苏州大学 物理化学 样卷

苏州大学 物理化学 样卷(A) 共 页

一、选择题 ( 共10题 20分 )

1. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( B (A) 可以从同一始态出发达到同一终态

(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确

(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 2. 在 S，H，CV，G，F 几个热力学函数中，其数值与最低能级能量数值的选取无关的是：( C )

(A) S，H，CV，G，F (B) CV (C) CV，S (D) F，G，H

3. 理想气体的 atto 循环由下面四个可逆步骤构成：

)

(A) 气体绝热可逆压缩 (B) 恒容升温，气体从环境吸热

(C) 气体经绝热膨胀作功 (D) 恒容降温回到原态 该循环过程的T－S图为：( D

)

4. 下述哪一种说法正确?因为ΔHp = Qp,所以：( D

)

(A) 恒压过程中,焓不再是状态函数(B) 恒压过程中,体系与环境无功的交换

(C)恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功(D)恒压过程中,ΔU不一定为0

5. 理想气体反应 N2O5(g) = N2O4(g) + (1/2) O2(g) 的ΔrH 为 41.84 kJ?mol-1，

ΔCp= 0，试问增加 N2O4平衡产率的条件是：( B ) (A) 降低温度 (B) 提高温度 (C) 提高压力 (D) 等温等容加入惰性气体

6. 在非等压过程中加热某体系, 使其温度从T1升至T2, 吸热Q, 则此过程的焓增量

ΔH 为：( C ) (A) ΔH=Q (B) ΔH=0 (C) ΔH=ΔU+Δ(pV) (D) ΔH等于别的值

7. Ag2O分解可用下面两个计量方程之一表示，其相应的平衡常数也一并列出：

设气相为理想气体，且已知反应是吸热的，试判断下列结论哪个是正确的： A

（A）（C）

（B）

随温度的升高而增大 （D）O2气的平衡压力与计量方程的写法无关

8. 在一绝热箱中装有水，水中通一电阻丝，由蓄电池供电，通电后水及电阻丝的温

度均略有升高，今以水和电阻丝为体系，其余为环境，则有：( B)

(A) Q < 0 , W = 0 , ΔU < 0 (B) Q = 0 , W < 0 , ΔU > 0

(C) Q > 0 , W = 0 , ΔU > 0 (D) Q < 0 , W = 0 , ΔU > 0 9. 气相反应A＋B＝2L＋M ,在25℃下和恒定容器内进行，最初A和B各为101.325 kPa, 而没有L和M，平衡时A和B均为×101.325 kPa，则该反应的Kc/ mol·cm-3 为： ( A )

(A) 4.31×10-3 (B) 8 (C) 10.67 (D) 16

10. 下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是：( C ) (A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保

持体积不变的过程 (C) 273.15 K，p?下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体 二、填空题 ( 共10题 20分 )

11. 卡诺热机的效率只与 有关，而与 无关。 12. 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 _______。 13. 某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5 dm3膨胀到10 dm3时，吸热9414.5 J，则此气体的物质的量为 摩尔。 14. 在只做体积功的封闭体系中，过程的的符号 。15. 温度从 298 K 升高到 308 K，反应的平衡常数加倍，

该反应的ΔrH （设其与温度无关）=______________ kJ?mol-1。 16. 对非缔合液体物质，在正常沸点时的蒸发熵约为 J·K-1·mol-1。

17. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：

100℃，1.5p?的水蒸气变成 100℃，p?的液体水，ΔS ______ 0, ΔG ______ 0。 18.已知 2Fe(s) + O2= 2FeO(s) ΔrG /J·mol-1= - 519 200 + 125 T/K (3/2)Fe(s) + O2= (1/2)Fe3O4(s) ΔrG /J·mol-1 = - 545 600 + 156.5 T/K

由 Fe(s),O2(g),FeO(s) 及 Fe3O4(s) 组成平衡物系的自由度是 ______ ，平衡温度是 ______ K 。

19. 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格： 若反应 C(s) + O2(g) = CO2(g) 在恒温、恒压条件下发生，其 ΔrHm< 0，若在恒容绝热条

件下发生，则ΔrUm _____ 0，ΔrSm _____ 0。 20. 在理想气体的S–T图上，任一条等容线与任一条等压线的斜率之比在等温时所代表的含义是 。

三、计算题 ( 共 6题 40分 ) 21.银(熔点为960 °C)和铜(熔点为1083 °C)在779 °C时形成一最低共熔混合物，其组成为含铜的摩尔分数x所示：

。该体系有

和

两个固溶体，在不同温度时其组成如下表

（1）绘制该体系的温度-组成图；

（2）指出各相区的相态； （3）若有一含Cu的摩尔分数为x

占总量的摩尔分数为若干？

的溶液冷却，当冷却到时500 °C，

-固溶体

22.1873 K时，铜在银和铁平衡共存的两液层中浓度分别为11.5%和2.92%(摩尔分数),

求铜在两液相中的活度和活度系数(均以纯物质为标准态)。已知上述条件下,Fe-Cu 溶液中铜的蒸气压为23.77 Pa,液态纯铜的蒸气压公式为： lg(p*/ Pa) = -37 097/(T/K) + 24.562

23.纯水在5p?时,被等物质的量的H2,N2,O2的混合气体所饱和。然后将水煮沸排出气体,再干燥。试求排出的干燥气体混合物的组成,以物质的量分数表示。已知H2,N2,O2在该

温度下亨利系数为 7.903×109 Pa，8.562×109 Pa 和 4.742×109 Pa。 24.2 mol某单原子理想气体,其始态为p ?,273K，经过一绝热压缩过程至终态4p ?,546 K。试求体系的熵变。 25.已知：668 K，101.325 kPa 下反应 COCl2(g) = CO(g) + Cl2(g) 的平衡常数Kp为 4.479 kPa。现将 0.05 mol的 COCl2置于容积为 1 dm3的容器内，温度升到668 K，计算容器中的总压力和解离度?。

26.有两个中间可由活塞连通的烧瓶中，开始时分别盛有 0.2 mol，0.2p? 的 O2 气和 0.8 mol，0.8p? 的 N2气，置于 25℃ 的恒温水浴里，然后打开活塞，

(1) 试计算最终 p2 ； (2) 计算该过程的Q，W及ΔmixU，ΔmixS和ΔmixG ； (3) 将体系可逆等温地回复到原来状态的Q和W。 四、问答题 ( 共 3题 20分 )

27.在863 K和4.4×106 Pa时,固体红磷、液态磷和磷蒸气处于平衡;在923 K和1.0×107 Pa时液态磷、固态黑磷和固态红磷处于平衡;已知黑磷、红磷和液态磷的密度分别为 2.70×103, 2.34×103, 1.81×103 kg?m-3;且由黑磷转化为红磷时吸热。

(1) 根据以上数据绘出磷相图的示意图； (2) 问黑磷和红磷的熔点随压力怎样变化? 28.请给出下列公式使用条件:

(1) (2)

(3)=pB/（pxB） (4)

29.请证明下列关系式：

(1) (?U/?V)T =T(?p/?T)V-p (2) (?U/?p)T =-T(?V/?T)p-p(?V/?p)T (3) 对理想气体，证明U只是温度的函数

苏州大学 物理化学 样卷 (B)

一、选择题 ( 共10题 20分 )

1.标准离子生成焓取H+的摩尔生成焓为零,即 ΔfHm(H+,∞,aq)=0。在此规定下,H2的摩尔生成焓ΔfHm(H2,g)为何值? ( ) (A) 为零 (B) 大于零 (C) 小于零 (D) 不定

2.饱和溶液中溶质的化学势（A）

（B）

与纯溶质的化学势

的关系式为： ( )

（C） （D）不能确定

3.用130℃的水蒸气(蒸气压为2.7p?)与1200℃的焦炭反应生成水煤气：C+H2O

CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉70%,问反应后混合气体中CO的分压为多少?设总压2.7p?不变。

(A) 0.72p? (B) 1.11p? (C) 2.31p? (D) 1.72p?

4.298 K 时，1mol 理想气体的平动能近似为： ( )

(A) 600 J·mol-1 (B) 1250 J·mol-1 (C) 2500 J·mol-1 (D) 3719 J·mol-1 5.在一定温度下, (1) Km , (2) (?G/?ξ)T,p , (3) ΔrG , (4) Kf四个量中，不随化学反应体系压力及组成而改变的量是：( )

(A) (1)，(3) (B) (3)，(4) (C) (2)，(4) (D) (2)，(3) 6.下述哪一种说法正确? (A) 理想气体的焦耳-汤姆孙系数?不一定为零 (B) 非理想气体的焦耳-汤姆孙系数?一定不为零 (C) 理想气体不能用作电冰箱的工作介质

(D) 使非理想气体的焦耳-汤姆孙系数?为零的p,T值只有一组

7.有一高压钢筒，打开活塞后气体喷出筒外，当筒内压力与筒外压力相等时关闭活塞，此时筒内温度将： (A) 不变 (B) 升高 (C) 降低 (D) 无法判定

8.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)

9. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 (D) 1

10. 有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系则: (A) Q < 0 , W = 0 , ΔrU < 0 (B) Q = 0 , W > 0 , ΔrU < 0 (C) Q < 0 , W > 0 , ΔrU = 0 (D) Q < 0 , W > 0 , ΔrU < 0 二、填空题 ( 共10题 20分 )

11. 对非缔合液体物质，在正常沸点时的蒸发熵约为 J·K-1·mol-1。

12. 有理想气体反应达化学平衡 A(g) + B(g) ＝ 3C(g)，在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡 ________ 移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡 __________移动。

13.从统计热力学观点看，功的微观本质是___________________ 。 热的微观本质是 _________________________________ 。

14. 理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J，所做的功仅是变到相

同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变ΔS = __________ J·K-1。

15. 在温度为1000 K时的理想气体反应：Kp=29.0 kPa，则该反应的

= 。

的平衡常数

16. 热力学封闭体系与环境之间的界面所起的作用为：(1) ；(2) 。

17. 单原子理想气体的CV,m = (3/2)R, [(?T/?S)p] / [(?T/?S)V] 等于 _________ 。 18. 某气体服从状态方程 pVm= RT + ?p （?＞ 0的常数），若该气体经恒温可逆膨胀，其内能变化ΔUm= _________ J。

19.已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl3(aq) +3H2(g) ΔrH (298 K) = -1003 kJ·mol-1

(2) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔrH (298 K) = -184.1 kJ·mol-1 (3) HCl(g) + nH2O = HCl(aq) ΔrH (298 K) = -72.45 kJ·mol-1

(4) AlCl3(s) + nH2O = AlCl3(aq) ΔrH (298 K) = -321.5 kJ·mol-1

则无水AlCl3在298 K的标准摩尔生成焓为 。 20. 在横线上填上 ＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。 氢气和氯气在绝热刚性容器中反应，则：

(A) W____ 0 (B) ΔU____ 0 (C) ΔH____ 0 (D) Q____ 0 三、计算题 ( 共 6题 40分 )

21. 液体A和B可形成液态理想混合物。今有1 mol A和2 mol B组成液态理想混合物。在50 °C与此混合物呈平衡的蒸气总压为33 330.6 Pa，若再加1 mol A到该混合物中，则与此混合物在50 °C呈平衡的饱和蒸气压为39 996.7 Pa。试计算50°C时, 纯A、纯B的饱和蒸气压p,p为多少？

22. 液态氨和固态氨的蒸气压与温度的关系分别为：

T

试求：(1)三相点的温度与压力； (2)三相点的蒸发热、升华热和熔化热。 23. 在262.5 K时，饱和KCl溶液（100 g水中含0.030 mol KCl）与纯冰平衡共存。已知水的凝固热为60 J.mol-1，若以纯水为标准态，试计算饱和溶液中水的活度及活度系数。已知M(KCl)=74.6 g.mol-1。

24. p?下,纯苯在278.55 K结晶,现有苯甲酸2.23×10-4 kg溶于4.4×10-3 kg苯中,

该体系在277.62 K开始结晶,已知苯的熔化焓ΔfusH=9.98 kJ?mol-1。试计算苯甲酸在苯

溶液中的相对分子质量。苯甲酸的相对分子质量为136,试计算后比较之。

25. 固体钼的摩尔定压热容与温度的变化有下列关系：

Cp, m =[23.80+7.87×10-3(T/K)-2.105×105(T/K)-2] J·K-1·mol-1 1 mol固体钼在0℃,定压下加热到2620℃,求?S。 26. 25℃，金刚石和石墨的标准生成焓，标准熵和密度如下：

ΔfH /kJ·mol-1 S /J·K-1·mol-1 ?/g·cm-3 金刚石 1.90 2.439 3.513 石墨 0 5.694 2.260 求在 25℃时，金刚石和石墨的平衡压力。 四、问答题 ( 共 3题 20分 )

27. 对理想液体混合物，试证明： (a) (?ΔmixG/?T)T < 0

(b) {[?(ΔmixGm/T)]/?T}p= 0

28. 请证明下列关系式：

(1) (?H/?V)T =T(?p/?T)V+V(?p/?V)T (2) (?H/?p)T =V-T(?V/?T)p (3) 对理想气体，证明H仅是温度的函数

29. 请指出Al-Zn等压相图中1～9相区中的相态及自由度（其中，A，B分别为Al和Zn的熔点）。

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