物化网络试题.docx

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物化网络试题

一、选择题（10小题，每题2分，共20分）

1.下列关于生成焓的叙述中,哪条是不正确的?

A.   化合物的生成焓一定不为零.

B.    在298K的标准态下，任何单质的生成焓规定为零.

C.   不是所有化合物的生成焓都用实验方法直接测定的.

D.   热力学数据表上所列某温度下化合物的标准生成焓数据，实际上都是一种相对值.

2.在263K和101325Pa下，1mol的过冷水结成冰，则过程中

A.△S系>0B.△S环<0C.（△S系+△S环）>0D.（△S系+△S环）<0

3.在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时，溶质必须是

A.挥发性物质B.电解质C.非挥发性物质D.气体物质

4.已知373K时，液体A的饱和蒸气压为5kPa，液体B的饱和蒸气压为10kPa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中B的物质的量分数为A.1/1.5B.1/2C.1/2.5D.1/3

5．某系统存在C（s）、H2O（g）、CO（g）、CO2（g）、H2（g）五种物质，相互建立了下述三个平衡：

H2O（g）+C（s）=H2（g）+CO（g）CO2（g）+H2（g）=H2O（g）+CO（g）

CO2（g）+C（s）=2CO（g）则该系统的独立组分数C为:

A.C=3B.C=2C.C=1D.C=4

6.293K时反应H2+D2=2HDKpθ

（1）=3.27H2O+D2O=2HDOKpθ

（2）=3.18

H2O+HD=HDO+H2Kpθ（3）=3.40则H2O+D2=D2O+H2的Kpθ为（）

A.3.06B.11.89C.35.36D.3.50

7.电解AgNO3水溶液时，当通过的电量为2F时，在阴极上析出Cu的量为（）

A.0.5molB.1molC.1.5molD.2mol

8.一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有

A表面能B表面张力C比表面D液面下的附加压力

9.下面描述的平行反应（A

B,A

C）的特点，哪一点是不正确的?

（）

A.kB和kC比值不随温度而改变

B.反应的总速率等于两个平行的反应速率之和

C.反应产物B和C的量之比等于两个平行反应的速率比

D.反应物消耗的速率主要决定于反应速率大的一个反应

10.某反应物在一定时间内完全转化为产物，则反应的级数为

A.0B.1C.2D.3

二、填空题或选择：

（共12分）

1.已知反应A（g）+B（g）→C（g）+H2O（l）在298.15K时的恒容摩尔反应热为100kJ·mol-1，则在同温下该反应的恒压反应热Qp=____________________（计算式）=______________。

（2分）

2．气相反应A2（g）+2B2（g）=2AB2（g）,其△H=-200KJ·mol-1,采用（降低，恒定，提高）_______温度和（降低，恒定，提高）________压力措施可使平衡最有效地向右移动?

（2分）

3.假设某物质的熔化焓和蒸发焓分别为△fusHmθ和△vapHmθ，那么其升华焓△subHmθ为___________________。

（1分）

4.在20℃、标准压力下各为0.5mol的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为17.0和57.4cm3·mol－1，则该混合物的体积为________________________。

（2分）

5.三组分系统的最大共存相数为__________（1分）

6．为了提高农药杀虫效果，应选择润湿角（>90°,<90°）_________的溶剂。

（1分）

7．链反应分为___链反应和___链反应，爆炸的原因有___________和__________。

（2分）

8．对连串反应，中间物为主产物时，为达到最大产量，反应应________。

（1分）

三、计算题：

（6小题，共56分）

2.实验测得水在373.15K和298.15K下的蒸气压分别为101.325kPa和3.17kPa，试计算水的平均摩尔气化焓。

（6分）

3.香烟中主要含有尼古丁（Nicotine），是致癌物质。

经元素分析得知其中含9.3%的H，72%的C和18.7%的N。

现将0.6克尼古丁溶于12.0克的水中，所得溶液在101325Pa下的凝固点为－0.62℃，求出该物质的摩尔质量MB并确定其分子式（已知水的摩尔质量凝固点降低常数为1.86K·kg·mol－1）。

（10分）

4.反应A（g）=B（g）+C（g）在恒容容器中进行，453K达平衡时系统总压为pθ。

若将此气体混合物加热到493K，反应重新达到平衡，反应系统总压为4pθ，B和C的平衡组成各增加了一倍，而A减少了一半。

假定该反应的反应焓与温度和压力无关，试求该反应系统在此温度范围内的标准摩尔反应焓。

（10分）

5.某A－B二元凝聚系统相图如下。

（1）

（1） 标出图中各相区的稳定相（可填入图中），指出图中的三相线及三相平衡关系，并用相律分析各相区和三相线的自由度。

（2）

（2） 画出状态点为a的样品的冷却曲线。

（3） A和B能否一同析出？

（10分）

A－B二元凝聚系统相图

6.某化合物的分解是一级反应，该反应活化能Ea=163.3kJ.mol－1，已知427K时该反应速率常数k=4.3×10－2s－1，现在要控制此反应在20分钟内转化率达到80％，试问反应温度应为多少？

（10分）

四、问答题：

（共2小题，共12分）

1.简述利用电导法求弱电解质HAc的电离平衡常数的原理，并说明弱电解质的无限稀释时的摩尔电导Λ∞（HAc）如何计算（列出相关公式即可）。

（6分）

2.两种固体物质A和B按一定的比例混合在一起，不用做实验，请简单说明如何通过查找有关数据手册或图表解决下列问题？

（1）   两种物质在常温常压下能否反应？

（2）   若两种物质根本不可能反应，能否分离或提纯其中一种物质？

（3）   若两种物质的相态不同，如何提高完成速率？

（6分）

一、选择题（共10题,29分）

1.B。

在298K及标准态下，只有稳定相态的单质的生成焓才规定为零。

2.C。

过冷水结成冰为自发过程，总熵变大于0。

3.C。

非挥发性物质

4.A。

5.虽然有3个反应,但只有两个是独立的（任两个反应可组合出第3个反应）

即R=2,C=S-R-R'=5-2-0=3.

6.B。

反应=2×反应（3）+反应

（1）－反应

（2）

Kpθ=[Kpθ（3）]2·Kpθ

（1）/Kpθ

（2）=（3.40）2×（3.27）/3.18=11.89

7.D.8.B9.A10.A

二.填空题：

（共12分）

1.Qp=QV+∑vBRT=100kJ·mol-1+（-1）×8.3145×10-3kJ·K-1·mol-1×298.15K=102.5kJ·mol-1

2.降低，提高.放热反应，△vB>0,故降低温度，提高压力有利于反应向右移动。

3.△fusHmθ+△vapHmθ。

升华过程可设想为s→l→g过程。

4.（0.5×17.0+0.5×57.4）cm3·mol－1=37.2cm3·mol－1

5．46.<90°7．直、支，热爆炸、支链反应8．控制时间

三、三、计算题：

（6小题，共56分）

2.根据克－克方程可得∆vapHm=

=

=42731J·mol－1=42.73kJ·mol－1

3.假设尼古丁的摩尔质量为MB，根据凝固点下降公式△Tf=KfbB

则有

MB=150g·mol－1

可算出各原子数C：

Mr（B）w（C）/Ar（C）=150×0.72/12=9.0

N：

Mr（B）w（N）/Ar（N）=150×0.1870/14=2.0

H：

Mr（B）w（H）/Ar（H）=150×0.093/1=13.9

所以分子式为（C9N2H14）

4.A（g）=B（g）+C（g）

平衡时的摩尔分数yAyByC

453K时Kθ=pBpC/（pApθ）=（yByC/yA）（p总/pθ）=yCyB/yA

493K时Kθ＇=p’Bp’C/（p’Apθ）=（y’By’C/y’A）（p’总/pθ）

=4y’By’C/y’A=4×2yB×2yC/（yA/2）=32Kθ

所以△rHm=

=160885J·mol－1=161kJ·mol－1

5.

（1）各相区的稳定相见相图（α、β为固溶体，l为液相，C为不稳定化合物）。

三相线EFG：

a、C、液相三相JHI：

β、C、液相三相

自由度F=C－P+1=3－P。

单相区F=2，两相区F=1，三相线F=0。

A－B凝聚系统相图

（2）

（2） 冷却曲线见上图。

（3）（3） 从相图上看，A和B不存在共存区，故不能一同析出。

6.已知T1=427K时k1=4.3×10－2s－1，Ea=163.3kJ.mol－1。

求T2，需先计算

k2=－ln（1－x）/t=－ln（1－0.80）/1200s=0.001341s－1

解得：

T2=397K

四、问答题：

（共2小题，共12分）

1.答：

测κ，Λ=κ/c，α=Λ/Λ∞，K=（c/c）α2/（1-α）。

Λ∞（HAc）=Λ∞（NaAc）+Λ∞（HCl）-Λ∞（NaCl）

2.

（1）查找A和B及其它可能产物的标准生成吉布斯函数，然后计算反应的吉布斯函数变化，△rGmθ（T）=Σ△fGmθ（T，产物）－Σ△fGmθ（T，反应物）。

若△rGmθ（T）<0，说明反应可以进行

（2）通过查阅A和B两组分系统的相图。

根据相图的特征，可判断能否分离或提纯。

（3）若是固体，尽可能磨成粉，提高表面积和接触面积，可提高反应速率。

华南理工大学《物理化学》48-2试卷 

一、选择体（每题2分，共20分）

 1.    在恒T、pθ下，C（石墨）+O2（g）─→CO2（g）的反应焓为△rHmθ，下列哪种说法是错误的（  ）

   A.△rHmθ是CO2（g）的标准生成焓     B.△rUmθ<△rHmθ

   C.△rHmθ是石墨的燃烧焓            D.△rHmθ=△rUmθ  

 2.    1mol的纯液体在其正常沸点时汽化为蒸气，该过程中增大的量是（  ）

   A.蒸气压          B.汽化焓        C.系统熵         D.吉氏函数

 3.    根据依数性以渗透压法来测定化合物的摩尔质量时，最广泛被用来测定的化合物是（  ）

   A.无机非电解质    B.低分子的有机物  C.无机的电解质       D.大分子化合物

 4.    反应CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）在600℃、100kPa下达到化学平衡，当压力增大到5000kPa时，各气体的逸度系数为：

          ϕ（CO2）=1.90 ϕ（H2）=1.10 ϕ（CO）=1.23 ϕ（H2O）=0.77则平衡点（  ）A.向右移动    B.不移动    C.向左移动    D.无法确定

 5.    将NH4Cl（s）置于抽空容器中，加热到597K，使NH4Cl（s）分解，NH4Cl（s）=NH3（g）+HCl（g）达平衡时系统总压力为100kPa，则热力学标准平衡常数Kpθ为（  ）

     A.0.5        B.0.025        C.0.05        D.0.25   

   6.实验法绘制水－盐系统的相图,一般常采用的方法是

   A.电导法      B.溶解度法     C.热分析法    D.色谱法

   7. 一定体积的水，当聚成一个大水球或分散成许多水滴时，在同温度下，两种状态相比，以下性质保持不变的有A表面能     B表面张力     C比表面     D液面下的附加压力

 8. 某反应的转化率与反应物的起始浓度无关，则反应的级数为

               A.0      B.1      C.2      D.3

   9. 平行反应A→B

（1）；A→D

（2），其中反应1和2的指前因子相同而活化能不同，E1为120kJmol－1，E2为80kJmol－1，则当在1000K进行时，两个反应速率常数之比为

   A. k1/k2=8.14×10－3 B. k1/k2=2.12×101C. k1/k2=2.12×10－3     D. k1/k2=8.14×10－4

 10.憎液溶胶是热力学上的（  ）

   A.不稳定、可逆的系统 B.不稳定、不可逆系统C. 稳定、可逆的系统   D.稳定、不可逆系统

二、填空题（共12分）  

         1. 一个过程系统的熵变为△S，而另一个过程的始终态与前过程相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为___________。

（1分）

   2.    节流膨胀过程又称为____过程，多数气体经此过程后引起温度_______.（2分）

   3.    化学势μB就是B物质的偏摩尔___________。

（1分）

   4.    在封闭系统中，只做体积功，恒温、恒压条件下，某化学反应算得（∂G/∂ξ）T，p=0，表示该反应已达平衡，即反应系统的熵到达最大值。

此说法（正确，不正确）_____。

（1分）

   5.    已知18℃时，Ba（OH）2、BaCl2、NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为2.88×10－2、1.203×10－2、1.298×10－2S·m2·mol－1，那么18℃时NH4OH的 

=（计算式）______________________________=___________________。

（2分）

  6.    配置农药时，为了提高农药的利用率，通常配成乳状液，越分散越好。

根据学到的表面化学知识，该乳状液在作物表面上的润湿角应为______________，它与_________________________________________________ 有关.（2分）

   7.对复合反应A →B →C，若B是目标产物，为提高B的产量，应该控制_______________。

若A→B的活化能比B→C的活化能小，同时还应控制________________。

（2分）

   8.丁达尔效应是_________________________现象。

（1分）

三.计算题（共6题，60分）

   1. 在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中，将5摩尔40℃的水与5摩尔0℃的冰混合，求平衡后的温度，以及此系统的△H和△S。

已知冰的摩尔熔化焓为6024J·mol－1，水的等压摩尔热容为75.3J·K－1·mol－1。

（10分）

    2.    在298.15K时，使5.27克的甲醇（摩尔质量为32克）在弹式量热计中恒容燃烧，放出119.50kJ的热量。

忽略压力对焓的影响。

（1）计算甲醇的标准燃烧焓△cHmθ。

（2）已知298.15K时H2O（l）和CO2（g）的标准摩尔生成焓分别为－285.83kJ·mol－1、－393.51kJ·mol－1，计算CH3OH（l）的△fHmθ。

    （3）如果甲醇的标准蒸发焓为35.27kJ·mol－1，计算CH3OH（g）的△fHmθ（10分）

    3.    将装有0.2mol乙醚的微小玻璃泡放入308.15K、20dm3的恒温密闭容器内，容器内充满100kPa、xmol氮气。

将小泡打碎，乙醚完全汽化并与氮气混合。

已知乙醚在100kPa下沸点为308.15K，此时的蒸发焓为25.10kJ·mol－1。

试求

（1）   混合气体中乙醚的分压；

（2）   分别计算氮气和乙醚的△H、△S、△G。

（10分）   

    4. 用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下：

     CH3CH2CH=CH2（g）   ===  CH2=CHCH=CH2（g）+H2（g）

反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为1:

15，操作压力为2.000×105Pa。

问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。

假设反应焓和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。

已知298.15K时有关数据如下：

（10分）

△fHmθ/（kJ·mol－1）

△fGmθ/（kJ·mol－1）

丁二烯

110.16

150.67

丁烯

－0.13

71.29

    5.NaCl－H2O所组成的二组分系统，在252K时有一个低共熔点，此时冰、不稳定化合物NaCl·2H2O（s）和浓度为22.3%（质量分数，下同）的NaCl水溶液平衡共存。

在264K时NaC1·2H2O分解，生成无水NaCl和27%的NaCl水溶液。

已知无水NaC1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）。

已知NaCl的相对分子质量为58.45，H2O的为18.02。

（1）   试绘出相图示意图。

（2）   分析各组分存在的相平衡（相态、自由度数及三相线）。

    （3） 若有l.00kg30%的NaCl溶液，由433K冷到264K，问在此过程中最多能析出多少纯NaC1？

 （10分）

   6.    在433K气相反应N2O5 →2NO2+O2是一级反应

（1） 在恒容容器中最初引入纯的N2O5，3秒钟后容器压力增大一倍，求此时N2O5的分解百分数和求速率常数。

（2）若反应发生在同样容器中但温度为T2，在3秒钟后容器的压力增大到最初的1.5倍，已知活化能是103kJmol－1。

求温度T2时反应的半衰期及温度T2。

（10分）

四. 问答题（共8分）

   1.    两种固体物质A和B按一定的比例混合在一起，不用做实验，请简单说明如何通过查找有关数据手册或图表解决下列问题？

（1）   两种物质在常温常压下能否反应？

（2）   若两种物质根本不可能反应，能否分离或提纯其中一种物质？

（4分）

   2.根据△rGmθ（T）=－RTlnKpθ，气体反应的标准吉布斯函数变化△rGmθ（T）是指在温度为T，压力为标准压力（100kPa）下，气体反应系统达平衡时，反应进度为1mol时的吉布斯函数变化。

此说法对吗?

说明理由。

（4分）

华南理工大学《物理化学》48-2试卷参考答案

 一、选择题

  1. B △rHmθ=△rUmθ+△（pV）=△rUmθ+△nRT=△rUmθ

  2.    C  在正常沸点时汽化，汽化焓和蒸气压皆恒定不变，汽化过程是T、p恒定，故

     △G=0，但要吸热，熵增大。

  3.    D  渗透法主要用于测定大分子化合物

  4.   C ∵Kϕ=

==1.90*1.10/1.23/0.772.21>1

     Kfθ=Kpθ×Kϕ，Kpθ下降，而∆G=－RTln（Kpθ/Jp），Kpθ0

      ∴ 反应向左进行到新平衡点

  5.   D  Kpθ =（1/2）·（1/2）=0.25

  6. B。

测定相图的方法主要有蒸气压法、热分析法和溶解度法等，盐水系统通常用溶解度法。

7.A8.B

    9.  A. k1/k2=exp[－（E1－E2）/RT]=exp[－（120－80）×1000/（8.3145×1000）]=0.008138

  10.B 

二、填空题

1. △S，因为状态函数与过程无关。

2.    等焓， 下降

3.    不正确。

用熵判断方向需∆S总=∆S系统+∆S环境。

4.    吉布斯函数（自由能）。

5.    

=（

[Ba（OH）2]+2

[NH4Cl]－

[BaCl2]）/2

   =（2.88+2×1.298－1.203）×10—2S·m2·mol－1/2

     =2.137×10—2S·m2·mol－1

6.    →0或<90︒，

或三个表面张力

7.    反应时间，较低的反应温度8.  胶体的光散射现象

三、计算题

    1.    系统恒压绝热且不做非体积功，过程△H=Qp=0

若冰全部熔化  △H1=n△熔化Hm=5mol×6024J·mol－1=30120J，

水降温到0℃时△H2=nCp,m（T2－T1）=5mol×75.3J·K·mol－1×（－40K）=－15060J

因△H1+△H2= 15060J >0， 故冰不会全熔化，系统温度为0℃。

（或者假设冰全部熔化并升温至t. 根据△H=0，可算出t<0，故合理值应为0）。

 设冰的熔化量为nmol，过程的变化如下：

则 △H=△H1+△H2=n（6024J·mol－1）－15060J=0，

得   n=2.5mol

所以冰熔化熵变

=55.12J·K－1

水冷却过程的熵变

  △S2=

=－51.44J·K－1

所以△S=△S1+△S2=3.68J·K－1

    2.

（1）甲醇燃烧反应：

CH3OH（l）+

O2（g）→ CO2（g）+2H2O（l）         

△ cUmθ=－119.50kJ/（5.27/32）mol=－725.62kJ·mol－1

△cHmθ= △cUmθ+

 =（－725.62－0.5×8.3145×298.15×10－3）kJ·.mol－1

      = =-725.6-0.5*8.314*0.29815\#"0.0"－726.86kJ·mol－1

（2）△