物理化学练习题-1-8

课程名称：_物理化学（一） __学生姓名：___________________ 学号：___________________专业：___________________ 年级/班级：__________________课程性质：公共必修、公共选修、专业必修或专业选修一、选择：（下面每道题目均为单项选择题，请把正确的答案序号填在括号内。

每题2分，共20分。

）1.在25ºC，常压下，以下哪个过程的焓变从数值上等于反应SO3（g，101.3kPa）+H2O（l，101.3kPa）=H2SO4（aq，x=0.1，101.3kPa）的∆r H m(298.15K)？( )A．将1mol SO3(g)通入10mol水中；B．将1mol SO3(g)通入大量x=0.1的H2SO4水溶液中；C．将1mol SO3(g)和1mol水通入一定量的x=0.1的H2SO4水溶液中；D．将1mol SO3(g)和1mol水通入大量的x=0.1的H2SO4水溶液中。

2.理想气体绝热可逆膨胀过程中（）A.Q> 0B. ∆H<0C. ∆S>0D. ∆U=03.某化学反应在300K、p 下于烧杯中进行，放热60kJ⋅mol-1，若在相同条件下安排在可逆电池中进行，吸热6kJ⋅mol-1，则该反应在300K的∆r G m 为（）？A．66kJ⋅mol-1 B. 54kJ⋅mol-1 C. -66kJ⋅mol-1 D. -54kJ⋅mol-14.已知373K时液体A的饱和蒸气压为105Pa，液体B的饱和蒸气压为0.5×105Pa。

设A、B能够形成理想溶液，则当A在溶液中摩尔分数为0.5时，在气相中A的摩尔分数为（）A. 1B. 1/2C. 2/3D. 1/35.分解反应A（s）=B（g）+2C（g），此反应的平衡常数K p与分解压p之间的关系为（）A.K p=4p3B. K p=4p3/27C. K p=p3/27D. K p=p26.在描述恒沸混合物时，下列说法错误的是：（）A.恒沸混合物类似于化合物，有确定的组成。

B.恒沸点的条件自由度f *=0。

C.平衡时气相和液相的组成相同。

D.恒沸点随环境压力的变化而变化。

7.恒温下，反应2NO2（g）= N2O4（g）达到平衡后，向系统中加入惰性气体，同时保持体系总压不变时，则（ B ）A.平衡向正反应方向移动；B.平衡向逆反应反向移动；C.平衡不会移动；D.条件不充分，无法判断8.在恒温密闭的容器中有A、B两杯稀盐水溶液，盐的浓度分别为c A和c B（c A>c B），放置足够长的时间后（）A.A杯中盐的浓度降低，B杯中盐的浓度增大；B.A杯中液体量减少，B杯中液体量增加；C.A杯中盐的浓度增大，B杯中盐的浓度降低；D.A，B两杯中盐的浓度都不会变化9.相图上，当物系点处于哪一个点时体系中只有一个相：（c ）A.恒沸点；B. 熔点；C. 临界点；D. 低共熔点10.在温度T，压力p时，理想气体反应C2H6（g）=H2（g）+C2H4（g）的平衡常数K c/K y的比值为（）A. RTB. 1/RTC. RT /pD. p /RT 二、 填空：（每空2分，共20分）1. 已知NaHCO 3(s)的热分解反应为2NaHCO 3(s)→Na 2CO 3(s)+CO 2(g)+H 2O(g)，今将一定量的NaHCO 3(s)放在抽空的密闭容器内，当反应建立平衡时系统的自由度数f = 。

2. 在一定的温度和压力下某物质的气液两相达到平衡，则两相的化学势µB (l )和µB (g) ，若维持压力一定，升高温度，则 相将转变为 相。

3. 在一定温度、压力下，由A -B 两组分组成的均相体系中，当体系的组成改变时，若V A,i 增大，则V B,i将 。

4. 由液体A 和液体B 构成的溶液中，在298K ，x A =0.497时，液面上蒸气A 的平衡分压仅为纯A 的饱和蒸汽压的43.3%，若以纯A 为参考态，溶液中A 的活度和活度系数分别为 和 。

5. 向挥发性溶剂中加入少量不挥发溶质，则溶液的蒸气压比纯溶剂的饱和蒸气压 ，沸点 ，凝固点 。

三、 简答：（每题5分，共20分） 1.什么是水的三相点？什么是水的冰点？二者有什么不同？温度不同，压力不同，自由度不同（三相点f=0;冰点f=1） 2.写出关闭体系热力学四个基本方程，并说明此方程适用的范围。

封闭体系，除了体积功无其他功，不存在化学变化和相变。

3.推导克-克方程时做了哪些近似处理？ 相对气相体积可以忽略凝聚相体积 把气体看成理想气体 4.已知乙酸乙酯（A ）和乙醇（B ）在压力一定时的气液平衡相图如下所示，试说明能否用精馏的办法把质量比为1:1混合的乙酸乙酯和乙醇完全分离？若将W B =0.5的乙酸乙酯与乙醇的混合溶液在精馏塔内充分精馏，则塔顶得到什么成分的物质？酯 乙醇w B⎢ ⎢ ⎢ ⎢0.2 0.4 0.6 0.8T /K350 - 346 - 342 - 338 -四、1mol过冷水在-10ºC、101325Pa下结冰，凝结过程放热312.3J⋅g-1，-10ºC时过冷水和冰的饱和蒸气压分别为285.7Pa与260.0Pa，计算∆U、∆H、∆F、∆S和∆G，说明计算过程的合理近似。

（本题8分）五、333K时苯胺（A）和水（B）的蒸气压分别为0.760kPa和19.9kPa，在此温度下苯胺和水部分互溶形成两相，苯胺在两相中的摩尔分数分别为0.732（苯胺层中）和0.088（水层中）。

试求：（1）苯胺和水的亨利系数。

假设每一相中溶剂服从拉乌尔定律，溶质服从亨利定律；（2）水层中苯胺和水的活度及活度因子。

先以惯例I（拉乌尔定律）为参考态，后以惯例II（亨利定律）为参考态，分别计算之。

（本题10分）六、Zn（A）与Mg（B）形成的二组分固液平衡相图具有两个低共熔点，一个含Mg的质量分数为0.032，温度为641K，另一个含Mg的质量分数为0.49，温度为620K，在体系的熔点曲线上有一个最高点，含Mg的质量分数为0.157，温度为863K。

已知Zn（s）的熔点为692K，Mg（s）的熔点为924K。

（1）画出Zn（A）与Mg（B）形成的两组分相图（T-x）。

并在相图中标明各个相区的相态和条件自由度f *（p为常数）。

（6分）（2）画出含Mg的质量分数分别为80%和30%的熔化物从973K至573K的步冷曲线，并指明降温过程中的相变情况。

（6分）（本题12分）七、 将NH 4Cl(s)加热至700K ，其解离气体总压为6.080⨯105Pa ，加热至723K 时解离总压为1.1146⨯106Pa ，计算解离反应NH 4Cl(s) = NH 3(g) + HCl(g)（1） 在723K 时的K Ө和∆r G m 为多少？（2） 假设∆r H m 与温度无关，求反应的∆r H m 和∆r S m 。

（本题10分）课程名称：____________________学生姓名：___________________ 学 号：___________________ 专 业：___________________ 年级/班级：__________________ 课程性质：公共必修、公共选修、专业必修或专业选修请将答案填写在答题纸上！一、 判断正误。

（请在括号内对以下命题的正误进行判断，并填入“√”或者“×”。

每题1分，共10分。

） 1. 绝热过程的Q =0，则0QST∆==，因而必定为恒熵过程。

（ ） 2. 常压下-5℃的水结冰，该过程的∆S<0，∆G<0。

（ ） 3. 实际气体发生状态变化时，用f 1，f 2表示始终态的逸度，则等温变化过程的21lnf A nRT f ∆=。

（ ）4. 如果两种液体混合时没有热效应，则它们必能组成理想溶液。

（ ）5. 理想气体参加的化学反应，如果反应的∆ν相同，则K p =K c 。

（ ）6. 恒沸混合物是有一定组成的混合物而不是化合物，两组分溶液到达恒沸点时，其自由度数为1。

（ ）7. 根据等温方程式r mr m ln a G G RT Q θ∆=∆+，当选择不同的参考态时，r m θ∆G 和Q a 均改变，r m∆G 也会随之改变。

（ ）8. 二元溶液中，如果溶剂在全部浓度范围内溶剂服从拉乌尔定律，则溶质必在全部浓度范围内服从亨利定律。

（ ）9. 对于两个组分形成的完全互溶双液体系，都可以通过精馏的方法把它们完全分离。

（ ）10. 反应C(s)+H 2O(g)=CO(g)+H 2(g)的∆H>0, 在623K 时达到平衡，此时若增加碳的数量，则平衡向右移动。

( )二、 填空。

（每空2分，共20分） 1. 某理想气体从同一始态出发，分别经（1）等温可逆膨胀，（2）绝热可逆膨胀，（3）绝热不可逆膨胀，均使体积增加一倍，则该气体对外做功最大的是 过程，末态温度最低的是 过程。

2.指出下列各过程中体系的∆U 、∆H 、∆S 、∆A 、∆G 何者为零： 1) 实际气体的节流膨胀过程： ；2) H 2O (l )在100℃, p 下蒸发为同温同压的水蒸汽： ； 3) 理想气体进行卡诺循环： ；4) N 2和Ar 混合气体的绝热可逆压缩过程： 。

3. 由MgCO 3(s)，MgO(s)，BaCO 3(s)，BaO(s)以及CO 2(g)组成的平衡体系，其独立组分数为 。

4.FeCl 3和水能形成四种具有相合熔点的水合物FeCl 3·6H 2O(s)，2FeCl 3·7H 2O(s)，2FeCl 3·5H 2O(s)，FeCl 3·2H 2O(s)。

恒压下体系最多能有 相平衡共存，在水和FeCl 3的固液平衡相图中有 个低共熔点。

5. 298K 时，CuSO 4·3H 2O(s)=CuSO 4+3H 2O(g)的K =10-6, 则该温度下体系达到平衡时水蒸气分压为 Pa 。

三、 单项选择。

（每题2分，共20分）1．在下列过程中，恒压下升高温度时，G ∆增加的是（ ）A. (g)CO CaO(s)(s)CaCO 23+→B. Cl(s)NH HCl(g)(g)NH 43→+C. NaCl(s)溶于水D.(g)O 2与(g)N 2混合2．热力学基本方程d d d G S T V p =-+适用于下述过程中的（ ）A ． 氢气和氧气在绝热密闭的钢瓶中燃烧生成水。

B ． 298K 、θp 下液体水蒸发为同温同压下的水蒸气。

C ． 一定温度下，若干小水珠凝结成大水滴。

D ． 理想气体真空膨胀过程。

3．热力学第三定律的普朗克说法是（ ）A ． 在0K 时任何完美晶体的熵都等于一个定值。