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物理化学试题及答案解析 本文简介:物理化学试题一、单项选择题(每小题2分,共30分)1、下面说法错误的是(A)系统的同一状态可具有不同的体积(B)系统的不同状态可具有相同的体积(C)系统的状态改变了,可能所有的状态函数都要发生改变(D)系统的某一状态改变了,其状态必定发生改变2、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则(A)可以从同一
物理化学试题及答案解析 本文内容:
物理化学试题
一、
单项选择题(每小题2分,共30分)
1、下面说法错误的是
(A)系统的同一状态可具有不同的体积
(B)系统的不同状态可具有相同的体积
(C)系统的状态改变了,可能所有的状态函数都要发生改变
(D)系统的某一状态改变了,其状态必定发生改变
2、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则
(A)可以从同一始态出发达到同一终态。
(B)不可以达到同一终态。
(C)不能确定以上A、B中哪一种正确。
(D)可以达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定
3、下述说法何者确……………………………………………(
)
(A)水的生成热即是氧气的燃烧热
(B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热
(C)水的生成热即是氢气的燃烧热
(D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热
4、反应2A+B=C中,反应物A从6mol变到2mol,则反应进度为
(A)1mol
(B)-2mol
(C)4mol
(D)2mol
5、苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物,
其△mixS…
(
)
(A)
>0
(B)
Tf,Tb*Tb
(C)
Tf*>Tf,Tb*>Tb
(D)
Tf*、<
或
=
符号)
2、已知18℃时,Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为、、
,那么18℃时NH4OH的
。
3、NH4HS(s)
和任意量的
NH3(g)
及
H2S(g)
达平衡时有C=,P=,F=
。
4、对于含0.5mol乙醇和0.5mol水的溶液体积为V,已知水的偏摩尔体积为V水,则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为_________________。
5、表面张力随温度升高而
。(选填增大、不变、减小),当液体到临界温度时,表面张力等于
。
.
三、(本题12分)1mol
理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K,求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△G。已知此理想气体300K时的Smq=150.0J·K-1·mol-1,Cp,m=30.0
J·K-1·mol-1。
四、(本题8分)乙醇和甲醇组成理想混合物,在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa,纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。(1)
计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中,乙醇的物质的量分数x乙
;(2分)
(2)
求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙
(Pa)
;(4分)
(3)
求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。(2分)
五、(本题9分)有一电池可用表示为:Cu(s)|Cu(Ac)2(a
=1)|AgAc(s)|Ag(s)
已知298K时,该电池的电动势E1y=0.372V,308K时,E2y=0.374V。设该电池电动势的温度系数为常数。
(1)写出电极反应及电池反应(以电子转移数z=2计);(3分)
(2)计算298K时该电池反应的ΔrGmy,ΔrSmy,ΔrHmy,以及电池恒温放电时的可逆热Qr,,m。(6分)
六、(本题10分)用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下:反应过程中通入水蒸气,丁烯与水蒸气的摩尔比为1;15,操作压力为2.0×105
Pa。已知298.15K下数据:(A)丁烯(g)
(B)丁二烯(g)
ΔfHmy(kJ·mol-1)
-0.13
110.16
ΔfGm
y(kJ·mol-1)
71.29
150.67
(1)计算298.15K时反应的、和。(4分)
(2)问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。假设反应热效应和过程熵变不随温度变化,气体视为理想气体。(设丁烯初始物质的量为1mol)(6分)
七、(本题8分)65
ºC时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1,活化能为103.3kJ·mol-1,求80
ºC时的速率常数k及半衰期t1/2。
八、(本题13分)下图为定压的As-Pb
相图,试从相图:(1)推测w(Pb)为0
,0.30,0.60,0.98
和
1.00的熔融物冷却时步冷曲线的形状;(5分)
(2)写出含w(Pb)=
0.60
的熔融物在冷却过程中相的变化;(4分)
(3)从图上找出由100g固态砷与200g
w(Pb)=
0.60的溶液平衡的系统的表示点,并说明系统的组成。(4分)
物理化学试卷(
至
学年第
学期)
课程名称:物理化学(A)
出题教师:适用班级:答案:一.
选择题
1-5
ABCDA;
6-10
CABBC;
11-15ACCDB
二.
填空题
1、
=,=,=,>
2、
3、
2,2,2
4、
2V-V水
5、
减小,零
三、解
W=-p(V2-V1)
=
nR(T1-T2)
…………1分
=1×8.314×(300-600)
=
-2494.2J
…………0.5分
DU=
nCV,m
(T2-T1)
…………1分
=1×(30.00-8.314)×(600-300)
=
6506J
…………0.5分
DH=
nCp,m
(T2-T1)
…………1分
=1×30.00×(600-300)
=
9000J
…………0.5分
Qp=
DH
=9000J
…………1分
DS
=
nCp,m
ln(T2/T1)
…………1分
=1×30.00×ln(600/300)
=
20.79J·K-1·mol-1
…………0.5分
由
Smq(600K)=Smq(300K)+DS
…………1分
=(150.0+20.79)
=170.79J·K-1·mol-1
…………0.5分
DTS
=n(T2S2-T1S1)
…………1分
=1×(600×170.79-300×150.0)
=57474J
…………0.5分
DG=
DH-DTS
…………1分
=9000-57474
…………0.5分
=-48474J
…………0.5分
四、解:(1)
nA=100/32=3.125mol,n乙=100/46=2.17mol,……………1分
x乙=
n乙
/(
n甲+
n乙)=
2.17/(3.125+2.17)=
0.41
……………1分
(2)理想液态混合物,使用拉乌尔定律:…………1分
P甲=
p甲*×x甲=11826×(1-0.41)=
6977Pa;
…………1分
p乙=
p乙*×x乙=5933×0.41=2433Pa…
………1分
p总=p甲+
p乙=6977Pa+2433kPa=9410Pa
…………1分
(3)根据分压定律,可求出气相中甲醇的物质的量分数
y甲=p甲/p总=6977/9410=0.7414
…………2分
五、解
(1)
负极(阳极):Cu
-
2e
-→Cu2+
…………1分
正极(阴极):2AgAc+
2e
-→2Ag+2Ac-
…………1分
电池反应:Cu
+
2AgAc→2Ag+2Ac-)+Cu2+
…………1分
(2)ΔrGmy
=
-zFE1y
=
-2×96500×0.372
=
-71.796
kJ·mol-1
若F=96485
则为-71.785kJ·mol-1
…………2分
由于温度系数为常数,
…………1分
ΔrSmy
=
zF
=2×96500×=38.6
J·K-1·mol-1…………1分
ΔrHmy=ΔrGmy+TΔrSmy=-60.29
kJ·mol-1
…………1分
Qr,m=
TΔrSmy=298×38.6=11.502
kJ·mol-1
…………1分
六、(10分)
解:(1)
…………1分
…………1分
…………1分
…………1分
(2)
t=0
1mol
0
mol
0
mol
15mol
t
(1-x)
mol
x
mol
x
mol
15mol
总物质的量
(16+x)
mol
…………1分
…………2分
…………1分
…………1分
…………1分
七、解:解:根据Arrhenius公式
…………3分
…………2分
根据k的单位,该反应为一级反应
…………1分
…………2分
八、解:(1)步冷曲线如图:每条步冷曲线1分,共5分
(2)w(Pb)=
0.60
的熔融物冷却到约560
°C时析出固体As,
…………1分
冷却曲线发生转折,液相组成由h向e
移动,当冷却到约288
°C时,As,Pb以低共熔物比例同时析出,系统三相共存,冷却曲线水平,
…………2分
溶液干涸后,系统温度继续下降;
…………1分
(3)设系统组成为x,根据杠杆规则,
…………3分
W=
0.4,系统点O点w(Pb)=
0.40
…………1分
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