南京工业大学 物理化学 B 试题(A )卷(闭)
2007--2008学年 第2学期 使用班级 06级 浦江 班级 学号 姓名
题号 总分得分
一、选择题(每小题2分,共计20分)
1. 温度、压力一定时,A 、B 两物质组成理想气体混合物,则B 物质的分体积为:( )
A .
B B P RT n B . P nRT
C .P RT n B
D .B P nRT
2. 下列关于临界点的说法,正确的是:( )
A .气液两相的摩尔体积相等
B .气相摩尔体积大于液相摩尔体积
C .气体性质接近理想气体
D .临界温度随临界压力的变化而变化
3. 一定量的某理想气体恒容下由T 1升温到T 2,相同量的该气体恒压下也由T 1升温到T 2,则
两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为:( )
A . Q V = Q p ,ΔU V = ΔU p
B . Q V < Q p ,ΔU V = ΔU p
C . Q V > Q p ,ΔU V < ΔU p
D . Q V < Q p ,ΔU V < ΔU p
4. H 2和O 2以2∶1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H 2O ,在该过程中( )是正确的。
A .ΔH = 0
B .ΔT = 0
C .ΔS = 0
D .ΔU = 0
5. 在一定的温度和压力下,已知反应A → 2B 的标准摩尔焓变为Δr H θm,1,反应2A → C 的标准摩尔焓变为Δr H θm,2, 则反应C → 4B 的Δr H θm,3 是 ( )
A .2Δr H θm,1 + Δr H θm,2
B .Δr H θm,2 - 2Δr H θm,1
C .Δr H θm,2 + Δr H θm,1
D .2Δr H θm,1 - Δr H θm,2
6. 已知某一定温度下,A 、B 、C 三种气体溶于水的亨利常数分别为400 kPa 、100 kPa 、21 kPa ,则在相同气相分压下,三种气体在水中的溶解度x A 、x B 和x C 的大小顺序为( )
A .x A >x
B >x
C ; B .x A =x B =x C ; C .x A <x B <x C ;
D .x B <x A <x C
7. A 、B 两组分在等温等压下混和形成理想液态混合物,则有( )
A .Δmix H = 0
B .Δmix S = 0
C .Δmix A = 0
D .Δmix G=0
8. A 物质在α相和β相的化学势分别为μA α和μA β,若发生A 物质从α相自发地向β相迁移,下列正确的是( )
A .μA α = μA β;
B .μA α > μA β;
C .μA α < μA β;
D .无法判断
9. 稀溶液的凝固点T f 与纯溶剂的凝固点T f * 比较,T f < T f * 的条件是:( )
A .溶质必须是挥发性的
B .溶液必须是电解质的稀溶液
C .析出的固相是纯溶质
D .析出的固相是纯溶剂
10. 已知反应2 NH 3(g) = N 2(g)+ 3 H 2(g) 的标准平衡常数为 0.25。
同一条件下反应 :
)()(2
3
)(21322g NH g H g N =+ 的标准平衡常数为( ) A . 4 B . 0.5 C .2 D .1
二、 填空题 (每小题2分,共计30分)
1. 某实际气体表现出比理想气体易压缩,则该气体的压缩因子Z 1(填>、= 或 <)
2. 物理量T (热力学温度)、m (质量)、H (焓)、A (亥姆霍兹函数)、μ(化学势)中,
属于强度量的是
3. 1mol 某理想气体经恒温可逆压缩,该过程的ΔH 0, W 0(填>、= 或 <)
4. 卡诺热机在900K 的高温热源和300K 的低温热源间工作,其效率η=
5. 理想气体经历一个不可逆循环过程,其ΔS 0(填>、= 或 <)
6. 范德华气体经历一个可逆循环过程,其ΔS 0(填>、= 或 <)
7. 1mol 某理想气体(C p,m =2.5R ),恒容下从300K 加热到400K ,该过程的ΔU= kJ ,
ΔS= J ·K -1
8. 1mol 的某理想气体(C p,m = 2.5 R ),经过绝热可逆过程,从300K 升温到400 K ,该过程的
ΔU = kJ , ΔS= J·K -1
9. 一定量的水在常压下从300K 升温到350K ,该过程的ΔH = 50 kJ ,则ΔU= kJ ,
ΔS= J·K -1
10. 反应 3NO 2(g) + H 2O(l) = 2HNO 3(l) + NO(g) 的恒压热效应Q p,m = -71.66 kJ·mol -1
,
则其恒容热效应Q v,m = kJ·mol -1
11. 298.15K 时C 2H 4(g)、C 2H 6(g) 及 H 2(g) 的标准摩尔燃烧焓Δc H θm,B 分别为:-1411 kJ•mol -1、
-1560 kJ•mol -1 及-285.8 kJ•mol -1,则反应 C 2H 4(g) + H 2(g) = C 2H 6(g) 的标准摩尔反应焓Δr H θm (298.15K) = kJ·mol -1
12. 303 K 时,饱和蒸气压分别为60 kPa 、20 kPa 的纯A 、纯B 形成的理想液态混合物,在50
kPa 下沸腾,此时平衡液相的组成x A = ;平衡气相的组成y B = 。
13.298.15K时,异丙醇和苯的饱和蒸气压分别为5.87 KPa、12.59 KPa。
现将二者在298.15K
时形成液态混合物,当液相中异丙醇的摩尔分数x = 0.70时,测得其蒸气分压为4.85 KPa,蒸气总压为13.31 KPa,则异丙醇的活度 a = ;活度因子γ= 。
14.对反应C2H4(g) + H2O(g) = C2H5OH(g) ,在恒温下增大压力,平衡将向移动;
若在恒温、恒压下加入惰性组分,平衡将向移动。
15.反应CO2(g) + H2(g) = H2O(g) + CO(g) 在1173 K时标准平衡常数Kθ= 1.22,现将含有摩
尔分数为0.5、0.25、0.25的CO(g)、CO2(g)、H2(g)的混合气体通入1173K的炉子中,总压为202.65 kPa,则平衡时H2O(g)的摩尔分数y = 。
三、计算题(50)
1.(12分)2 mol理想气体在300 K下,等温恒定终态压力膨胀,体积增加为原来的2倍,计算该过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔG及ΔS。
2. (12分)苯在101.325 kPa下的沸点为80.1℃,此条件下的摩尔蒸发焓Δvap H m = 30.85 kJ·mol-1。
现将1 mol液态苯在80.1℃、101.325 kPa下蒸发为苯蒸气,计算该过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS及ΔG。
3. (16分)已知25℃时有下列数据
C2H4(g) H2O(g) C2H5OH(g)
Δf Hθm / kJ·mol-152.3 -241.8 -235.3
Sθm / J·mol-1·K-1219.6 188.83 282.7
对气相反应C2H4(g) + H2O(g) = C2H5OH(g)
求:(1)25℃时反应的Δr Hθm、Δr Sθm、Δr Gθm、标准平衡常数Kθ
(2)25℃时C2H5OH(g)的Δf Gθm。
已知25℃时C2H4(g)和H2O(g)的Δf Gθm分别为68.15 kJ·mol-1、-228.57 kJ·mol-1
(3)想提高反应的标准平衡常数为25℃时的2倍,应将反应的温度控制在多少℃?
(Δr Hθm视为常数)
4. (10分)测得30℃蔗糖水溶液的渗透压为252.0 KPa。
求(1)溶液中蔗糖的体积摩尔浓度;
(2)沸点升高值ΔT b。
已知水的k b = 0.52 K•kg•mol -1,溶液的密度近似等于水的密度:ρ= 1000 kg•m-3。