北化04年物化真题.pdf

北京化工大学2004(选择题30题50分，其余计算题6题100分，共150分)注意事项:答案写在答题纸上,pe=100kPa l01.325kPa,用红色或铅笔不计成绩。一、选择题(50分)1.Imol理想气体经恒温膨胀、恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环IE到始态，此过程气 体吸热20.0 kL则过程的W：A.=20kJ；B.20kJ；D.等于其它值。2.若要通过节流膨胀达到致冷的目的，则焦耳-汤姆生系数为：c c cA.八7=丁=B.(jj_T=0(万C.Pj_T=A4；B.AG山；C.AGM；D.无法比较5.在29812。盘)的46：为-514.2 4-mol”,则发生Imol反应的A A：A.A T=-514.2 kJ,mol B.A 力=0C.A/-514.2kJ mol1 D.A/0,AG0 B.M=0,AG0 C.M0 D.以上均不对11.恒温恒压下只作体积功的多组元（B,C,K）,多相（a 0,，）系统，自发过程或达到平 衡的判据是：0 K 日友A.2a B4）K 自发B.22解曲；WO泳我 a BK 日夜C.眼阵00 BK 自发D.网20程 B12.反应3,1 Hz(g)+-2 2N2(g)=NH3(g),当H2因反应消耗了 0.3 mol时，反应进度。为:A.0.1 B.0.3 C,0.5 D.0.213.理想气体化学反应平衡时（Ai，W0）,加入惰性气体，平衡不发生移动的条件是:A.恒温恒压 B.恒温恒容 C.任意条件 D.绝热恒压14.如图所示:将含有HNO?为70%（摩尔百分数）的硝酸用高效精储塔进行精儒时，塔项和塔釜分别得到:A.塔项：恒沸混合物，塔釜：纯HNO3B.塔项：纯HNC3,C.塔项：纯HNO3,D.塔项：纯水，塔釜：纯水塔釜：恒沸混合物 塔釜：恒沸混合物15.1 mol某双原子分子理想气体在300K等温膨胀时：A./、窕、%、统、生均不变；B.册变化，册、外、q“均不变;C.猴不变，仇、外、心、/均变；D./、册、%、生均变化。16.刚性转子的转动量了数为J时，式转动能级简并度数为；A.J B.J（J+1）C.2J+1 D.非简并能级217.在吸附过程中，以下热力学量的变化正确的是：A.AG,AS0,H0；C.G0,H。；D.AG0,$0,常数)y m J(1)证明：温度恒定时气体的热力学能随体积增大而增加，即：小”0I叫)T(2)Imol该气体由始态(T,Vm)恒温可逆变化到终态(T,2Vm)，计算过程的W、Q、Uni、Hm、Sgo三、(15分)有化学反应：U(s)+-H2(ghUH3(s)2已知：温度在450K 7 25K范围内，反应系统中出的平衡压力遵从方程:(/1.46 4X104.|/a)=6,32 -万-5.6 51n(T/K)(1)写出U%的标准摩尔生成焰与温度关系式；(2)计算上述反应的标准摩尔热容差八，四、(10分)己知N?(g)的振动特征温度。/=3388 K,若以振动基态为能量零点基准：(1)计算298.15 K时N2分子振动配分函数非：4(2)若在某温度下N?分子的振动配分函数夕：=2；求此时系统的温度？五、(20分)己知298K时电池：Pt,H2(100kPa)I 稀 Na OH I Ag2O(s),Ag(s)的电动势 E=1.17 2V。(1)写出上述电池的电极与电池反应；(2)求 298K 时 Ag?O(s)的 值；(3)求该温度下Ag?O的分解压己知：298K 时 A/H2O(I)=-237.19 kJ/mol=六、(20分)实验测得不同温度下丙酮二段酸在水溶液中分解反应的速率常数k值数据如下:(此题图画在答题纸上，答在此处不给成绩)T/K27 3.2293.2313.2333.2106k/S0.417.9296.0913(1)采用作图法线性拟合，求反应的表观活化能及指前因子k0；(坐标纸在答题纸上)(2)求37 3.2K时反应的半页期32及反应25s时的转化率？七、(15分)已知AB二组分凝聚系统相图如下：(此题图与表请答在试题纸上，答在此处不给成绩)完成卜表:TIImIV相数稳定相态自由度数(2)如右图所示：有质量为3kg的系统由P点冷却到C点，若ac=2cb,该系统处于几相 平衡(注明具体相态)，并在图中标出各相组成(示意点)，计算件相质量为多少kg?5北京化工大学2004参考答案一、选择题(50分)1.B.(W=-20kJ)2.B.3.C4.B(加AU)5.C(AWG+RT)7.A(M=4883R)8.A9.D10.A11.B.12.D13.B14.C15.B16.C17.A18.A19.C20.B21.A22.B23.B24.C25.A26.A27.B28.C29.B30.A6二、（20 分）/状态方程：p+白嗫=火7（设。0,常数）、嗫(1)dU=TdS-pdV0m(RT w=一J-F ym v m mQ=AUm_ W=RTln2)=RTln22喙 2喙Hm=AUm+(p2V2-plV1)=(pVm=RT-)r HISm=J 口嗫=RTIn 千=RTIn2 m m三、（15分）反应的 K=-xK=ln-=In+lnl05=In+17.27 2 p 2 Pa 2 2 Pa3 4A4 x 10=-6 9.32-5.6 51n(T/K)+17.272 T/K“2.26 92 x 104In K=-86.7 1+-+8.34ln(T/K)T/K7又“夕 kH c(!In K=1-+InTRT R比较式、得：1=-86.71A/70=RX2.26 92 X 1。4=1 8866X IO5a=RX 8.34=6 9.339(1)/H,2H3,S)/(J mor)=A/o+T/K=l.886 6 X 105+6 9.339 T/K(2),(?；,=6 9.339 J-K1-mol1四、(10分)(1)298.15 K 时 N?分子振动配分函数：q：=1 -=1.0000116-e(2)当 q=2=-T=4888.89Kl-e五、(20 分)298K 时电池：Pt,H2(100 kPa)I 稀 Na OH I Ag2O(s),Ag(s)的电动势 E=L17 2V0(1)阳极反应：H2+2OH=2H2O+2e阴极反应：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH电池反应：H2+Ag:O=2Ag+H2O(2)电动势E与OH一的浓度无关，E=E=1.17 2V,.G：=/G(H2O,L)-/G(Ag2O,s)=-2F EA/G：(Ag2O,s)=A/G：(H2O,L)+2F Ee=-237 190+2 X 96 485 X 1.17 2=-11029J(3)Ag9(s)的分解反应：Ag2O=2Ag+O+O22此反应的 G；=一 (Ag2O,s)=i 1029 J=RTln K=RTln=cxp=exp-110298.314 x298=0.0116 6-A G0yRT,2Po2P3pO2=p X0,0116 62=13.6 Pa8六、（20分）k=k（）eE“RTlnk=lnk0 RTE（1）以Ink对一作图，斜率m=-j T Rln(k/S)-14.7 1-11.7 5-9.25-7.00(K)/T0.0036 60.003410.003190.00300-7.00+15.00 Eim-=-117 6 5=0.00300-0.0036 8 RErt=117 56 R=97 812 J mol197812ko=k eRT=913X 10608.314x333.2=913X 1O-6X2.16 X 10l5=1.97 X IO12k2 E,(2)1n=k】R 1 1、KF=333.2 K ki=913X 10-6屋 t2=37 3.2 K=117 56 R=97 812 J-mol解得 1(2=4.02X10-%ln2In 20.0402=17.24 Skt=ln-1-x转化率 x=l-ekt=e-00402x25=0.6 34=6 3.4%9