第一学期物理化学考试试题(B)

《物理化学》(上)期末考试试题（B）

一、单项选择题（每小题2分，共30分）

1、封闭体系中，若某过程的，应满足的条件是（ ）

(A) 等容、可逆过程 (B) 等温、可逆过程 (C) 等温等压、可逆过程 (D) 等温等容、可逆过程

2、某温度时，NH4Cl(s)分解压力是，则分解反应的平衡常数为（ ） (A) 1 (B) 1/2 (C) 1/4 (D) 1/8

3、下列四个偏微熵中哪个既是偏摩尔量又是化学势（ ）

(A) (B) (C) (D)

4、硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物，问在101325Pa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？（ ）

(A) 1种 (B) 2种

(C) 3种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存

5、有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则（ ） (A) Q<0, W =0, ΔrU<0 (B) Q<0, W >0, ΔrU =0 (C) Q=0, W >0, ΔrU<0 (D) Q<0, W >0, ΔrU <0

6、在?，?两相中均含有A和B两种物质，当达到平衡时，下列哪种情况是正确的（ ）

(A) (B) (C) (D)

7、理想气体在恒定外压下，从10 dm3膨胀到16 dm3，同时吸热126 J。计算此气体的ΔU。（ ）

(A) －284 J (B) 842 J (C) －482 J (D) 482 J

8、恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下

列热力学量中何者一定大于零？（ ） (A) ΔU (B) ΔH (C) ΔS (D) ΔG 9、ΔH=Qp ，此式适用于下列那个过程（ ）

(A) 理想气体从1013250Pa反抗恒定的外压101325Pa膨胀到101325Pa (B) 0℃ ,101325Pa下冰融化成水 (C) 电解CuSO4水溶液

(D) 气体从(298K,101325Pa)可逆变化到(373K,10132.5Pa)

10、用1 mol理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得ΔS = 19.16 J·K-1，则体

系的吉布斯自由能变化为（ ）

(A) ΔG = 19.16 J (B) ΔG > 19.16 J (C) ΔG < 19.16 J (D) ΔG = 0

?CO2(g) 的反应热为，下列哪种说法是错误的？11、在下，C(石墨)＋O2??（ ）

(A) 是CO2(g)的标准生成热 (B) < (C) 是石墨的燃烧热 (D) =

12、对理想气体等温可逆过程，其计算熵变的公式是（ ）

(A) ?S=nRTln(p1/p2) (B) ?S=nRTln(V2/V1) (C) ?S=nRln(p2/p1) (D) ?S=nRln(V2/V1) 13、公式dG=－SdT＋Vdp可适用下述哪一过程（ ）

(A) 298K、101325Pa下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀 (C) 电解水制取氢

(D) N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g) 未达平衡 14、方程dlnP/dT=ΔvapHm/RT2适用于（ ）

(A) I2(s)===I2(g) (B) C(石墨)===C(金刚石) (C) H2O(l)===H2O(g) (D) CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) 15、对于理想液体混合物（ ）

(A) ΔmixH = 0 ΔmixS = 0 (B) ΔmixH = 0 ΔmixG = 0 (C) ΔmixV = 0 ΔmixH = 0 (D) ΔmixV = 0 ΔmixS = 0 二、填空题（每个空2分，共20分）

16、某化学反应在298K时的标准吉布斯自由能变化为正值，则该温度时反应的

K?将是_______1（填 >、< 或 = ）

17、在400K时，液体A的蒸气压为4×104 Pa，液体B的蒸气压为6×104 Pa，两

者组成理想溶液，平衡时在液相中A的摩尔分数为0.6。则在气相中B的摩尔分数为_______

18、在300℃时，2 mol某理想气体的吉布斯自由能G与赫姆霍兹自由能F的差

值为_______

19、自然界中，有的高大树种可以长到100m以上，能够提供营养及水位到树冠

的主要动力是什么______________________________________

20、在一个真空容器中，投入CaCO3(s)加热分解达平衡，其独立组分数为_____

若投入NH4HS(s)加热分解达平衡，则其独立组分数为_______ 21、已知反应 CO(g)＋H2O(g) = CO2(g)＋H2(g) 700℃时的K=0.71．

(1) 若反应体系中各组分的分压都是1.52×105Pa，反应的方向是__________

?

(2) 若反应体系中=1.013×106Pa，=5.065×105Pa，=

=1.52×105Pa，则反应的方向是__________

22、理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种_______

23、在100℃和25℃之间工作的热机，其最大热机效率为_______ 三、简述题（每小题5分，共10分）

24、判断在下列过程中，体系的ΔU，ΔH，ΔS，ΔF，ΔG中有哪些一定为零？ (1) 苯和甲苯在常温常压下混合成理想液体混合物 (2) 水蒸气经绝热可逆压缩变成液体水

(3) 恒温、恒压条件下，Zn和CuSO4溶液在可逆电池中发生置换反应 (4) 固体CaCO3在分解温度下分解成固体CaO和CO2气体 (5) 水蒸气通过蒸气机对外作功后恢复原状

25、1mol双原子理想气体从298K，200kPa经历：①等温，②等压，③绝热三条

途径可逆膨胀，使体积增加到原来的2倍。试分析比较三个过程所作的体积功W1，W2，W3的大小。

四、计算题（每小题10分，共30分）

26、在和373.15 K下，把1mol水蒸气可逆压缩为液体，计算Q，W，?Um，?Hm，

?Fm，?Gm和?Sm。已知在373.15K和下，水的摩尔汽化热为40.691kJ·mol-1。

27、设苯和甲苯组成理想溶液，在293K时其蒸气压分别为9919Pa和2933Pa。

若把等质量的苯和甲苯混合起来请计算：(1)苯和甲苯的分压；(2)苯和甲苯

在气相中的摩尔分数。已知苯和甲苯的摩尔质量分别为78g.mol-1和92g.mol-1。

28、在523K及101.325kPa下，1mol PCl5在体积可变容器中部分解离，其分解

反应为：PCl5(g)=PCl3(g)＋Cl2(g)，反应到达平衡后，实验测得容器的体积为77.25dm3。试计算：（1）PCl5(g)的离解度α；（2）该反应的Kθ；（3）该反应的ΔrGmθ。

五、相图分析题（10分）

29、图1是某二组分凝聚体系的图。

（1）试在表1中表示各区域存在的相、相数及自由度数；

（2）在图2中画出组成各为a和b的熔化液的步冷曲线，并指出其冷却过程的

相变化。

图1 图2 表1

区 1 2 3 4 5 6 7 8

时间→ a b T/K

相 相数 自由度数

《物理化学》(上)期末考试试题（B）

参考答案及评分标准

一、单选题（每小题2分，共30分）

1、B 2、C 3、D 4、A 5、D 6、B 7、C 8、C 9、B 10、C 11、B 12、D 13、B 14、C 15、C 二、填空题（每个空2分，共20分） 16、< 17、0.5 18、9.53kJ

19、树内体液含盐浓度高，渗透压的作用 20、2；1 21、(1) 向左进行

(2) 向右进行 22、BC 23、20%

三、简述题（每小题5分，共10分） 24、答： (1) ΔH 、ΔU (2) ΔS (3) 全不为零 (4) ΔG

(5) 全都为零

25、答：三个过程所作的体积功的大小为：W2>W1 > W3

其结果由三个可逆过程的pV图可以解释：

p (2) (1) (3)

V

四、计算题（每小题10分，共30分） 26、（10分）

解：该过程为定温定压下的可逆相变过程。

W=pΔVm=p[Vm(l)-Vm(g)]≈－pVm(g)=－RT=－3.102kJ·mol-1 （2分） Qp=ΔHm=－ΔvapHm=－40.691kJ·mol-1 （2分） ΔUm=ΔHm－pΔVm=－37.589kJ·mol-1 （2分） ΔGm=0 ΔFm=－WR=3.102kJ·mol-1 ΔSm=QR/T=－109.05J·K-1·mol-1 27、（10分）

解：（1）设苯和甲苯的质量均为m。 令A=苯，B=甲苯

xA=(m/78)/[(m/78)+(m/92)]=0.5412 pA=p*A xA=(9919Pa)×

0.5412=5368Pa pB=p*B xB=(2933Pa)×

(1-0.5412)=1346Pa p总=pA+pB=6714Pa （2）yA=pA/p总=0.7995 yB=1-0.7995=0.2005 28、（共10分）

解：设PCl5(g)的离解度α。

PCl5（g）= PCl3（g）+ Cl2（g）

开始时nB n 0 0

平衡时nB n(1-α) nα nα n总=n(1+α) 平衡时xB （1） （由题已知n=1 mol）

∴ （6分） （2） （2分）

（3） （2分）

五、相图分析题（10分）

29、（1）各区的相、相数、自由度数如下表所示：（5分）

（1分） 1分） 2分） 2分） 2分） 2分） 1分） 2分）

1分）

（ （ （ （ （ （（ （

区 1 2 3 4 5 6 7 8 相 熔化液L 固溶体α α+L L+C(s) C(s)+L L+Pb(s) α+C(s) C(s)+Pb(s) 相数 1 1 2 2 2 2 2 2 自由度数 2 2 1 1 1 1 1 1

（2）组成各为a和b的熔化液的步冷曲线如图2所示：

1

a

b 2 1

（3分）

图1 图2

其冷却过程的相变化如下：

a：熔化液L→固溶体α+L→α+C(s)+L→α+C(s) b：熔化液L→C(s)+L→C(s)+L+Pb(s)→C(s)+Pb(s)

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qtp8.html