四川大学工科物理化学考试题A卷(2007-2008第1期)
一、选择题:(每小题2分,共30分,每小题只能选择一个答案) 1、体系经绝热不可逆膨胀ΔS > 0,经绝热不可逆压缩则体系的
A. ΔS > 0 B. ΔS = 0 C. ΔS < 0 D. ΔS的值无法确定 2、1mol理想气体绝热向真空膨胀,何种扩大1倍,则此过程
A. ΔS体系 +ΔS环境 = 0,ΔS环境 < 0 B. ΔS体系 +ΔS环境 > 0,ΔS环境 = 0 C. ΔS体系 +ΔS环境 < 0,ΔS环境 = 0 D. ΔS体系 +ΔS环境 = 0,ΔS环境 > 0
3、某体系经历一不可逆循环后,下列关系式中不成立的是
A. W=0 B. ΔCp = 0 C. ΔU=0 D. ΔT=0
O4、已知反应C(s)+O2(g)=CO2(g)的?rHm(298.15K)=-393.51kJ.mol,若此反应在一绝热钢
-1
瓶中进行,则此过程的
A. ΔT=0,ΔU=0,ΔH<0 C. ΔT>0,ΔU=0,ΔH<0
B. ΔT>0,ΔU>0,ΔH=0 D. ΔT>0,ΔU=0,ΔH>0
5、某均相化学反应A+B→C经如下两个途径①在恒压,绝热,非体积功为零的条件下进行,系统的温度,由T1升高到T2,此过程的焓变为ΔH1;②在恒温、恒压、非体积功为零的条件下进行,此过程的焓变为ΔH2,则有
A. ΔH1>0, ΔH2>0 B. ΔH1=0, ΔH2=0 C. ΔH1=0, ΔH2<0 D. ΔH1=0, ΔH2>0
6、当某溶质溶解于某溶剂形成一定浓度的溶液时,若采用不同的浓标,则下列描述溶质的说法中正确的是
A. 浓度数据相同 B. 活度数据相同 C. 活度系数相同 D. 化学势相同 7、下列偏导数中,( )不是化学势。
1
A. ???G???n?B?T,p,nC?B B. ???A???n?B?T,V,nC?B
C. ???H????nB?S,p,nC?B D. ???U????nB?T,p,nC?B
8、在298K,101.325kPa下,将1mol苯和1mol甲苯混合形成理想溶液,该过程有
A. ΔH=0,ΔS=5.76J.K-1 C. ΔH<0,ΔS
环境
B. ΔH>0,ΔS=11.52J.K-1 D. ΔH=0,ΔS=11.52J.K
-1
=0
9、在等温等压下某吸热化学反应能自发进行,则ΔrSm
A. >0
B. =0
C. <0
D. 值无法确定
10、1mol 25℃的苯甲酸在刚性容器中完全燃烧,放热3277.0kJ,则下列反应的ΔrHm(298.15K)为2C6H5COOH(s) + 15O2(g) == 14CO2(g) + 6H2O(l)
A. 3277.0kJ.mol B. -3277.0kJ.mol C. -6554.0kJ.mol-1 D. -6556.5kJ.mol-1
O11、已知298K时各物质的标准摩尔燃烧焓如下:?cHm(石墨)=-393.51kJ.mol-1,
-1-1
OO?cHm(H2)=-285.84kJ.mol,?cHm(苯,1)=-3267.6kJ.mol,则液态苯在298K时的?fHm-1-1
O为
A. 49.02 kJ.mol-1 C. 1230 kJ.mol-1
B. -49.02 kJ.mol-1 D. -1230 kJ.mol-1
12、某基元反应的反应物反应掉7/8所需的时间是反应掉3/4所需的时间的1.5倍,则该反应是
A. 单分子反应 C. 三分子反应
B. 双分子反应 D. 无法确定
13、对于一级对行反应下列说法正确的是
A. lncA对t作图为一直线
B. 降低温度可增大反应物A的平衡转化率 C. 速率常数的单位为[t]-1
2
D. 提高温度可增大反应物A的平衡转化率 14、对于一级平行反应下列说法正确的是
A. 产物的浓度比一定
B. 活化能大的反应的产物浓度大 C. 改变温度可以提高产物的浓度
D. 反应的速率决定于最慢的那个反应的速率
15、阿累尼乌斯活化能Ea与碰撞理论活化能Ec之间的关系是
A. Ea=Ec+RT C. Ea=Ec+0.5RT
二、填空题(每小题2分,共30分,答案填写在题目的指定位置上。)
1. 1mol理想气体(Cv,m=1.5R)经一不可逆变化,ΔH=831.4J,则温度变化为ΔT=___K,内能变化为ΔU=___________J。
2. 1mol理想气体经一循环过程回到始态,此过程气体吸热20.0kJ。则ΔU=______kJ,W=___________kJ。
3. 理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热Q,所做的功是在相同温度下变到相同终态时的最大功的20%,则系统的熵变为_____________。
4. 在298.15K时,要从大量A和B的等物质的量的理想溶液中分出1mol的纯A,最少须作__________J的功。
5. 在298K时,当糖水和食盐水的浓度相同时,π(糖)__________π(盐)。 6. 2mol A和1mol B形成的理想液态混合物,已知pA*=90kPa, pB*=30kPa。若气相中A和B的量相对液相而言很小,则气相中两物质摩尔分数之比yA:yB=_____________。
7. 已知在温度T时纯A的饱和蒸气压为pA*=40kPa,加入某非挥发性溶质形成溶液后,蒸气压为pA=35kPa。此时溶液中的aA=___________。
8. 已知某溶剂的正常凝固点为215K,Kf=5.12K·kg·mol,加入某非挥发性溶质形成稀溶液后,该溶液的凝固点为212K,此时稀溶液的bB=_____________。
9. 某化学反应的K
O
B. Ea=Ec-RT D. Ea=Ec-0.5RT
-1
与温度的关系为:lnK3
O=1.00×105/(T/K) – 5 .00,则该反应的
OO?rHm=_____________kJ·mol,?rSm=_____________J·K·mol。
-1-1-1
OO10. 已知CO2(g)的?rHm(298K)=-393.51kJ·mol-1,则C(石墨)的?cHm(298K)=
____________kJ·mol-1。
11. 已知某温度下反应2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)的K1O?4.00,则同一温度下反应 SO3(g) =SO2(g)+(1/2)O2(g)的K2O?______________。
12. 1mol过冷水在-10℃、101.325kPa下变成-10℃的冰。其过程的ΔS________0, ΔG_____________0。
13. 已知水在100℃、101.325kPa下其摩尔蒸发焓Δ
-1
vapHm(100℃)=40.63kJ·mol,水
与水蒸气的平均摩尔定压热容分别为Cp,m(l)=76.56J·mol-1·K-1,Cp,m(g)=34.56J·mol-1·K-1,设水蒸气为理想气体,试求水在90℃及其平衡压力下的摩尔蒸发焓Δ
-1
vapHm(90℃)=__________kJ·mol。
14. 1mol液态水由100℃,101.325kPa向真空蒸发为100℃,101.325kPa的水蒸气,已知此过程的ΔH=40.6kJ,则该过程的ΔU=________kJ,ΔS=_________J·K。
15. 在上题条件下,可用___________函数和___________函数判断上述过程的方向。 三、计算题、证明题:(共40分,所有计算题的答案请写在试卷上)
1. (10分)1mol理想气体(CV,m=1.5R),从298.15K,100kPa的始态经等温可逆膨胀至10.0kPa,求此过程的W,Q,ΔH,ΔS和ΔG。若反抗10.0kPa的外压绝热膨胀至终态,其气体终态的温度为多少?
2. (6分) 1)证明:???H???V??V?T??? ?p?T??p??T-1
2)某气体的物态方程为:pV=nRT+nbp(b>0),试计算1mol该气体从T、p1的始态等
4
温度化到压力为p2的末态时的ΔH。
3.(10分)已知25℃时,Ag2O(s)的?fHm(298.15K)=-30.59kJ·mol-1,Ag2O(s), Ag(s), O2(g)在25℃时SmO分别为121.71,42.69和205.14J·K·mol。
1)计算25℃时,分解反应Ag2O(s)=2Ag(s)+2)求25℃Ag2O(s)的分解压力;
3)纯Ag(s)在25℃,101.325kPa的空气中能否被氧化?已知空气中氧气的含量为0.21(摩尔分数)。
4.(14分)
1)65℃时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1,活化能为103.3kJ·mol-1,求80℃时的k和t1/2。
2)乙醛的气相热分解反应为:CH3CHO → CH4 + CO。有人认为此反应由下列几步基元反应构成:
k(1)CH3CHO ??? CH3· + CHO·
1?-1-1
12OOO2(g)的?rHmO,?rSm和?rGm;
(2)CH3· + CH3CHO ?k?? CH4 + CH3CHO·
2(3)CH3CHO·?k?? CH3· + CO
3(4)2CH3·?k?? C2H6
4试证明此反应的速率公式为:
d[CH4]dt3?k[CH3CHO]2
5
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