物理化学试卷一一、选择题 ( 共15题 30分 )1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C )(A) 实际气体等压可逆冷却(B) 恒容搅拌某液体以升高温度(C) 理想气体绝热可逆膨胀(D) 量热弹中的燃烧过程2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B )(A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0(C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同3. 理想气体等温过程的ΔF。

( C )(A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定4. 下列函数中为强度性质的是： ( C )(A) S (B) (G/p)T(C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C )(A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s)(C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定6. 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(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A )(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7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=48. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C )(A) 3 种 (B) 2 种(C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。

* S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。

9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。

( A )(A) 大于 (B) 小于(C) 等于 (D)不能确定10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C )(A) 4 (B) 0.5(C) 2 K (D) 1* $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 211. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则：(1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____；(2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。

(A) 向生成 NO2的方向进行 (B) 向生成 N2O4的方向进行(C) 正好达化学平衡状态 (D) 难于判断其进行方向12. 在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是( C )(A) ΔrG $m (B) Kp (C) ΔrGm (D) ΔrHm13. （1) 处于标准态的 CO2(g) 和 O2 (g)，其标准燃烧焓值为零(2) 因为ΔrG $m= -RT lnK $p，而K $p是由平衡时的组成表示的，所以ΔrG $m表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差(3) 水在25℃, p下蒸发，求算熵变的公式为ΔS $m=(ΔH $m -ΔG $m)/ T(4) 在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为ΔrSm= ΔrHm/ T上述说确的是：（ C ）(A) 1 , 2 (B) 2 , 3 (C) 1 , 3 (D) 3 , 414. 在 T，p 时，理想气体反应 C2H6(g) ＝ H2(g) + C2H4(g)的 Kc/Kx为： ( D)(A) RT (B) 1/(RT)(C) RT/p (D) p/(RT)15. 标准态的选择对下列物理量有影响的是： ( C )(A) f，，ΔrG $m (B) m，，ΔF$m(C) a，，ΔrG (D) a，，(G/)T,p,wf0二、填空题 ( 共 5题 10分 )16. 某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为 Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 摩尔。

17. 化学位μB就是 B 物质的偏摩尔吉布斯自由能。

18. N2(g)，O2(g) 体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为 f = 3 。

19. 完全互溶的二组分溶液，在x B= 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成x B=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为__ xB(g) > xB(总) > xB(l) _ 。

将xB=0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ xB= 0.6 恒沸混合物。

20. 低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数, Kc是 _T___的函数，Kx是 _ T, p __ 的函数。

三、计算题 ( 共 5题 60分 )21. 计算 1mol He(理想气体) 在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。

He (101325 kPa,673 K) He (101325 kPa,473 K)已知：Cp, m [He(g)] = (5/2)R ，473K 时S $m[He(g)] = 135.1 J·K-1·mol-1 。

答] ΔH = T2T1nCp,m dT = 4.157 kJ (2分)ΔS = T2Cp,m /T)dT = nCp,m ln(T2/T1)= 7.3 J·K-1 (4分) S2= ΔS + S1= 142.4 J·K-1 (2分) ΔG =ΔH -Δ(TS) = ΔH - T2S2+ T1S1= 27.780 kJ22.某气体状态方程为 pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。

[答] Q = 0 , W = 0 , ΔU = 0 (3分)(U/V)T = T(p/T)V -p = 0 dU = CVdT + (U/V)TdV = CVdT = 0 温度不变ΔH =ΔU +Δ(pV) = nB(p2- p1) (5分)p2T1(nΔSySS = (V/T)pdp = nRln(p1/p2)ΔsurrS = -Q/T = 0 ΔisoS = nRln(p1/p2) (3分) ΔF =ΔU-TΔS = -nRT1ln(p1/p2) (2分) ΔG =ΔH-TΔS = nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)23. 10 分 (1809)两液体A, B形成理想液体混合物。

在320 K，溶液I含3 mol A和1 mol B，总蒸气压为：5.33×104 Pa。

再加入2 mol B 形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104 Pa。

(1) 计算纯液体的蒸气压 p A*，pB*；(2) 理想液体混合物I的平衡气相组成 yB；(3) 理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；(4) 若在理想液体混合物II中加入3 mol B形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？[答] (a) p = p*AxA+ p*BxB5.33×104 Pa = 0.75 p*A+ 0.25 p*B ------------- (1)6.13×104 Pa = 0.5 p*A+ 0.5 p*B ------------- (2)联立 (1) 式与 (2) 式得：p*A= 4.53×104 Pa p*B= 7.73×104 Pa (2.5分) (b) yB(I) =p*BxB(I)/p(I) = 0.36 (2.5分) p1 (c)mixGm(I)RT nBBlnxB = -5984 J·mol (2.5分)(d) p(Ⅲ)=p*AxA(Ⅲ) +p*BxB(Ⅲ)= 6.66×104 Pa (2.5分)24.固体 CO2的蒸气压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116 K/T + 27.537已知熔化焓fusHm= 8326 J·mol-1，三相点的温度为 217 K。

试求出液体 CO2的蒸气压与温度的经验关系式。

答：已知 ln(p/Pa) = -3116 K/T + 27.537对固气平衡：[dln(p/Pa)/dT] =ΔsubHm/RT2[dln(p/Pa)/dT] = 3116 K/T2=ΔsubHm/RT2ΔsubHm= 25 906 J·mol-1 (4分)ΔvapHm=ΔsubHm-ΔfusHm= 17 580 J·mol-1 (4分)-ΔvapHm/RT + B = -3116 K/T + 27.537 B = 22.922 (4分)所以液体 CO2的蒸气压与温度的经验关系为： ln(p/Pa) = -ΔvapHm/RT + 22.922 = -2115 K/T + 22.922 (3分)25. 3H2+ N2= 2NH3在350℃的Kp= 6.818×10-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的 H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为 0.08 的 NH3，压力至少要多大？[答] 3H2(g) + N2(g) ＝ 2NH3(g) (2分) 平衡时：3 mol-3n 1 mol-n 2nB= 4 mol- 2n (1分) 2n/(4 mol-2n) = 0.08 n = 0.148 mol (2分)故x(H2) = 0.69 x(N2) = 0.23 (2分) Kp =(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)= 6.818×10-8 kPa2解得 p = 1115 kPa (3分) nB试卷二一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号)1. 下列公式中只适用于理想气体的是. BA. ΔU=QVB. W=nRTln(p2/p1)C. ΔU=2. ΔH是体系的什么. CA. 反应热B. 吸收的热量C. 焓的变化D. 生成热3. 2000K时反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的Kp为6.443,则在同温度下反应为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的Kp应为. CA. 1/6.443B. (6.443)C. (1/6.443)D. 1/(6.443)4. 固态的NH4HS放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 . CA. 1，1，1，2B. 1，1，3，0C. 3，1，2，1D. 3，2，2，25.下列各量称做化学势的是 .D 1/221/22TT1CV,mdT D. ΔH=ΔU+pΔVp U)S,V,nj i()T,V,nj i()T,p,nj i()S,V,nj i A. ni B. ni C. ni D. ni (6. A和B能形成理想溶液。