物理化学上册试卷一答案
- 格式:doc
- 大小:87.06 KB
- 文档页数:3
一、选择填空题:(每小题3分)
1、在一个抽空的容器中放入过量的NH
4HCO
3
固体并通入少量NH
3
(g),加热时发生下述反应
并达到平衡: NH
4HCO
3
(s)→NH
3
(g)+CO
2
(g)+H
2
O(g)
该系统的独立组分数为 1 ,自由度数为 1 。
2、( C )理想气体自由膨胀是自发过程,因为
A、ΔU
S,V <0 B、ΔG
T,P
<0 C、ΔS隔离>0 D、ΔA
T,V
<0
3、在( D )的情况下,封闭系统的熵变可用式子ΔS=ΔH/T计算。
A、等温;
B、等温、等压;
C、等温、等压且W’=0;
D、等温、等压W’=0、可逆。
4、在恒温、恒压且非体积功W’=0 的条件下,才可使用ΔG≤0来判断一个过程是否可逆。
5、已知气相反应C
6H
6
(g)+3H
2
(g)==C
6
H
12
(g)373K时的Δ
r
H
m
=-192.43kJ.mol-1。当反应达平
衡时,可采用下列哪组条件,使平衡向右移动-------------------( C )A、升温与加压; B、升温与减压;
C、降温与加压;
D、降温与减压。
6、克—克方程可用于-------------------------------------------( A )
A、固—气及液—气两相平衡
B、固—液两相平衡
C、固—固两相平衡
D、固体晶形转变
7、已知298.15k时,反应2H
2(g)+O
2
(g)→2H
2
O(g)的K o(298.15k)=1.17×1080,△
H
m
o(298.15k)= -488KJ.mol-1,假设此反应的△Cp=0,则k o=1.29×1020时,所对应的反应温度为 998K 。
8、在指定温度下,若A、B两液体形成理想液体混合物,且纯A的饱和蒸气压P
A
*大于纯B
的饱和蒸气压P
B
*,则----------------------------------------( C )
A、y
A < x
A
B、 y
A
= x
A
C、 y
A
> x
A
D、无法确定
9、在一定的T、P下,若物质A在α相和β相中的化学势满足>,则A在两相间的迁移方向是从α相迁移到β相中;若A在两相中达到平衡,则 = 。
10、填写下列公式的应用条件:
① ΔA=Wˊ恒温、恒容且可逆情况下;
② dG= -SdT+Vdp 系统在可逆下;
③ ΔG=ΔH-TΔS 恒温下。
二、判断题:(对的划“√”,错的划“×”)8%
1、若一个化学反应的Δ
r H
m
o>0,则此反应在任何条件下进行时,都是吸热的。
(×)
2、公式ΔG=nRTlnP
2/P
1
适用于封闭系统、W’=0的理想气体等温过程。(×)
3、当理想气体的状态改变时,其内能一定改变。(×)
4、一个气相反应,只要反应温度不变,无论在高压或低压下进行,k o的值不会变化。
(√)
三、简要回答下列问题:16%
1、何谓系统的广度性质,并举出3个例子。
参考答案:具有加和性的系统热力学性质,称为系统的广度性质。如系统的焓、内能、体积等。
2、能否用市售的60º烈性酒精,经多次蒸馏后,得到无水乙醇?
参考答案:不行。因为市售的60º烈性酒精,乙醇含量低于共沸组成,经多次蒸馏后,达到共沸组成而得不到无水乙醇。
3、ΔG 〉0的过程是否一定不能进行?为什么?
参考答案:只有在恒温、恒压、非体积功为零的条件下,用ΔG 是否大于、等于或小于零来判断才有意义。所以,ΔG 〉0不能用于判断过程是否一定不能进行。 四、计算题:
1、2.00mol He(g)初态为298K 、5dm 3,现经过下列可逆变化:(1)等温压缩到体积为原来的1/2;(2)再等容冷却到初始的压力。求此过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 及ΔS 。已知平均C p,m (He,g)=20.8J.K -1.mol -1。 (10%)
答案:气体看成是理想气体,由于理想气体的焓和内能都只是温度的函数,则: (1)等温过程△H 1=0、△U 1=0,W 1=nRTlnV 1/V 2=2×8.314×298ln2=3434.6J
根据△U 1=W 1+Q 1, Q 1= - W 1= - 3434.6J (3分) (2)末态压力P 3=P 1=nRT 1/V 1=2×8.314×298/5×10-3=9.9×105N/m 2
V 3=2.5dm 3,则T 3=1/2T 1=149K ,等容过程W 2=0,⎰=∆3
22T T V dT C n U =-2×(20.8-8.314)×149
=3720.8J, ⎰=∆3
2
2T T P dT C n H =2×20.8×149=6198.4J, Q 2=△U 2, (4分)
因此,△H=△H 1+△H 2=6198.4J, △U=△U 1+△U 2=3720.8J, Q=Q 1+Q 2=- 3434.6J
W=W 1+W 2=3434.6J ,2ln 8.202ln 1
3⨯-==∆T T
nC S P =-28.8J/K (3分)
2、液态氯仿CHCl 3(l)在313k 和343k 的饱和蒸气压分别为48.8kpa 和135.8kpa 。 1、求CHCl 3(l)在此温度区间的平均摩尔蒸发焓;
2、若此温度区间内将其饱和蒸气压与温度的关系表示为如下形式(即克-克方程的形式): ln[p/(kpa)]= -A/T(k) +C
试求式中常数A 、C 之值,并由此写出克-克方程的具体形式。 (10%)
答案:(1)由克-克方程可知:)1
1(ln 1
212T T R H p p -∆-
= 即)313
13431(8.488.135ln -∆-=R H ,平均摩尔蒸发焓△H=30.45KJ/mol (5分)
(2)A=△H/R=3662.6, 代入ln48.8= -3662.6/313 +C
得C=15.6 (5分)
3、已知25℃甲酸甲酯(HCOOCH 3,l )的标准摩尔燃烧焓Δc H m º为-979.5 kJ·mol -1,甲酸(HCOOH,l )、甲醇(CH 3OH,l )、水(H 2O,l )及二氧化碳(CO 2,g )的标准摩尔生成焓Δf H m º
分别为-424.72 kJ·mol -1
,-238.66 kJ·mol -1,-285.83 kJ·mol -1及-393.509 kJ·mol -1。应用这些数据求25℃时下列反应的标准摩尔反应焓。HCOOH (l )+ CH 3OH (l )== HCOOCH 3(l )+ H 2O (10%)
答案:由甲酸甲酯(HCOOCH 3,l )的标准摩尔燃烧焓求甲酸甲酯(HCOOCH 3,l )的标准摩尔生成焓:HCOOCH 3(l )+ 2O 2(g)= 2H 2O(l)+ 2CO 2(g ) (6分) Δc H m º [HCOOCH3(l )]= -979.5 =2×(-285.83)+ 2×(-393.509)- Δf H m º [HCOOCH3(l )] Δf H m º [HCOOCH3(l )]=379.2 kJ·mol -1
因此,25℃时反应的标准摩尔反应焓=379.2-285.83+424.72+238.66=756.73 kJ·mol -1
(4分)