2006-2007学年度上期物理化学试题(A)

2006-2007学年度上期物理化学试题（A）

考试（考查） 命 题 人：刘 勇 审题：

开（闭）卷 笔试时间：120分钟 满分：100分

题号 一 二 三 四 总分

得分

（可带计算器）

得分 一、判断题。判断下列说法的正误，在正确的说法后面打“√”，错误的说法后面打“×”。（每小题1分，共10分）

1、因为Q、W不是系统的性质，而与过程有关，所以热力学过程中（Q+W）的值也应由具体过程决定。( )

2、在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。( ) 3、系统的混乱度越大，则其熵值越大。( )

4、处于标准状态的CO2 (g)和O2 (g),其标准燃烧热为零。( )

5、1mol理想气体从同一始态出发，分别经一定温可逆膨胀过程和一绝热自由膨胀过程，其终态温度必定不同。( )

6、吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。( ) 7、溶液的化学势等于溶液中各组分化学势之和。( )

8、在相平衡系统中，当物质B在其中一相达到饱和时，则其在所有相中都达到饱和。( ) 9、一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。（ ） 10、单组分系统的相图中两相平衡线都可以用克拉贝龙方程定量描述。( )

得分 二、选择题。以下各题，只有一个正确选项，请将正确的选项填在相应位

置。（每小题2分，共40分）

1. 在标准大气压下，当1 L气体从0℃升温到273℃时，其体积变为（ ）。

A. 2.5 L B. 2.0 L C. 3.0 L D. 0.5 L

1

2、在范德华方程中，把实际气体作为理想气体处理时，应引入的校正因子的数目为

（ ）。

A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 3、物质能以液态形式存在的最高温度是( )。 A. 沸腾温度Tb B. 凝固温度Tf C. 波义尔温度TB D. 临界温度Tc 4、Pγ

γ

1V1= P2V2的关系式适用于（ ）。

A. 理想气体的绝热过程 B. 理想气体的可逆过程 C. 理想气体的绝热可逆过程 D. 理想气体的任意过程

5、1mol理想气体，经绝热向真空膨胀使体积增大10倍，则系统的ΔS为（ ）。 A. ΔS =0 B. ΔS =19.1J.K－

1 C. ΔS =4.58J.K

－1

D. ΔS = —4.58J.K－

1

6、下列定义式中，表达不正确的是（ ）。

A. G=H＋TS B. G=A＋PV C. A=U－TS D. H=U＋PV

7、n mol理想气体由同一始态出发，分别经 (1)等温可逆；(2)绝热可逆两个过程压

缩到达相同压力的终态，以H1和H2分别表示(1)和(2)过程终态的焓值，则：（ ）。

A. H1 > H2 B. H1 < H2 C. H1 = H2 D. 上述三者都对

8、如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C 在同一条绝热线上，那么?UAB与?UAC的关系是： ( )。 A. ?UAB > ?UAC B. ?UAB < ?UAC C. ?UAB = ?UAC D. 无法比较两者大小

9、 范德华气体绝热向真空膨胀后，气体的温度将（ ）。

A. 不变 B. 升高 C. 降低 D. 不能确定 10、可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：（ ）。

A. 跑的最快 B. 跑的最慢 C. 夏天跑的快 D. 冬天跑的快

11、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：（ ）。

A. 图⑴ B. 图⑵ C. 图⑶ D. 图⑷

12、下列气体溶于水溶剂中，哪个气体不能用亨利定律：（ ）。

A. N2 B. O2 C. NO2 D. CO

13、100℃时，浓度为1mol·kg-1的蔗糖水溶液的蒸汽压为100kPa，那么该溶液中水的活度

与活度系数是：（ ）。

A . a > 1，γ > 1 B. a < 1，γ > 1 C. a < 1，γ < 1 D. a > 1，γ < 1

14、B物质在α相中浓度大于在β相中的浓度，当两相接触时（ ）。

A . B由α相向β相扩散 B. B由β相向α相扩散 C . B在两相中处于扩散平衡 D. 无法确定

15、设反应 A(s) = D(g) + G(g) 的?-1

rGm (J·mol) = -4500 + 11(T/K)，要防止反应发生，

温度必须（ ）。

A. 高于409K B. 低于136K C. 高于136K而低于409K D. 低409K 16、已知下列反应的平衡常数：H2(g) + S(s) = H2S(s) ① K1 ；

S(s) + O2(g) = SO2(g) ② 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

17、恒温下，在反应2NO2(g) = N2O4(g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则（ ）。

A. 平衡向右移动 B. 平衡向左移动 C. 条件不充分，无法判断 D. 平衡不移动 18、在下列体系中自由度F = 2的体系是：（ ）。

2

A. 298K时，H2O(l)——H2O(g) B. S(s) ——S(l)——S(g) C. C2H5OH(l) 与H2O(l) 的混合物

D. 一定量的PCl5(g) 分解平衡时：PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)

19、在温度为T时，A(l) 与B(l) 的饱和蒸气压分别为30.0kPa和35.0kPa，A与B

完全互溶，当x A = 0.5时，p A = 10.0kPa，p B = 15.0kPa，则此二元液系常压下的T～x相图为：（ ）。

20、两组分理想溶液，在任何浓度下，其蒸气压：（ ）。

A. 恒大于任一纯组分的蒸气压 B. 恒小于任一纯组分的蒸气压 C. 介于两个纯组分的蒸气压之间 D. 与溶液组成无关

得分 三、填空题：以下各题，请将正确的答案填在空白处。

（每小题2分，共20分）

1、卡诺热机在T1=600K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作,其热机效率 η=________。

2、理想气体经过节流膨胀后,热力学能 (升高,降低,不变)。 3、热力学第三定律的表述为 。 4、写出热力学基本方程 dU= _。 5、1mol H2(g)的燃烧焓等于1mol 的生成焓。

6、恒温恒压可逆相变，状态函数中变化为0的是________。

7、在一定的温度及压力下，溶液中任一组分在任意浓度范围均遵守拉乌尔定律的溶液称为 ______________________________ 。

8、在温度为 1000 K时的理想气体反应 2SO3(g) = 2SO2 (g) + O2 (g)的ΔrG?m=10293 Jmol1,

—

则该反应的平衡常数K?= ______________。

9、在一定温度下，对于给定反应，Kp= Kx = Km = Kc 的条件是 __ ___

和 __ __ 。

10、2molA、7molB 形成理想液态混合物，在一定温度下达到气液平衡时，气相中A的摩

尔分数x2=0.65，液相中A的摩尔分数x1=0.15，则气相物质的量为 mol？

四、计算题。（1、2小题各10分，3、4小题各5分，共30分）

得分

1、已知△f Hm ? ( H2O,l )= —285.83 kJ.mol-1，△f Hm ? ( CO2,g )= —393.51 kJ.mol-1，

△f Hm ? ( HCOOCH3,l )= —379.07 kJ.mol-1，△f Hm ? (CH3OH,l )= —238.66 kJ.mol-1计算25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。

2、1mol 理想气体从300K ,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、W、?U、?H、?S、

?G。已知该气体300K时的Sm?=150.0J·K-1·mol-1，Cp,m=30.00 J·K-1·mol-1。

3、在5.0?10-2 kg CCl4(A)中溶入5.126?10-4 kg 萘(B)(MB=0.12816 kg?mol-1)，测得溶液的沸

点较纯溶剂升高0.402K。若在同量的溶剂CCl4中溶入6.216×10-4 kg的未知物，测得沸点升高约0.647K。求该未知物的摩尔质量。

4、反应 2NaHCO3(s) = NaCO3(s) +H2O(g) +CO2(g)在温度为30 ℃ 和100 ℃ 时的平衡总压

分别为0.827kPa和97.47kPa。设反应焓??rHm?与温度无关。试求NaHCO3(s)的分解温度。（平衡总压等于外压101.325kPa）

3

2006-2007学年度上期物理化学试题（A）

参考答案及评分标准

一. 判断题。每小题1分，共10分。

1. × 2. × 3. √ 4. √ 5. × 6. × 7. × 8. √ 9. × 10. √ 二、选择题。每小题2分，共40分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C D C B A B A C B 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C B D A D C D B C 三、填空题：每小题2分，共20分。 1、0.5 2、不变

3、0K时纯物质完美晶体的熵等于零 4、TdS — PdV 5、H2O 6、G

7、理想液态混合物 8、0.29 9、理想气体， 10、1.3

四、计算题：（1、2小题各10分，3、4小题各5分，共30分）。 1、解：先分别求出CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的标准摩尔燃烧焓.

应用25℃时

CH3OH(l)、HCOOCH3(l)的燃烧反应分别为

（1分）

（1分）

应用

和标准燃烧焓定义得:

（3分） （3分）再应用

得:

（2分）

2、解：

W ＝－p?V=－p(V2-V1) =－pV2+pV1= -nRT2+ nRT1= nR(T1-T2) =1mol×8.315J·K

－1

·mol－

1 ×(300K-600K)= -2494.5J （1分）

?U = n CV,m (T2-T1) =1mol×(30.00-8.315)J·K －1

·mol－

1×(600K-300K)= 6506J （2分）

?H = n Cp,m (T2-T1)

=1mol×30.00J·K－

1·mol－

1×(600K-300K)= 9000J （2分）

Qp = ?H =9000J （1分）

?S = n Cp,m ln(T2/T1) =1mol×30.00J·K－

1·mol－

1×ln(600K/300K)

= 20.79J·K-1·mol-1 （2分）

4