物理化学期末卷高等教育出版社 (1).doc

物化试卷

一、选择题
1、2mol A物质和3mol B物质在等温等压下混和形成液体混合物，该系统中A和B的偏摩尔体积分别为1.79×, 2.15×10－5, 则混合物的总体积为： （ ）

A、 9.67×10-5m3 B、9.85×10-5m3 C、1.003×10-4m3 D、9.55×10-5m3

2、现有I2溶液2dm3此时其化学势为μ1，吉布斯自由能为G1，现取出1dm3溶液，其中I2的化学势为，吉布斯自由能为G2，则( )
A、=2、G1=G2 B、=2、G1=2G2
C、=、G1=2G2 D、=、2G1=G2
3、 今有298K， 的N2[状态I]和323K，的N2[状态II]各一瓶，问哪瓶N2的化学势大？（ ）
A、μ(I)>μ(II) B、 μ(I)<μ(II)

C、μ(I)=μ(II) D、 不可比较

4、25℃ 时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能为－237.19kJ·mol－1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为：（ ）

A、 －245.76kJ·mol－1 B、 －229.34kJ·mol－

C、 －245.04kJ·mol－1 D、 －228.60kJ·mol－1

6、在等温等压条件下，将10g水的表面积增大2倍做功,水的吉布斯能变化为，则（ ）
A、 B、
C、 D、不能回答
7、下列各式哪个表示了偏摩尔量： （ ）
A、 B、
C、 D、

8、在373.15K和101325Pa下水的化学势与水蒸气化学位的关系为 ( )

A、μ(水)＝μ(汽) B、μ(水)＜μ(汽)

C、μ(水)＞μ(汽) D、 无法确定

9、在温度为T，压力为p时，反应3O2(g)=2O3(g)的Kp与Kx的比值为：（ ）

A、RT B、p C、(RT)-1 D、 p-1

10、反应CH3COOH(l)+C2H5OH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)在25℃平衡常数KcQ为4.0，今以CH3COOH及C2H5OH各1 mol混合进行反应，则达平衡常数最大产率为：（ ）

A、0.334% B、 33.4% C、 66.7% D、50.0%

二、填空题

1、在一定温度和压力下，设纯的A的化学势为，其标准态化学势为。若在A中加入另一液相B,形成理想的液态混合物，这时A的化学势为,标准态化学势为，则两种化学势之间的关系为_______。

2、有一水和乙醇形成的均相混合物，水的物质的量分数0.4，乙醇的偏摩尔体积为57.5，混合物的密度为0.8494 。则混合物中水的偏摩尔体积 ________。

3、60℃时乙醇A.和甲醇B.的蒸气压分别为4.70×104Pa和8.33×104Pa。今有质量百分数位为50%的乙醇和甲醇的混合物(看成理想溶液)，求该温度时液面上方蒸气的组成为=___，=___。
4、含40%质量的甲醇水溶液,已知其中A组分(CH3OH)的偏摩尔体积为30.9，B组分(H2O) 为17.5 ，则该溶液的密度________。

5、苯和甲苯形成理想溶液。在20℃时，纯苯的蒸气压是9960，纯甲苯的蒸气压是973，求20℃时等质量的苯和甲苯混合物上苯的分压___，甲苯的分压___，总压___。

6、某固体物质A在温度T时于一密闭抽空的容器中分解，A(s)= D(g)+2G(g)，压力平衡常数为0.032(kPa)，则A(s)的离解压力为________。

7、银可能受H2S(g)腐蚀而发生下面反应：H2S(g)+2Ag(s)= Ag2S(s)+H2 (g)今在25℃和1.01325×105Pa下，将Ag放在等体积的H2和H2S组成的混合气中，则_______（填“能” 或“不能”）发生上面的反应。

8、已知298K时反应CaCO3 (s)=CaO(s)+CO2 (g)； =160.44；CaCO3 (s)、CaO(s)、CO2(g)的标准摩尔生成热依次为-1206.87、-635.09、-393.51，则CaCO3(s)的转折温度________。

9、环己烷和甲基环戊烷之间有异构化作用：C6H12(l)→C5H9CH3(l)其平衡常数与温度有如下关系：=4.814-2059/T。求25℃异构化反应的熵变________。

10、已知下列热力学数据：
BaCO3(s) BaO(s) CO2(g)
(298K)( )： -1218.8 -558.1 -393.51
(298K)( )： -1138.9 -528.4 -394.38
则石灰石的分解温度为________。

三、解答题

1、已知Br2(g)的标准生成热(298K)和标准生成吉布斯函数(298K)分别为30.71 和3.14
（1）计算液态溴在298K 时的蒸气压。
（2）近似计算溴在323K 时的蒸气压。
（3）近似计算标准压力下液态溴的沸点。

2、A，B两液体能形成理想液态混合物。已知在温度t时纯A的饱和蒸气压=40kPa，纯B的饱和蒸气压=120 kPa。
（1）    在温度t下，于气缸中将组成为的A, B混合气体恒温缓慢压缩，求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成（以摩尔分数表示）为多少？
（2）    若将A, B两液体混合，并使此混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，求该液态混合物的组成及沸腾时饱和蒸气的组成（摩尔分数）。
;

答案解析
一、选择题

1、答案：C。
由已知可知A和B的偏摩尔体积分别为1.79×, 2.15×10－5，又此系统体积为V＝nAVA+nBVB，故将数据代入可得答案。

2、解：
答案：C。因为化学势与浓度有关而与其物质的量无关，所以=，又Gibbs函数与其物质的量有关，所以依题意可得此时G1=2G2。
3、解
答案：A。因为由公式，又S＞0故此时Gibbs函数为减函数，所以随温度升高Gibbs函数下降。
4、解D。

可以设计使25℃的液态水变为3.168kPa的水蒸气，此为恒温恒压可逆相变ΔG＝0，再改变压力由3.168kPa变为100kPa，此步的,再加上液态水的标准生成吉布斯自由能即可。

6、解：

答案：D。在温度和压力恒定的条件下，可逆地增加表面积对体系所做的功才等于吉布斯能的增量。
7、解：
答案：A。首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A和D符合此条件。但D中的不是容量函数，故只有A是偏摩尔量
8、解:
答案为A。当两相达到平衡时，此时两相化学势相等，故μ(水)＝μ(汽)为正确答案。
9、解：
答案：D。若反应物与产物分别以A和B表示，则，于是得结果D。
10、解
答案：C。因为各反应物与产物计量系数均为1，由KcQ＝x2/(1-x)2=4，可以解出x即为最大产率。

二、填空题

1、解析
液态混合物中任一组分的化学势在忽略压力对凝聚相体积影响的情况下，可以表示为 就是纯B的化学势，用来作为液体B的标准态。标准态化学势是相同的，所以,而纯A中加入B后，A的摩尔分数变小，化学势变小，所以。

2、解析：
设+=1mol，则=0.4 mol，=0.6mol。
V=nA+nB (0.4×18+0.6×46)/0.8494=0.4+0.6×57.5 =16.18
故答案为：16.18

3、解析
=/n=(/)/n, =/n=(/)/n
∴/= /=32/46=0.696
∵+=1
∴=0.41，=0.59
=*=4.70×104×0.41Pa=1.927×104Pa
=*=8.33×104×0.59Pa=4.915×104Pa
p=+=6.842×104Pa
=/p=1.927×104/(6.842×104)=0.282，=0.718
故答案为：0.282，0.718

4、解析
甲醇分子量=32.0
所以100克甲醇溶液的体积V= 40/32×39 + 60/18×17.5
= 50.32+53.34
= 108.66 cm3
所以溶液的密度g = 100/108.66 = 0.9203
故答案为：0.9203
5、解析
=/n=(/)/n，=/n=(/)/n
∴/ =/=92/78=1.18
又∵+=1
∴=0.54，=0.46
=*=9960×0.54Pa=5378Pa，
=*=2973×0.46Pa=1368Pa
p=+=5378+1368Pa=6746Pa

6、解析
= = (2)2=43
3=0.008(kPa)3
=0.2kPa
P=+=0.6kPa
故答案为：0.6kPa

7、解析
=-7.31
=+
Qa=／=1
=<0 故能发生反应

8、解析
=178
=-T2 =0
T=／
T=1111K

9、解析
(298K)=4.814-2059／298=-2.059
=-RT=5190
d／dT=／RT
=2059R=17.1
=（-）／T=39.98
故答案为：39.98

10、解析
(298K)=267.19
(298K)=216.12
(298K)=[(298K)-(298K)]／298=171.38
温度升至分解温度时,=1, =0
T=(298K)／(298K)=1559K
故答案为：1559K

三、解答题

1、 解析
（1）、Br2(l)，298K， y→ Br2 (g)，298K，
↓ ↑
Br2 (l)，298K， → Br2 (g)，298K，= ò
=p/p
故3140= 8.314×298ln101.325/
解得p= 28.5302kPa
（2）、T1=298K 时， =-RTln =0.2816
T2=323K 时，/0.2816=(30710/8.314)×（1/298-1/323）
得=0.7350 0.7350= P P=74.46 kPa
（3）=(30710/8.314)×(1/298-1/Tb)
解得Tb=331.9

试题分析
本题主要考查等温方程 =-RTln的运用及学生对问题的分析，通过将原来的状态，设计几个可逆过程来解决问题。并综合了前几章的知识点，是一道综合性较强的大题。
本题难点是要求学生能够活用等温方程 =-RTln，能够熟练的变形公式，并能熟练地与前几章的一些公式进行串用。

2、 解：

（1）由于形成理想液态混合物，每个组分均符合拉乌尔定律;

（2）混合物在100 kPa，温度t下开始沸腾，要求

试题分析
本题主要是考查拉乌尔定律，，解答时要求学生对拉乌尔定律有深刻的理解及对一些物理现象的有本质的认识，抓准方向则可本题可迎刃而解。
本题的难点主要在于对题目问题的理解“求凝结出第一滴微小液滴时系统的总压及该液滴的组成”如果对此问题理解不够透彻则便会造成题目误解而失分，当然也要求学生对拉乌尔定律的进行活用。