物理化学3-4章练习题.doc

第三章 多组分系统热力学
一．选择题:选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：
1.下面各个偏导式中,哪个是偏摩尔量( )
A. B. C. D.
2.下面各个偏导式中,哪个不是化学势( )
A. B. C. D.
3.理想液态混合物中任一组分B,其偏摩尔量和摩尔量的关系为( )
A. = B. C. = D. =
4.一定温度下,纯液体A 的饱和蒸汽压为,化学势为,凝固点为,当A中加入少量不挥发性溶质后,上述三个量,,,它们的关系为( )
A, < < <
B. > < <
C. < < >
D. > > >
5.一定温度和压力下的乙醇水溶液中,若使乙醇的偏摩尔体积的变化dV>0.此时水的偏摩尔体积的变化( )
A. >0 B.=0 C. <0 D.不能确定
6.对多组分体系中B物质的偏摩尔量=,下列叙述中不正确的是( )
A. 是无限大量体系中B物质每变化1 mol 时该体系容量性质X的变化量
B.X为容量性质, 也为容量性质
C. 不仅取决于T,p,而且取决于浓度
D.X=
7.将固体NaCl投放到水中, NaCl逐渐溶解,最后达到饱和.开始溶解时溶液中的NaCl的化学式为µ(a),饱和时溶液中NaCl的化学势为µ(b),固体NaCl的化学势为,则( )
A. µ(a)= µ(b)< µ(c) B. µ(a)= µ(b)> µ(c) C. µ(a)> µ(b)= µ(c) D. µ(a)<µ(b)= µ(c)
8.下列物理量中,( )既是偏摩尔量,又是化学势.
A. B. C. D.
９．理想液态混合物的通性是（　　　　　　）
A、 ΔV混合＝0 ΔH混合＝0 ΔS混合>0 ΔG混合<0
B、 ΔV混合＝0 ΔH混合＝0 ΔS混合>0 ΔG混合＝0
C、 ΔV混合> 0 ΔH混合> 0 ΔS混合>0 ΔG混合<0
D、 ΔV混合＝0 ΔH混合＝0 ΔS混合＝0 ΔG混合＝0
１０．7、298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的亨利系数分别为kA和kB，且kA>kB，则当A和B压力相同时，在该溶剂中溶解的量是 （　　　　）
A、 A的量大于B的量
B、 A的量小于B的量
C、 A的量等于B的量
D、 A的量和B的量无法比较
1１、313K时纯液体A的饱和蒸汽压是纯液体B的21倍，A和B能形成理想液态混合物。若气相中A和B的摩尔分数相等，则液相中A和B的摩尔分数之比xA:xB应为 (　　　　　)
A、 xA:xB＝1∶21　　　　　　　　　　　　　　　　　　B、 xA:xB＝21∶1
C、 xA:xB＝22∶21　　　　　　　　　　　　　　　　　　D、xA:xB＝1∶22
1２、氯仿(1)和丙酮(2)形成的非理想溶液，在温度T时测得其总蒸汽压为29397.6Pa，而蒸汽中丙酮的摩尔分数y1=0.818，而该温度时纯氯仿的蒸汽压为29570.9Pa，则在溶液中氯仿的活度α1为 (　　　　　　)
A、 0.183　　 　　　B、0.823　　　　　　　　C、 0.181　　　　　D、 0.813
1３、苯和甲苯能形成理想液态混合物。已知在293K时苯和甲苯的蒸汽压分别为9999.2Pa和2933.1Pa，则当混合物中苯的摩尔分数为0.4时混合物上方的蒸汽总压为 (　　　　)
A、 3999.9Pa　　　B、5172.9Pa　　　　C、7172.7Pa　　　　　　D、5759.5Pa
1４、在373K时纯己烷(A)与纯辛烷(B)的蒸汽压分别为 及 ,今将3mol己烷与4mol辛烷混合以形成理想液态混合物。指出下列结果中，哪项是不正确的。(　　　　)
A、

B、

C、

D、

１５、已知373K时液体A的饱和蒸汽压为133.32kPa，液体B的饱和蒸汽压为66.66kPa，若A和B能构成理想液态混合物，则当溶液中xA＝0.2时，呈平衡的气相中，A的摩尔分数yA为 (　　　　)
A、 1/2　　　　B、 1/3　　　　C、 2/3　　　D、 1/4

答案:DBADC　BDCＡＢ　　ＡＣＤＣＢ
二．计算题
1. 298K时，n摩尔NaCl溶于1000g水中，形成溶液体积V与n之间关系可表示如下：
V（cm3）=1001.38+16.625n+1.7738+0.1194n2，试计算1mol/kgNaCl溶液中H2O几NaCl的偏摩尔体积。
2. 有一氨水，氨的蒸汽分压为3600Pa，若293K时将压力为101325Pa的1mol氨气溶解到大量的上述氨水中，此过程的为多少？
3. 已知370K时，3%（质量分数）的乙醇（M=46g/mol）溶液的蒸汽总压为101.325kPa，纯水（M=18g/mol）的蒸汽压为91.29kPa。试计算该温度时对于乙醇摩尔分数为0.02的溶液，水和乙醇的蒸汽分压各位多少？（溶液浓度很低，溶剂服从Raoult定律，溶质服从Henry定律。）

第四章　化学平衡
一. 选择题:选择正确答案的编号，填在各题后的括号内：
1. PCl5的分解反应PCl5(g) == PCl3(g) + Cl2(g) 在473 K达到平衡时PCl5(g) 有48.5%分解，在573 K 达到平衡时，有97 %分解，则此反应是（ ）
Ａ.吸热反应； 　　　　　　　　　　　　Ｂ.放热反应；
Ｃ.反应的标准摩尔焓变为零的反应；　　Ｄ.在这两个温度下标准平衡常数相等的反应。
2.设有理想气体反应A(g)+B(g)==C(g)，在温度T，体积V的容器中，三个组分的分压分别为pA、pB、pC时达到平衡，如果在T、V恒定时，注入物质的量为nD的惰性组分，则平衡将（　　　）。
(A)向右移动　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(B)向左移动
( C )不移动 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (D)不能确定
3.设反应 aA(g ) == yY(g) + zZ(g),　在101.325 kPa、300 K下，A的转化率是600 K的2倍，而且在300 K下系统压力为101 325 Pa的转化率是2×101 325 Pa的2 倍，故可推断该反应 ( )
（A）标准平衡常数与温度，压力成反比
（B）是一个体积增加的吸热反应
（C）是一个体积增加的放热反应
(D)标准平衡常数与温度成正比，与压力成反比。
4. 将20克CaCO3（s）和60克的CaCO3（s）分别放入抽真空、同容积的A容器和B容器中，且与同一定温热源相接触，达到化学平衡时CaCO3（s）部分分解为CaO(s)和CO2(g),若忽略固体体积,则两容器中CaCO3（s）的分解量为( )
（A）A容器中的多 　　　　　　　　　　　　（B）B容器中的多
（C）一样多 　　　　　　　　　（D）不确定
5.理想气体反应N2O5（g）== N2O4（g）+1/2O2（g）的DrHy为41.84kJ×mol－1。要增加N2O4（g）的产率可以（ ）
（A）降低温度 　　　　　　　　　　　　　（B）提高温度
（C）提高压力 　　　　　　　　　　　　　（D）定温定容加入惰性气体
6. 已知反应2NH3===N2+3H2的标准平衡常数为0.25。同一条件下反应(1/2)N2+(3/2)H2 ====NH3的标准平衡常数为（　）。
(A) 4 (B)0.5 ( C)2 (D) 1
7.对于化学反应Ky与T的关系中，正确的是（　　)
(A) 若DrHy>0，T增加， Ky增加
(B) 若DrHy<0，T增加， Ky增加
(C) DrHy>0或DrHy<0 ，T变而 Ky不变
8.温度升高时，固体氧化物的分解压力（分解反应是吸热反应）：（ ）
（Ａ）降低；（Ｂ）增大；（Ｃ）恒定；（Ｄ）无法确定。
9.已知纯理想气体反应：
aA + bB == yY + zZ
已知åBnB ＞ 0，则对于该反应，等温等压下添加惰性组分，平衡将：（ ）。
（A）向左移动；（B）不移动；（C）向右移动（Ｄ）　不确定
10. 下列措施中肯定使理想气体反应的标准平衡常数改变的是（　）
(A)增加某种产物的浓度　(B)加入反应物 　( C)加入惰性气体
(D)改变反应温度　　(E)增加系统的压力
11、1000K时反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 的Kθ为1.39，则反应的Kc、Ky与Kθ的关系为
A、 1.39< Kc < Ky 　　　　　　　　　　　　　　　　　　B、 1.39 >Kc > Ky
C、 Kc < 1.39 < Ky 　　　　　　　　　　　　　　　　　　D、 1.39= Kc = Ky
1２、在回答温度及压力下，化学反应达平衡时，下列诸式中何者不一定成立？ (　　　)

A、

B、

C、

D、

１３.对于气相反应，当体系总压力 p 变化时， （ ）
(A) 对 K 无影响
(B) 对 Kr 无影响
(C) 对 K  无影响
(D) 对 K ，Kr，K 均无影响
1４. 理想气体反应 CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g), 若起始原料CO与H2的分子比为1:2,
平衡时CO的转化率为α,平衡常数为Kp,则 （ ）
(A) α与p有关 (B) H2的转化率是2α
(C) Kp=[ α(3-2α)2] / [ 4(1-α)2p2] (D) Kp与p2成反比
１５. 在一定温度下, (1) Km , (2) (¶G/¶ξ)T,p , (3) ΔrG , (4) Kf四个量中，不随化学反应体系压力及组成而改变的量是： （ ）
(A) (1)，(3) (B) (3)，(4)
(C) (2)，(4) (D) (2)，(3)
答案：　
1 答： A温度升高 平衡向右移动 吸热反应
2 答：　C 恒容 浓度不变 若恒压向左移动
３答：B温度高 A的转化率低 平衡正向移动 吸热，压力小 A的转化率高 平衡逆向移动 体积减小 标准平衡常数与压力/温度均成正比４　C 固体不算浓度变化５（B）吸热反应 升温D产率不变C只能增加产量6 C根下0.25分之一７．A 吸热反应 升高温度平衡正向移动８-１３. B CＤＡＡ　１４. (A) Kp=KxpΔ ν=α(3-2α)2/[4(1-α)3p2],定温下Kp为常数,故α与p有关。１５.Ｂ
二．计算题
1. 在288K将适量CO2引入某容器测得CO2压力为0.0259P0。若加入过量NH4COONH2。平衡后测得体系总压力为0.0639P0，求288K时反应：NH4COONH2(s)2NH3(g)+CO2(g)的K0。
2. Ag受到H2S的腐蚀而可能发生下面的反应：H2S(g)+2Ag2S(s)+H2(g)
今在298K，100KPa下，将Ag放在由等体积的H2和H2S组成的混合气中，试问：
（1） 是否可能发生腐蚀而生成Ag2S。
（2） 在混合气体中，H2S的百分数低于多少，才不致发生腐蚀。已知298K时，Ag2S和H2S的标准摩尔生成吉布斯函数分别为-4025KJ/mol和-32.93KJ/mol。
3. 已知298.15K时，CO(g)和CH3OH(g)分别为-110.525和-200.66KJ/mol。CO(g)，
H2(g),CH3OH(l)的标准摩尔生成熵Sm0(298.15K)分别为197.67,130.68及127J·mol-1·K-1。又知298.15K时，甲醇的饱和蒸汽压为16.59KPa，摩尔气化热△rHm0=38.0KJ/mol，蒸汽可视为理想气体。利用上述数据求298.15K时，反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的△rGm0及K0。
4. 已知下列数据
C(石墨) H2 N2 O2 CO(NH2)2
Sm0/(J·K-1·mol-1) 5.740 130.684 191.61 205.138 104.60
△cHm0/(KJ·mol-1) -393.509 -285.843 - - -634.3
△fGm0/(KJ·mol-1)：NH3(g) ,-16.45；CO2(g)，-394.359；H2O(g)，-228.572。试求298.15K时（1）CO(NH2)2(s)的△fGm0 （2）反应N2+2H2+C(石墨)+O2 CO(NH2)2(s) 的平衡常数。
5. 在373K下，反应：COCl2(g) CO(g)+Cl2(s)的Kp=8Х10-9, △=125.5J/K.计算：
（1）373K，总压为202.6KPa时COCl2的解离度。
（2）373K下上述反应△
（3）总压为202.6KPa时，COCl2的解离度为0.1%时的温度，设△=0
6. 在298K，101.325KPa时N2O4有18.64%离解，求在50.663KPa及298K时N2O4的解离度。
7. 含硫燃料燃烧产物中含SO2，放入大气成为一种大气污染物。SO2在大气中氧化成SO3，SO3和水蒸气结合形成酸雾，他严重破坏了自然环境。已知SO2和SO3的（298K）分别为-300.37KJ·mol-1和-370.42KJ·mol-1。
（1）计算298K时，SO2(g)+ O2(g)=SO3(g)的Kp。
（2）若每立方米大气中含有8molO2，2x10-4SO2和2x10-6molSO3时，上述反应能否发生？
8. 环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用：C6H12(l)=C5H9CH3(l)，异构化反应的平衡常数和温度有如下关系：lnK0=4.81-，试求298K时异构化反应的熵变。