物理化学试卷

徐州工程学院试卷

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2012 — 2013 学年第 1 学期 课程名称 物理化学1 试卷类型 期末 A 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟

命 题 人 朱捷 2012年 12月 13 日 使用班级 11高分子 教研室主任 年 月 日 教学院长 年 月 日 姓 名 班 级 学 号

题号 总分 得分

一 30 二 10 三 24 四 36 总分 100 一、选择题（共15小题，每题 2分，共计 30分）

1、在一个绝热的真空窗口中灌满373 K和压力为101.325kPa的纯水，不留一点空隙，这时水的饱和蒸气压 ( ) (A) 等于零

(B) 大于101.325 kPa

(C) 小于101.325 kPa

(D) 等于101.325 kPa

2、在一个恒温、容积为2 dm3的真空容器中依次充入温度相同、始态为100 kPa、2 dm3的N2(g)和200 kPa、1 dm3的Ar(g)，形成理想气体混合物，则容器中的总压力为： ( ) (A) 100 kPa

(B) 150 kPa

(C) 200 kPa

(D) 300 kPa

( )

3、在一个绝热钢瓶中，发生一个放热的分子数增加的反应，那么 (A) Q = 0, W = 0, ?U = 0

(B) Q < 0, W > 0, ?U < 0 (D) Q > 0, W = 0, ?U > 0

(C) Q < 0, W = 0, ?U < 0

4、将1 mol 373 K、标准压力下的水分别经历：①等温、等压可逆蒸发；②真空蒸发，变成373K、标准压力下的水蒸气。这两种过程的功和热的关系为 ( ) (A) W1 < W2, Q1 < Q2 (C) W1 > W2, Q1 < Q2

(B) W1 < W2, Q1 > Q2 (D) W1 = W2, Q1 = Q2

( )

5、公式?H = Qp适用于下列哪个过程？ (A) 水在恒温恒压下的不可逆相变 (C) 理想气体绝热等外压膨胀

(B) Cu2+(aq) + 2e- ? Cu(s) (D) 理想气体等温可逆膨胀

6、在某一反应温度下，已知反应2NH3(g) ? 3H2(g) + N2(g)的标准平衡常数为K=0.25，则在相同的反应条件下，反应3/2H2(g) +1/2 N2(g) ?NH3(g)的标准平衡常数为 ( ) (A) 4

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(B) 2 \\\\\\\\ (C) 1 (D) 0.5

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7、在298 K时，A和B两种气体单独在某一溶剂中溶解，遵守Henry定律， Henry系数分别为kA和kB，且知kA>kB，则当A和B（平衡时）的压力相同时，在一定量的该溶剂中所溶解的A和B的量的关系为： (A) A的量大于B的量 (C) A的量等于B的量

( )

(B) A的量小于B的量 (D) A的量与B的量无法比较

8、在273 K、200 kPa时，H2O(l)的化学势为μ(H2O, l)，H2O(s)的化学势为μ(H2O, s)，两者的大小关系为： ( ) (A) μ(H2O, l) > μ(H2O, s) (C) μ(H2O, l) < μ(H2O, s)

(B) μ(H2O, l) = μ(H2O, s) (D) 无法比较

9、冬季建筑施工中，为了保证施工质量，常在浇注混凝土时另入少量盐类，其主要作用是：

(A) 增加混凝土的强度

(B) 防止建筑物被腐蚀

(C) 降低混凝土的固化温度 (D) 吸收混凝土中的水分

10、350K时，NH4HCO3(s)发生分解反应的计量方程为：NH4HCO3(s) ? NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)。设在两个容积都等于10 dm3的密闭容器A和B中分别加入纯的NH4HCO3(s) 1.0 kg和20.0 kg，保持温度不变，达到平衡后，下列说法正确的是 (A) 两容器压力相等

(B) A内压力大于B内压力 (D) 必须经实际测定方能判别

( )

(C) B内压力大于A内压力

11、在0 oC、1 atm条件下，水凝结为冰，系统的下列热力学量中一定为零的是 ( ) (A) ?U

(B) ?H

(C) ?S

(D) ?G

12、重结晶制盐的过程中，析出的NaCl固体的化学势比母液中NaCl的化学势( ) (A) 高 (B) 低

(C) 相等 (D) 不可比较

13、 某一固体在25 oC和大气压力下升华，这意味着： ( ) (A) 固体比液体密度大 (C) 固体比液体密度小

(B) 三相点的压力大于大气压力 (D) 三相点的压力小于大气压力

14、理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：( ) (A) ?S(体) > 0，?S(环) > 0 (C) ?S(体) > 0，?S(环) < 0

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(B) ?S(体) < 0，?S(环) < 0 (D) ?S(体) > 0，?S(环) = 0

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15、以下物理量为零的是： ( )

(A) 理想气体绝热可逆压缩过程的ΔS (B) 爆炸过程的ΔU

(C) 水的三相点的温度（以℃表示） (D) CaCO3在其分解温度时，分解反应的?rGm 二、填空题（共 5 小题，每题2分，共计 10 分）

1、 298 K时，1 mol理想气体等温可逆膨胀，压力从1000 kPa变到100 kPa，系统的Gibbs函数的变化值为_____________kJ。

2、 已知373 K时，液体A的饱和蒸气压为133.24 kPa，液体B的饱和蒸气压为66.62 kPa。设A和B形成理想液态混合物，当A在溶液中的摩尔分数为0.5时，在气相中A的摩尔分数等于____________

3、在大气压力下，FeCl3(s)与H2O(l)可以生成FeCl3·2H2O(s)、FeCl3·5H2O(s)、FeCl3·6H2O(s)和FeCl3·7H2O(s)四种固体水合物，则该平衡系统的组分数C=______________，能够平衡共存的最大相数P=________________。

4、温度为T的抽空容器中，发生下列分解反应：B3(s) == 3B(g) 达到平衡时总压力为60 kPa，则此反应的标准平衡常数为 。

5、理想气体300K下恒温膨胀，对外做功600J，仅为到达相同终态时所做最大功的1/5。该过程的熵变为__________ J·K-1，吉布斯函数的变化为__________kJ。

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三、简答题（共 3 小题，每题8分，共计 24 分）

1、农田中施肥太浓时植物会被烧死。盐碱地的农作物长势不良，甚至枯萎，试解释其原因。

2、工业上，制水煤气的反应方程式可表示为：

C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)

设反应在673 K下达到平衡，试讨论下列因素对平衡的影响：①增加碳的含量；②提高反应温度；③增加系统的总压力；④增加氮气分压。

3、Zn与盐酸反应，分别在敞口和密闭的容器中进行，哪一种情况放的热更多？为什么？

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四、计算题（共 4 小题，计36 分）

1、(10分)1 mol 单原子理想气体由200 K的始态A绝热可逆膨胀到100 K的中间态B，再由中间态B经恒容过程升温至200 K的末态。 (1) 在p-V图上将此过程表示出来

(2) 计算此过程的Q、W、?U、?H、?S和?G

2、(10分) 将373.15 K、50.6625 kPa、300 dm3的水蒸汽在101.325 kPa的恒外压下分两步恒温压缩到49 dm3，试计算此过程的W，Q，ΔU，ΔH，ΔS，ΔG。已知373.15 K时水的摩尔蒸发焓是40.668 kJ·mol-1。

T = 373.15 K p1 = 50.6625 kPa V1 = 300 dm3 n mol H2O(g) T = 373.15 K p2 = 101.325 kPa V2 n mol H2O(g)

T= 373.15 K p3 = p2 V3 = 49 dm3 ng mol H2O(g) nl mol H2O(l) pamb pamb

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3、(8分)液体A和B可以形成理想的液态混合物。在320 K时，将3 mol A和1 mol B混合形成液态混合物I，总蒸气压为5.33×104 Pa。再加入2 mol B形成理想液态混合物II，总蒸气压为6.13×104 Pa。试计算： (1) 纯液体A、B的饱和蒸气压

(2) 与理想液态混合物I达平衡的气相组成yB

(3) 在形成理想液态混合物I的过程中的ΔH, ΔU, ΔS和ΔG

4、(8分)在630 K时，反应2HgO(s) = 2Hg(g) + O2(g)的ΔrGm?=44.3 kJ·mol-1。试计算： (1) 反应的标准平衡常数；

(2) 在630 K时HgO(s)的分解压力；

(3) 若将HgO(s)投入630 K、O2(g)的压力为100 kPa的定体积容器中，在630K时达到平衡，求与HgO(s)呈平衡的气相中Hg(g)的分压力。

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