2.1mol水银蒸气在正常沸点630K时压缩成液体,已知其蒸发热为
54566J?mol-1,设水银蒸气为理想气体,则此过程的?U和?H为-----------------------------------------------------------------------------------( )
(A) ?U=?H=54566J (B) ?U=-49328J,?H=-54566J (C)由于定温,故?U=0,?H=0 (D) ?U=-59804J,?H=-54566J
3.某反应A+2B?C,已知298K时标准摩尔反应热?rHm?(298K)=80.14 kJ?mol-1,?Cp,m=0,则1000K时?rHm?(1000K)为------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)?rHm?(1000K)>?rHm?(298K) (B) ?rHm?(1000K)
4.理想气体与温度为T的大热源接触作定温膨胀吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的20%,则系统的熵变为------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)Q/T (B)0 (C)5Q/T (D)-Q/T
5.可逆热机的效率最高,在其它条件相同的情况下,假设由可逆热机牵引火车,其速度将--( )
(A)最快(B)最慢(C)中等(D)不能确定
6.液态水在373K及101325Pa下汽化为水蒸汽,则该过程的-----------------------------------------( )
(A)?H=0 (B) ?S=0 (C)?A=0 (D) ?G=0
7.理想溶液的通性是--------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) ?Vmix=0, ?Hmix=0,?Smix?0,?Gmix?0 (B) ?Vmix=0, ?Hmix=0,?Smix?0,?Gmix=0
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(C)?Vmix=0, ?Hmix?0,?Smix?0,?Gmix?0 (D)?Vmix=0, ?Hmix=0,?Smix=0,?Gmix=0
8.A和B能形成理想溶液,已知在373K时纯液体A的蒸汽压力为133.32kPa,纯液体B的蒸汽压为66.66kPa,当A和B的二元溶液中A的摩尔分数为0.5时,与溶液平衡的蒸汽中A的摩尔分数是-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
9.在T、P条件下化学反应2A(g)+B(g)?3C(g)自发地由反应物变为产物,则反应体系中化学势之间应满足--------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)2?A+?B?3?C (B) 2?A+?B?3?C (C) 2?A+?B=3?C (D) ?A+?B??C 10.反应的平衡常数为Kp,1?
(2) 2SO3(g) =2SO2(g)+O2(g)的平衡常数为Kp,2?
则Kp,1?与Kp,2?的关系为-----------------------------------------------------------------------------------------( )
(A) Kp,1?= Kp,2? (B) (Kp,1?)-2= Kp,2? (C) Kp,1?=(Kp,2?)2 (D) Kp,1?=1/Kp,2?
11.反应,当O2(g)因反应消耗了0.2mol时,反应进度?为(mol)----- ( ) (A)0.2 (B)0.1 (C)0.4 (D)无法确定
12.对于单组分物系的汽液平衡研究,若lnp与1/T成直线关系,则?lgHm为-------------------- ( )
(A)?lgHm =0(B)?lgHm =常数(C)?lgSm=0(D)?lgHm=f(T)
13.313K时纯液体A的饱和蒸汽压是纯液体B的21倍,A和B能形成理想溶液,若气相中A和B的摩尔分数相等,则液相中A和B的摩尔分数之比XA:XB应为-------------------------------( )
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(A)1:21 (B)21:1 (C)22:21 (D)1:22
14.298K时,有浓度均为0.001molkg-1的下列电解质溶液其离子平均活度系数??最大的是---( )
(A)CuSO4 (B)CaCl2 (C)LaCl3 (D)NaCl
15.下列两电池反应的标准电动势分别为E1?和E2?,则两个值的关系为: (2)2HCl(a=1)=H2(p?)+Cl2(p?)----------------------------------------------------------------------------------( )
(A) E2?= 2E1? (B) E2?= -E1? (C) E2?= -2E1? (D) E1?=2E2? 16.0.001mol?kg-1的K3[Fe(CN)6]的水溶液的离子强度为---------------------------------------------( )
(A) 6.0?10-3mol?kg-1 (B) 3.0?10-3mol?kg-1 (C) 4.5?10-3mol?kg-1 (D) 5.0?10-3mol?kg-1
17.该反应可通过爆鸣气反应生成,也可以通过氢氧可逆电池完成,两者的焓变分别为?rHm(1)和?rHm(2),则两个焓变的关系为-------------------------------------------------( )
(A) ?rHm(1)=?rHm(2) (B) ?rHm(1)>?rHm(2) (C) ?rHm(1)
18.反应2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g)的速率常数k的单位是dm6mol-2s-1,则此反应的级数是--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
19.对于一个确定的化学反应来说,下列说法中正确的是---------------------------------------------( )
(A)?rGm?越负,反应速率越快(B) ?rHm?越负,反应速率越快
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(C)活化能越大,反应速率越快(D)活化能越小,反应速率越快
20.在抽空密闭容器中加热NH4Cl(s),有一部分分解成NH3(g)和HCl(g),当体系建立平衡时,其组分数K和自由度f是-----------------------------------------------------------------------( )(A) K=1,f=1 (B) K=2,f=2
(C) K=3,f=3 (D) K=2,f=1 二、填空题(20分,每空1分)
1. 1mol理想气体在定压下升温10C时,该过程的功W=(1);
2.下列反应:2NO(g)+2H2(g)=N2(g)+2H2O(g),其速率方程对NO是二级,对H2是一级,则速率方程是(2);若浓度以mol dm-3、时间以s表示,反应速率常数的单位(3)。
3.某反应的?rGm?=0,则该反应的标准平衡常数K?=(4). 4.可逆电池应该具备的条件是(5)、(6)。
5.Al2(SO4)3的极限摩尔电导率与Al3+、SO42-离子极限摩尔电导率之间的关系为(7)。
6.QV=?U适用的条件为:(8)。
7.请指出下列各量哪些是偏摩尔量、哪些是化学势? ,,,
偏摩尔量为:(9);化学势(10)
8.298K时,已知E?(Fe2+/Fe3+)=0.771V,E?(Sn2+/Sn4+)=0.150V,则反应2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+的?rGm?值为(单位:kJ mol-1)(11)。
9.气相反应NO2+SO2==SO3+NO达到平衡(气体符合理想气体),其热力学平衡常数K?、压力平衡常数KP和摩尔分数平衡常数Kx之间的关系为(12)。
10、反应CO(g)+ Cl2(g)→COCl2(g),经实验测得其速率方程式为:
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=k[Cl2]n[CO],当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至3倍时,反应速率加快到原来的5.2倍,则相应于Cl2的n值是(13)。
11.盐桥的作用是(14);实验室里通常用(15)物质作盐桥。 12.将反应Zn+2Fe3+?Zn2++2Fe2+设计成一个原电池为(16)。
13.CaCO3(s)与其分解产物CaO(s)、CO2(g)成平衡,则该系统的组分数K和自由度数f分别为(17)。
14.某反应的速度常数k=4.67?10-2min-1,初始浓度为0.1mol?dm-3,则反应的半衰期(18)。
15.某非挥发性溶质溶于水中形成稀溶液,其质量摩尔浓度为0.01mol?kg-1,
则沸点升高值(19)凝固点降低值(用“?、?、?”填空)。 16.实际气体节流膨胀的热力学特点是(20)。 三、简答或论证题(30分,每题5分)
1.1mol理想气体在300K、1p?时反抗0.5p?的恒外压膨胀到300K、0.5p?的终态,试用过程方向性的判据说明是否自发过程。
2.用热力学方法论证:270K、p?压力下冰比水稳定。利用状态函数法画出表示途径的框图,且用Gibbs自由能判据说明之。
3.使用催化剂能否提高反应物的转化率?为什么?
4.化学反应速率方程能否根据计量方程式直接写出?为什么?
5.已知E ?(Cu2+|Cu)=0.337V,E ?(Fe3+|Fe2+)=0.771V,试用电化学理论说明电子工业中制作印刷电路的原理,即为什么FeCl3溶液能腐蚀铜板?
6. A与B在固态时完全不互溶,p?压力时A的熔点为300C,B的熔点为600C,A、B在100C为低共熔点,低共熔物组成为B的物质的量分数xB=0.6,设A、B相互溶解的溶解度曲线均为直线。(1)作出该二元系统熔点-组成图(t-
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xB图);(2)标出相图中各区域的稳定相及自由度数;(3)700C、xB=0.4的熔液冷却至什么温度立即分离可得到最多量的什么纯固体?
四、计算题(60分,每题10分)
1.1mol理想气体从298K、p?压力等温可逆压缩至10p?。(1)求过程的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G;(2)如先在298K以10 p?的恒外压把此气体压缩到10 p?压力,再在恒定10 p?降温至298K,求全过程的?U、?H、?S、?A和?G。
2.(1)1mol液体乙醇在正常沸点(p?压力下的沸点)780C时可逆气化为蒸气,已知正常气化热?lgHm?=39.47kJ?mol-1.求过程的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G。(2)1mol液体乙醇在780C、p?外压下突然撤去外压气化为780C、p?压力下的乙醇蒸气,求过程的W、Q、?U、?H、?S、?A和?G。
3.(1)温度为T时,液体A与B的饱和蒸气压分别为1.4p?和0.50p?,A与B形成理想液态混合物。当液相中A的物质的量分数xA=0.40时,求平衡气相的总压力与气相的组成;(2)如要求形成的理想液态混合物在p?压力下沸点为T,求平衡液相与气相的组成。
4.454K到475之间反应2C2H5OH(g)?CH3COOC2H5(g)+H2(g)的标准平衡常数K?与温度T的关系为lgK?=-2100/T+4.66。已知?fHm?,C2H5OH(g)=-236kJ?mol-1。设反应的?rCp=0。(1)计算CH3COOC2H5(g)标准生成热;(2)计算473K时反应的K?及?rSm?。
5.298K时,E?[Br-|TlBr(s)-Tl(s)]=?0.5766V,电池Tl(s)-TlBr(s)|HBr(1mol?kg-1)|H2(p?),Pt(s)的标准电动势的温度系数(?E?/?T)p=?0.003V?K-1。设通电量为1F。(1)写出正、负极反应与电池反应。(2)计算308K时上述电池的标准电动势E?308K。(3)计算298K时上述反应的?rGm?、?rSm?、?rHm?。
6.双分子反应2A(g)?B(g)+D(g)在623K、A的初浓度为0.400mol?dm-3时半衰期为105秒(s)。(1)求反应速率常数;(2)求A(g)反应掉90%所需的时间;(3)如反应活化能Ea=140kJ?mol-1,求573K时最大反应速率;(4)使用催化剂后如反应级数不变,指前因子不变,活化能变为130 kJ?mol-1,再求573K时最大反应速率。
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物理化学经典习题电子教案



