来体积的一半,这时体系的压力为130.66kPa。那么在273.15K时,1毫升液体B最多能溶解气体A的体积VA/ml应为:( ) A 10.2 B 22 C 7.5 D 4
10. 在刚性密闭容器中,有下列理想气体达平衡A(g)+B (g)=C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则平衡将( ) A 向左移动 B 向右移动 C 不移动 D 无法确定 二、
填空题
1.将固体NH4Cl放入一抽空的容器中,并使之达到分解平衡:NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) 则其组分数K= ,相数Ф= ,自由度?= 。 4.服从p(Vm-b)=RT状态方程的实际气体经节流膨胀后温度将 2. 对于理想气体反应,标准平衡常数(KΘ)与经验平衡常数(Kx)的比值为 。
3. 1mol单原子理想气体从p1V1T1等容冷却到p2V2T2,则该过程的ΔU 0,ΔS 0,ΔU 0(填>,<,=) 6. 0.5mol液态苯在正常沸点353.3K汽化,已知汽化热为30.85KJ·mol1,若视蒸气为理想气体则体系的?vapF为 。
-
7. 今要配制某一尿素水溶液,要求是:其在101.325kPa下与沸点为373.66K的某一水溶液能发生等渗效应。则应在100克水中加入尿
素(M=60)的质量为 。(已知水Kb=0.51K·Kg·mol1)
-
8. 某水和乙醇组成的混合溶液,当x水=0.5时,密度为800㎏·m-3,水的偏摩尔体积为VH2O,m=16×10-6m3·mol-1。则此溶液中乙醇的偏摩尔体积V醇×106/(m3·mol-1)应等于 。 5. 多数液体在其正常沸点蒸发时ΔS为 。 9. 100大气压时水的沸点为312℃,设冷凝器的温度为30℃,100大气压下蒸汽机作动的理论效率为 。 10. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度为 。 三、
计算题
1. 1mol的单原子理想气体,从同一始态(1atm,0℃)分别通过下列各可逆过程达到终态,计算各过程的W,Q,ΔW,ΔH,ΔS。(a)
等容冷却到-100℃。(b)等温压缩到100atm。(c)等压加热到100℃。(d)绝热膨胀到0.1atm。 2. 将装有0.1mol乙醚
并在35.51℃的恒温槽中恒温。35.51℃?C2H5?2O?l? 的小玻璃瓶放入容积为10dm的恒容密闭的真空容器中,
3
为在101.325kPa下乙醚的沸点。已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓?vapHm发至平衡态。求:(1)乙醚蒸气的压力;(2)过程的Q、ΔU、ΔH及ΔS。
?25.104kJmol?1。今将小玻璃瓶打破,乙醚蒸
3. 在一个1dma干燥的玻璃瓶中,充满298.15k、101325Pa的H2S气体,然后压入0.1kg水,充分振摇以达融解平衡,再连接压力表,
从表上指示瓶内压力为91192.5Pa,求298.15k、101325Pa时,H2S在水中的溶解度为多少? 4. 反应C(s)+CO2(g)?2CO(g)
??rGm(J.mol?1)?170255?55.19T/KlnT/K+26.15×103(T/K)2-2.43×10-6(T/K)3
-34.27T/K (1)求T=1200K及总压为P时CO2(g)的转化率。(2)另分析T=873K及总压为P时,反应开始及反应后析出碳的可能性。已知反应开始时气相中CO2(g)及CO(g)的分压为0.048P及0.378P,而反应后气体中CO2(g)及CO(g)分压为0.228P及0.198P。
??????化学与化工学院物理化学模拟试题十一
一、选择题
1. 下列几组状态函数中,全是强度性质的是( )
17
A P 、V、 T B T、G、S C VB、T、SB D A、S、H
2.1mol、373.2K、P下的水经过两个不同过程变为373.2K、P下的水汽:(1)等温可逆蒸发;(2)向真空蒸发,则(1)、(2)两个过程中的功和热的关系为( )A W1 ???H?0,?S?0 B ?H?0,?S?0 C ?H?0,?S?0 D ?H?0,?S?0 5. 一列火车在我国的铁路上行驶,在下述地理和气候条件下,内燃机的热效率最高的是( ) A 南方的夏季 B 北方的夏季 C 南方的冬季 D 北方的冬季 6. 已知α相和β相是由A、B 两种物质组成,当达到相平衡时,正确的关系是( ) A ?Aα=?Bα B ?Aα=?Bβ C ?Aβ=?Bβ D ?Aα=?Aβ 7. 冰、水、水蒸汽三相共存的条件是( )。 A 0℃,1atm B 0℃,1P C 273.15K,609Pa D 273.16K,609Pa 8. 一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B,静置足够长时间后发现( ) A A杯水减少,B杯水满后不再变化 B B杯水减少,A杯水满后不再变化 C A杯水变为空杯,B杯水满后溢出 D B杯水变为空杯,A杯水满后溢出 9. 在298K时,纯液体A的 *44 p*A=5?10pa,纯液体B的pB=6?10pa。假设液体能形成理想溶液混合物,当达到气液平衡时,液相中 ?组成xA=0.4,在气相中B的物质的量分数yB为( )A 0.64 B 0.25 C 0.50 D 0.40 C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则平衡将( ) 10.在刚性密闭容器中,有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g) A 向右移动 B 向左移动 C 不移动 D 无法确定 二、填空题 1. 1mol单原子理想气体从p1V1T1等容冷却p2V1T2,则该过程的?U 0,W 0(填>,<,=) 2.隔离系统中所发生的过程总是朝着熵_______________的方向进行。 3.某溶液由2molA和1.5molB混合而成,其体积为420cm3,已知组分A的偏摩尔体积为30cm3·mol-1,则组分B的偏摩尔体积为 (cm3·mol-1)。 5.相律f=_________+2,2代表_________。 4. 下图为Bi-Zn二组分体系的固液平衡相图, (1)A区的平衡相态为______,B区的平衡相态为________。 (2)527K时,纯Bi(s)和含93%Bi(质量百分数)的溶液成相平衡。若以纯Bi(s)作标准态,则上述溶液中Bi的活度为_________,活度系数为__________。(Bi和Zn的相对原子质量分别为209和65.39) 三、计算题 18 1.恒温条件下,1mol某气体由0.03m3被压缩到0.02m3,计算气体在该过程内能的增量。(1)假定该气体为理想气体。(2)假设气体符合(p?a)Vm?RT,其中a?14000pa。lg(p/Kpa)?7.296?3265 T5650;液体的蒸气压与温度的关T2.在熔点附近的温度范围内,TaBr5固体的蒸气压与温度的关系为: 系为: lg(p/Kpa)?1.696?lg(p/Kpa)?7.296??3265。试求TaBr5三相点时的摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。 T3.已知A,B二组分系统在P下的相图(T-?图), B图1 A、B二组分系统相图 图2 步冷曲线图(供解题用) ?? (1)标出1~7区域的相数,DF线和GM线的自由度。(2)画出从a、b、c点冷却的步冷曲线(在图2上做)。 化学与化工学院物理化学模拟试题十二 一、选择题 1. 下列函数中为强度性质的是: ( ) A S B (?G/?p)T C (?U/?V)T D CV 2.下列宏观过程,可以看作可逆过程的是()(1)p?,273K下融化为冰(2)电流通过金属发热(3)往车胎内打气(4)水在101.325kPa,373.15K下蒸发。A (1)(4) B (2)(3)C (1)(3) D (2)(4) 3. 若系统经历一个可逆循环过程后,则( ) A 系统和环境无热量的交换 B 系统不作膨胀功 C 系统的内能值不变 D 系统从环境吸热并对环境作功 4.理想气体自由膨胀过程,下列关系中正确的是:( ) A ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0 B ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0 C ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0 D ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0 5.下列各式中,哪一个是偏摩尔量的集合公式 ( ) A B G??nB(?A/?nB)T,p,nA A??nB(?A/?nB)T,V,nA C G??nB(?G/?nB)T,p,nA D U??nB(?U/?nB)S,V,nA 6.二元合金处于低共熔温度时系统的自由度为( )A 0 B 1 C 2 D 3 7.273 K,p?下,液态水和固态水(即冰)的化学势分别为μ(l) 和μ(s)的关系为( ) A μ(l) >μ(s) B μ(l) = μ(s) C μ(l) < μ(s) D 不能确定 8.对于恒沸混合物,下列说法错误的是( )A 不具有确定的组成 B 平衡时气相和液相组成相同 19 C 其沸点随外压的改变而改变 D 与化合物一样具有确定的组成 9.PCl5(g)的分解反应为PCl5(g) PCl3(g)+ Cl2(g),在一定温度下,反应达到平衡,向系统中通入N2,保持体积不变,使 压力增加一倍,则平衡将( )。A 向左移动 B 向右移动 C 不移动 D 无法确定 10.溶液的依数性当中,最灵敏的性质是( )A 沸点升高 B 蒸气压降低 C 凝固点降低 D 渗透压 二、填空题 1. 一化学反应在烧杯中进行,放热为Q1,焓变为?H1。若在电池中可逆进行,放热为Q2,焓变为?H2。Q1与Q2是否相等? (是,否),?H1与?H2是否相等? (是,否) 2. 一定量的理想气体经绝热可逆过程从初态的3. 对于1 mol单原子分子理想气体,其(?Hp1,V变化到终态的p2,V2,则初终态压力、体积之间的关系为 。 。 /?T)V? J?K?14. 石灰石在一容器中热分解并且达到平衡,该平衡系统的自由度 f = 。(先写出算式,再进行计算) 5. 试写出理想气体混合物中组分i 的化学势的表示式: 。 6. 多组分系统的广延性质 X与各组分偏摩尔量Xi之间的关系为 。 7. 对于理想气体化学反应 0??B?BB,其 ?p?Kp?Kn ?eq?n???BB???B?B。可见,若将乙苯脱氢制苯乙烯的反应 C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)视为理想气体反应,则在原料气中掺入水蒸气将使苯乙烯的产率 。(提高、降低、不变) 8. 当参加化学反应各物质的标准状态压三、计算题 1. (将1mol苯C6H6(l)在正常沸点353K和101.3kPa下,向真空蒸发为同温、同压的蒸汽,已知在该条件下,苯的摩尔汽化焓为 p??rGm取不同数值时,化学反应的?rGm 。(变化、不变、不一定) ?vapHm=30.77kJ·mol-1,设气体为理想气体。试求(1)该过程的Q和W; (2)苯的摩尔汽化熵?vapSm和摩尔汽化吉布斯自由能?vapGm。 2. 某温度时,质量分数wB=0.0300的乙醇水溶液可视为理想稀溶液,其蒸气总压为101.325 kPa,纯水的饱和蒸气压为 91.3 kPa。试求 xB=0.0200时的蒸气总压和气相组成。水(A)和乙醇(B)的摩尔质量分别为:MA=18.02×10-3kg·mol-1,MB=46.07×10-3kg·mol-1 3.用Ni作催化剂,在200℃时,苯可与氢加成而生成环己烷:C6H6(g)+3H2(g)=C6H12(g),已知下列数据: 物质 ?(298K)/kJ·mol-1 ?fHm?Sm(298K)/J·K·mol-1 C6H6(g) H2(g) C6H12(g) 82.93 0 -123.14 269.31 130.684 2983.35 ?在25~200℃范围内,该反应的?rCp,m=-48.12 J·K-1·mol-1,气体服从理想气体状态方程,求该反应在200℃时的?rUm、?rHm、 ???rSm及标准平衡常数K ?20