安徽工业大学物理化学(本科)试卷试卷号B260008

1物理化学(本科)试卷试卷号：B260008一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计8分)1、(2分)完全互溶的A，B二组分溶液，在xB=0.6处，平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时，yB(g)，xB(1)，xB(总)的大小顺序为__________。将xB=0.4的溶液进行精馏,塔顶将得到______________。3、(2分)已知一定温度下A(g)，B(g)，C(g)三种微溶气体溶于某液体时的亨利常数kb,B分别为50.0×109Pa·kg·mol-1,1.50×109Pa·kg·mol-1和160×106Pa·kg·mol-1。则当三种气体在该液体中的质量摩尔浓度bB相同时，它们的平衡气相分压：pA,pB,pC的大小顺序为。4、(本小题2分)盖斯定律可表述为：。二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共2小题，总计6分)1、(3分)已知fH(CH3OH,l,298K)=－23857kJ·mol-1；fH(CO,g,298K)=－110525kJ·mol-1；则反应CO(g)+2H2(g)==CH3OH(l)的rH(298K)=，rU(298K)=。2、(3分)Cd(s)的蒸气压与温度的关系为：lg(p/Pa)=TK56936.439Cd(l)的蒸气压与温度的关系为：lg(p/Pa)=TK52185.772则Cd的三相点温度为______K，蒸气压为_______Pa。三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题1分)25℃，下面的物质中标准摩尔生成焓不为零的是：（）。（1）N2(g)；（2）S(s,单斜)；（3）Br2(l)；（4）I2(s)。四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题分4小题,每小题1分,共4分)1、CO2(g)的fH(500K)=fH(298K)+298KK500[Cp,m(CO2,g)－Cp,m(石墨)－Cp,m(O2,g)]dT。是不是？（）2、理想气体反应，等温等压条件下添加惰性组分时，平衡肯定不移动。是不是？（）。3、在临界点，饱和液体与饱和蒸气的摩尔体积相等。对不对？()。4、等温等压且不涉及非体积功条件下，一切吸热且熵减小的反应，均不能自动发生。是不是？（）五、(2分)在一气缸内放置气体，气缸的活塞面积为0.0600m2。将气体加热，活塞反抗101.3kPa外压力恒压移动了0.0800m，求此过程的功。六、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题分7小题,每小题2分,共14分)1、CH4(g)在298K且反应物及产物均在标准压力下完全燃烧，反应进度=1mol，[CH4(g)]=－1，放出的热为890.7kJ，其热化学方程式写法正确的是：（）。（1）CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)，rH(298K)=890.7kJ·mol-1；（2）CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)，rH(298K)=890.7kJ·mol-1；（3）CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l)，rH(298K)=890.7kJ·mol-1；2（4）CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)，rH(g)=890.7kJ·mol-12、不挥发性的溶质溶于溶剂中行成稀溶液后，将会引起：（）。（1）熔点升高；（2）沸点降低；（3）蒸气压下降。3、已知A和B可构成固溶体，在组分A中，若加入组分B可使固溶体的熔点提高，则组B在此固溶体中的含量必________组分B在组分液相中的含量。（1）大于；（2）小于；（3）等于；（4）不能确定。4、理想气体反应N2O5(g)==N2O4(g)+1/2O2(g）的rH为41.84kJ·mol-1，Cp,m=0。要增加N2O4的产率可以：()。（1）降低温度；（2）提高温度;（3）提高压力；（4）等温等容加入惰性气体。5、将NH4HS(s)置于真空容器内在298K时使其达分解平衡，测知K=0.11，则系统的平衡压力（总压力）为：（）。(1)66332Pa(2)33166Pa(3)2420Pa(p=100kPa)6、1mol理想气体从相同的始态（p1，V1，T1）分别经绝热可逆膨胀到达终态（p2，V2，T2），经绝热不可逆膨胀到达（，，）pVT222''，则T2'T2，V2'V2，S2'S2。（选填，=，）7、硫酸与水可形成H2SO4H2O(s)，H2SO42H2O(s)，H2SO44H2O(s)三种水合物，问在101325Pa的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种？()(1)3种；(2)2种；(3)1种；(4)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。七、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题2分)若不同的气体有两个对比状态参数(如pr和Tr)彼此相等，则第三个对比状态参数，如Vr值大体相同，对不对？()。八、(本大题6分)在101.3kPa下，1mol，－10℃过冷水凝固成为－10℃冰时放出多少热量。（已知冰的摩尔融化焓在0℃，101.3kPa下为6008J·mol-1，水和冰的平均摩尔定压热容分别为75.4J·mol-1·K-1和35.6J·mol-1·K-1。）九、计算题。请计算下列各题。（7分）已知水和水蒸汽的比定压热容分别为Cp().水··41841kJkgK1，11KkgkJ865.1)(··水蒸汽pC。水在25℃的摩尔汽化焓为44.01kJ·mol-1，计算100℃时水的摩尔汽化焓。十、(7分)1mol，10dm3，100K的H2（设为理想气体）放在600K热源中反抗恒定外压4988kPa作不可逆膨胀至平衡态，以H2为系统，热源为环境，求环境的熵变。十一、(8分)在100℃时，己烷(A)的饱和蒸气压为245.21kPa，辛烷(B)的饱和蒸气压为47.12kPa。若由其组成的液态混合物于100℃时101.325kPa下沸腾，求：（1）液相的组成；（2）气相的组成。（己烷，辛烷的混合物可看作理想液态混合物。十二、(11分)20℃下HCl溶于苯中达到气液平衡。液相中每100g苯含有1.87gHCl,气相中苯的摩尔分数为0.095。已知苯与HCl的摩尔质量分别为78.11g·mol1与36.46g·mol1。20℃苯饱和蒸气压为10.01kPa。试计算20℃时HCl在苯中溶解的亨利系数。十三、(11分)有人试图用CH4和C6H6反应制取C6H5CH3。已知1000K时CH4，C6H6，C6H5CH3的fG分别为14.43kJ·mol-1，249.37kJ·mol-1，310.45kJ·mol-1。今使等物质的量的CH4和C6H6的混合物在1000K时通过适当的催化剂，试问C6H5CH3的最高产率是多少？十四、(13分)溴苯与水的混合物在101.325kPa下沸点为95.7C,试从下列数据计算馏出物中两种物质的质量比.(溴苯和水完全不互溶)3t/C92100p*(H2O)/kPa75.487101.325假设水的蒸发焓vapHm与温度无关，溴苯、水的摩尔质量分别为157.0gmol-1，18.02gmol-1。试卷号：B260008(答案)一、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共4小题，总计8分)1、(本小题2分)解：yB(g)xB(总)xB(1)xB=0.6恒沸混合物3、(2分)解：PA＞PB＞PC4、(2分)解：不管化学反应是一步完成或是分成几步完成，化学反应的总的焓变是相同的（2分）二、填空题。在题中“____”处填上答案。(本大题共2小题，总计6分)1、(本小题3分)解：－1280kJ·mol-1（2分）－1206kJ·mol-1（1分）2、(本小题3分)解：712.235.8（3分）三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题1分)解：（2）（1分）四、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题分4小题,每小题1分,共4分)解：是；2、解：不是；3、解：对；4、解：是五、计算题。请计算下列各题。(本大题2分)解：W=－p(外)V=－101.3×103×0.0600×0.0800J=－486J（2分）六、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本题分7小题,每小题2分,共14分)解：（1）；2、解：（3）；3、解：（1）；4、解：（2）；5、解：(1)；6、解：；7、解：（3）七、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(本大题2分)解：对（2分）八、计算题。请计算下列各题。(本大题6分)解：因fusHm=6008J·mol-1，（2分）CCCppp,,[]](..).m2m211HO(s)[HO(l)JKmolJKmol35675439811····（4分）由基尔霍夫公式求出－10℃的fusHm(H2O,263K)：fusm2fusm2fusm2HO,KHO,KKKJmolkJmolHO,KkJHHCQnHpp()()()().().263273263273600839856126356111··（6分）九、(7分)解：由题给数据可设计出如下的过程：n=1mol：H(298K)H2O(l)H2O(g)425℃，ps25℃，psH1H2HH2O(l)H2O(g)373K,101.3kPa373K,101.3kPa（3分）vapm222CHOHO,gHO,ldHHMCCTppTT()()[()()]2512（2分）HMCTTp()()[()]()[..(..)].2544011802101865418475408821311CHOHO,lkJmolkJmol22··（2分）十、(7分)解：此题应求环境供的热，实质上是求系统吸收的热。（1分）12m,33222KJ8.24K600/J88214/)(J88214J)]10100(884.49)100600(314.85.2[5.2ddm100dm)884.49/600314.81(/21·环外外TQSVpTRVpTnCWUQpnRTVTTV（4分）（2分）十一、(8分)解：pA=*ApxA=245.21kPa·xApB=*BpxB=47.12kPa·(1－xA)pA＋pB=101.325kPaxA=0.274xB=0.726（5分）663.0325.101274.021.245A*AApxpyyB=0.337（3分）十二、(11分)解：x(HCl)=187364618736461007811.....=0.0385x(C6H6)=1－0.0385=0.9615（4分）苯是溶剂服从拉乌尔定律p(C6H6)=p*(C6H6)x(C6H6)p(C6H6)=py(C6H6)p=pxy*()()()CHCHCH666666=100109615..kPa0.095=101.3kPap(HCl)=p[1－y(C6H6)]k(HCl)=pyx[1CH]HCl66()()=101.3kPa(10.095)0.0385=2381kPa（7分）十三、(12分)解：CH4(g)+C6H6(g)==C6H5CH3(g)+H2(g)1000K时，rG=[310.45－(14.43+249.37)]kJ·mol-15=46.65kJ·mol-1lnK=－rG/RT=-46.65kJmol8.314JKmol1000K1-11=－5.611K=3.66×10-3（4分）设开始时CH4，C6H6各有1mol达平衡时转化率为，则CH4,C6H6各为1×(1－)mol,C6H5CH3,H2，各为1mol。总量Bn=2molK=221=0.057故