四川大学期末考试试题
(2010—2011学年第一学期)
课程代码:(Ⅰ)—1
课程名称:物理化学 任课教师:李泽荣、何玉萼 适用专业:化学、应化、材化专业 印数:200份 班级: 学号: 姓名: 成绩
2010级物理化学(上期)期末考试题 B卷 一、选择题(12分) 1.1mol 300K 100kPa的理想气体,恒温膨胀到体积为原来的5倍,过程的△G为___ J。 (A)4014 (B)-4014 (C) (D)- 2.A和B形成理想的液体混合物,50℃时纯A的饱和蒸气压为84kPa,纯B的饱和蒸气压为35kPa。50℃时与液相组成xA=的液体平衡的气相组成yA= 。 (A) (B) (C) (D) 3.水和盐B可以形成两种水合盐B·H2O和B·2H2O,恒压下与冰和盐水溶液平衡共存的固体水合盐为 。 (A)B·H2O (B)B·2H2O (C)B·H2O和B·2H2O (D)无法判定 Hdp??4.方程???m适用于以下哪个过程 。 dTT??Vm(A)NH4Cl(s) = NH3(g)+HCl(g) (B)NH4Cl(s)溶于水形成溶液 (C)H2O(s) = H2O(l) (D)H2和O2化合为水 -15.25℃下反应 CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) 的?rH?m=-·mol,为提高反应的平衡产率,应采取的措施为 。 (A)升高温度,增大压力 (B)降低温度,减少压力 (C)降低温度,增大压力 (D)升高温度,减少压力 6.化学反应 N2(g)+3H2(g) = 2NH3(g) 在恒温恒压下达平衡,三种物质的化学势满足 。 (A)?N2??H2??NH3 (B)?N2?3?H2?2?NH3?0 (C)?N2?3?H2?2?NH3 (D)2?NH3??N2?3?H2 注:1、试题字迹务必清晰,书写工整。 本卷3页,本页为第1页
2、题间不留空,一般应题卷分开 教务处试题编号: 3、务必用16K纸打印
二、填空题(20分) 1.液体水在100℃,P?下气化为水蒸气,此过程的: ΔU= 0,ΔH= 0,ΔS= 0,ΔG= 0(填“>”、“<”或“=”) 2.人体血浆可视为稀溶液,密度为103kg·m-3,凝固点为-℃,37℃时人体血浆的渗透压Π= kPa。(已知水的kf =·kg·mol-1) 3.100℃时xKCl=的水溶液上方蒸气压P=,以纯水为标准态,该溶液中水的活度a水= ,活度系数γ水= 。 4.PCl5(g)在真空容器中分解为PCl3(g)和Cl2(g)并达平衡,则体系的独立组分数C= ,自由度f = 。 5.液体A和B形成完全互溶的理想液体混合物,恒压下PA*>PB*,组成为xB,0的溶液蒸馏达气一液平衡,平衡液相组成xA,气相组成yA以及xB,0从大到小的顺序为 ,蒸馏分离气相最终得 ,液相得 。 6.25℃反应 Ag2O(s) = 2Ag(s)+O2(g) 的分解压为,25℃时Ag2O(s)的?fG?m为 kJ·mol-1。 三、(16分)1mol甲苯(l)在正常沸点可逆蒸发为蒸气,设蒸气可视为理想气体,求过程的Q、W、△U、△H、△S体、△S环、△G和△F。已知正常沸点处△vapHm(甲苯,l)=·mol-1。 四、(12分)设两理想液体混合物①和②; 时混合物①中含1molA和3molB,蒸气压为; 混合物②中含2molA和2molB,蒸气压为; 求纯A和纯B的饱和蒸气压PA*和PB*。 12 注:1、试题字迹务必清晰,书写工整。 本卷3页,本页为第2页
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五、(20分)恒压下BaO·La2O3体系凝聚相图如下: t/℃
2400 a
2200 b 2300
1.列表注明各相区稳定存在的相态和条件自由度f*; 2.画出组成为a和b的熔化物从2400℃冷却到1400℃的步冷曲线; 3.将1kg熔化物a冷却,在什么温度下可以分离出最大量的纯净固体BaO·La2O3计算析出固体的量。 4.为什么由熔化物b冷却分离出固体BaO·La2O3时,可能会产生“包晶”现象 六、(20分)已知以下数据: 物质 ?fH?m/kJ·mol -1温度 a b 时间 SO3(g) SO2(g) O2(g) 0 S?m/J·K·mol -1-11.求,P?下反应SO2(g)+O2(g) = SO3(g)的K?P,KP和Kx; ?2.设?rH?m,?rSm不随温度变化,反应物按反应计量系数比进料,在什么温度下,12SO2的平衡转化率可以达到80% 注:1、试题字迹务必清晰,书写工整。 本卷3页,本页为第3页
2、题间不留空,一般应题卷分开 教务处试题编号: 3、务必用16K纸打印
2010级物理化学(Ⅰ)-1期末考试题B卷答案
一、选择题(12分,每题2分)
1、B 2、A 3、B 4、C 5、C 6、D 二、填空题(20分,每空2分)
1、> ;> ;> ;= 2、 3、 ; 4、1 ;2
5、yA>xB,0>xA ;纯A ;纯B 6、- 三、(16分)
解:QR?QP??H?n?vapHm?33.3kJ 4分
WR?p?V?pV(g)?nRT?1?8.324?383.2?3.2kJ 2分
?U?Q?W?33.3?3.2?30.1kJ 2分
?S体QR?vapHm33.3?103????86.9J?K-1 2分 TTb383.2Q环Q?S环???R??86.9J?K-1 2分
TT?G??H?T?S?QR?QR?0 2分 ?F??U?T?S??U?QR??WR??3.2kJ 2分
四、(12分)
??解: ∵ PA xA?PBxB?P总? ∴ PA13?PB??78.8 6分 441?1PA?PB??82.7 22PB??74.9kPa
??90.5kPa 6分 联立求解得 PA五、(20分) 解:1.(7分)
相区 相态 1 熔化物l 2 BaO(s)+l 1 3 C(s)+l 1 4 α(s)+l 1 5 BaO(s)+C(s) 1 6 C(s)+α(s) 1 7 固溶体f* 2 α(s) 2 2.
温度
b a
4分 时间
3.1548℃下可分离出最大量的纯固体BaO·La2O3 2分
W(S)1?W(S)?50?32186?? 解出W(S)?0.545kg 4分
65?501554.熔化物b冷却到1800℃时发生转熔反应生成化合物C:
l+α=BaO·La2O3(s)
若冷却速率较快,会在α(s)晶粒体沉积析出BaO·La2O3,产生“包晶” 3分 现象,得到不纯化合物C
六、(20分)
1?解:1. ?rHm?(?395.2)?(?296.1)??0??99.1kJ?mol?1
21??rSm?256.2?248.5??205.03??94.82J?K-1
2??rGm?(?99.1)?298.15?(?94.82)?10?3??70.83kJ?mol?1
Kθp?exp(70830)?e28.57?2.56?1012 12分
8.314?298.15?112Kp?KP???2?2.56?10?101325?12?8.04?10Pa
9?12?1P1P12Kx?K(?)2?2.56?10?(?)2?2.56?1012
PP
2. SO2(g) + 1/2O2(g) = SO3(g)