南昌大学物理化学模拟试卷1及答案（试卷由老师提供）

南昌大学物理化学模拟试卷 1

班级 姓名 分数

一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (0241)

理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )

2. 2 分 (1791)

已知 373 K 时，液体A的饱和蒸气压为 5×104 Pa，液体 B 的饱和蒸气压为105 Pa，A和B构成理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5 时，气相中B的物质的量分数为： ( )

(A) 1/1.5 (B) 1/2 (C) 1/2.5 (D) 1/3 3. 2 分 (1192)

用130℃的水蒸气(蒸气压为2.7p?)与1200℃的焦炭反应生成水煤气：

?CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉70%,问反应后混合气体中CO的分压为多少?C+H2O??设总压2.7p?不变。 ( )

(A) 0.72p? (B) 1.11p? (C) 2.31p? (D) 1.72p? 4. 2 分 (0156)

下述哪一种说法正确? ( ) 因为ΔHp = Qp,所以： (A) 恒压过程中,焓不再是状态函数 (B) 恒压过程中,体系与环境无功的交换 (C) 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 (D) 恒压过程中, ΔU不一定为零 5. 2 分 (2567)

设 373 K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 133.3 kPa，液体 B 为 66.66 kPa，则： (1) 若 A 和 B 形成理想液体混合物，当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时，在气相

中的摩尔分数为 ______________ 。 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1

(2) 若 A 和 B 完全不互溶，当由 2 mol A 和 3 mol B 在恒温下构成双液体系时，体系的总蒸气压为 _____________ kPa

(A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6 6. 2 分 (1191)

当温度恒定时，下述说法哪一个正确? ( ) (A) 增加压力有利于液体变为固体 (B) 增加压力不利于液体变为固体 (C) 增加压力不一定有利于液体变为固体 (D) 增加压力与液体变固体无关 7. 2 分 (0757)

理想气体的 atto 循环由下面四个可逆步骤构成： (A) 气体绝热可逆压缩 (B) 恒容升温，气体从环境吸热 (C) 气体经绝热膨胀作功 (D) 恒容降温回到原态 该循环过程的T－S图为：

8. 2 分 (0847)

101?325 kPa，-5℃ 时，H2O(s) ???H2O(l)，其体系熵变： (A) ΔfusS体系 ＞ 0 (B) ΔfusS体系 ＜ 0 (C) ΔfusS体系 ≤ 0 (D) ΔfusS体系 ＝ 0 9. 2 分 (1231)

试证明化学势也能用下式表示： μB= -T(?S/?nB)U,V,n c ( ( )

)

*. 2 分 (0889)

理想气体在等温条件下,经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变?S体及环境熵变?S环应为： ( ) (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

二、填空题 ( 共10题 20分 ) 11. 2 分 (0859)

对一封闭体系，Wf = 0 时，下列过程中体系的ΔU，ΔS，ΔG何者必为零？

(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 _________ ； (2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程 _________ ； (3) 某物质经一循环恢复原状态 _________ 。 12. 2 分 (0093)

敞开体系的热力学第一定律表达式为 ;其适用条件是 。 13. 2 分 (1883)

稀溶液中，当溶质用物质的量分数xB表示浓度时，其化学势的表达式为 其中第一项化学势?B*的物理意义是： 。 14. 2 分 (2907)

（A）即使对于标准状态下的反应也不能用其ΔrGm判断反应方向。

$ （B）因为?rGm??RTlnKp，而Kp是由平衡时组成表示的，所以ΔrGm表示平衡

$$$$时产物的吉布斯自由能与反应物吉布斯自由能之差。

（C）水在25°C,p压力下蒸发，求算熵变的公式为?lSm?(?lHm??lGm)/T。 （D）在恒温恒压下，可逆电池反应，求算熵变的公式为?rSm??rHm/T。

上述说法正确的是 。 15. 2 分 (0481) 300 K时，0.125 mol正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热 602 kJ，反应C7H16(l)

+ 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的ΔrUm= _____，ΔrHm = _____。(RT≈2.5 kJ) 16. 2 分 (1986)

稀溶液中溶剂A的化学势表达式为： ， 其中第一项的化学势?A的物理意义是： 。 17. 2 分 (1009)

对一单组分、单相、各向同性的封闭体系而言，等压条件下只做体积功时，其吉布斯自由能值将随温度的升高而 。 18. 2 分 (0159)

某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行,系统的温度由T1升高至T2,

?$g$g$g$则此过程的焓变 零;如果这一反应在恒温T1、恒压和只做膨胀功的条件下进行,

则其焓变 零。 19. 2 分 (1947)

20. NaCl(0.01mol?dm)???NaCl(0.001mol?dm), 上述过程在298 K时所需的有用功值为 。 20. 2 分 (9029)

公式ΔmixS=-R∑BnBlnxB的应用条件是_________________________________

_______________________________________________________________________。 三、计算题 ( 共 6题 40分 ) 21. 10 分 (9408)

水和溴苯可形成完全不互溶的体系，该体系在外压为101.325 kPa时，其沸点为95.4 °C，此温度下溴苯的饱和蒸气压为15.700 kPa。计算：（1）在95.4 °C时，对溴苯进行水蒸气蒸馏的馏出物中，溴苯的质量分数w(C6H5Br)；（2）蒸出10 kg溴苯时，需消耗水蒸气多少公斤？ 22. 10 分 (2962)

若将1 mol H2和3 mol I2引入一容积为V，温度为T的烧瓶中，当达到平衡时得到 x mol 的HI，此后再引入2 mol H2，新达平衡后得到2x mol的 HI。

(1) 写出 Kp，Kc，Kx，Km 之间的关系； (2) 求该温度下的 Kp。 23. 5 分 (2956)

110.1℃，6.05×104Pa时，从测定醋酸蒸气的密度得到平均相对摩尔质量是醋酸单分子的1.520倍。假定气体中只含有单分子和双分子。试求 2CH3COOH(g) = (CH3COOH)2(g)的ΔrG m。

24. 5 分 (0506)

已知p?,25℃下： ΔfHm[AgCl(s)]=-127.03 kJ·mol-1 ΔfHm[Ag+(aq)]=105.90 kJ·mol-1 ΔfHm[Cl-(aq)]=-167.4 kJ·mol-1 求反应：AgNO3(aq)+KCl(aq)???AgCl(s)+KNO3(aq) 的ΔrH m。 25. 5 分 (1834)

A和B为同分异构体,组成了理想溶液,当溶液中A浓度为xA时,总蒸气压为86 660 Pa, 将该溶液慢慢蒸馏(设有回流),直到溶液剩下一半为止。在馏出液中,xA?=0.6,在残馏液中, xA??=0.4。残馏液上的总蒸气压为7993 Pa,温度皆为323 K。计算xA及纯物质A和B的蒸气压pA和pB。 26. 5 分 (2348)

Ag2O分解的计量方程为 Ag2O(s)?2Ag(s)?**$$$$-3-3$1O(g) 22 当用Ag2O(s)进行分解时，体系的组分数、自由度和可能平衡共存的最大相数各为多少？

四、问答题 ( 共 4题 20分 ) 27. 5 分 (3006)

将N2和 H2按 1:3 混合使其生成氨，证明：在平衡状态，当 T 一定,x << 1 时， NH3(g) 的物质的量分数 x 与总压 p 成正比（设该气体为理想气体）。 28. 5 分 (0273)

请说明下列公式适用条件： ΔH = Qp H = U + pV W体=

?V2V1pdV

ΔUp= nCV, m(T2- T1) ΔH =ΔU + VΔp 29. 5 分 (1956)

为了获得最大混合熵，试问正庚烷和正己烷应以什么比例混合？（以物质的量分数计） 30. 5 分 (2449)

Ag2O分解的计量方程为:Ag2O(s)=2Ag(s)+(1/2)O2(g)，当Ag2O进行分解时,体系的组分数、自由度和可能平衡共存的最多相数各为多少?

物理化学试卷 答案

一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (0241) 0241

[答] (B) (2分)

2. 2 分 (1791) 1791

[答] (A)

**

yB=pB/(pA+pB) =p*BxB/(pAxA+pBxB)=1/1.5

3. 2 分 (1192) 1192

[答] (B) (2分)

4. 2 分 (0156) 0156

[答] (D)

5. 2 分 (2567) 2567

[答] (1) (A) (1分) (2) (C) (1分)

6. 2 分 (1191) 1191

[答] (C) (2分)

7. 2 分 (0757) 0757

[答] (D)

8. 2 分 (0847) 0847

[答] (A)

9. 2 分 (1231) 1231

[答] dU = TdS - pdV + ∑BdnB

内能、体积恒定，TdS = -∑?BdnB 故

?B= -T(?S/?nB)U,V,nC

*. 2 分 (0889) 0889

[答] (B) (2分) 变化前后理想气体的温度不变,但体积减小,所以 ΔS体< 0 ；若把体系和环境加 在一起看作一个新的孤立体系,则经此变化后,孤立体系经历的是不可逆变化,所以 ΔS孤立 = ΔS体+ ΔS环> 0 ；因此 ΔS环> 0 。

二、填空题 ( 共10题 20分 ) 11. 2 分 (0859) 0859

[答] (1) ΔU = 0 (2) ΔG = 0 (3) ΔU = 0 , ΔS = 0 , ΔG = 0

12. 2 分 (0093) 0093

1[答] ΔH+gΔZ+2ΔU2=Q-W轴 (1分)

稳流过程中的敞开体系 (1分)

13. 2 分 (1883) 1883

[答] （1）?B??B(T,p)?RTlnxB (1分)

（2）?B是在温度T，压力p，当xB?1时，还能服从亨利定律的那个假想状态的

化学(1分)

势

??。

14. 2 分 (2907) 2907

答：（C） （2分）

15. 2 分 (0481) 0481

[答] ΔrUm=-4816 kJ·mol-1 (1分)

ΔrHm=-4826 kJ·mol-1 (1分)

16. 2 分 (1986)

γ x(Cd)=aCd / xCd=0.9589/0.8=1.1986 (1分) (2) lnaCd=[Δ fusHm(Cd)/R](1/T f-1/Tf)

Tf =980 K (4分)

17. 2 分 (1009) 1009

[答] 减少 (2分)

18. 2 分 (0159) 0159

[答] 等于 (1分) 小于 (1分)

19. 2 分 (1947) 1947

[答] Wf???rGm??2RTln*0.001?11410J (2分) 0.01

20. 2 分 (9029) 9029

[答] 封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等,

且等于混合后的总压力。

(2分)

三、计算题 ( 共 6题 40分 ) 21. 10 分 (9408) 9408 答：（1）根据道尔顿分压定律，气相中溴苯和水的摩尔分数分别为： y(C6H5Br)=p*(C6H5Br)/p=0.1549

y(H2O)=1-y(C6H5Br)=0.8451 （3分） 所以，馏出物中溴苯的质量分数为：

w(C6H5Br)=y(C6H5Br) M(C6H5Br)/[y(H2O) M(H2O)+y(C6H5Br) M(C6H5Br)]=0.615（4分）

（2）欲蒸出10 kg溴苯，需消耗水蒸气的质量为： m(H2O)?m(C6H5Br)p*(H2O)M(H2O)?6.25 kg （3分）

p*(C6H5Br)M(C6H5Br)

22. 10 分 (2962) 2962

[答] (1) H2(g) + I2(g) 2HI(g)

Kp = Kc = Kx (4分) (2) H2(g) + I2(g) 2HI(g) t = 0 1 mol 3 mol 0 平衡(1) [1-(x/2)]mol [3-(x/2)]mol x mol 平衡(2) (3-x)mol (3-x)mol 2x mol Kp(1) = x2/[{1-(x/2)}×{3-(x/2)}]；

Kp(2) = (2x)2/[(3-x)(3-x)] (4分) Kp(1) = Kp(2) 解得 x =3/2 mol Kp = 4 (2分)

23. 5 分 (2956) 2956

[答] 设单体的物质的量分数为 x，则 xM + (1-x)×(2M) = 1.520M (1分)

解得 x = 0.48 (1分) K p= Kpp?= [(6.05×104 Pa)×0.52]/[(6.05×104 Pa)×0.48]2p?

= 3.781 (2分) ΔrG m= -RT lnK p= -4.24 J·mol-1 (1分)

24. 5 分 (0506) 0506

－＋

[答] 上述反应实际为：Cl(aq)+Ag(aq)=AgCl(s) (2分)

?rHm=?fHm[Cl(aq)]+?fHm[Ag(aq)]-?fHm[AgCl(s)]

$$－

$$$$＋

$ =-127.03-105.90+167.44= -65.49 kJ·mol-1 (3分)

25. 5 分 (1834) 1834

[答] 对A物而言：nA= nA′+nA″ n总xA=(1/2) n总x A′+(1/2) n总 x A″ xA=(1/2) x A′+(1/2) x A″=(1/2)×0.6+(1/2)×0.4=0.5(2分) 对溶液：p总=p*AxA+pBxB 86 660 Pa=pA×0.5+ pB×0.5 ------------ (1) 对残液：79 993 Pa= pA×0.4+ pB×0.6 ------------ (2) 联立(1)、(2)得：pA=1.2×105 Pa (1.5分) pB=5.33×104 Pa (1.5分)

26. 5 分 (2348) 2348

答：C?S?R?R'?3?1?0?2 ??3（二固一气）

f?C?2???4???4?3?1

fmin?0,?max?C?2?4 （5分）

四、问答题 ( 共 4题 20分 ) 27. 5 分 (3006) 3006

[答] N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 开始/mol 1/4 3/4 0 平衡/mol (1-x)/4 3(1-x)/4 x Kp =p2(NH3)/[p3(H2)p(N2)] =p2x2/{p3[3(1-x)/4]3p[(1-x)/4]} =256x2/[27(1-x)4p2] (2分)

当x<<1时, 1-x≈1 Kp =9.48x2/p2 (2分)

理想气体Kp 只是T的函数, 即在一定T时为常数, 故x与p成正比。 (1分)

28. 5 分 (0273) 0273

[答] ΔH=Qp 封闭体系，恒压且Wf =0 (1分)

******** H=U+pV 封闭体系 (1分) W体=

?V2V1pdV 封闭体系，Wf =0，可逆过程 (1分)

ΔUp=nCV,m(T2-T1) 封闭体系，理想气体，Wf =0，单纯p，V，T变化，

CV,m 是常数 (1分)

ΔH=ΔU+VΔp 封闭体系，恒容过程 (1分)

29. 5 分 (1956) 1956

[答] ?mixSm??R(xAlnxA?xBlnxB) (??mixSm?x)?R?T,p?x[xAlnxA?(1?xA)ln(1?xA)] A?A =?R(lnxA?1?lnxB?1) =?R(lnxA/xB)?0

则 xA?xB?0.5时，?mixSm最大。

30. 5 分 (2449) 2449

[答] 体系的组分数 C=s-R-R'=3-1-0=2 , 自由度数 f=C-Φ+2=2-3+2=1 , 当f=0时,相数最多,故0=C-Φ+2=2-Φ+2 解得Φ= 4 (1分) (4分) (1分) (2分) (2分)

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