《物理化学C》本科期末考试试卷(B卷)
课程代码 | 1 | 1 | 1 | 9 | 9 | 0 | 0 | 7 | 0 | 命题单位 | 材料科学与工程学院:物理化学教研室 |
一、单项选择题(每题2分,共30分。答案必须写在答卷纸上,否则不给分。)
1、热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于 ( D )
(A) 单纯状态变化 (B) 相变化
(C) 化学变化 (D) 静止的、无外力场存在的封闭物系
2、理想气体绝热向真空膨胀,则 ( B )
(A) dS=0,dW=0 (B) dH=0,dU=0 (C) dG=0,dH=0 (D) dU =0,dG=0
3、下述说法何者正确:( C )
(A)水的生成焓即是氧气的燃烧焓 (B)水蒸汽的生成焓即是氧气的燃烧焓
(C)水的生成焓即是氢气的燃烧焓 (D)水蒸汽的生成焓即是氢气的燃烧焓
4、在绝热条件下,迅速推动活塞压缩气筒内空气,此过程的熵变 ( A )
(A) 大于零 (B) 小于零 (C) 等于零 (D) 无法确定
5、在 298K和一定压力下,两瓶含萘的苯溶液,第一瓶为 2dm3 (溶有 0.5mol 萘),第二瓶为1dm3 (溶有0.25mol 萘),若以μ1 和μ2 分别表示两瓶中萘的化学势,则有 ( D )
(A) μ1 = 10 μ2 (B) μ1 = 2μ2 (C) μ1 = 1/2μ2 (D) μ1 = μ2
6、涉及溶液性质的下列说法中正确的是 ( C )
(A) 理想溶液中各组分的蒸气一定是理想气体
(B) 溶质服从亨利定律的溶液一定是极稀溶液
(C) 溶剂服从拉乌尔定律, 其蒸气不一定是理想气体
(D) 溶剂中只有加入不挥发溶质其蒸气压才下降
7、对于稀溶液中的溶质蒸汽压,下列各式何者不正确? ( D )(与6题考点雷同,换一题)
(A) pB=kx.xB (B) pB=km.mB
(C) pB=kc.cB (D) pB=kn.nB
8、在298K时,某化学反应的标准Gibbs自由能变化(删去)的变化值,则反应对应的标准平衡常数将( D )
A. = 0 B.<0 C. 0<<1 D. >1
9、某放热反应在 T=800K,压力 P下进行,达平衡后产物的百分含量是 50%,若反应在 T=200K,压力 p 下进行,平衡时产物的百分含量将:( A ) (8、9题保留一题)
(A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能确定
10、在 410 K,Ag2O(s)部分分解成 Ag(s)和 O2 (g), 此平衡体系的自由度为( A ) (最好给出分解反应时,要求给出组分数和自由度)
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) -1
11、A、B两液体能形成完全互溶混合物体系,若在一定压力下在T-X图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生 ( B )
(A) 正偏差 (B)负偏差 (C) 无偏差 (D)无规则
12、德拜-休克尔为了推导出“极限定律”,作了一些基本假定。下列假定不在他们的假定之列的是 ( A)(最好换一题,对C的学生常对条件容易糊涂)
(A) 溶液中导电的是离子而不是分子
(B) 任何浓度的强电解质都是完全电离的
(C) 离子之间以静电力相互作用, 其间的吸引能大于它们的热运动能
(D) 在稀溶液中离子是刚性的圆球形点电荷, 不极化
13、电池在恒温、恒压下可逆放电时,与环境交换的热Q等于(C)。
A. 零 B. ΔH C. TΔS D. -ZFE
14、已知某反应的半衰期与反应物的起始浓度无关,则该反应为( B )
A. 零级 B.一级 C.二级 D. 三级
15、质量作用定律适用于 ( D )
(A) 对峙反应 (B) 平行反应 (C) 连串反应 (D) 基元反应
二、判断题(正确打“√”,错误打“×”。每题1分,共10分。答案必须写在答卷纸上,否则不给分。)
1、凡是体系的温度升高时,就一定吸热,而温度不变时,则体系既不吸热,也不放热。( )
2、标准状态下,反应:CH3OH(g)+3/2O2 (g)=CO2(g)+2H2O(g) =-393kJ·mol-1,此值就是甲醇的燃烧热。( )
3、热力学第三定律的普朗克说法是:纯物质完美晶体在0 K时的熵值为零。( )
4、对于理想气体的自由膨胀,由于是等温过程,故dU=0,又因为其外压等于零,故PdV=0,根据dU=TdS–PdV,因此TdS =0,即该过程是等熵过程。( )
5、二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气分压。( )(有计算题第三题的存在,就最好换掉该题。)
6、处于相同T、P下的N2(g)和O2(g)皆为理想气体,则μN2=μO2( )(应规范,对氮有示范)(与选择题5考点雷同,最好换题)
7、定温下,对于一个已达平衡的化学反应,若改变压力或惰性组分可使平衡移动,则平衡常数也将发生变化。( )(在选择题中已有该考点)
8、原电池中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。( )
9、电解质溶液中各离子迁移数之和为1。( )
10、某化学反应的计量方程为2A+B=C,该反应为三级反应。( )
三、填空题(每空1分,共16分。答案必须写在答卷纸上,否则不给分。)
1、热力学系统必须同时实现 平衡、 平衡、 平衡和化学平衡,才达到热力学平衡。
2、 G作为系统变化方向及限度判据的条件是 、 及非体积功为零。
3、封闭系统热力学的四个基本方程式中dH= ,dG= 。
4、已知25℃时, m∞(NaAc) = 91.0×10-4 S m2 mol–1, m∞(HCl)=426.2×10-4 S m2 mol–1, m∞(NaCl)=126.5×10-4 S m2 mol–1,求25℃时 m∞(HAc)= S m2 mol–1。
5、电解池是将 能转化为 能的装置, 原电池是将 能转化为 能的装置。
6、A B 是一级,反应速率常数k=3.271×10-4 s-1, 则该反应的半衰期t1/2= 。(前已有该部分内容,同时客观题部分也不宜计算太多。)(有计算第四题,该题也不能要)
7、零级反应的三个特点是产物(或反应物)的浓度与时间t成 关系,速率系数k的单位,与反应速率的单位 ,半衰期与反应物的起始浓度成 关系。(不要老在一个知识点考,最后换题。)
选择题
1-5 D B C A D 6-10 C D D A A 11-15 B A C B D
判断题
(1)×, (2) ×, (3) √, (4) ×, (5) √, (6) ×, (7)×, (8) ×, (9) √, (10) ×.
填空题
1、热、力、相
2、等温、等压
3、dH = TdS+VdP dG = -SdT+VdP
4、390.7×10–4 S·m2·mol–1
5、电,化学, 化学, 电
6、2.12×104
7、线性,相同,正比
四、计算题(共44分)
1、(12分)1mol理想气体在400K时压力为5×106Pa。今在定温和外压恒定为1×106Pa的条件下膨胀至
平衡。计算此过程的、、、、、和。
解:理想气体恒温可逆变化 =0 =0 (3分)
(1分)
(2分)
由可得: (2分)
(2分)
由和可得: (3分)
2、(6分)分解反应在200℃时的标准平衡常数=0.312,计算200℃,200kPa下的离解度。
解:
1 0 0
平衡时 1-
平衡分压
3、(6分)在413K时,纯和纯的蒸汽压分别为125.24kPa和66.10kPa,假定两种液体形成某理想液态混合物,在101.33kPa和413K时沸腾,试求:
⑴ 沸腾时理想液态混合物的组成;
⑵ 沸腾时平衡蒸汽中的摩尔分率。
解:⑴设液相中的摩尔分率为 (3分)
由气体分压定律可知
由Raoult定律可得
⑵设液相中的摩尔分率为 (3分)
由于气体中组分的摩尔分率与压力分数相等,则有
4、(8分)某物质的分解反应是一级反应,当起始浓度为0.1时,经过反应50min,分解20%。计算:⑴ 反应的速率常数;
⑵ 反应的半衰期。
解:
⑴ 对一级反应 (4分)
⑵ (4分)
5、(12分)已知一定压力下某二元固—液体系的相图如下:
⑴ 指出图中Ⅰ—Ⅳ各相区的平衡相及自由度数;
⑵ 指出图中的三相线及其平衡相;
⑶ 说明图中QH线的物理意义。
解:
(1) (6分)
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | |
平衡相 | ) | |||
自由度 | 1 | 1 | 1 | 2 |
KHS:,,
(3)QH: B的凝固点降低曲线(或B的溶解度曲线)。 (3分)
注:对第一章应在概念题中有所体现,电化学部分应有简单计算题。