最新物化网络试题.docx
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最新物化网络试题
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)△cHmθ= △