物化练习卷
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一、选择题(10题,各1分)
1.1mol 单原子理想气体从298K,20
2.65kPa 经历①等温可逆过程; ②绝热可逆过程;
③等压; 三条途径膨胀使体积增加到原来的2倍,所作的功分别为W1,W2, W3,三者的关系是: ( B )
(A) W1> W2> W3 (B) W2> W1> W3
(C) W3> W2> W1 (D) W3> W1> W2
2、理想气体在绝热条件下,经恒外压压缩至稳定,此变化中的体系熵变∆S体及环境熵∆S环
应为: ( C )
A. ∆S体 > 0, ∆S环< 0
B. ∆S体 < 0, ∆S环 > 0
C. ∆S体> 0, ∆S环= 0
D. ∆S体< 0, ∆S环= 0
3、已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K, 乙醇的沸点是351.6K, 两者的恒沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。
今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。
问:下列结论何者正确? ( C )
A. y2 >x2
B.y2 =x2
C. y2<x2
D. 不确定
4、理想气体反应CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g)的∆r G mθ与温度T的关系为:∆r G mθ=-21660+52.92T,若要使反应的平衡常数K pθ >1,则应控制的反应温度: ( C ) A.必须低于409.3℃ B.必须高于409.3K
C.必须低于409.3K
D.必须等于409.3K
5、25℃时水的饱和蒸气压为 3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能∆f G mθ为-237.19kJ·mol-1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为: ( D )
A. -245.76kJ·mol-1
B. -229.34kJ·mol-1
C. -245.04kJ·mol-1
D. -228.60kJ·mol-1
6、在标准压力和268.15K时,冰变为水,体系的熵变∆S 体应: ( A )
A. 大于零
B. 小于零
C. 等于零
D. 无法确定
7、一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1、V2。
( C )
A. V1 < V2
B. V1 = V2
C. V1 > V2
D. 无法确定
8、2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物,该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79*10-5m3·mol-1, 2.15*10-5 m3·mol-1, 则混合物的总体积为:(C )
A. 9.67*10-5m3
B. 9.85*10-5m3
C. 1.003*10-4m3
D. 8.95*10-5m3
9、在刚性密闭容器中,有下列理想气体的反应达到平衡
A(g) + B(g) =C(g) 若在恒温下加入一定量的惰性气体,则平衡将( C ) A. 向右移动 B. 向左移动
C. 不移动
D. 无法确定
10、 298K时,HCl(g,Mr=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为245kPa·kg·mol-1,当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达2%时,HCl(g)的平衡压力为: ( A )
A. 138kPa
B. 11.99kPa
C. 4.9kPa
D. 49kPa
二、计算题(3题)
1、 0.5mol氧气(理想气体),经过下列三步可逆变化回复到原态:
1.从2pθ , 5dm3在恒温T1下压缩至1dm3
2.恒压可逆膨胀至5dm3,同时温度由T1变至T2;
3.恒容下冷却至始态T1,2pθ , 5dm3。
试计算:(1)T1 , T2;(2)经此循环的ΔU总,ΔH总,Q总,W总。
(12分)T
=244 K, T2= 1220 K,ΔU总= 0 J ,ΔH总=0 J,Q总=-2423 J, Q总=2423 J
1
2、将495.5 K,600 kPa的1 mol N2绝热可逆膨胀到100 kPa,试求该过程的Q,W,ΔU,ΔH,ΔA,ΔG,ΔS体,ΔS隔离。
已知S
(N2,495.5 K)=191.5 J·K-1·mol-1。
设N2为理想气体。
m
(13分)
Q=0 ,ΔS=0,ΔS隔离=0,T2=297.0 K,W=ΔU= n C v,m(T2-T1)= - 4.126 kJ
ΔH=n C p,m(T2-T1)=-5.776 kJ ,ΔA=ΔU-SΔT=33.89 kJ ,ΔG=ΔH-SΔT=32.24 kJ
3、某体积可变的容器中,放入7.82g N2O4(g),此化合物在298K时部分解离。
N2O4(g)2N O2(g)
实验测得pө下,容器体积为2.425dm3,求
(1)N2O4的解离度α及解离反应的Kө和∆r Gmө。
(假设气体为理想气体)
(2)此时,控制体系体积为2.425dm3不变,测得实验温度为348K时,实验测得压力为
1.77p ө时,该温度下解离度α为多少?(14分)
设解离度为α, 容器中N2O4的物质的量:
n (N2O4)=7.82/92.0=0.085 mol
N 2O 4(g ) 2N O 2(g )
平衡时 n (1-α) 2n α
∑ni=n (1+α)
pV =∑ni RT =n (1+α)RT , 得α=0.152
=0.0954
∆rGm ө= – RT ln K ө= 5.82 kJ ⋅mol-1
2)pV =∑ni RT =n (1+α)RT
α=0.751
4、333K 时,溶液A 和溶液B 完全反应,蒸气压分别等于40.40kPa 和80.0kPa 。
在该温度时A 和B 形成稳定化合物AB ,AB 的蒸气压为13.3kPa ,假定由A 和B 组成的溶液为理想溶液,求:333K 时,一个含有1mol A 和4mol B 的溶液的蒸气压p (kPa)和蒸气组成y AB 。
P=13.3×0.25+80×0.75=63.3 kPa
y AB =13.3×0.25/63.3=0.053 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∑=i n n p p K K O O )1()1()2(22422ααα+-=∑=n n n n n n i O N NO 2
2
14αα-=。