期末练习题1. 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓度,则下列说法中正确的是:( )(A) 溶质的标准态化学势相同(B) 溶质的化学势相同(C) 溶质的活度系数相同(D) 溶质的活度相同2. 在298K 时,设液体 A 和B 能形成理想的液态混合物,它们的蒸气形成理想的气态混合物。
已知纯A 和纯B 的饱和蒸汽压分别为p kPaA 50 ,pB 60kPa,如液相中0.40x ,则平衡的气相中 B 的摩尔分数y B 的值为()A(A)0.25 (B) 0.40 (C) 0.50 (D) 0.643. 在一定温度和压力下,设纯的A(l) 的化学势为,其标准态化学势为。
如在A 中加入另一液相B(l),形成理想的液态混合物,这时A(l) 的化学势为A,标准态化学势为 A ,则两种化学势之间的关系为()(A)= A ,= A (B)> A ,< A(C)= A >A(D)> A ,= A4. 在298K 时,已知①H2(g)和②O2(g)在水中的Henry 系数分别为9 k , 7.12 10 Pa, x 19k , 4.44 10 Pa. 在相同的温度和压力下,两者在水x 2中的饱和溶解的量用摩尔分数表示分别为x1 和x2,两者的关系为()(A)x1>x2 (B) 无法比较(C) x1=x2 (D)x1<x25. 在恒温抽空的玻璃罩中,封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。
经历若干时间后,两杯液面的高度将是:()(A)A 杯高于B 杯(B)A 杯等于B 杯(C)A 杯低于B 杯(D)视温度而定6. 物质B 固体在298K、101.325kPa下升华,这意味着()(A)固体比液体密度大些(B)三相点压力大于101.325kPa(C)固体比液体密度小些(D)三相点压力小于101.325kPa1 7. 水在三相点附近,其汽化热和熔化热分别为44.82kJ mol 和 5.9941 kJ mol ,则在三相点附近,冰的升华热约为()1 (A)33.83kJ mol (B)50.811 1kJ mol (C)-38.83kJ mol (D)-50.81 kJ mol18. 对于二组分气—液系统,哪一个可以用蒸馏或精馏的方法将两个组分分离()(A) 对Raoult 定律产生最大正偏差的双液系(B) 接近于理想的液体混合物(C) 对Raoult 定律产生最大负偏差的双液系(D)部分互溶的双液系9.合成了一个新化合物B(s)的质量为1.5 克,溶于1.0kg 纯水中形成非电介质溶液,测得出现冰的温度比纯水凝固点下降了0.015K, 已知水的凝固点降-1低常数k f=1.86K ·mol ·kg, 则该化合物的摩尔质量M B 约为()-1 (B) 150g m·ol-1(A) 100g m·ol-1 (D)200g ·m ol-1(C) 186g m·ol10. 某系统存在C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),和H2(g)五种物质,相互建立了下述三个平衡:H2O( g) C( s) H2 (g) CO( g)CO2 (g) H2( g) H 2O(g) CO( g)CO2 (g) C( s) 2CO(g )则该系统的独立分数 C 为:()(A)3 (B)2 (C)1 (D)411. 当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸汽时,则:()(A)p 必随T 之升高而降低(B)p 必不随T 而变(C)p 必随T 之升高而变大(D)p 随T 之升高可变大或减小12. 对恒沸混合物的描述,下列叙述哪一种是不正确的?()(A)与化合物一样,具有确定的组成(B)不具有确定的组成(C)平衡时,气相和液相的组成相同(D)其沸点随外压的改变而改变13. 下述说法,何者正确? ( )(A) 水的生成热即是氧气的燃烧热(B) 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热(C) 水的生成热即是氢气的燃烧热(D )水蒸气的生成热即是氢 14. 在通常温度下, NH 4HCO 3(s) 可发生下列分解反应: NH 4HCO 3(s) = NH 3(g) + CO 2(g) + H 2O(g) 设在两个容积相等的密闭容器 A 和 B 中,分别加入纯NH 4HCO 3(s) 1kg 及 20kg,均保持在 298 K达到平衡后,下列哪种说法是正( ) (A) 两容器中压力相等 (B) A 内压B 内压力 (C )B 内压A 内压力 (D)须经实际测定方能判别哪个容器中压力大 15. 理想气体反应平衡常数 K x 与 K c 的关系是∶ ( ) (A) K x = K c (RT) BB(B) K x = K c p BBB(C) K x = K c (RT/p ) (D) K x = k c (V/ BBBn B ) BB16. 根据某一反应的 r G m 值,下列何者不能确定?( ) (A )标准状态下自发反应的方向 (B )在 rG (C )在标准状态下系统所能做的功 (D )提高温度与反应速势 17. 理想气体 CO(g)+2H 2 = CH 3OH(g)的 G m 与温度 T 的关系 G = -21330+52.92T ,若要使反应的平衡常数 K >1,则应控制的反应温度: m ( ) (A )必409.3 C (B )必409.3K (C )必409.3K (D )必409.3K 18. PCl 5 的分解反应是 PCl 5 (g) PCl 3( g) Cl 2( g) ,在 473K 达到平衡时,PCl 5- (g )有 48.5%分解,在( ) (A )放热反应 (B )吸热反应 (C )既不放热也不吸热 (D )这两个温度下的平衡常数相等 19.B 的活度可作(1) limx 1B'a x (2) Blim a x B B Bx 0B若溶液上方的蒸气看作理想气体,在同一温度T 时则两种活度的比值a B/a'B=______, 两种活度系数的比值x/ 'B x =_________。
B20. 已知反应C(s)+O2(g)=CO2(g) 的平衡常数为K1;CO(g)+ 12 O2(g)=CO2(g)的平衡常数为K2;2C(s)+O2(g)=2CO(g) 的平衡常数为K3;则K3 与K1,K2 的关系为。
21. NH4HS(s) 放入抽空的瓶内发生分解: NH4HS(s) =NH3(g) + H2S(g)则分解反应达到平衡时该系统的独立组分数为___________ ,相数为_________ ,自由度数为____ ;在25℃时测得体系达到平衡时的压力为66.66 kPa,若此温度时NH3 的分压为13.33 kPa;要使NH3 和H2S 的混合气体系统中不形成NH4HS 固体,则应将H2S 的分压控制在(大或小)____于_____ kPa。
22. 在实验中常用冰盐混合物作为致冷剂,试解释当把食盐放入0℃的冰水平衡系统中时,为什么会自动降温?降温的程度有否限制,为什么?这种致冷体系最多有几相?23. 在298K 时,A 和B 组成液态混合物,在混合物(E)中,B 的蒸气压为10.67kPa, 在混合物(F)中,B 的蒸气压为 3.60kPa.(1)现在要将 2.00mol 的B 从混合物(E)中移至混合物(F)中,计算需作的最大非膨胀功。
(2)如将压力为100kPa的B 2.00mol 溶于大量的 A 中,形成混合物, B的蒸气压为 3.60kPa, 计算该过程的最大非膨胀功。
24. 金属Na 与Bi 形成的二元混合体系相图如下。
(1)试分析各相区的相数,组成,和自由度。
(2)图中三条水平线代表什么,请加以说明。
(3)并画出在Bi 的组成为0.2, 0.4 及0.8 时系统由1100K 冷却的步冷曲线。
25. 将10g Ag2S 与617℃,1.013 1×05 Pa, 1 dm3 的氢气相接触,直至达到平衡。
已知此反应在617℃时的平衡常数K $= 0.278。
p(1) 计算平衡时Ag2S 和Ag 各为若干克?气相平衡混合物的组成如何?(2)欲使10 g Ag2S 全部被H2 还原,试问最少需要617℃,1.013×105 Pa的H2 气若干立方分米?26. 通常在钢瓶里的压缩氢气中含有少量氧气。
实验中常将氢气通过高温下的铜粉, 以除去少量氧气,其反应为:2Cu(s) + (1/2) O2(g) =Cu2O(s)若在600℃时,使反应达到平衡,试问经处理后在氢气中剩余氧的浓度为多$ = (-166 732 + 63.01 T / K )J mol-1少?已知:Δr G m 。
参考答案1. B;2. D;3. D;4. D;5. A;6. B;7. B;8. B;9. C;10. A; 11. C; 12. A; 13. C; 14. A; 15. D; 16. D; 17. C; 18. B;19. k B/ p B* , k B/ p B*220. K3 =(K1/K2)21. [ (1) 1 (2) 2 (3) 1 (4) 小(5) 83.33 kPa ]22. [答] 当把食盐放入0℃的冰水平衡体系中时,就要使冰点降低,因此破坏了冰水平衡,故冰就要融化, 融化过程中就要吸热使体系的温度下降;降温有一定的限度,因为它是属于二元体系的低共熔混合物,当温度降到低共熔点时,冰与溶液达到了平衡,不再融化而吸热,此时体系的温度就不再下降了。
根据相律:f = C-Φ+2 ,C=2 (NaCl , H2O)当f=0 时,即最多相数Φ= 4 (气相,溶液相,冰,NaCl(s))23 [答] (1) μB(E)-μB(F)=RTln[p B(E)/p B(F)]W f,max=△G=n△μ=-5.38kJ(2) 物质B 在溶解前后化学势的变化为μB0+RTln[p B/p 0= RTln[p B/p0]○0]- μBW f,max=△G=n△μ=-16.47kJ24. 略25. [答] (1) n= 0.0137 molBB$ = x(H2S)/[1-x(H2S)] = 0.278K p解得x(H2S) = 0.2175n(H2S) = 3.0 1×0-3 moln(H2) = 1.07 1×0-2 molm(Ag2S) = 9.26 gm(Ag) = 0.647 g$ = 0.278 = [(10/247.8)mol]/[ (2) K pn - (10/247.8)mol]BB解得n = n= 0.1857 molBBV = nRT/p = 1.356 10×-2 m3-1 = -111 22 Jmol·-1 $ = (-166 732 + 63.01×873.2) Jm·ol26. Δr G m$ = -RT lnK 因为Δr G m $ = RT ln(p(O2)/p )1/2p$ /RT) = 4.46×10 所以p(O2)= p exp(2Δr G m-9 Pa。