物理化学期末试卷.doc

1、1福建师范大学化学与材料学院20042005 学年度第一学期 2002 级化学教育专业物理化学试卷（A 卷）试卷类别：闭卷 考试时间：150 分钟班级 姓名 学号 题号 一 二 三 合计得分得 分 评 卷 人一、单项选择题 ( 每小题 2 分，共 10 题，共 20 分 )1. 2 分 (2333) 在密闭容器中，让 NH4Cl(s)分解达到平衡后，体系中的相数是： ( B )(A)1 (B)2 (C)3 (D) 42. 2 分 (0385) 当以 5 mol H2 气与 4 mol Cl2 气混合，最后生成 2 mol HCl 气。若以下式为基本单元，则反应进度 应是： ( ) H2(g)

2、+ Cl2(g) 2HCl(g) (A) 1 mol (B) 2 mol (C) 4 mol (D) 5 mol 3. 2 分 (1218) 在下列五个物理量中： (1) (V/nB)T,p (2) (B/nB)T,p cb cb(3) (H/nB)s,p, (4) (F/nB)T,p, cb cb(5) (G/nB)T,p, cb(A) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量；(1)、(3) 是化学势 (B) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量； (3)、(5) 是化学势 (C) (1)、(4)、(5) 是偏摩尔量； (2)、(3) 是化学势 (D) (1)、(2)、(4) 是偏摩尔量；(3)、

3、(5) 是化学势 上述结论正确的是 ( ) 24. 2 分 (2881) 理想气体反应 CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g)的 rG 与温度 T 的关系为：m$ rG =-21 660+52.92T，若要使反应的平衡常数 K1,则应控制的反应温度：( ) m$(A) 必须低于 409.3 (B) 必须高于 409.3 K (C) 必须低于 409.3 K (D) 必须等于 409.3 K 5. 2 分 (0805) 2 mol H2 和 2 mol Cl2 在绝热钢筒内反应生成 HCl 气体，起始时为常温常压。则：( )(A) rU = 0， rH = 0， rS 0 (B) rU

4、0 (C) rU = 0， rH 0， rS 0 (D) rU 0， rH 0， rS = 06. 2 分 (0696) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态 (B) 从 同一始态出发，不可能达到同一终态 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定7. 2 分 (1236) 下列过程均为等温等压过程，根据公式 dG = -SdT + Vdp 计算得 G = 0，此结论能用于下述何过程？ ( )(A) -5、p 、冰 -5、p 、水 (B) 等温、等压下，W f = 0 的化学反应 A +

5、B C + D (C) 等温、等压下食盐溶解于水 (D) 100、p 、水 100、p 、水气 8. 2 分 (1950) 当溶液中溶质浓度采用不同浓标时，下列说法中哪一个是正确的。 ( )（A）溶质的活度相同（B）溶质的活度系数相同（C）溶质的标准化学势相同（D）溶质的化学势相同9. 2 分 (0939) 在 300时，2 mol 某理想气体的吉布斯自由能 G 与赫姆霍兹自由能 F 的差值为：( ) (A) G-F=1.247 kJ (B) G-F=2.494 kJ (C) G-F=4.988 kJ (D) G-F=9.977 kJ 10. 2 分 (1223)3恒温下，单一组分的过冷液体的

6、化学势比其固体的化学势： ( ) (A) 高 (B) 低 (C) 相等 (D) 不可比较 得 分 评 卷 人二、填空题 (每小题 2 分，共 10 题，共 20 分)11. 2 分 (0652) 根据卡诺定律，可得到如下推论：“ 所有工作在同一高温热源与同一低温热源之间的可逆机，其热机效率均相等。 。 ”12. 2 分 (1883) 稀溶液中，当溶质用物质的量分数 xB 表示浓度时，其化学势的表达式为，其中第一项化学势 B*的物理意义是： 。13. 2 分 (0079) 10 mol 单原子理想气体，在恒外压 0.987p下由 400K，2p 等温膨胀至0.987p，物体对环境作功 kJ。14

7、. 2 分 (0943) 理想气体等温过程的 G。 （填 、 1 即 rG 0。 所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。 7. 2 分 (1236) 答 (D) 8. 2 分 (1950) 答 （D）9. 2 分 (0939) 答 (C) G-F=pV=nRT = 4.988 kJ 10. 2 分 (1223) 答 (A) 二、填空题 (每小题 2 分，共 10 题，共 20 分)11. 2 分 (0652)答 所有工作在同一高温热源与同一低温热源之间的可逆机，其热机效率均相等。 12. 2 分 (1883) 答 （1） BBln),(xRTp（2） 是在温度 T，压力 p，当 时，还能服

8、从亨利定律的那个假想状态的化B1x学势。13. 2 分 (0079) 答 16.85 kJ14. 2 分 (0943) 答 =15. 2 分 (0740) 答 0 ， nRln(V2/V1) 16. 2 分 (0481)答 rUm=-4816 kJmol-1 (1 分) rHm=-4826 kJmol-1 (1 分)17. 2 分 (1673) 答 U, H, CV, Cp 18. 2 分 (9102) 答 等温; 等压; 封闭体系不做其它功; 减少 619. 2 分 (2322) 答 没有 2103RSC1*f20. 2 分 (1464) 答 q = exp(-i/kT) gi三、计算题 (

9、 共 6 题 ，共 60 分 )21. 15 分 (0956)答 因该过程为绝热可逆过程，故 Q=0, S=0 (2 分)T2=T1exp(R/Cp,m)ln(p2/p1)=228.2 K (2 分)W=-U=nC V,m(T1-T2)=4.302 kJ (2 分)U= -4.302 kJ (1 分)H=nC p,m(T2-T1)= -7.171 kJ (2 分)S 环境 =0 (1 分)S iso=S+S 环境 =0 (1 分)F=U-nS m(T2-T1)=45.45 kJ (2 分)G=H -nSm(T2-T1)=42.58 kJ (2 分)22. 5 分 (1399)答 由基态到第一振

10、动激发态的能级间隔为 h，由 Boltzmann 分布定律 N1/N0 = 0.02/0.98 = exp(-1/kT)/exp(-0/kT) = exp -(1-0)/kT = exp (-h/kT) = exp(-c h/kT) (3 分) 1-c h/kT = ln(0.02/0.98) = -3.892 1则 T = 2060 K (2 分) 23. 10 分 (2061)答 (1) Tf =KfmB Tb=KbmB =KbTf/ Kf=0.52 Kkgmol-1(273.15-271.7) K/1.86 Kkgmol-1 =(0.520.7796)K=0.4054 K Tb=Tb*+

11、Tb=(373.15+0.4054) K=373.56 K (3 分) (2) 以 1 kg 水为基准 xB=nB/( nB+ n )=0.7796/(0.7796+55.55) = 0.01384 OH2p = p*(H2O)x 22= 3167 Pa(1-0.01384) = 3123.2 Pa (3 分) 7= (1 / VA,m) -RTlnx OH2= (-1/1.810-5 m3mol-1)(8.314 JK-1mol-1) (298.15 K)ln0.9862 = 1.9137106 Pa (4 分) 24. 10 分 (2351)答：（1） （1 分）2121,Cf（2） （1

12、 分）330（3） （压力已定） （1 分）（4） （1 分）,f（5） （2 分）（6）在常温下，无反应时，（2 分）5423,Cf在高温下，有反应存在时，（2 分）4041,SRf25. 10 分 (2962)答 (1) H2(g) + I2(g) 2HI(g) Kp = Kc = Kx (4 分) (2) H2(g) + I2(g) 2HI(g) t = 0 1 mol 3 mol 0 平衡(1) 1-(x/2)mol 3-(x/2)mol x mol 平衡(2) (3-x)mol (3-x)mol 2x mol Kp(1) = x2/1-(x/2)3-(x/2)； Kp(2) = (2x)2/(3-x)(3-x) (4 分) Kp(1) = Kp(2) 解得 x =3/2 mol Kp = 4 (2 分) 26. 10 分 (2971)答 (1) PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) 平衡时 1mol- = 1mol + Bn因为 = M(PCl5)p/(1mol +)RT (3 分) 解得 = 0.313 mol (2 分) rG = -RT lnK = -RT ln2/(1mol-2)(p/p) m$p$= 7.438 kJmol-1 (3 分) (2) = 0.4224 (2 分)