物理化學(xué)-2010級期中考試卷(習(xí)題與講解)

福建師范大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院2011—2012學(xué)年第二學(xué)期期中考試《物理化學(xué)》(參考答案)＿＿＿號學(xué)＿＿＿＿＿＿名姓專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)專業(yè)年級：2010級課程名稱:物理化學(xué)任課教師：呂瑋欄試卷類別：閉卷考試用時：120分鐘考試時間:年月日午點分題號一得分題號六得分二七三八四五總得分評卷人息級年線＿＿＿＿九十＿信＿業(yè)專訂＿＿＿＿＿＿系考生考試誠信承諾書生在我填寫考生信息之后，表示我已閱讀和理解《福建師范大學(xué)關(guān)于學(xué)生考試違紀(jì)處理的規(guī)定》（閩師教號）和《福建師范大學(xué)學(xué)[2003]42＿裝＿＿生考試違紀(jì)作弊認(rèn)定辦法》（師大教[2004]19號）以及《福建師范大學(xué)考＿＿＿院學(xué)＿＿＿＿＿＿學(xué)生紀(jì)律處分條例》等有關(guān)規(guī)定，承諾在考試中自覺遵規(guī)守紀(jì)，如有違反將接受處理；我保證在本科目考試中，本人所提供的個人信息是真實、準(zhǔn)確的。考生簽名：福建師范大學(xué)試卷共6頁1一、選擇題(每小題2分，共10題，共20分)1、下列諸過程可應(yīng)用公式dU=(Cp-nR)dT進行計算的是：()(A)實際氣體等壓可逆冷卻(C)理想氣體絕熱可逆膨脹(B)恒容攪拌某液體以升高溫度(D)量熱彈中的燃燒過程2、在0℃、101.325KPa下，過冷的液態(tài)苯凝結(jié)成固態(tài)苯，則此過程的（）(A)△S>0(B)△S(環(huán))<0(C)△S+△S(環(huán))>0(D)△S+△S(環(huán))<03、對于理想氣體間反應(yīng)，以各種形式表示的平衡常數(shù)中，其值與溫度和壓力皆有關(guān)系的是：()(A)Kθ(B)Kc(C)Kp(D)Kx4、下列哪個是化學(xué)勢()UHAG(A)(B)(C)(D)nnnni,p,ni,p,ni,p,ni,p,njTTTTjjj5、比較373K、202.6kPa的液態(tài)水的化學(xué)勢μ（液）和373K、202.6kPa的氣態(tài)水的化學(xué)勢μ（氣）。（A）μ液>μ氣（B）μ液<μ氣（C）μ液=μ氣（D）不一6、理想氣體反應(yīng)NOCl2（g）＝NO（g）+Cl2（g）為吸熱改變下列哪個（）定化學(xué)反應(yīng)，因素會使平衡向右移動。（）（A）升高溫度（B）增大壓力（C）降低溫度（D）恒溫、恒容下充入惰性氣體7、對于偏摩爾量，指出下列說法錯誤者()(1)偏摩爾量必須有恒溫恒壓條件；(2)偏摩爾量不隨各組分濃度的變化而變化；(3)偏摩爾量不隨溫度T和壓力p的變化而變化；(4)偏摩爾量不但隨溫度T、壓力p變化而變化，而且也隨各組分濃度變化而變化。(A)(2)(4)(B)(3)(4)(C)(2)(3)(D)(1)(4)福建師范大學(xué)試卷共6頁28、已知反應(yīng)(a)H2(g)+S(s)=H2S(g)和反應(yīng)(b)S(s)+O2(g)=SO2(g)的平衡常數(shù)分別為Ka、Kb，則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡＿＿＿＿＿號學(xué)常數(shù)為：()(A)Ka+Kb(B)Ka-Kb(C)Ka×Kb(D)Ka/Kb9、在雙組分體系P-X圖上，若蒸氣壓-組成曲線對拉烏爾定律產(chǎn)生很大＿＿＿＿＿＿名姓的負(fù)偏差，有一極小點，則()欄息信生考(A)叫最低恒沸混合物；(B)叫最高恒沸混合物；(C)所對應(yīng)的組成在任何情況下都不發(fā)生變化；(D)在該點氣液兩相的量相同。10、克拉貝龍方程不適用于（）級年線(A)純物質(zhì)固(α)＝純物質(zhì)固(β)可逆相變(B)理想溶液中任一組分的液-氣可逆相變(C)純物質(zhì)固-氣可逆相變＿＿＿＿＿＿(D)純物質(zhì)在等溫等壓下的不可逆相變業(yè)專訂＿二、填空題題(每小題2分，共10題，共20分)＿＿＿＿＿系＿裝＿11、25℃時，1kg水中溶入0.01mol萘?xí)r，測得溶液的沸點較純水升高0.4K；若1kg水中溶入0.01mol蔗糖時，則溶液的沸點較純水升高0.4K。＿＿12、1000K，氣相反應(yīng)2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的Kθ=0.290，＿＿則Kc為0.00350mol/dm3(單位為：(mol/dm3)。院學(xué)13、給出下列公式的適用條件＿＿△H=Q密閉系統(tǒng)、恒壓、非體積功為零；＿＿△G<0判斷過程是否可逆密閉系統(tǒng)、恒溫、恒壓、非體積功為零。＿＿福建師范大學(xué)試卷共6頁314、理想氣體節(jié)流膨脹過程的△H=0，△S>0（填入<或=或>）。15、在某恒定溫度下向預(yù)先抽空的容器中充入等物質(zhì)的量NH(g)和HCl(g)，達平衡3時，系統(tǒng)中有反應(yīng)：NH(g)+HCl(g)→NHCl(s)，該平衡系統(tǒng)的組分?jǐn)?shù)為1，34相數(shù)為2，自由度數(shù)為0。16、-5oC，1.013×105Pa時，H2O(s)→H2O(l)，其系統(tǒng)熵變ΔS>0。(填“>”、“<”或“=”)17、理想液態(tài)混合物中,B組分的化學(xué)勢表示式為；*RTlnxBBB標(biāo)準(zhǔn)態(tài)指溫度T、100kPa下純液態(tài)B組分的狀態(tài)。18、1mol液態(tài)甲苯在101.3kPa、383.2K(正常沸點)下蒸發(fā)變成蒸氣。則系統(tǒng)的熵變ΔS=87.46J·K-1。已知該溫度下甲苯的氣化熱ΔvapHm為33.5kJ/mol，假設(shè)蒸氣為理想氣體。19、在101325kPa壓力下，1.5molH2O(l)由10oC升至50oC，已知H2O(l)的平均摩爾定壓熱容為75.295J·K-1·mol-1，則此過程中體系的熵變?yōu)?4.93J/K。20、工作在373.15K和298.15K的兩大熱源間的卡諾熱機，其效率為20%。三、計算題(共5題，共60分)21、(12分)273K、0.5MPa、2dm3的N(g)在恒定的0.1MPa的外壓2下恒溫膨脹至與外壓平衡。若N(g)可視為理想氣體，試求此過程的Q、2W、ΔU、ΔH、ΔS和ΔG。解：ΔU=ΔH=0pQ=-W=p2(V2-Vl)=21)=800JpV（1-11pppppΔS=1212nRTlnpVln5.87JK111ΔG=-TΔS=-1609J福建師范大學(xué)試卷共6頁422、(10分)80℃時純苯的飽和蒸汽壓為100kPa，純甲苯的飽和蒸汽壓為38.7kPa，二者可形成理想液態(tài)混合物，80℃氣液達平衡時，測得氣相組成為y(苯)=0.300，求液相組成。＿＿＿＿解：令苯為A，甲苯為B，則＿號學(xué)pp*xy0.300Ap*xAAApp*(1x)B＿總AAA欄＿＿＿＿＿名姓100000x0.300x0.1423AA100000x38700(1x)AAxB=1?xA=0.8577息23、(13分)反應(yīng)2NaHCO3（s）=NaCO3（s）+H2O（g）+CO2（g）的級3852T年線8.769（溫度以K為單標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系為：lnK＿信＿＿＿＿＿位）。求：（1）、上述反應(yīng)在溫度為300K時的G；rm（2）、在密閉真空容器中放入NaHCO(s)，在溫度為500K時上述反3業(yè)訂應(yīng)的平衡總壓為多少？專生＿＿＿解：（1）－3852/300+8.769=-4.071K0.01706＿＿＿GRTlnK8.314300ln0.0170610.15kJmol1rm考系＿裝（2）－3852/500+8.769=1.065K2.9＿＿＿＿＿院學(xué)＿＿＿＿＿＿p2)2p341kPaK(p福建師范大學(xué)試卷共6頁524、(10分)已知298K時，甲酸甲酯(HCOOCH3,l)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為?979.5kJ?mol?1。甲酸(HCOOH,l),甲醇(CH3OH),水(H2O,l)和二氧化碳(CO2,g)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓分別為?424.27kJ?mol?1，?238.66kJ?mol?1，?285.83kJ?mol?1和?393.509kJ?mol?1。求下列反應(yīng)在298K時標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓HCOOH(l)+CH3OH(l)==HCOOCH3(l)+H2O(l)解：甲酸甲酯的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓△fHθm=2×(-285.83)+2×(-393.509)-(-979.5)=-379.178kJ·mol-1對于反應(yīng)HCOOH(l)+CH3OH(l)==HCOOCH3(l)+H2O(l)△rHθm=(-379.178)+(-285.83)-(-424.27)-（-238.66）=-2.078kJ·mol-125、(15分)已知298K時，Ag2O(s)的ΔHθ=-30.59kJ/mol，Ag2O(s)、Ag(s)和O2(g)在fm298K時的Sθ分別為21.71、42.69和205.14J·mol-1·K-1。m(1)求298K時Ag2O(s)的分解壓力；(2)純Ag(s)在298K和101.325kPa的空氣中能否被氧化？(已知空氣中氧氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的含量為0.21)解：(1)Ag2O(s)=2Ag(s)+1/2O2(g)ΔHθ=-ΔHθ(Ag2O,s)=30.59kJ.mol-1rmfmΔSθ=1/2Smθ(O2,g)+2Smθ(Ag,s)-Smθ(Ag2O,s)=166.24J.mol-1.K-1rmΔGθ=ΔHθ-TΔSθ=30590-29866.24=-18.95kJ.mol-1rmrmrmΔGθ=-RTlnK