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2001级物理化学(I)-1期末考试题 ( A卷)


四川大学期末考试试题
(2003—2004学年第一学期)
课程代码:20307130(Ⅰ)—1 课程名称 物理化学 任课教师 李泽荣、何玉萼 适用专业年级 2001级化学、应化、材化专业 印数 200份 班级 学号 姓名 成绩

2001级物理化学(上期)期末考试题 A卷
一、选择填空(12分) 1.300K将1molZn片溶于稀

硫酸溶液中,设恒压反应热效应为Qp,恒容反应热 效应为Qv,则Qp-Qv= (A)-2494 J。 (B)2494 (C)0 (D)无法判定 。

2.A和B形成理想的液体混合物,50℃时纯A的饱和蒸气压为84kPa,纯B的为 35kPa。50℃时与液相组成xA=0.75的液体平衡的气相组成yA= (A)0.88 (B)0.71 (C)0.75 (D)0.42

3.水和盐B可以形成两种水合盐B·H2O和B·2H2O,恒压下与冰和盐水溶液平 衡共存的固体水合盐为 (A)B·H2O (C)B·H2O和B·2H2O (A)H2O(s)= H2O(l) 。 (B)B·2H2O (D)无法判定 。 (B)H2O(s)= H2O(g)

? d ln P ?? H m ? 4.方程 适用于以下哪个过程 dT RT 2

(C)NH4Cl (s)= NH3(g)+HCl(g) (D)NH4Cl(s)溶于水形成溶液 5.25℃下反应 CO(g)+2H2(g) = CH3OH(g) ? r H ? = - 90.6kJ·mol-1,为提高反应 m 的平衡产率,应采取的措施为 (A)升高温度和压力 (C)降低温度,升高压力 满足 。 (A) ? N2 ? ? H2 ? ? NH3 (B) ? N2 ? 2? H2 ? 3? NH3 ? 0 。 (B)降低温度和压力 (D)升高温度,降低压力

6.化学反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 在恒T恒P下达平衡,三种物质的化学势

(C) ? N2 ? 2? H2 ? 3? NH3 (D) 2? NH3 ? ? N2 ? 3? H2 注:1、试题字迹务必清晰,书写工整。 本题3页,本页为第1页 2、题间不留空,一般应题卷分开 教务处试题编号: 3、务必用16K纸打印

二、填空题(20分) 1.1mol单原子理想气体经绝热不可逆过程,从320K和500kPa的始态变化为 273K,100kPa的终态,过程的功W= J,Δ S= J·K-1。

2.人体血浆可视为稀溶液,密度为103kg·m-3,凝固点为-0.56℃,37℃时人体 血浆的渗透压Π = kPa。(已知水的Kf =1.86K·kg·mol-1)

3.100℃时xNaCl=0.035的水溶液上方蒸气压P=94.3kPa,以纯水为标准态,该溶 液中水的活度a水= ,活度系数 ? 水 = 。

4.25℃ NH4HCO3(s)在恒容真空容器中分解达平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 该体系的组分数 C = ,f * = 。

5.液体A和B可完全互溶,恒压下的沸点——组成曲线在xB=0.4处出现一极小 值。将 x B ,0 =0.6的溶液进行蒸馏,达平衡后,气相组成yB,液相组成xB和 x B ,0 从大到 小的顺序为 ,蒸馏气相最终得 。

6.25℃反应 Ag2O(s) = 2Ag(s) + 的 ? f G? 为 m

1 O2(g) 的分解压为16.34Pa,25℃时Ag2O(s) 2

kJ·mol-1。

三、(16分) P ? 下将2mol环已烷(C6H12, l)从25℃升温到正常沸点80.7℃,再在 正常沸点下可逆气化为蒸气(C6H12, g),求此过程的△H和△S。已知 C P? (C6H12, m l)=156.5J·K-1·mol-1,正常沸点处△vap H ? (C6H12, l)=30.1kJ·mol-1。 m 四、(12分)当潜水员由深海急速上升到海面时,因氮气在血液中的溶解度降 低将呈气泡逸出,并可能形成血栓影响血循环,这就是十分危险的“减压病”。已 知37℃、 P ? 下,N2在血液中的溶解度为5.15×10-4mol·dm-3,若潜水员在深海中呼 吸了5 P ? 的压缩空气,当他上升到海面时,体内会释放出多少mlN2气?设人体血液 总量为3dm3,吸入空气中的氧气因参加代谢已被消耗。
注:1、试题字迹务必清晰,书写工整。 2、题间不留空,一般应题卷分开 3、务必用16K纸打印 本题3页,本页为第2页 教务处试题编号:

五、(20分)Sb-Cd二组分体系凝聚相图如下:
t/℃
650 600

a 1

b

温度

a

b

500

2

3 5 6 7
45 330 290

4150 400 300

4
0

200

Sb

C w%→

58 60

70

90 100

Cd

时间

1.确定化合物C的化学式(Sb—121.8,Cd—112.4); 2.填表注明各相区稳定存在的相态及条件自由度f *; 3.在图中画出组成为a、b的熔化物从700℃冷却到200℃的步冷曲线; 4.将a、b两熔化物冷却,哪一个可以分离得到纯的化合物C(s)?冷却到什么温 度可以分离出最大量纯净C(s)?计算1kg熔化物可分离出最大量纯C(s)的质量。 六、(20分)已知298.15K以下数据: 物质
? f H ? /kJ·mol m
-1 -1 -1

SO3(g) -395.2 256.2
1 2

SO2(g) -296.1 248.5

O2(g) 0 205.03

S ? /J·K ·mol m

1.求298.15K , P ? 下反应,SO2(g) + O2(g) = SO3(g)的 K ? , K P 和 K x ; P 2.设 ? r H ? , ? r S ? 不随温度变化,反应物按反应计量系数比进料,在什么温度 m m 下,SO2的平衡转化率可以达到80%?

注:1、试题字迹务必清晰,书写工整。 2、题间不留空,一般应题卷分开 3、务必用16K纸打印

本题3页,本页为第3页 教务处试题编号:

2001级物理化学(1)-1期末考试题A卷答案
一、选择填空(12分,每空2分) 1、B 2、A 3、B 4、B 二 填空题(20分,每空2分) 1、586.1 10.08 2、776.3 3、0.931 0.964 4、1 0 5、xB> xB ,0 >yA 恒沸物 6、-10.823 三、(16分) 解: P? ,298.15K,2mol C6H12 (l) ? P? ,353.9K,2mol C6 H12 (l) ? P? ,353.9K,2mol C6 H12 (g) ① ② ? 8分 ?H ? ?H1 ? ?H2 ? nCpm (l)(T2 ? T1 ) ? n?vap Hm (l) ? 2 ?156.5 ? (353.9 ? 298.2) ? 2 ? 30.1 ? 17.423 ? 60.2 ? 77.623kJ 5、C 6、D

?S ? ?S1 ? ?S2 ? nC pm (l) ln

? T2 n?vap H m (l) ? T1 Tb

8分

? 2 ?156.5ln

353.9 2 ? 30.1?103 ? ? 53.60 ? 170.10 ? 223.7J ? K -1 298.2 353.9

四、(12分) 解:设N2的分压为0.78×5Pθ 时在血液中的溶解度C2 P ? kN2 ? C1 P2 ? kN2 ? C2 1
C1 P C P 5.15 ?10?4 ? 0.78 ? 5P? ? 1 C2 ? 1 2 ? ? 2.01?10?3 mol ? dm?3 4分 C2 P2 P P? 1 从深海上升到海平面,血液中释放出N2的物质的量 ?3 ?4 ?3 4分 ?n ? (C2 ? 0.78C1 )V (血液) ? (2.01?10 ? 0.78 ? 5.15 ?10 ) ? 3 ? 1.608 ?10 mol

相比:

N2体积为
?V ? ?nRT 1.608 ?10?3 ? 8.314 ? 310.2 ? ? 1.23 ?10?4 m3 ? 123ml P 101325

4分

五、(20分) 解:1.化合物SbxCdy
x:y= 42 58 : ? 0.345 : 0.516 ? 0.67 ? 2 : 3 为Sb2Cd3 121.8 112.4

4分

2.
相区 相态 f* 1 l 2 2 Sb(s)+l 1 3 C(s)+l 1 4 Sb(s)+ C(s) 1 5 l+C(s) 1 6 Cd(s)+l 1 7 C(s)+Cd(s) 1

7分

3.见图
温度

a

b

4分

时间

4.

b

冷却到290℃,可分离出最大量的C(s) W( s ) 90 ? 70 ? ? 1.67 1 ? W( s ) 70 ? 58

1分 4分

W( s ) ? 0.625kg
六、(20分) 解:1.
1 ? ? r H m ? (?395.2) ? (?296.1) ? ? 0 ? ?99.1kJ ? mol?1 2 1 ? ? r Sm ? 256.2 ? 248.5 ? ? 205.03 ? ?94.82J ? K -1 2
? ?r Gm ? (?99.1) ? 298.15 ? (?94.82) ?10?3 ? ?70.83kJ ? mol?1

K ? ? exp(

70830 ) ? e 28.57 ? 2.56 ?1012 8.314 ? 298.15
? 1 2

12分
? 1 2

K p ? K ? P?
Kx ? K? (

? 2.56 ?1012 ?101325

?

1 2

? 8.04 ?109 Pa

P 1 P? 1 ) 2 ? 2.56 ?1012 ? ( ? ) 2 ? 2.56 ?1012 P? P

2. t=0时 mol t=∞时 mol

SO2(g) 1 1-α



1/2O2(g) = 0.5 0.5-1/2α
? ? ? ? ? ? 1 ? ? 1.5 ? ? ? ? 2 ?

SO3(g) 0 α

n总=1.5-1/2α

? KP ? Kx (

P ?1 ) 2? ? P

? ?? ? ? 1 ? ? ?? 0.5 ? .05? ? ? 1 ?? 1 ? ? 1.5 ? ? ?? 1.5 ? ? ? ? 2 ?? 2 ?

1 2

6分

?

? (3 ? ? )

1 2 1 2

?

0.8 ? 2.2 0.2 ? 0.2

1 2 1 2

? 13.27

(1 ? ? )(1 ? ? )

T?

? ?r H m ?99100 ? ? 852K ? ? ?r Sm ? R ln K ?94.82 ? 8.314 ? ln13.27

2分


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