《物理化学》第一学期自测题(A)

《物理化学》第一学期自测题（A）

一、填空题（本大题共7小题，共20分）

1．（3分）理想溶液中溶质和溶剂都遵守 拉乌尔 定律，它的数学表达式为 PB=PB*xB 。

2．（2分）自发过程共同的特征是 不可逆 。热力学第二定律亦可归纳为：孤立系统中所发生的任意过程总是向着 熵 增大的方向进行。 3．（5分）卡诺循环的四个过程为： 等温可逆膨胀 、 绝热可逆膨胀 、 等温可逆压缩、绝热可逆压缩 。卡诺热机的效率可表示为： η=(T高－T低) /T高 。

14．(2分)在温度为2000 K时，理想气体反应CO(g)O2(g)CO2(g)的

2rG45817Jmol，则该反应的平衡常数Kp 6.36×10 (kPa)。 5．（4分）标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfG○m的定义为： 标压下,由稳定单质生成1mol某化合物的吉布斯自由能变化值 ；根据此定义，对任意反应由 ΔfG○m计算Δ

rGm的公式可表示为

○

$m-1-3

12 ΔrG○m=ΣνBΔfG○m，B 。

6．（2分）对于任何宏观物质，其焓H一定 ＞ 内能U (填上 ＞、＜、＝) ，因为 H=U+pV 。

7．（2分）一般有机物可以用水蒸气蒸镏法提纯，当有机物的 __ 饱和蒸汽压 _______和 __摩尔质量 _ _ _ 越大时，提纯一定质量有机物需用的水蒸气量越少，燃料越省。

二、选择题（单选题，本大题共11小题，共22分）

1．在 100℃ 和 25℃ 之间工作的热机，其最大效率为……… ( D )

(A) 100 % (B) 75 % (C) 25 % (D) 20 %

2．在热力学过程中，因为不能违背熵增原理，所以系统的熵值永远不会减小，上述说法中……（ B ）

A． 原理正确，结论正确； B．原理正确，结论错误； C．原理错误，结论正确； D．原理错误，结论错误

3．在定温定压下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是……（ C ）。

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A．ΔrG○m B．KP C．ΔrGm D．ΔrHm 4．下图为某一反应的lnK0与1/T的关系图，从图中可知该反应的……（ B ）。 A．ΔH＞0 B．ΔH＜0 C．ΔH＝0 D．无法判断 5．物质的偏摩尔量是……（ D ）

A．一摩尔物质对该性质的贡献 B．等温等压过程的化学势 C．物质的化学势 D．强度性质

6．一内燃机列车在我国的铁路上行驶，在下列情况下热机效率最低的是……（ D ） A．北方的冬天 B．北方的夏天 C．南方的冬天 D．南方的夏天 7．已知下列对峙反应的平衡常数：

H2（g）+ S（s）==H2S（g） K1 ；S（s）+ O2（g）==SO2（g） K2 ； 则反应H2（g）+ SO2（g）== O2（g）+ H2S（g）的平衡常数为……（ C ）。 A．K1 + K2 B．K1·K2 C．K1 / K2 D．K2/ K1 8．任何一个化学反应，影响平衡常数数值的因素是……（ D ）。 A．反应物的浓度 B．催化剂 C．产物的浓度 D．温度

9．对峙反应：PCl5（g）==PCl3（g） + Cl2（g），在473K达到平衡时，PCl5有48.5%分解，在573K达到平衡时，有97%分解，则此反应为……（ B ）。 A．放热反应 B．吸热反应

C．既不放热又不吸热 D．这二温度下的平衡常数相等

10．在298K和标准压力下，对峙反应A2（g）+2B2（g）==2AB2（g）的ΔH为200 kJ/mol，下列可使平衡向右（正向）移动采用的方法为……（ B ）。 A．降低温度 B．增大压力 C．降低压力 D．加入惰性物质 11．在恒温恒压下不作非体积功的情况下，下列哪个过程肯定能自发进行？……( C )

A． ΔH > 0，ΔS > 0 B． ΔH > 0，ΔS < 0 C． ΔH < 0，ΔS > 0 D． ΔH < 0，ΔS < 0

三、是非题（正确打√，错误打×，本大题共8小题，共16分）

1．液态水的标准生成焓也就是同温下的氢气的标准燃烧热。（√ ） 2．结晶过程为放热过程。（√ ）

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3．一个体系的组分数可以因考虑问题的角度而不同。（× ） 4．物质的偏摩尔量是强度性质。(√ )

5．化学平衡的化学势判据是νBμB= 0；其适用条件是：只作体积功的封闭体系，

B恒温、恒压条件下或恒温、恒容条件下的化学平衡体系（ √ ）。 6．稀溶液的沸点一定比纯溶剂的沸点高。 （× ）

7．平衡常数改变了，平衡一定移动。但是平衡移动了，平衡常数不一定改变。（√ ） 8．二组分理想液态混合物的总蒸气压，一定介于二纯组分的饱和蒸气压之间。（√ ）

四、简答与证明题（本大题共3小题，共16分）

1．（4分）结晶过程是自发过程，所以一定为放热过程。此说法是否正确？说明理由。

答：（正确）在结晶进行过程中，一定是自发的，所以G0。 又因为结晶过程是一个混乱度减小的过程，所以S0，

根据公式GHTS，H必是为负值，所以，结晶过程为放热过程。

2．(5分)对峙反应 2A(g)→2B(g)＋C(g)，请写了该反应的标准平衡常数Kp○表达式和Kp表达式，并写出两者之间的关系式。

答：Kp○=（pB/p○）2（pC/p○）/（pA/p○）2 Kp=（pB）2（pC）/（pA）2 (2分) Kp○=（pB/p○）2（pC/p○）/（pA/p○）2= Kp / p○

3．（7分）右图是由A、B二种物质的二组分体系的等压相图：

①试写出2、4相区的相态及自由度f 。

②在图中标出最低恒沸点F，若将恒沸混合物降温，先析出何种固体？并写出最大析出量的计算公式。

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答： 2是气-液二相平衡区，f =1；（1分）

4是A（s）和溶液二相平衡区，f =1；（1分）

标出F点得（1分） ；将恒沸混合物降温，先析出的是A固体。（2分） 根据杠杆规则：WA×40=W溶液×30 （3分）

五、计算题（本大题共3小题，共26分）

1．（8分）已知298K时，CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+ H2（g）反应的 ΔrG○m =－28.518(kJ/mol)；ΔrH○m =－41.167962 (kJ/mol)。 ① 求298K时的标准平衡常数。

② 假设不受温度的影响，求700K时反应的标准平衡常数和ΔrG○m。

○4

（1分）——）解：根据ΔrGm=－RTlnK→K=9.98×10 （3分）

○

○

○

○

再根据ln K（T2）－ln K（T1）=ΔrH○m /R（1/T1－1/T2） （1分） ①ΔrG○m=－RTlnK

○

lnK= —ΔrG○m/RT K=9.98×10

②ln K（T2）－ln K（T1）=ΔrH○m /R（1/T1－1/T2） ln K（T2）=ΔrHm /R（1/T1－1/T2）+ ln K（T1） =－41.167962 /8.314(1/298-1/700)—ΔrG○m/RT =2.569×10—ΔrG○m/RT ΔrG○m=

2．（10分）10g He(可视为理想气体)在400 K时压力为5p ,今在等温、恒定外压10p



3

○

○

○

○

○

○

4

下进行压缩。试计算此过程的Q，W及气体物质的U；H；S；F和G。

已知He的摩尔质量为4.00 g·mol－1。

解： 等温过程 ΔU = ΔH = 0 (2分)

Q = W = p2(V2－V1) = nRT(1－p2/p1) = － 8.31 kJ (2分) ΔS = nRln(p1/p2) = 14.4 J·K－1 (2分)

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ΔF = ΔG = nRTln(p2/p1) = 5.76 kJ (4分)

3．（8分）在p=101.3 kPa，85ºC时，由甲苯(A)及苯(B)组成的二组分液态混合物沸腾（视为理想液态混合物）。试计算该理想液态混合物在101.3 kPa及85ºC沸腾的液相组成及气相组成。

已知85ºC时纯甲苯和纯苯的饱和蒸气压分别为46.00 kPa和116.9 kPa。

解：总蒸气压为：ppAxApBxBpA(pBpA)xB ppA液相组成： xB0.780 （5分） pBpA xA1xB0.22 0 (1分)

 气相组成：yBpB/ppBxB/p116.90.780/101.30.900 (3分)

yA0.100 (1分)

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