最新物理化学练习题18.docx

1、最新物理化学练习题18课程名称：_物理化学（一） _ 学生姓名：_ 学 号：_专 业：_ 年级/班级：_课程性质：公共必修、公共选修、专业必修或专业选修一二三四五六七八总分阅卷人签名一、 选择：（下面每道题目均为单项选择题，请把正确的答案序号填在括号内。每题2分，共20分。）1. 在25C，常压下，以下哪个过程的焓变从数值上等于反应SO3（g，101.3kPa）+H2O（l，101.3kPa）=H2SO4（aq，x=0.1，101.3kPa）的rHm(298.15K)？( )A 将1mol SO3(g)通入10mol水中；B 将1mol SO3(g)通入大量x=0.1的H2SO4水溶液中；C

2、将1mol SO3(g)和1mol水通入一定量的x=0.1的H2SO4水溶液中；D 将1mol SO3(g)和1mol水通入大量的x=0.1的H2SO4水溶液中。2. 理想气体绝热可逆膨胀过程中（ ）A. Q 0 B. H0 D. U=03. 某化学反应在300K、p 下于烧杯中进行，放热60kJmol-1，若在相同条件下安排在可逆电池中进行，吸热6kJmol-1，则该反应在300K的rGm 为（ ）？A66kJmol-1 B. 54kJmol-1 C. -66kJmol-1 D. -54kJmol-14. 已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa，液体B的饱和蒸气压为0.5105Pa。设

3、A、B能够形成理想溶液，则当A在溶液中摩尔分数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为（ ）A. 1 B. 1/2 C. 2/3 D. 1/35. 分解反应A（s）=B（g）+2C（g），此反应的平衡常数Kp与分解压p之间的关系为（ ）A. Kp=4p3 B. Kp=4p3/27 C. Kp=p3/27 D. Kp=p26. 在描述恒沸混合物时，下列说法错误的是：（ ）A. 恒沸混合物类似于化合物，有确定的组成。B. 恒沸点的条件自由度 f *=0。C. 平衡时气相和液相的组成相同。D. 恒沸点随环境压力的变化而变化。7. 恒温下，反应2NO2（g）= N2O4（g）达到平衡后，向系统中加入惰性气体

4、，同时保持体系总压不变时，则（ B ）A. 平衡向正反应方向移动；B. 平衡向逆反应反向移动；C. 平衡不会移动；D. 条件不充分，无法判断8. 在恒温密闭的容器中有A、B两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为cA和cB（cAcB），放置足够长的时间后（ ）A. A杯中盐的浓度降低，B杯中盐的浓度增大；B. A杯中液体量减少，B杯中液体量增加；C. A杯中盐的浓度增大，B杯中盐的浓度降低；D. A，B两杯中盐的浓度都不会变化9. 相图上，当物系点处于哪一个点时体系中只有一个相：（ c ）A. 恒沸点； B. 熔点； C. 临界点； D. 低共熔点10. 在温度T，压力p时，理想气体反应C2H6（g）=

5、H2（g）+C2H4（g）的平衡常数Kc/Ky的比值为（ ）A. RT B. 1/RT C. RT/p D. p/RT二、 填空：（每空2分，共20分）1. 已知NaHCO3(s)的热分解反应为2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)，今将一定量的NaHCO3(s)放在抽空的密闭容器内，当反应建立平衡时系统的自由度数f = 。2. 在一定的温度和压力下某物质的气液两相达到平衡，则两相的化学势B(l)和B(g) ，若维持压力一定，升高温度，则 相将转变为 相。3. 在一定温度、压力下，由A-B两组分组成的均相体系中，当体系的组成改变时，若VA,i增大，则VB,i将 。4

6、. 由液体A和液体B构成的溶液中，在298K，xA=0.497时，液面上蒸气A的平衡分压仅为纯A的饱和蒸汽压的43.3%，若以纯A为参考态，溶液中A的活度和活度系数分别为 和 。5. 向挥发性溶剂中加入少量不挥发溶质，则溶液的蒸气压比纯溶剂的饱和蒸气压 ，沸点 ，凝固点 。 三、 简答：（每题5分，共20分）1. 什么是水的三相点？什么是水的冰点？二者有什么不同？温度不同，压力不同，自由度不同（三相点f=0;冰点f=1）2. 写出关闭体系热力学四个基本方程，并说明此方程适用的范围。封闭体系，除了体积功无其他功，不存在化学变化和相变。3. 推导克-克方程时做了哪些近似处理？相对气相体积可以忽略凝

7、聚相体积把气体看成理想气体4. 已知乙酸乙酯（A）和乙醇（B）在压力一定时的气液平衡相图如下所示，试说明能否用精馏的办法把质量比为1:1混合的乙酸乙酯和乙醇完全分离？若将WB=0.5的乙酸乙酯与乙醇的混合溶液在精馏塔内充分精馏，则塔顶得到什么成分的物质？四、 1mol过冷水在-10C、101325Pa下结冰，凝结过程放热312.3Jg-1，-10C时过冷水和冰的饱和蒸气压分别为285.7Pa与260.0Pa，计算U、H、F、S和G，说明计算过程的合理近似。（本题8分）五、 333K时苯胺（A）和水（B）的蒸气压分别为0.760kPa和19.9kPa，在此温度下苯胺和水部分互溶形成两相，苯胺在两

8、相中的摩尔分数分别为0.732（苯胺层中）和0.088（水层中）。试求：（1） 苯胺和水的亨利系数。假设每一相中溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律；（2） 水层中苯胺和水的活度及活度因子。先以惯例I（拉乌尔定律）为参考态，后以惯例II（亨利定律）为参考态，分别计算之。（本题10分）六、 Zn（A）与Mg（B）形成的二组分固液平衡相图具有两个低共熔点，一个含Mg的质量分数为0.032，温度为641K，另一个含Mg的质量分数为0.49，温度为620K，在体系的熔点曲线上有一个最高点，含Mg的质量分数为0.157，温度为863K。已知Zn（s）的熔点为692K，Mg（s）的熔点为924K。（1）

9、画出Zn（A）与Mg（B）形成的两组分相图（T-x）。并在相图中标明各个相区的相态和条件自由度f *（p为常数）。（6分）（2） 画出含Mg的质量分数分别为80%和30%的熔化物从973K至573K的步冷曲线，并指明降温过程中的相变情况。（6分）（本题12分） 七、 将NH4Cl(s)加热至700K，其解离气体总压为6.080105Pa，加热至723K时解离总压为1.1146106Pa，计算解离反应NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)（1） 在723K时的K和rGm 为多少？（2） 假设rH m 与温度无关，求反应的rH m 和rS m 。（本题10分）课程名称：_ 学生姓名：

10、_ 学 号：_专 业：_ 年级/班级：_课程性质：公共必修、公共选修、专业必修或专业选修一二三四五六七八总分阅卷人签名请将答案填写在答题纸上！一、 判断正误。（请在括号内对以下命题的正误进行判断，并填入“”或者“”。每题1分，共10分。）1. 绝热过程的Q=0，则，因而必定为恒熵过程。 （ ）2. 常压下-5的水结冰，该过程的S0，G0, 在623K时达到平衡，此时若增加碳的数量，则平衡向右移动。 ( )二、 填空。（每空2分，共20分）1. 某理想气体从同一始态出发，分别经（1）等温可逆膨胀，（2）绝热可逆膨胀，（3）绝热不可逆膨胀，均使体积增加一倍，则该气体对外做功最大的是 过程，末态温度

11、最低的是 过程。2. 指出下列各过程中体系的U、H、S、A、G何者为零：1) 实际气体的节流膨胀过程： ；2) H2O(l)在100, p 下蒸发为同温同压的水蒸汽： ；3) 理想气体进行卡诺循环： ；4) N2和Ar混合气体的绝热可逆压缩过程： 。3. 由MgCO3(s)，MgO(s)，BaCO3(s)，BaO(s)以及CO2(g)组成的平衡体系，其独立组分数为 。4. FeCl3和水能形成四种具有相合熔点的水合物FeCl36H2O(s)，2FeCl37H2O(s)，2FeCl35H2O(s)，FeCl32H2O(s)。恒压下体系最多能有 相平衡共存，在水和FeCl3的固液平衡相图中有 个低

12、共熔点。5. 298K时，CuSO43H2O(s)=CuSO4+3H2O(g)的K =10-6, 则该温度下体系达到平衡时水蒸气分压为 Pa。三、 单项选择。（每题2分，共20分）1 在下列过程中，恒压下升高温度时，增加的是（ ）A. B. C. 溶于水D. 与混合2 热力学基本方程适用于下述过程中的（ ）A 氢气和氧气在绝热密闭的钢瓶中燃烧生成水。B 298、下液体水蒸发为同温同压下的水蒸气。C 一定温度下，若干小水珠凝结成大水滴。D 理想气体真空膨胀过程。3 热力学第三定律的普朗克说法是（ ）A 在0K时任何完美晶体的熵都等于一个定值。B 在0K时任何晶体的熵等于零。C 在0K时任何纯物质

13、完美晶体的熵等于零。D 在0K时任何纯物质的熵等于零。4 下列各式哪个表示了偏摩尔量:（ ）A； B. ; C. ； D. 5 在恒温密封容器中有A、B两杯浓度不等的非挥发性溶质的稀溶液，溶液的浓度分别为m1和m2(m1 m2)，放置足够长的时间后（ ）A A杯盐的浓度降低，B杯盐的浓度增加B A杯液体量减少，B杯液体量增加C A杯盐的浓度增加，B杯盐的浓度降低D A、B两杯中盐的浓度保持不变6 对于实际稀溶液中的溶剂（A）与溶质（B）的活度因子，下列说法中正确的是（ ）A. 当xA 0，A0 ；当xB 0，B1B. 当xA 0，A1 ；当xB 0，B1C. 当xA 1，A1 ；当xB 0，B

14、1D. 当xA 1，A1 ；当xB 1，B17 由右图可看出，将xB=0.8的CH3COOC2H5和C2H5OH组成的溶液进行精馏，则能得到（ ）A. 纯C2H5OH和CH3COOC2H5B. 最低恒沸混合物和纯CH3COOC2H5C. 最低恒沸混合物和纯C2H5OHD. 最高恒沸混合物和纯CH3COOC2H58 三组分系统的最大自由度数及平衡共存的最大相数为（ ）A. 3；3。 B. 3；4。 C. 4；4。 D. 4；5。9 甲苯比苯容易挥发，如将少量甲苯溶于苯中形成理想溶液，下列说法不正确的是：（ ）A. 溶液的平衡蒸气压必低于同温度下纯甲苯的饱和蒸气压。B. 溶液的沸点必定高于相同温度

15、下纯苯的沸点。C. 将该溶液进行精馏，可在塔顶得到纯甲苯。D. 气相中甲苯的组成大于其在液相中的组成。10 相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相：（ ）B. 恒沸点； C. 临界点D. 熔点E. 低共熔点四、 解析相图并回答问题。（20分）p 下，NaCl和水的固液平衡相图如下。已知NaCl和水可生成水合物NaCl2H2O，各物质在固相完全不互溶，NaCl2H2O在-9C分解为NaCl和质量分数为27%的水溶液，NaCl与水之低共熔温度为-21.1C，溶液组成为23.3%(质量分数)的NaCl。1. 根据以上描述指明A，B，C各为何物质，在相图上标注出A的熔点和C的转熔温度。并完成下表。（1

16、0分）相区或平衡线相态相数自由度f*（p=p ）EFGCHD2. 画出从a点开始沿虚线降温时的步冷曲线，并标出转折点及平台处的相变化情况。（5分）3. 北极爱斯基摩人根据季节的变换，从海水中取出淡水，根据相图分析其科学依据，如果能从海水中取淡水，试计算1000kg海水中能取出淡水的最大量是多少？已知海水为含NaCl 2.5%（质量分数）的溶液。（5分）五、 计算。（共3题，每题10分）1. 海水中含有大量的盐，298K时海水的蒸汽压为0.306kPa，同温度下纯水的饱和蒸汽压为0.3167kPa，计算：（1）海水中水的的活度； （3分）（2）海水在298K下的渗透压。已知水的偏摩尔体积V水=1

17、.810-5m3mol-1。（3分）（3）若用反渗透法将海水淡化，从大量海水中取得1mol水所需做的最小非体积功为多少？（4分）2. 已知20C时纯苯的蒸气压为10kPa。（1）20C时HCl的摩尔分数为0.043的HCl-苯溶液液面上HCl的分压为100kPa，假定HCl服从亨利定律，计算此溶液的蒸气中苯的分压；（5分）（2）20C时，蒸气总压为100kPa时，计算此时每100g苯中溶解多少克HCl？（5分）3. 已知NiO(s) +CO（g）= Ni(s) + CO2（g），设在下表的温度范围里=0T/K93610274.541032.55103(1)计算此反应在1000K的,（6分）(2

18、)若产物中Ni与某金属生成固熔体（合金），当反应在1000K达平衡, = 1.05103时，求固熔体中Ni的活度。（4分）化学系2010级化学/应用化学物理化学（I）期末考试（答题纸A卷）学生姓名 学号 分数一二三四五总分请将一、二、三、四的答案写在答题纸上。第五题的答案书写在另一张答题纸上！一、判断。1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.二、填空。1. ， 。2.1) ； 2） 3） ； 4） 3. 4. ； 5. 三、选择。1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.四、相图解析回答问题（1） A： ，熔点 。 B： 。C: ，转熔温度 。（或标于相图上正确位置） （2） 步冷曲线绘在右

19、边图上，并标注相变化情况。相区或平衡线相态相数自由度f*（p=p ）EFGCHD3. 课程名称：_ 学生姓名：_ 学 号：_专 业：_ 年级/班级：_课程性质：公共必修、公共选修、专业必修或专业选修一二三四五六七八总分阅卷人签名六、 判断正误。（请在括号内对以下命题的正误进行判断，并填入“”或者“”。每题1分，共10分。）11. 当化学反应的rHm 不随温度变化而改变时，其rSm 也必不随温度变化。 （ ）12. 在恒温恒压下进行可逆的电池反应，其。 （ ）13. 对于接触相之间的平衡，给定组分的逸度在所有相间一定相等。 （ ）14. 反应N2O4=2NO2既可在气相中进行，又可在CCl4或C

20、HCl3为溶剂的溶液中进行，若都用体积摩尔浓度来表示平衡常数Kc，同温度下，这三种情况的Kc都相等。 （ ）15. 当反应体系中各组分都处于标准态时，化学反应的标准平衡常数K =1。 （ ）16. 过饱和溶液中溶质的化学势高于该温度下纯溶质的化学势。 （ ） 17. 绝热循环过程一定是可逆循环过程。 （ ）18. 理想稀溶液就是稀的理想溶液。 （ ）19. 对于完全不互溶的双液体系，体系的沸点恒低于任一液体的的沸点。 （ ）20. 吸热反应的平衡常数随着温度升高而降低。 （ ）七、 填空。（每空2分，共20分）6. H2O（l）的标准摩尔生成焓等于 的标准摩尔燃烧焓。7. 水的三相点温度被定义

21、为 K，压力为 Pa。8. 一定温度下，某物质在互不相溶的两种液体间达到溶解平衡时，该物质在两液相的浓度成正比，这个结论称为 。9. 恒温条件下， 一关闭体系在 过程中对外所做的功称为最大功。10. 由Na+、Cl-、K+、NO3-、H2O组成的溶液，其独立组分数为 。自由度数为 。11. 固体受热分解放出气体时，当气体的压力等于 时的温度称为固体的分解温度。897K时，CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)的K =1, 该温度下体系达到平衡时CO2的分压为 Pa。12. 向挥发性溶剂中加入某不挥发性溶质，形成稀溶液，则该溶液的沸点比纯溶剂的沸点 。八、 单项选择。（每题2分，共20分）

22、11 设有下列各状态，其化学势的大小顺序为：（ ）(1) 373.15K，101.3kPa的H2O（l），1(2) 373.15K，202.6kPa的H2O（l），2(3) 373.15K，101.3kPa的H2O（g），3(4) 373.15K，202.6kPa的H2O（g），4A1 = 3 2 4； B2 3 = 1 4；C1 3 2 4； D1 = 3 2 0, 0 ； B. =0, 0 ； C. 0 ； D. 以上均不对。13 热力学第三定律的普朗克说法是（ ）A. 在0K时任何完美晶体的熵都等于一个定值。B. 在0K时任何晶体的熵等于零。C. 在0K时任何纯物质完美晶体的熵等于零。D

23、. 在0K时任何纯物质的熵等于零。14 下列各式哪个是化学势A. B. C. D. 15 B物质在相中浓度大于在相中的浓度，当两相接触时A. B由相向相扩散 B. B由相向相扩散 C. B在两相中处于扩散平衡D. 无法确定16 CuSO4与H2O可生成CuSO4H2O(s)、CuSO43H2O(s)、CuSO45H2O(s)三种水合物，则在一定温度下能与硫酸水溶液及冰平衡共存的含水盐可有：( )A. 3种 B. 2种 C. 1种 D. 0种17 已知纯A和纯B的饱和蒸气压pA*pB*，且A和B所组成的系统具有最高恒沸点。向A中不断加入B，则溶液的蒸气压( )A.不断增大B.不断减小C.先增大后

24、减小D.先减小后增大18 已知下列反应的平衡常数 H2(g) + S(s) = H2S(s) K1 ； S(s) + O2(g) = SO2(g) K2 。则反应 H2(g) + SO2(g) = O2(g) + H2S(g) 的平衡常数为( )A K1 + K2 B K1 - K2 C K1 K2 D K1 /K2 19 恒压下，加入惰性气体后，对下列哪一个反应能增大其平衡转化率A. B. C. CO2(g) + H2(g) = CO(g) + H2O(g) D. C2H5OH(l) + CH3COOH(l) = CH3COOC2H5(l) + H2O(l)20 对于同一化学反应，反应方程式

25、写法不同，例如N2 + 3H2 = 2 NH3；则下列叙述正确的是A. rGm不变 B. Kp不变 C. 不变 D. ，正向自发 九、 解析相图并回答问题。（20分）A和B的二组分凝聚系统温度-组成（t-x）图如下所示：800C以下，A和B形成化合物AB2（组成为xB=0.7）。A和B的熔点分别为600C和1200C，A与AB2的低共熔点为400C，组成为xB=0.2。700C时与AB2（s）共存的液相组成为xB=0.5；（1）指出相图中各区域及三相线所表示的相态以及自由度数。(10分)相区或平衡线相态相数自由度f*（p=p ）GDHEIJ（2）计算将10mol组成为xB=0.1的A-B系统冷

26、却至400C时最多可析出多少摩尔A？（5分）（3）画出从a点开始降温的步冷曲线，并指出转折点及平台始末发生的相变化情况。（5分）一十、 计算。1. 45时由液体A和B混合而成的实际溶液其平衡蒸气压为24.4kPa，液相组成为xA=0.30，气相组成为yA=0.60.已知45时纯A和纯B的蒸气压分别为23.0kPa和9.30kPa，计算：（1）溶液中A和B的活度系数。（2）混合形成实际溶液过程的Gm。2. 人的血液可看作蛋白质的水溶液，已测得在101kPa下血液可在-0.560C下结出冰屑。计算：（1）在体温37C人血液的渗透压。（2）欲配置出与人的血液等渗透压的葡萄糖（C6H12O6）水溶液，需要每千克水中需加入多少克葡萄糖？已知水的凝固点降低常数为1.86Kkgmol-1。3. 将NaHCO3(s)放入真空容器中发生如下反应：2N