物理化学期末考试习题及答案.doc

期末练习题
1. 当某溶质溶于某溶剂中形成浓度一定的溶液时,若采用不同的标准浓度,
则下列说法中正确的是： ( ) (A） 溶质的标准态化学势相同 （B) 溶质的化学势相同
(C) 溶质的活度系数相同 (D) 溶质的活度相同
2. 在298K时，设液体A和B能形成理想的液态混合物,它们的蒸气形成理想的气态混合物。
已知纯A和纯B的饱和蒸汽压分别为，，如液相中，则平衡的气相中B的摩尔分数的值为 （ ）
（A）0。25 (B） 0.40 (C) 0.50 （D） 0.64
3. 在一定温度和压力下，设纯的A(l）的化学势为，其标准态化学势为.如在A中加入另一液相B（l),形成理想的液态混合物，这时A(l)的化学势为，标准态化学势为，则两种化学势之间的关系为 （ )
（A）=，= （B）＞,＜
（C）= ＞ （D)＞,＝
4. 在298K时，已知①H2（g)和②O2(g)在水中的Henry系数分别为Pa， Pa. 在相同的温度和压力下,两者在水中的饱和溶解的量用摩尔分数表示分别为x1和x2，两者的关系为 （ ）
（A)x1＞x2 (B） 无法比较 （C） x1=x2 （D）x1＜x2
5。 在恒温抽空的玻璃罩中，封入两杯液面相同的糖水（A)和纯水（B）.经历若干时间后，两杯液面的高度将是： （ ）
(A）A杯高于B杯 （B）A杯等于B杯
（C）A杯低于B杯 （D）视温度而定
6。 物质B固体在298K、101.325kPa下升华，这意味着 （ ）
(A）固体比液体密度大些（B）三相点压力大于101.325kPa
（C)固体比液体密度小些(D）三相点压力小于101。325kPa
7。 水在三相点附近,其汽化热和熔化热分别为44。82和5.994，
则在三相点附近,冰的升华热约为 ( )
(A）33。83（B）50.81（C）—38.83（D）-50.81
8. 对于二组分气—液系统，哪一个可以用蒸馏或精馏的方法将两个组分分离
（ ）
（A) 对Raoult定律产生最大正偏差的双液系
(B) 接近于理想的液体混合物
(C） 对Raoult定律产生最大负偏差的双液系
（D）部分互溶的双液系
9．合成了一个新化合物B（s）的质量为1。5克，溶于1。0kg纯水中形成非电介质溶液，测得出现冰的温度比纯水凝固点下降了0.015K, 已知水的凝固点降低常数 kf=1。86K·mol-1·kg, 则该化合物的摩尔质量MB 约为 （ ）
(A) 100g·mol-1 （B) 150g·mol—1
(C) 186g·mol—1 (D)200g·mol—1
10。 某系统存在C（s）,H2O（g）,CO(g），CO2(g）,和H2(g）五种物质，相互建立了下述三个平衡：
则该系统的独立分数C为: ( )
(A）3 （B）2 （C）1 （D）4
11. 当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸汽时，则： （ ）
（A)p必随T之升高而降低
(B）p必不随T而变
（C)p必随T之升高而变大
（D)p随T之升高可变大或减小
12. 对恒沸混合物的描述，下列叙述哪一种是不正确的？ （ )
（A）与化合物一样,具有确定的组成
(B)不具有确定的组成
（C)平衡时，气相和液相的组成相同
(D）其沸点随外压的改变而改变
13。 下述说法，何者正确？ （ )
(A) 水的生成热即是氧气的燃烧热
（B） 水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热
（C) 水的生成热即是氢气的燃烧热
(D) 水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热
14。 在通常温度下，NH4HCO3（s) 可发生下列分解反应：
NH4HCO3（s） ＝ NH3（g） + CO2（g） + H2O(g）
设在两个容积相等的密闭容器A和B中，分别加入纯 NH4HCO3(s) 1kg 及 20 kg，均保持在298 K 达到平衡后，下列哪种说法是正确的？ ( ）
(A） 两容器中压力相等
(B） A 内压力大于 B 内压力
（C） B 内压力大于 A 内压力
（D） 须经实际测定方能判别哪个容器中压力大
15。 理想气体反应平衡常数 Kx与 Kc的关系是∶ ( ) (A） Kx= Kc(RT) （B） Kx= Kcp
（C） Kx= Kc（RT/p （D） Kx= kc (V/nB)
16。 根据某一反应的值，下列何者不能确定? （ ）
（A）标准状态下自发反应的方向
（B）在所对应的温度下的平衡位置
（C)在标准状态下系统所能做的最大非膨胀功
(D）提高温度与反应速率的变化趋势
17。 理想气体CO（g)+2H2 = CH3OH（g)的与温度T的关系
= -21330+52。92T，若要使反应的平衡常数>1,则应控制的反应温度:
( ）
(A）必须低于409。3 （B)必须高于409。3K
（C）必须低于409.3K （D）必须等于409.3K
18。 PCl5的分解反应是，在473K达到平衡时，PCl5（g）有48.5％分解，在573K达到平衡时，有97%分解,则此反应为：
（ ）
(A）放热反应 （B）吸热反应
（C）既不放热也不吸热 （D）这两个温度下的平衡常数相等
19。 溶质B的活度可作如下两种选择：
(1） （2）
若溶液上方的蒸气看作理想气体，在同一温度T时则两种活度的比值aB/a'B= ______, 两种活度系数的比值g/g'=_________.
20. 已知反应C(s)＋O2（g）=CO2(g) 的平衡常数为 K1；CO（g）＋O2（g）=CO2（g）的平衡常数为 K2； 2C（s）＋O2（g)=2CO（g) 的平衡常数为 K3；则K3与K1，K2的关系为 。
21。 NH4HS（s） 放入抽空的瓶内发生分解: NH4HS(s） ＝ NH3(g) + H2S(g)
则分解反应达到平衡时该系统的独立组分数为 ___________ ,相数为 _________ ，自由度数为 ____ ；在 25℃时测得体系达到平衡时的压力为 66。66 kPa，若此温度时NH3的分压为13。33 kPa；要使 NH3和 H2S 的混合气体系统中不形成 NH4HS 固体,则应将 H2S 的分压控制在 （大或小）____于 _____ kPa.
22。 在实验中常用冰盐混合物作为致冷剂,试解释当把食盐放入0℃的冰水平衡系统中时,为什么会自动降温?降温的程度有否限制，为什么？这种致冷体系最多有几相?
23。 在298K时，A和B组成液态混合物，在混合物（E）中，B的蒸气压为10。67kPa, 在混合物（F）中，B的蒸气压为3。60kPa.
(1） 现在要将2.00mol的B从混合物（E）中移至混合物（F）中，计算需作的最大非膨胀功.
（2)如将压力为100kPa的B 2。00mol 溶于大量的A中，形成混合物，B的蒸气压为3.60kPa， 计算该过程的最大非膨胀功。
24. 金属Na 与Bi 形成的二元混合体系相图如下。
（1）试分析各相区的相数，组成，和自由度。
（2）图中三条水平线代表什么，请加以说明。
（3）并画出在Bi的组成为0。2, 0。4 及0.8时系统由1100K 冷却的步冷曲线。
25。 将10g Ag2S 与 617℃,1。013×105 Pa, 1 dm3的氢气相接触，直至达到平衡。已知此反应在 617℃ 时的平衡常数 K = 0。278.
（1） 计算平衡时 Ag2S 和 Ag 各为若干克? 气相平衡混合物的组成如何？
(2) 欲使 10 g Ag2S 全部被 H2还原，试问最少需要 617℃,1。013×105 Pa的 H2气若干立方分米？
26。 通常在钢瓶里的压缩氢气中含有少量氧气.实验中常将氢气通过高温下的铜粉, 以除去少量氧气，其反应为：2Cu(s) + （1/2) O2（g） ＝ Cu2O（s)
若在 600℃时，使反应达到平衡，试问经处理后在氢气中剩余氧的浓度为多少？ 已知：ΔrG = (—166 732 + 63。01 T / K ）J×mol-1。
参 考 答 案
1. B； 2. D； 3。 D; 4. D; 5。 A; 6. B； 7。 B; 8. B； 9。 C;B案：n7。
444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444
10。 A； 11. C; 12. A； 13。 C； 14. A; 15。 D； 16. D； 17。 C; 18。 B；
19. kB/ pB* , kB/ pB＊
20。 K3 =(K1/K2）2
21. [ (1) 1 (2） 2 （3) 1 （4） 小 (5） 83。33 kPa ］
22. ［答］ 当把食盐放入0℃的冰水平衡体系中时，就要使冰点降低，因此破坏了冰水平衡,故冰就要融化, 融化过程中就要吸热使体系的温度下降；
降温有一定的限度，因为它是属于二元体系的低共熔混合物,当温度降到低共熔点时，冰与溶液达到了平衡,不再融化而吸热，此时体系的温度就不再下降了。
根据相律：f = C-Φ +2 ， C=2 （NaCl , H2O)
当 f=0 时，即最多相数Φ = 4 （气相,溶液相,冰,NaCl（s)）
23 ［答］ （1) μ B(E）－μ B(F)=RTln［pB（E）/pB(F）]
Wf,max=△G=n△μ=－5.38kJ
(2） 物质B在溶解前后化学势的变化为
μ B0+RTln[pB/p○0］— μ B0= RTln［pB/p0］
Wf,max=△G=n△μ=—16。47kJ
24. 略
25. ［答] (1） = 0.0137 mol
K = x(H2S)/[1—x(H2S）] = 0。278
解得 x(H2S） = 0.2175
n（H2S) = 3.0×10-3 mol
n(H2) = 1。07×10-2 mol
m(Ag2S） = 9。26 g
m（Ag） = 0。647 g
（2） K = 0.278 = ［(10/247。8）mol］/[- (10/247.8)mol］
解得 n == 0。1857 mol
V = nRT/p = 1。356×10-2 m3
26. ΔrG = (—166 732 + 63.01×873。2) J·mol-1 = —111 22 J·mol—1
因为ΔrG = —RT lnK = RT ln（p（O2)/p$)1/2
所以 p(O2)= p＄exp（2ΔrG /RT) = 4。46×10—9 Pa