物理化学(上册)试卷9 班级姓名 分数 填空题(共17题45分) 1.5分(1689) 689 已知298K时NO分子的转动配分函数q=121.2,则2mol该气体转动热力学能(即内能) 为 ,转动熵值为 2.5分(2223) 2223 100°C时,100g水中含有354 g NaCl的溶液上方蒸气压为7802025Pa。则溶液中水 的活度为 。水的活度系数为 。(已知M(NaC)=5844) 3.5分(2004) 2004 形成负偏差的溶液,异种分子间的引力同类分子间的引力,使分子逸出液面的 倾向 ,实际蒸气压拉乌尔定律计算值,且△H0,△V0 4.5分(2017) 2017 已知溶液中溶剂的浓度与溶液凝固点的关系微分式为一A dxA△asHn(A dT。若某溶 RT 剂甲与某溶剂乙的熔化热关系为△Hm(甲)>△mHm(乙)。则溶剂结晶作用曲线1/7~nxA将 比溶剂陡峭。 5.2分(0738) 选择“>”、“<”、“=”中的一个填入下列空格 理想气体经节流膨胀,△S0,ΔG 6.2分(3184 理想气体的自由能函数的定义是 。由参加反应的气体的自由能函 数计算反应平衡常数还必须知道此反应的 7.2分(2332) 2332
物理化学(上册)试卷 9 班级 姓名 分数 一、填空题 ( 共 17 题 45 分 ) 1. 5 分 (1689) 1689 已知 298 K时NO分子的转动配分函数qr=121.2，则 2 mol该气体转动热力学能（即内能） 为 ，转动熵值为 。 2. 5 分 (2223) 2223 100°C 时, 100 g 水中含有 35.4 g NaCl 的溶液上方蒸气压为 78 020.25 Pa。则溶液中水 的活度为 。水的活度系数为 。（已知 M(NaCl)=58.44) 3. 5 分 (2004) 2004 形成负偏差的溶液，异种分子间的引力 同类分子间的引力，使分子逸出液面的 倾向 ，实际蒸气压 拉乌尔定律计算值，且 ∆ mix H 0, V ∆ mix 0。 4. 5 分 (2017) 2017 已知溶液中溶剂的浓度与溶液凝固点的关系微分式为 T RT H A x x d d ( ) 2 fus m A A ∆ = 。若某溶 剂甲与某溶剂乙的熔化热关系为 ∆fus Hm(甲) > ∆ fusHm(乙)。则溶剂结晶作用曲线 1/T~lnxA将 比溶剂 陡峭。 5. 2 分 (0738) 0738 选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格： 理想气体经节流膨胀，ΔS _____ 0，ΔG _____ 0。 6. 2 分 (3184) 3184 理想气体的自由能函数的定义是 ____________ 。由参加反应的气体的自由能函 数计算反应平衡常数还必须知道此反应的 ____________ 。 7. 2 分 (2332) 2332
将AlCl3溶于水,待全部水解时,体系的组分数C= 8.2分(0257) 10mol单原子分子理想气体的(H)=JK 2902 在温度为1000k时的理想气体反应:2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g)的平衡常数 k=290kPa,则该反应的△G= 2分(2737) 2737 一级相变特点:(1)物质在二相中的化学势 (2)物质在二相中的化学势对 温度或压力的一级偏微商 (填“相等”或“不等”) 分(0481) 0481 300K时,0.125mol庚烷(液体)在弹式量热计中完全燃烧,放热602kJ,反应CnH16(I +1O2(g)=7CO2(g)+8H2O()的△Um= 。(RT≈2.5kJ) 12.2分(0079) 0079 0mol单原子理想气体在恒外压0.9873下由40K2p等温膨胀至0987p3,物体对环境 作功 13.2分(0384) 0384 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)W0 (B)△U0 (C)△H0 (D)Q0 14.2分(0388) 0388 已知反应2H(g)+O2(g)→2H2O1)在298K时恒容反应热Q=564 k].mol',则 H()在298K时标准摩尔燃烧焓△= k].mol
将AlCl3溶于水，待全部水解时，体系的组分数C= 。 8. 2 分 (0257) 0257 10 mol单原子分子理想气体的 (∂H/∂T)V = J·K-1 。 9. 2 分 (2902) 2902 在温度为 1000 K时的理想气体反应：2 2 SO3 2 ( ) g SO g( ) O (g) = + 2 的平衡常数 Kp=29.0 kPa，则该反应的 = ∆r Gm $ 。 *. 2 分 (2737) 2737 一级相变特点：（1）物质在二相中的化学势 ；（2）物质在二相中的化学势对 温度或压力的一级偏微商 。 （填“相等”或“不等”） 11. 2 分 (0481) 0481 300 K时，0.125 mol正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热 602 kJ，反应C7H16(l) + 11O2(g) = 7CO2(g) + 8H2O(l) 的ΔrUm= _____，ΔrHm = _____。(RT≈2.5 kJ) 12. 2 分 (0079) 0079 10 mol单原子理想气体,在恒外压 0.987p ∃ 下由 400 K,2p ∃ 等温膨胀至 0.987p ∃ ,物体对环境 作功 kJ。 13. 2 分 (0384) 0384 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) ∆U____ 0 (C) ∆H____ 0 (D) Q____ 0 14. 2 分 (0388) 0388 已知反应 2 H2(g) + O2(g) ⎯⎯→ 2 H2O(l)在 298 K时恒容反应热QV =-564 kJ·mol-1，则 H2(g)在 298 K时标准摩尔燃烧焓ΔcH = _______kJ·mol m $ -1
15.2分(0258) 0258 1mol单原子分子理想气体,从p1=202650Pa,T=273K在p/7=常数的条件下加热,使 压力增加到P2=405300Pa,则体系做的体积功W= 16.2分(0093) 0093 敞开体系的热力学第一定律表达式为 其适用条件 是 17.1分(0274) 0274 选择 ,“=”中的一个填入下列空格 理想气体恒温可逆压缩,ΔU 0,△H 二、计算题(共4题40分) 18.15分(0359) 0359 某物质的焦耳汤姆孙系数和Cp均仅为温度的函数而与压力无关证明Cp之积必为常 数且有焓H=q(TCP,式中()为温度的函数 19.10分(2351) 2351 指出下列各平衡体系的相数、组分数和自由度: (1)冰和水蒸气 (2)固态砷、液态砷和气态砷; (3)在标准压力下,固态NaCl和它的饱和水溶液 (4)水蒸气、固体NaCl和它的饱和水溶液; (5)TCl4和SCl4的溶液和它们的蒸气; (6)Fe(s), FeO(s), Fe2O3(S), CO(g), CO(g) 20.10分(3036) 答:(1)-(2):C(s)+O2(g)=CO2(g) 反应(1)K(1073K) [x(Co)p/p'l =5.326 (2分) [x(co,p/p'] 同理(1173K)=29.17 (2分) △H(1)[R72/(T2-7)ln K(7) KD =1.78×103Jmol(2分) △G(1173K)=- RTIn K(1173K=329×104Jmol-1(1分)
15. 2 分 (0258) 0258 1 mol单原子分子理想气体，从p1=202 650 Pa，T1= 273 K在p/T=常数的条件下加热，使 压力增加到p2= 405 300 Pa，则体系做的体积功W = J。 16. 2 分 (0093) 0093 敞开体系的热力学第一定律表达式为 ;其适用条件 是 。 17. 1 分 (0274) 0274 选择“＞”，“＜”，“＝”中的一个填入下列空格： 理想气体恒温可逆压缩，∆U 0，∆H 0。 二、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 18. 15 分 (0359) 0359 某物质的焦耳-汤姆孙系数µ和Cp均仅为温度的函数而与压力无关,证明µCp之积必为常 数,且有焓H=Φ(T)-µCpp,式中Φ(T)为温度的函数。 19. 10 分 (2351) 2351 指出下列各平衡体系的相数、组分数和自由度： (1)冰和水蒸气； (2)固态砷、液态砷和气态砷； (3)在标准压力下，固态 NaCl 和它的饱和水溶液； (4)水蒸气、固体 NaCl 和它的饱和水溶液； (5)TiCl4和SiCl4的溶液和它们的蒸气； (6)Fe(s)，FeO(s)，Fe2O3(s)，CO(g)，CO2(g)。 20. 10 分 (3036) 3036 答：( )1 − (2) ：C s( ) + O ( ) g = CO (g) 2 2 反应(1) 2 2 [ (CO) / ] (1073 K) 5.326 [ (CO ) / ] p x p p K x p p = $ $ $ = （2 分） 同理 Kp (1173 K)=29.17 （2 分） $ 2 5 r m 1 2 2 1 1 ( ) (1) [ /( )]ln 1.78 10 ( ) p p K T H RTT T T K T ∆ − = × J mol $ $ $ ⋅ −1 （2 分） r m ∆ G (1173 K) = ln p $ −RT K$ (1173 K)=329 104 . × J m⋅ ol −1 （1 分）
C的燃烧焓:Δ,H(1)-△,(2)=-391×10Jmo (1分) △G(CO2)=△G()-△,G(2)=-486×10Jmol(2分) 21.5分(0502) 0502 已知298K下,△H3Na2S(s)=-3757kmor,△ Hm NAcI(s)=4110 k]-mol, △HHCl(g)=92.3kmor,△Hs[H2S(s)=20.2 k]" 又HCI(gH+(aq) HCI(aq) △sl(1)=73.8 k].mol H2S(g)+(aq)-> H2S(aq) △sHn(2)=-192 kI. mol NaCl(s)(aq) NaCl(aq solHm(3=4.8. l 试求下述反应的△H3(098K):Na2S(s)+2HCaH2S(aq)+2 Nacl(aq) 问答题(共2题15分) 22.10分(0355) 0355 证明:对于盖·吕萨克定律(W7=C成立的气体,在焦耳-汤姆孙实验中温度不变。 23.5分(1049) 1049 已知:均相纯物质的平衡稳定条件为(pl)<0,请证明:任一物质绝热可逆膨胀后 压力必降低。 物理化学(上册)试卷9答案 填空题(共17题45分) 1.5分(1689) 1689 答]U=4960J U1=nRT=(2mo)8.314JK-·mo-)298.l5K) 960J (2分)
C 的燃烧焓： （1 分） 5 r m r m ∆ − H H (1) ∆ (2) = −3.91×10 J⋅mol $ $ -1 -1 （2 分） 4 f m 2 r m r m ∆ = G G (CO ) ∆ (1) − ∆ G (2) = −4.86×10 J⋅mol $ $ $ 21. 5 分 (0502) 0502 已知 298 K下, ΔfH [Na m $ 2S(s)]= -375.7 kJ·mol-1，ΔfH [NaCl(s)]=-411.0 kJ·mol m $ -1， ΔfH [HCl(g)]=-92.3 kJ·mol m $ -1， ΔfH m [H $ 2S(s)]=-20.2 kJ·mol-1。 又 HCl(g)+(aq) ⎯⎯→ HCl(aq) ΔsolHm(1)=-73.8 kJ·mol-1 H2S(g)+(aq) ⎯⎯→ H2S(aq) ΔsolHm(2)=-19.2 kJ·mol-1 NaCl(s)+(aq) ⎯⎯→ NaCl(aq) ΔsolHm(3)= 4.8 kJ·mol-1 试求下述反应的ΔrH m $ (298 K)：Na2S(s)+2HCl(aq)=H2S(aq)+2NaCl(aq)。 三、问答题 ( 共 2 题 15 分 ) 22. 10 分 (0355) 0355 证明：对于盖·吕萨克定律(V/T=C)成立的气体，在焦耳-汤姆孙实验中温度不变。 23. 5 分 (1049) 1049 已知：均相纯物质的平衡稳定条件为 (∂p/∂V)T < 0，请证明：任一物质绝热可逆膨胀后 压力必降低。 物理化学(上册)试卷 9 答案 一、填空题 ( 共 17 题 45 分 ) 1. 5 分 (1689) 1689 [答] U r=4960 J 1 1 r U nRT (2 mol)(8.314J K mol )(298.15 K) − − = = ⋅ ⋅ =4960 J (2 分)
SrnR(Ing r+l) =(2mol)(8.314JK-mo-n1212+1) 96.4J·K (3分) 2.5分(2223) 2223 I] Ho= PHo/ pHo =0.770 xH.o=09016 0.8540 3.5分(2004) 2004 [答]大于;减小;小于;小于;小于 (5分 4.5分(2017) 答]乙、甲 (5分) 因为:/7)_R aIn △sHn(A) △msHn(甲)>△mHn(乙) hx.(甲)</e(1/T) (乙) 即乙的结晶作用曲线二~lnx,更陡峭 5.2分(0738) 0738 [答] 因为理想气体经节流膨胀后温度不变,而压力降低,体积增大。 所以△S=nRln(vy/1)>0,△G=nRln(p2p1)<0 6.2分(3184) 3184 [答]自由能函数定义:(G-USn)T (1分) 还必须知道反应在0K时的△U5
S r=nR(lnq r+1) (2mol)(8.314J K mol )(ln121.2 1) 1 1 = ⋅ ⋅ + − − (3 分) 1 96.4 J K− = ⋅ 2. 5 分 (2223) 2223 [答] / 0.770 (2 分) H2O = H2O H2O = ∗ a p p H O 0.9016 2 x = H O H O / H O 0.8540 2 2 2 γ = a x = (3 分) 3. 5 分 (2004) 2004 [答] 大于；减小；小于；小于；小于 （5 分） 4. 5 分 (2017) 2017 [答] 乙、甲 （5 分） 因为： ln ( ) (1/ ) A fusH m A R x T ∆ = − ∂ ∂ ( ) ( ) ∆fusH m 甲 > ∆fusH m 乙 ( ) ln (1/ ) ( ) ln (1/ ) A A 甲 乙 x T x T ∂ ∂ < ∂ ∂ 即乙的结晶作用曲线 A ~ ln 1 x T 更陡峭。 5. 2 分 (0738) 0738 [答] > ， < 因为 理想气体经节流膨胀后温度不变，而压力降低，体积增大。 所以ΔS = nRln(V2/V1) > 0，ΔG = nRTln(p2/p1) < 0 。 6. 2 分 (3184) 3184 [答] 自由能函数定义： (G m $ - U 0,m $ )/T (1 分) 还必须知道反应在 0 K 时的 ΔU 0,m $ (1 分)