.842, yB=0.158 ； 100 000 Pa=106 658 Pa·xA+79 993 Pa(1-xA) xA=0.8 yA=pA/p=pxA/p = 106 658 Pa×0.8/100 000 Pa=0.842 14. 2 分 (1145)1145答 CV/Cp (2分）15. 2 分 (1125)1125答 U 小 (2分) 16. 2 分 (2096)2096答 (2分) 17. 2 分 (1141)1141答 T (2分) 因為 p=nRT/(

17、V-) dU=TdS-pdV =nRT/(V-)-p=0 所以，表明該氣體的熱力學能僅是T的函數(shù)。18. 2 分 (0740)0740答 = 0 ， = nRln(V2/V1) 19. 2 分 (1913)1913答 mixH = 0 mixS > 0 20. 2 分 (9101)9049答 Q=0， U=-W， 設(shè)右室終態(tài)體積為。 (1分) U=nACV,m(A)(T2-T1)+nBCV,m(B)(T2-T1) (1) (2分) W=p外(- VB)=nBR(T2-T1p外/pB) (2) (2分) 將(1),(2)式代入U= -W式中，解得 T2=276.9 K (3) (2分) 將

18、(3)式代入（1）、（2）兩式，分別求得：U= -1.06 kJ, W=1.06 kJ (2分) H=nACp,m(A)(T2-T1)+nBCp,m(B)(T2-T1)= -1.63kJ (2分) SA=nACV,m(A)ln(T2/T1)= -2.00 J·K-1 (1分) SB=nBCp,m(B)ln(T2/T1)+nBRln(pB/p外)=3.43 J·K-1 (2分) S=SA+SB =1.43 J·K-1 (1分)三、計算題 ( 共 6題 40分 )21. 10 分 (2419)2419答 已知 ln(p/Pa) = -3116 K/T + 27.537

19、 對固氣平衡： dln(p/Pa)/dT =subHm/RT2 dln(p/Pa)/dT = 3116 K/T2=subHm/RT2 subHm= 25 906 J·mol-1 (3分) vapHm=subHm-fusHm= 17 580 J·mol-1 (2分) -vapHm/RT + B = -3116 K/T + 27.537 B = 22.922 (3分) 所以液體 CO2的蒸氣壓與溫度的經(jīng)驗關(guān)系為： ln(p/Pa) = -vapHm/RT + 22.922 = -2115 K/T + 22.922 (2分) 22. 10 分 (3011)3011答 2NOBr(

20、g) = 2NO(g) + Br2(g) 開始時: 0 p0(NO) p0(Br2) 平衡時: p(NOBr) p(NO) p(Br2) p0(NO) =(323.7/297.0)×24.14 kPa=26.31 kPa (1分) p0(Br2) =(0.7040/159.8)×8.314×323.7/(1.0547×10-3) kPa =11.24 kPa (1分) p(NOBr) =p0(NO)-p(NO) (1分) p(NOBr) =2(p0(Br2)-p(Br2) (1分) p(NO)+p(Br2)+p(NOBr) =30.82 (1分) 解此三

21、個方程 得 p(NOBr) =13.46 kPa (1分) p(NO) =12.85 kPa (1分) p(Br2) =4.51 kPa (1分) Kp =p2(NO)p(Br2)/p2(NOBr) = 4.110 kPa (2分) 23. 5 分 (2956)2956答 設(shè)單體的物質(zhì)的量分數(shù)為 x，則 xM + (1-x)×(2M) = 1.520M (1分) 解得 x = 0.48 (1分) K = Kpp$= (6.05×104 Pa)×0.52/(6.05×104 Pa)×0.482p$ = 3.781 (2分) rG = -RT ln

22、K = -4.24 J·mol-1 (1分) 24. 5 分 (0518)0518答 rH (298K)= fH (298K,CO2)-2fH (298K,H2O,g) =90.1 kJ·mol-1 (1分) Cp=a+bT+cT2+c'T-2 (2分) rH (1273K)=+rH(298K) =102.3 kJ·mol-1 (2分) 25. 5 分 (1786)1786答 將 1 mol A 和 4 mol B 混合可形成 1 mol AB 和 3 mol B p =p*AB xAB+ p*BxB= (0.132p$)/4 + (0.789p$)×3/4= 0.625p$ (3分) yB=pB/p=( 0.789p$)(3/4)/ 0.625p$= 0.947 (1分) yAB = 1 - yB= 0