西南科技大学2012-2013第二学期物理化学A1期末考试试题一、选择题(共20个小题,每题1分)1.已知NO和Cl2的临界参数为Tc.NO=177k,Pc.NO=6.4x105pa,Tc.Cl2=550K,Pc.Cl2=4.5x105pa,判断两种气体a、b的大小()A.a(NO)>a(Cl2)、b(NO)>b(Cl2) B.a(NO)>a(Cl2)、b(NO)<b(Cl2)C.a(NO)<a(Cl2)、b(NO)>b(Cl2) D.a(NO)<a(Cl2)、b(NO)<b(Cl2)2.在289时,有2molN2(),始态体积为15dm3,保持温度不变,经可逆膨胀到终态,体积为50dm3,该过程中△U、△H、W和Q值分别为()A. △U=0,△H=-5965.9J,W=-5965.9J,Q=5965.9JB. △U=-5965.9J,△H=0,W=0,Q=-5965.9JC. △U=0,△H=0,W=-5965.9J,Q=5965.9JD. △U=0,△H=0,W=5965.9J,Q=-5965.9J3.理想气体经Joule实验后,气体的△U和△H值将()A.△U=0,△H<0 B.△U<0,△H<0C.△U<0,△H=0 D.△U=0,△H=04.在含有C(s)、CO(g)、CO2(g)、O2(g)和H2O(g),五个物质的平衡系统中,其独立组分数为()A.3 B.2 C.1 D.45.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),达到平衡后加入惰性气体,且保持系统温度总压不变(气体为理想气体),则()A.N(N2)减少,N(H2)减少,N(NH3)增加,Kp○不变B.N(N2)减少,N(H2)减少,N(NH3)增加,Kp○增加C.N(N2)不变,N(H2)不变,N(NH3)不变,Kp○不变D.N(N2)增加,N(H2)增加,N(NH3)减少,Kp○不变6.在413K时,纯A(I)和纯B(I)的蒸汽压分别为125.24kpa和66kpa,两种液体能形成理想混合液在101.33kpa沸腾,理想也太混合物的组成成分()A.X A=0.5957,X B=0.4043 B. X A=0.5892,X B=0.4108C. X A=0.5346,X B=0.4654D. X A=0.5109,X B=0.40437.理想气体向真空膨胀,则()A 、△U=0,△S=0,△G=0B 、△U >0,△S >0,△G >0C 、△U <0,△S <0,△G <0D 、△U=0,△S >0,△G <08.在298K 已知2CO+O 2→2CO 2,,△rGm 为—514.2KJ.Mol -1,则△rAm ( )A 、△rAm= —514.2KJ.Mol -1B 、△rAm=0C 、△rAm >—514.2KJ.Mol -1D 、△rAm <—514.2KJ.Mol -1 9.使一过程时△A=0,应满足条件( )A 、绝热可逆过程B 、恒容绝热且不做非体积功过程C 、恒温恒压且不做非体积功可逆过程D 、 恒温恒容且不做非体积功可逆过程10.可逆机的效率最高,在其他条件相同的情况下假设由可逆机牵引火车,其速度将( )A.最快B.最慢C.中等D.不确定11.保持压力不变,在稀溶液中溶剂的化学势随温度降低而( )A.降低 B 增大 C 不变 D 不确定12.反应CO(g) + H 2O(g)=CO 2(g) + H 2(g),在 600℃、100kPa 下达到平衡后,将压力增 大到 5000kPa ,这时各气体的逸度系数为γ(CO 2) = 1.09、γ(H2) = 1.10、γ(CO) = 1.23、 γ(H 2O) = 0.77。
这时平衡点应当:( )A.保持不变B.无法判断C.移向右方(产物一方)D.移向左方(反应物一方) 。
13.下列各系统中属于独立子系统的是( )A.绝对零度的晶体B.理想液体混合物C.理想气体混合物D.纯气体14.对于一定量的理想气体,可能发生的过程是( )(1)对外做功且放出热量(2)恒容绝热升温且无非体积功(3)恒压绝热膨胀(4)恒温绝热膨胀A (1),(4)B (2),(3)C (1),(3)D (2),(4)15.对于组成不变的封闭系统,则TG p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭应为( )A -SB VC TD -V16.在383 K,101 325 Pa 下,1 mol 过热水蒸气凝聚成水,则则系统、环境及总的熵变为( )A ⊿S系﹤0,⊿S环﹤0,⊿S总﹤0B ⊿S系﹤0,⊿S环﹥0,⊿S总﹥0C⊿S系﹥0,⊿S环﹥0,⊿S总﹥0D ⊿S系﹤0,⊿S环﹥0,⊿S总﹤017. 对于理想气体,焦耳-汤姆逊系数()A. 小于0B.大于0C. 等于0D. 不确定18.物质的量为n的单原子理想气体等压升高温度,从T1至T2,△U=( )A. nC p,m△TB. nC v,m△TC. nR△TD. nRln(T2/T1)19.在二组分双液T-x(或 p-x)相图中,状态点由单相区进入两相区时,体系的自由度( )A. 增加B. 减少C. 不变D. 不确定20. 下列过程中△S为负值的是()A.液态溴蒸发成气态溴B. SnO2(S)+2H2(g)=Sn(s)+2H20(l)C.电解水生成H2和O2D.公路上撒盐使冰融化二、填空题(共14题,每空1分)1.给自行车打气时,把气筒内的空气作为系统,设气筒,橡皮管和轮胎均不导热,则该过程Q____0(填“大于”、“等于”或“小于”)。
2.绝热系统或隔离系统达到平衡时,最大,等温、等压不做非膨胀功的条件下,系统达到平衡时______ 最小。
3.已知反应 C(g)+ O2(g)→CO2(g)△rHm<0 若该反应在恒容、绝热条件下进行,则△U____ 0 , △T____ 0 , △H____0(填“大于”、“等于”或“小于”)。
4.1mol理想气体在温度T时,从10dm3恒温可逆膨胀,若某熵变为57.6KJ·mol-1。
则其终态的体积为_____。
5.已知反应NH2COONH4(s)= 2NH3(g)+C02(g)在303K平衡常数Kθ=6.55X10-4,则此时NH2COONH4(s)时分解压力约为_______。
6.理想气体A(g)+2B(g)=C(g)达到平衡,当T不变P↑,则反应平衡常数Kθ______(填增大,变小,不变),平衡_____移动(填向右,向左或不变)。
7.真空中,NH4CL(s)=NH3+HCL(g)达到某一温度到分解平衡,则系统组分数C=___,相数=______,自由度=_____。
8.将空气通过红热的焦炭制备发生炉煤气,若有92%的氧变为CO,其余的变为CO2,在同温同压下,每通过一单位体积的空气可产生发生炉煤气的体积为_________。
9.2mol 理想气体B ,在300K 时等温膨胀,W = 0时体积增加一倍,则其∆S(J ·K -1)为________。
10.一定物质的量的某种实际气体,向真空绝热膨胀之后,系统的p 与V 之积变小,温度降低,则此过程的⊿S_______0(填“大于”、“等于”或“小于”)。
11.将NH 4Cl 固体置于一抽空的容器中发生分解反应,今控制温度为298 K ,达到分解平衡后,系统的自由度数为________。
12.在一定温度下,CaCO 3(s),CaO(s)及CO 2(g)的平衡系统压力为p ,已知它们之间存在着反应CaCO 3(s) ƒCaO(s)+CO 2(g),若向该平衡系统中加入CO 2(g),当重新达到平衡时,系统的压力将________(填“变大”、“变小”或“不变”)13. 5mol 某理想气体由27°C,10kPa 恒温可逆压缩到100kPa ,则该过程的Q=14. 2mol 物质A 和3mol 物质B 在等温等压下混合形成液体混合物,该系统中A 和B 的偏 摩尔体积分别为1.79×10-5m 3/mol,2.15×10-5m 3/mol,则混合物的总体积为__三、判断题(共20题,每题0.5分)1. 气缸内有一定的理想气体,反抗一定外压做绝热膨胀,则△H=Q P =0。
( )2. 绝热循环过程一定是可逆循环过程。
( )3. 反应CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g),因为反应前后分子数相等,所以无论压力如何变化,对于平衡均无影响。
( )4. 在分子配分函数的表达式中与压力有关的是电子运动的配分函数。
( )5. 绝热过程,只要系统变化的始终态相同。
那么变化过程的功就一定相同。
( )6. 把水箱全套放置在室内然后打开冰箱,让冰箱的制冷机运转,整个室温下降。
( )7. 分子能量零点的选择不同,所有与的热力学函数值因此发生改变。
( )8. 当系统向环境传热时(Q < 0),系统的熵一定减少。
( )9.在等温等压条件下,∆rGm > 0的反应一定不能进行。
( )10.两瓶不同种类的理想气体,如果他们的平均平动能相同,密度相同,则他们的压力也相同。
( )11.状态固定后,状态函数也一定,反之亦然。
( )12.熵增加过程都是自发过程。
( )13.溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
( )14.纯水在临界点呈雾状,气液共存,两相平衡,根据相律f 21221C =+-Φ=+-=( )15. Dalton 分压定律适用于任何气体。
( )16.恒温过程一定是可逆过程。
()17. C p恒大于C v。
()18.若A、B两液体完全不互溶,那么当有B存在时,A的蒸气压与系统中A的摩尔分数成正比。
()19.对于纯组分,则化学势等于其自由能。
()20. 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和。
()四、计算题(共5题,每题6分)1.在一个带有活塞的绝热装置中,盛有298 K,1 mol的氮气,活塞上的压力为300 kPa,突然将活塞上的压力降至100 kPa,气体膨胀,试计算氮气在膨胀过程中的⊿U,⊿H。
已知氮气的C V,m=20.71 J·mol-1·K-1。
2.在10g的水中加入1g 273.2k的冰,求该过程的Q,W,△U,△H,△S的值各位多少?已知冰的熔化热为6025J.mol-1,水的热熔C p,m=75.31J.mol-1.k-13.1mol单原子理想气体,由298K、5Pθ的始态膨胀到压力为pθ的终态,经过下列途径:⑴等温可逆膨胀;⑵外压恒为pθ的等温膨胀;⑶绝热可逆膨胀;计算各途经的Q、W、∆U、∆H、∆S、∆A与∆G 。
已知Sm(298K) = 126 J·K-1·mol-14. 在300K时,液态A蒸气压为37.33KPA,液态B蒸气压为22.66KPA,当2molA与2molB混合,液体上的蒸气压为50.66KPA,在蒸气中A的摩尔分数为0.6,求(1)溶液中,A、B 活度及其活度系数。