物理化学A卷参考答案.doc

包头师范学院
2009-2010学年第 一 学期期末考试试题答案（ A 卷）
院系 化学学院 专业 化学、应用化学 级 2007 考试科目 物理化学
院系
任课教师签名： 谷中明、赵军 院系负责人签名：

题号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
分数

装 订 处

一、选择题：请将唯一正确答案的编号填入答卷中，本题共20题，每题2分，共40分。
评分人
分 数

1．热力学第一定律的数学表达式只能适用于（B）
（A） 孤立系统 （B） 封闭系统 （C） 敞开系统 （D） 任意系统
2．某理想气体的，则该气体为几原子分子气体（C）
（A）四原子 （B） 三原子 （C） 双原子 （D）单原子
3．实际气体的节流膨胀过程中，哪一组的描述是正确的（A）
（A） （B）
（C） （D）
4.对于理想气体，下列表达式不正确的是 （A）
（A） （B）
（C） （D）
5. 下列说法，哪一个正确（C）
（A）液态水的生成焓即是氧气的燃烧焓
（B）水蒸气的生成焓即是氧气的燃烧焓
（C）液态水的生成焓即是氢气的燃烧焓
（D）水蒸气的生成焓即是氢气的燃烧焓
6．在绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的
熵变（A）
（A） 大于零 （B） 等于零 （C） 小于零 （D）不能确定
7．有一个化学反应，在低温下可自发进行，随温度的升高，自发倾向降低，则该反应（D）
（A） ΔS > 0，ΔH > 0 （B） ΔS > 0，ΔH < 0
（C） ΔS < 0，ΔH > 0 （D） ΔS < 0，ΔH < 0
8．工作在100℃和25℃的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（A）
（A） 20% （B） 25% （C） 75% （D） 100%
9．液态水在100℃及101325Pa条件下汽化，则该过程（C）
（A）ΔH =0 （B）ΔS = 0 （C）ΔG= 0 （D）ΔU = 0
10．热力学基本方程dG = -SdT + Vdp，可适用于下列哪个过程（B）
（A） 298K、标准压力下，水气化成蒸汽
（B） 理想气体向真空膨胀
（C） 电解水制取氢气
（D） N2 + 3H2 → 2NH3未达到平衡
11．温度为273K，压力为10Í105Pa下液态水和固态水的化学势m (l)和m (s)之间的关系为（C）
（A）m (l) > m (s) （B）m (l) = m (s) （C）m (l) < m (s) （D）无确定关系
12．若要使CO2在水中的溶解度为最大，应选择的条件是（B）
（A）高温高压 （B）低温高压 （C） 低温低压 （D） 高温低压
13．二组分理想液态混合物的沸点论述正确的是（B）
（A） 沸点与溶液组成无关 （B） 沸点在两纯组分的沸点之间
（C） 小于任一纯组分的沸点 （D） 大于任一纯组分的沸点
14．盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，其主要原因是（D）
（A）天气太热（B）很少下雨（C）肥料不足 （D）水分从植物向土壤倒流
15．在相图上，当物系处于哪一个点时只有一个相（C）
（A） 恒沸点 （B） 熔点 （C） 临界点 （D） 低共熔点
16．在抽空密闭容器中加热NH4Cl，有一部分分解成NH3（g）和HCl（g），当物系建立平衡时，其组分数C、自由度f 和相数 F 是（A）
（A） C=1 f=1 F=2 （B） C=2 f=2 F=2
（C） C=1 f=2 F=1 （D） C=3 f=2 F=3
17．下列过程中能适用方程（克-克方程）的是（A）
（A）H2O(l)H2O(g) （B）C(石墨)C(金刚石)
（C）Hg2Cl2(s)2HgCl(g) （D）N2(g,T1,p1) N2(g,T2,p2)
18．在等温等压下，当反应的，该反应能否进行（C）
（A） 能正向自发进行 （B） 能逆向自发进行
（C） 不能判断 （D） 不能进下
19. 在某温度下，一密闭的刚性容器中的PCl5（g）达到分解平衡，若往此容器中充人N2（g）使体系压力增大2倍（此时体系仍可按理想气体处理），则PCl5（g）的离解度将（C）
（A） 增大 （B） 减小 （C） 不变 （D） 不定
20．在恒容条件下，在反应2NO2（g） N2O4（g）（正反应为放热反应）达到平衡后的体系中，提高温度则（B）
（A） 平衡向右移动 （B） 平衡向左移动
（C） 条件不充分，无法判断 （D） 平衡不移动
二、填空题：本题共10题，每题1分，共10分。
评分人
分 数

21. 从同一始态经不同的过程到达同一终态，则状态函数的变化量相等。
22．某化学反应在恒压、绝热和只做膨胀功的条件下进行，系统温度由T1升高到T2，则此过程的 等于 零。
23．在等温等压下发生的可逆相变A(l)A(g)，其 大于 零。
24．热力学第二定律的数学表达式为 。
25. 当溶剂中加入非挥发性溶质后，溶剂蒸气压下降，溶液的沸点Tb要比纯溶剂的沸点 高 。
26．在等温等压下，由A和B两种物质组成的均相系统中，若A的偏摩尔体积随浓度的改变而增大，则B的偏摩尔体积将 减少 。
27．在相平衡中，若各相中均有组分B，则组分B在各相中的化学势 相等 。
28. 理想液态混合物定温条件下的p ~xB ~yB相图，其显著特征是液相线为
直线 。
29．已知反应A==2B + C的标准平衡常数，反应M+1/2C==D的标准平衡常数为，则反应1/2A+M==D+B的标准平衡常数= 。
30．在温度为T时，将NH4HS(s)置于抽空的容器中，当反应
NH4HS(s)NH3(g) + H2S(g)达平衡时，测得总压力为p ，则反应的标准平衡常数K与总压的关系式为 。
三、判断题：正确选用“√”，错误选用“×”。本题共10题，每题1分，共10分。
评分人
分 数

31．可逆过程就是从状态1到状态2进行的速率无限缓慢的过程。（Í）
32．在101.325kPa下，1mol 100℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。若水蒸气可视为理想气体，由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。 （Í）
33．对任意一可逆循环过程其ΔS = 0，而不可逆循环过程则ΔS > 0。（Í）
34．四个热力学基本公式，适用于任意的变化过程如化学变化过程。（Í）
35. 对于理想液态混合物而言，亨利定律与拉乌尔定律是等效的。（√）
36. 蒸馏低浓度的乙醇溶液不能得到无水乙醇。（√）
37．二组分相图中恒沸点混合物的组成随外压力的不同而不同。（√）
38．在多相平衡系统中，杠杆规则适用于二组分系统的任何相区。（Í）
39．标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而与标准态的选择无关。（Í）
40．如果某一化学反应的，则该反应K随温度的升高而增大。（√）

四、相图分析：本题共1题，每题10分，共10分。
评分人
分 数

41、乙酸（A）与苯（B）的相图如下所示，已知低共熔温度为265K，低共熔混合物中含苯的质量分数为0.64。
（1）分析各区的所存在的相和条件自由度f*（4分）
（2）说明CE，DE，FEG三条线上平衡共存的相及自由度f*(3分)
（3）含苯为0.25和0.75的溶液自298K冷却至260K，画出冷却过程中的步冷曲线。（3分）

相区
存在的相
条件自由度f*
1（CED以上区域）
溶液l
2
2（CFE区域）
溶液l + A(S)
1
3（DEG区域）
溶液l + B(S)
1
4（FEG以下区域）
A(S) + B(S)
1
相线
存在的相
条件自由度f*
CE相线
溶液l + A(S)
1
DE相线
溶液l + B(S)
1
FEG相线
溶液l + A(S) + B(S)
0
五、计算题：本题共4题，共30分。
评分人
分 数

42．（8分）有2 mol理想气体从始态300K，20dm3，经等温可逆膨胀至50dm3，求该过程的Q，W,U,H和S。
43．（8分）在413K，纯C6H5Cl(l)和纯C6H5Br(l)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413时沸腾。试求：
（1）沸腾时理想液态混合物的组成；
（2）沸腾时液面上方蒸气的组成。
44、（8分）NH3（g）制备HNO3的一种工业方法，是将NH3（g）与空气的混合物通过高温下的金属Pt催化剂，主要反应为：
4NH3（g）+ 5O2（g）= 4NO（g）+ 6 H2O（g）
试计算1073K时的标准平衡常数。设反应的ΔrHmθ不随温度而改变，所需热力学数据见表。

NH3（g）
H2O（g）
NO（g）
O2（g）
ΔfHmθ(298K) / kJ·mol-1
-46.11
-241.818
90.25
0
ΔfGmθ(298K) / kJ·mol-1
-16.45
-228.572
86.55
0

45.（6分）已知298K时，CH4(g)，CO2(g)，H2O(l)的标准摩尔生成焓分别为-74.8kJ/mol，-393.5kJ/mol，-285.8kJ/mol。请计算298K时CH4(g)的标准燃烧焓。