物理化學(xué)上冊試卷一答案

一、選擇填空題：（每小題3分）1、在一個抽空的容器中放入過量的NH4HCO3固體并通入少量NH3（g），加熱時發(fā)生下述反應(yīng)并達(dá)到平衡：NH4HCO3(s)→NH3（g）+CO2(g)+H2O(g)該系統(tǒng)的獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為1，自由度數(shù)為1。2、（C）理想氣體自由膨脹是自發(fā)過程，因為A、ΔUS，V<0B、ΔGT，P<0C、ΔS隔離>0D、ΔAT，V<03、在（D）的情況下，封閉系統(tǒng)的熵變可用式子ΔS=ΔH/T計算。A、等溫；B、等溫、等壓；C、等溫、等壓且W’=0；D、等溫、等壓W’=0、可逆。4、在恒溫、恒壓且非體積功W’=0的條件下，才可使用ΔG≤0來判斷一個過程是否可逆。5、已知?dú)庀喾磻?yīng)C6H6(g)+3H2(g)==C6H12（g）373K時的ΔrHm=-192.43kJ.mol-1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，可采用下列哪組條件，使平衡向右移動-------------------（C）A、升溫與加壓；C、降溫與加壓；B、升溫與減壓；D、降溫與減壓。6、克—克方程可用于-------------------------------------------（A）A、固—?dú)饧耙骸獨(dú)鈨上嗥胶釩、固—固兩相平衡B、固—液兩相平衡D、固體晶形轉(zhuǎn)變7、已知298.15k時，反應(yīng)2H2(g)+O2(g)→2H2O(g)的Ko(298.15k)=1.17×1080，△Hmo(298.15k)=-488KJ.mol-1,假設(shè)此反應(yīng)的△Cp=0，則ko=1.29×1020時，所對應(yīng)的反應(yīng)溫度為998K。8、在指定溫度下，若A、B兩液體形成理想液體混合物，且純A的飽和蒸氣壓PA*大于純B的飽和蒸氣壓PB*，則----------------------------------------（C）A、yA<xAB、yA=xAC、yA>xAD、無法確定9、在一定的T、P下，若物質(zhì)A在相和相中的化學(xué)勢滿足遷移到相中；若A在兩相中達(dá)到平衡，則＞，則A在兩相間的遷移方向是從相=。10、填寫下列公式的應(yīng)用條件：①ΔA=Wˊ恒溫、恒容且可逆情況下；②dG=-SdT+Vdp③ΔG=ΔH-TΔS系統(tǒng)在可逆下；恒溫下。二、判斷題：（對的劃“√”，錯的劃“×”）8%1、若一個化學(xué)反應(yīng)的ΔrHmo>0,則此反應(yīng)在任何條件下進(jìn)行時，都是吸熱的。（×）2、公式ΔG=nRTlnP2/P1適用于封閉系統(tǒng)、W’=0的理想氣體等溫過程。（×）3、當(dāng)理想氣體的狀態(tài)改變時，其內(nèi)能一定改變。（×）4、一個氣相反應(yīng)，只要反應(yīng)溫度不變，無論在高壓或低壓下進(jìn)行，ko的值不會變化。（√）三、簡要回答下列問題：16%1、何謂系統(tǒng)的廣度性質(zhì)，并舉出3個例子。參考答案：具有加和性的系統(tǒng)熱力學(xué)性質(zhì)，稱為系統(tǒng)的廣度性質(zhì)。如系統(tǒng)的焓、內(nèi)能、體積等。2、能否用市售的60o烈性酒精，經(jīng)多次蒸餾后，得到無水乙醇？參考答案：不行。因為市售的60o烈性酒精，乙醇含量低于共沸組成，經(jīng)多次蒸餾后，達(dá)到共沸組成而得不到無水乙醇。3、ΔG〉0的過程是否一定不能進(jìn)行？為什么？參考答案：只有在恒溫、恒壓、非體積功為零的條件下，用ΔG是否大于、等于或小于零來判斷才有意義。所以，ΔG〉0不能用于判斷過程是否一定不能進(jìn)行。四、計算題：1、2.00molHe(g)初態(tài)為298K、5dm3，現(xiàn)經(jīng)過下列可逆變化：（1）等溫壓縮到體積為原來的1/2；（2）再等容冷卻到初始的壓力。求此過程的Q、W、ΔU、ΔH及ΔS。已知平均Cp,m(He,g)=20.8J.K-1.mol-1。（10%）答案：氣體看成是理想氣體，由于理想氣體的焓和內(nèi)能都只是溫度的函數(shù)，則：（1）等溫過程△H1=0、△U1=0，W1=nRTlnV1/V2=2×8.314×298ln2=3434.6J根據(jù)△U1=W1+Q1,Q1=-W1=-3434.6J(3分)（2）末態(tài)壓力P3=P1=nRT1/V1=2×8.314×298/5×10-3=9.9×105N/m2V3=2.5dm3,則T3=1/2T1=149K，等容過程W2=0，=-2×（20.8-8.314）×149=3720.8J,=2×20.8×149=6198.4J,Q2=△U2,(4分)因此，△H=△H1+△H2=6198.4J,△U=△U1+△U2=3720.8J,Q=Q1+Q2=-3434.6JW=W1+W2=3434.6J，=-28.8J/K(3分)2、液態(tài)氯仿CHCl3(l)在313k和343k的飽和蒸氣壓分別為48.8kpa和135.8kpa。1、求CHCl3(l)在此溫度區(qū)間的平均摩爾蒸發(fā)焓；2、若此溫度區(qū)間內(nèi)將其飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系表示為如下形式（即克-克方程的形式）：ln[p/(kpa)]=-A/T(k)+C試求式中常數(shù)A、C之值，并由此寫出克-克方程的具體形式。（10%）答案：（1）由克-克方程可知：即，平均摩爾蒸發(fā)焓△H=30.45KJ/mol(5分)（2）A=△H/R=3662.6,代入ln48.8=-3662.6/313+C得C=15.6(5分)3、已知25℃甲酸甲酯（HCOOCH3,l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓ΔcHmo為-979.5kJ·mol-1，甲酸（HCOOH,l）、甲醇（CH3OH,l）、水（H2O,l）及二氧化碳（CO2,g）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓ΔfHmo分別為-424.72kJ·mol-1，-238.66kJ·mol-1，-285.83kJ·mol-1及-393.509kJ·mol-1。應(yīng)用這些數(shù)據(jù)求25℃時下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。HCOOH（l）+CH3OH（l）==HCOOCH3（l）+H2O（10%）答案：由甲酸甲酯（HCOOCH3,l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓求甲酸甲酯（HCOOCH3,l）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓：HCOOCH3（l）+2O2(g)=2H2O(l)+2CO2（g）(6分)ΔcHmo[HCOOCH3（l）]=-979.5=2×(-285.83)+2×(-393.509)-ΔfHmo[HCOOCH3（l）]ΔfHmo[HCOOCH3（l）]=379.2kJ·mol-1因此，25℃時反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓=379.2-285.83+424.72+238.66=756.73kJ·mol-1(4分)4、1molH2(g)在25℃和0.1MPa下可逆絕熱壓縮至體積為5dm3，試求終態(tài)溫度、壓力及過程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。假設(shè)氫氣為理想氣體，。（10%）答案：△U=Q+W,△U=W=502J,=1×10-3p°/8.314×298Cv(T2-298)=5025、已知理想氣體反應(yīng)：N2(g)+O2(g)=2NO(g)在25℃，此反應(yīng)的ΔrHmo與ΔrSmo分別為180.50kJ·mol-1和24.81J·K-1·mol-1，已知上述反應(yīng)的ΔrCp,m=0。（1）求當(dāng)上述反應(yīng)的ΔrGmo為125.52kJ·mol-1時，反應(yīng)溫度為多少？（2）求反應(yīng)NO(g)=1/2N2(g)+1/2O2(g)在（1）所求溫度下的Ko；（10%）答案：(1)由于ΔrCp,m=0，反應(yīng)溫度下ΔrHmo與Δr