#2006物理化学试题及答案

200601A物理化学试题及答案

注意：1.请将答案写在答题纸上，请勿写在试卷上；

2.可以使用计算器。

一、选择题。每题1分，共30分。

1.理想气体模型的基本特征是

2.一容器的容积为V1=162.4 m3，内有压力为94 430 Pa，温度为288.65 K的空气。当把容器加热至T x时，从容器中逸出气体在压力为92 834 Pa，温度为289.15 K下，占体积114.3 m3；求T x= ?

(a> 1038.15 K (b> 948.15 K

(c> 849.15 K (d> 840.15 K

3. 若气体能通过加压而被液化，则其对比温度应满足

1

4. x为状态函数，下列表述中不正确的是

(a> d x为全微分

(b> 当状态确定，x的值确定

(c> ?x = ∫d x的积分与路经无关，只与始终态有关

(d> 当体系状态变化，x值一定变化

5. 对热力学可逆过程，下列说法中正确的是

(a> 过程进行的速度无限慢 (b> 没有功的损失

(c> 系统和环境可同时复原 (d> 不需环境做功

6. 凡是在孤立体系中进行的变化，其ΔU和ΔH的值一定是

(a> ΔU > 0 , ΔH > 0

(b> ΔU = 0 , ΔH = 0

(c> ΔU < 0 , ΔH < 0

(d> ΔU = 0 , ΔH大于、小于或等于零不确定

7. 如图，A→B和A→C均为理想气体变化过程，若B、C在同一条绝热线上，那么

?U AB与?U AC的关系是：

(a> ?U AB > ?U AC (b> ?U AB < ?U AC

(c> ?U AB= ?U AC (d> 无法比较两者大小。

8. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种?

9. 把下列化学势与偏摩尔量区别开来 (1>()c b B ,,T p n S

n ≠?? (2>()c b B ,,S p n H n ≠?? (3>()c b B ,,T V n U n ≠? (4>()c b B ,,T V n A n ≠??

(a> (1>、(4> 偏摩尔量；(2>、(3> 化学势

(b> (1> 偏摩尔量；(2> 化学势； (3>、(4> 都不是

(c> (1> 偏摩尔量；(2>、(4> 化学势；(3> 都不是

(d> (2> 化学势；(3>、(4> 偏摩尔量；(1> 都不是

10. 液体B 比液体A 易于挥发，在一定温度下向纯A 液体中加入少量纯B 液体形成稀溶液，下列几种说法中正确的是

。

11. 下列叙述中哪一句是错误的

(a> 气体标准态的逸度为p

(b> 逸度等于p 的状态是气体的标准态

(c> 气体的标准态是逸度等于p 的理想气体

(d> 实际气体的标准状态是不可以实现的状态

12. 在一定温度压力下，对于只有体积功的任一化学反应，能用于判断其反应方向的是

13. 在302 K 时，标准压力下， A →B 过程 ?r H = -102kJ, ?r S = -330 J/K ，可判断该过程

14. 在一刚性密闭容器内，某温度下，反应CaO 十CO 2(g>＝CaCO 3已达平衡，如再投入 CaO 或CaCO 3，那么C02的浓度分别怎样变化？

15. 关于相的说法正确的是

16. Clapeyron 方程适用于

17. 在 373.15 K 时，某有机液体 A 和 B 的蒸气压分别为 p 和 3p ，A 和B 的某混合物为理想液体混合物，并在 373.15 K ，2p 时沸腾，那么 A 在平衡蒸气相中的摩尔分数是多少？

18. 下面关于恒沸物特点的描述，哪一点不正确

19. 一个溶液的导电能力决定于溶液中所含离子的

20在电导实验测定中，需用交流电源，其原因是

21. 用铜作电极电解硫酸铜稀溶液，其阴极区, 阳极区中溶液变色的情况分别为:

22. 纯液体温度升高时，表面张力

23. 20℃时，水的表面张力为3172.810N m -??－，汞的表面张力为3148310N m --??，

而汞和水的界面张力为3137510N m --??，则水在汞表面上

24. 关于反应速率r ，表达不正确的是

25. 关于光化学反应的特点，以下说法不正确的是

26. 对于链反应,下面说法不正确的是

27. 区别溶胶与真溶液及悬浮液最简单而灵敏的方法是

(a > 超显微镜测定粒子大小 (b > 乳光计测定粒子浓度

(c > 观察丁达尔现象 (d > 电子显微镜测定粒子大小

28. 胶体溶液在外加直流电场作用下，向某一电极作定向运动的是

(a > 胶核 (b > 胶粒

(c > 胶团 (d > 紧密层

29向碘化银正溶胶中滴加过量的KI 溶液，则所形成的新溶胶在外加直流电场中的移动方向为

(a > 向正极移动

无法判断

30所谓乳状液是指

(a > 油、水互溶所形成的二组分系统

(b > 油分散在水中而不是水分散在油中所成的分散系统

(c > 水分散在油中而不是油分散在水中所成的分散系统

(d > 油分散在水中或水分散在油中所成的分散系统

二、计算题

1. 2 mol 单原子理想气体，由600K ，1.0MPa 对抗恒外压p 绝热膨胀到p 。计算该过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH 。(C p ,m =

2.5 R> <10分）2. 1 mol 理想气体在等温下体积增加10倍,求体系的熵变<8分）

(1> 设为可逆过程；

(2> 设为何真空膨胀过程。

3. 纯金的结晶温度等于1335.5K 。金从含Pb 的质量分数0.055的Au-Pb 溶液中开始结晶的温度等于1272.5K 。求金的熔化焓。<7分）

4. 在 1000K 时，反应 CO(g>＋H 2O(g> ─→ CO 2(g>＋ H 2(g>的 K p ＝1.43，设有一反应体系，各物质的分压为：p (CO>＝506.625 kPa ，p (H 2O>＝202.65 kPa ，p (CO 2>＝303.975 kPa ，p (H 2>＝303.975 kPa 。<10分）(1> 试计算此条件下反应的自由能变化 r m G ；

(2> 已知在 1200K 时，K p ＝0.73，试判断反应的方向<设为理想气体）。

5. 相图分析与计算<15分）

(1>试标出下列相图中1，2，3，4，5 相区的相态；

(2>若将30克恒沸混合物降温，先析出何种固体?求出最大析出量；

(3>由图设计出一个将恒沸混合物分为纯 A 纯 B 的分离方案；

6. 用电解食盐法制备氯和碱时，在140dm 3电解液中以 1250A 电流通电10小时，测

得每 dm 3溶液中含氢氧化钠 116.5g 。试计算电解槽的电流效率。<6分）7. 用最大泡压法测定丁醇水溶液的表面张力。已知20℃时实测最大泡压力为0.4217kPa ，用同一毛细管测得水的最大泡压力为0.5472kPa 。已知20℃时水的表面张力

为 3172.7510N m --??，试计算该丁醇水溶液的表面张力。<7分）8. 某化合物的分解是一级反应，该反应活化能51a =1.404310J mol E -??，已知

557K 时该反应速率系数21

1 3.310s k --=?，现在要控制此反应在10min 内，转化率达到90%，试问反应温度应控制在多少度？<7分）

答案：

一、选择题：

1d 2b 3c 4d 5c 6d 7a 8b 9c 10c 11b 12c 13.a 14c 15a 16a 17b 18c 19d 20a 21a 22b 23a 24c 25a

26d 27c 28b 29a 30d

二、计算题

1. 解：理想气体绝热不可逆膨胀Q ＝0 。ΔU ＝W ，即 nC V ,m (T 2-T 1>= - p 2 (V 2-V 1>

[4]因V 2= nRT 2/ p 2 , V 1= nRT 1/ p 1 ，求出T 2=384K 。 [2]

ΔU ＝W ＝nC V ,m (T 2-T 1>＝-5.39kJ [2]

ΔH ＝nC p ,m (T 2-T 1>＝-8.98 kJ [2]

2. 解：

(1> 因该过程系理想气体等温可逆膨胀过程,故

?S = nR ln(V 2/V 1> = (1mol> (8.314 J ·K -1·mol -1> ln(10V 1/V 2> = 19.14 J ·K -1

[6](2> 虽然与(1>的膨胀方式不同，但其始、终态相同，且熵是状态函数，所以该过程体

系的熵变与(1>相同，即?S = 19.14 J ·K -1。 [2]3. 解:()0.055/207Pb 0.0524870.055/2070.945/197x ==+ [2]

*(Pb)/fus m f f f H RT T x T ?=? 8.3141335.51272.50.05248/(1335.51272.5)=???-

-111770J mol =?[5]

4. [解]：(1> r m G ?= -RT ln

K + RT ln Q p = -RT ln(

K /Q p

> =-8.314×1000ln{1.43/[(303.975>2/(506.625×202.65>]}

=-3850(J ·mol -1> <0 反应正向进行

[5分]

(2> Q p =(303.975>2/(506.625×202.65> =0.90 >0.73＝K p ∴r m G ?> 0, 上述反应逆向进行。 [5分]

5. 解：(1>1气相；2气相+溶液 ； 3溶液；4溶液+固体A ；

5固体A+固体B [共5分]

(2>先析出A(S>析出最大量为

W A /30=(70-40>/70 W A =30X(30/70>=12.86(克> [共5分]

(3>将恒沸混合物冷至接近20℃时分离出A(s>，剩下低共溶混合物溶液中含 B 70%，将其升温蒸溜，釜底可得纯B ，馏出液为恒沸混合物，重复上述操作，直到A ，B 完全分离。[5分]6. [解]理论上通电10小时可得

W (NaOH>＝(1250×10×3600/96500>×40＝1.865×104g [2分]

实际上得 W'(NaOH>＝140×116.5＝1.631×104g [2分] 故电流效率＝W /W ' ×100% ＝ 87.5% [2分]

7. 解：由Laplace 方程及最大泡压法的原理可知

对丁醇水溶液 112p r γ?=对于水 2

22p r γ?=

则 3131

112

20.421772.7510N m 56.110N m 0.5472p p γγ----?==???=??? [7]

8. 解：一级反应 31

0201ln 3.810s 0.1c k t c --=?=?

由

a

1

221

11

ln=

E

k

k R T T

??

-

?

??，代入数据求得2520K

T= [7]

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