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北京化工大学2004
(选择题30题50分,其余计算题6题100分,共150分)
注意事项:答案写在答题纸上,p=100kPa≈101.325kPa,用红色或铅笔不计成绩。
一、选择题(50分)
1. 1mol理想气体经恒温膨胀、恒容加热和恒压冷却三步完成一个循环回到始态,此过程气
体吸热20.0 kJ。则过程的W:
A. =20kJ; B. <20kJ; C. >20kJ; D.等于其它值。 2. 若要通过节流膨胀达到致冷的目的,则焦耳-汤姆生系数为:
A. ?J?T?????=0 B. ?J?T?????>0
??p?H??p?HC. ?J?T?????<0 D 与?J?T的取值无关 ??p?H3. 若某化学反应的?rCp,m=0,则该反应的?Hm与温度的关系为:
rA. 随温度增加而增加; B. 随温度增加而减少; C. 与温度变化无关; D. 与温度变化无规律;。
4. 1mol理想气体经过一个恒温不可逆压缩过程,则该过程:
A. ?G>?A; B. ?G=?A; C. ?G
?5. 在298K时已知气相反应2A(g)?B(g)?2C(g)的?rGm为-514.2 kJ·mol-1,则发生1mol
??T???T???T??反应的?A:
??A. ?A=-514.2 kJ·mol-1 B. ?A=0
??C. ?A>-514.2 kJ·mol-1 D. ?A<-514.2 kJ·mol-1
6. 对于纯物质、单相、只做体积功的封闭系统,???p??的值:
??T??G?A. 大于零 B. 小于零 C. 等于零 D. 无法确定
7. 水的饱和蒸气压与温度的关系为:ln(p/kPa)=A-4883.8/(T/K)。水的摩尔蒸发焓?VapHm为:
A. 40.603×103 kJ·mol-1; B. 4.883×103 kJ·mol-1; C. 0.587×10 kJ·mol; D. 其它值。
8. 由2molA和2molB形成理想液态混合物,己知某温度下pA=90kPa,pB=30kPa。则平衡
气相摩尔分数之比yA∶yB为∶
??3-1
B. 3∶1 B. 4∶1 C. 6∶1 D. 8∶1
9. 由水(1)和甲醇(2)组成的二元溶液,下列各式不是甲醇在此溶液中的化学势的是:
1
A. ????H???G???A???U???????? B. C. D. ?????????n2?S,p,n1??n2?T,p,n1??n2?T,V,n1??n2?T,p,n110. 298K下,将两种液体恒温恒压混合,形成理想液态混合物,则混合前后下列热力学性质的变化情况为: A ?S>0, ?G<0 B. ?S=0, ?G<0 C. ?S<0, ?G>0 D. 以上均不对
11. 恒温恒压下只作体积功的多组元(B,C,…,K),多相(α,β,…,Φ)系统,自发过程或达到平
衡的判据是:
?K?KA.
????BK?Bdn≥0
?B B.
????BK?B?dnB≤0
C.
??B?Bdn≤0
12?B D.
??B?BdnB≥0
?
12. 反应
32 H2(g)+
N2(g)= NH3(g),当H2因反应消耗了0.3 mol时,反应进度?为:
A. 0.1 B. 0.3 C. 0.5 D. 0.2
13. 理想气体化学反应平衡时(??≠0),加入惰性气体,平衡不发生移动的条件是:
A. 恒温恒压 B. 恒温恒容 C. 任意条件 D. 绝热恒压
14. 如图所示:
将含有HNO3为70%(摩尔百分数)的硝酸用高效精馏塔进行精馏时,塔项和塔釜分别得到:
A. 塔项:恒沸混合物,塔釜:纯HNO3 B. 塔项:纯HNO3, 塔釜:纯水
C. 塔项:纯HNO3, 塔釜:恒沸混合物 D. 塔项:纯水, 塔釜:恒沸混合物
15.1mol某双原子分子理想气体在300K等温膨胀时:
A. qtr、qR、qV、qe、qn均不变; B. qtr变化,qR、qV、qe、qn均不变; C. qR不变,qtr、qV、qe、qn均变; D. qtr、qR、qV、qe、qn均变化。 16. 刚性转子的转动量子数为J时,其转动能级简并度数为;
A. J B. J(J+1) C. 2J+1 D. 非简并能级
2
17. 在吸附过程中,以下热力学量的变化正确的是:
A. △G<0,△S<0,△H<0; B. △G>0,△S>0,△H>0; C. △G<0,△S>0,△H>0; D. △G>0,△S<0,△H<0。
-1
18. 浓度为0.3 mol·kgA2B电解质溶液的离子强度为
A.0.9 mol·kg-1 B. 0.3 mol·kg-1 C. 0.6 mol·kg-1 D. 1.8 mol·kg-1 19. 温度T时,浓度为0.01 mol·kg的NaCl,CaCl2,LaCl3三种电解质水溶液,离子平均
活度系数最小的是: A. NaCl B. CaCl2 C. LaCl3 D. 都相同 20. 下列电极298K时其标准电极电势为:
电极 1. Cu+e= Cu 2. Cu2++2e-= Cu 3. Cu2++e-= Cu+
2+
+
-
-1
E/V 0.522
?0.340 0.158
+
电池反应:Cu + Cu= 2Cu在298K的标准平衡常数Ka?为: A. 1.8×10-6 B. 6.96×10-7 C. 8.34×10-4 D. 以上都不对 21. 298K和p?压力下,有化学反应:Ag2SO4(s)+H2(p?)=2Ag(s)+H2SO4(aq)
己知:E?{Ag2SO4/Ag,SO4}=0.627V,E?{Ag/Ag}=0.799V。如上电池的标准电池电动势E?为:
A. 0.627V B. -0.172V C. 0.799V D. 0.172V 22. 298K和p?压力下,有电池如下:
Ag(s)|Ag+(aAg?)||SO42-(aSO)|Ag2SO4(s), Ag(s)
2?42-+
己知:E?{Ag2SO4/Ag,SO42-}=0.627V,E?{Ag+/Ag-}=0.799V。如上电池的Ksp为: A. 1.72×10-6 B. 1.52×10-6 C. 1.72×10-9 D. 1.52×10-9
23. 有恒温、恒容下的某气相反应A(g)+B(g)→C(g),若用反应物A的分压pA对时间t作图
为一直线,则该反应的反应级数为:
A. 0.4 B. 0.6 C. 1.4 D. 1.6 24. 有下列反应:
0.4 式中k1,k2分别是正向、逆向基元反应的速率常数,298K时其值分别为:3.33×10-3S-1,
6.67×10-7(S·p)-1。上述对行反应在298K时的平衡常数Kp:
?A. 5.0×10
-3
p B. 2.0×10p
?4 ? C. 5.0×10
3
p D. 2.0×10
?-4
p
?25. 己知一平行反应,由两个基元反应构成:A→B的速率常数为k1,A→C的速率常数为
k2,则该平行反应的总反应速率常数k为:
A. k1+k2 B. k1/k2 C. k2 /k1 D. = k1
3
26. 293K时,乙醚—水、汞—乙醚、汞—水的界面张力为0.0107,0.379,0.375 N·m,在
乙醚与汞的界面上滴一滴水,其接触角? 为:
A. 68o B. 112o C. 168o D. 22o
27. 473.2 K时测定氧在某催化剂上的吸附作用,其吸附量满足如下方程:
?=
5.539(p)?p1?1.22(p)?p???1-1
=2.27 dm·kg
3-1
该吸附的饱和吸附量为:
3-13-1
A. 2.27 dm·kg B. 4.54 dm·kg
-3、
-3
C. 5.539 dm·kg
3-1
D. 1.22 dm·kg
3-1
28. Al(NO3)3,Mg(NO3)2和NaNO3对AgI水溶胶聚沉值分别为0.067 mol·dm-3,2.60
mol·dm,和140 mol·dm,则该AgI溶胶:
A. 胶粒带正电 B. 胶粒呈电中性 C. 胶粒带负电 D.无法确定
29. 乙酸乙酯皂化反应动力学实验中,为了测定不同时间的乙酸乙酯的浓度变化,可采用物
理法,选用的测量仪器是: A.折光仪 B. 电导仪 C. 旋光仪 D. 酸度计
30. 采用静态法测液体的饱和蒸汽压时,实验步骤中要将溶在液体中的空气排出,测定不同
温度下的饱和蒸汽压。若实验中空气没有排净,则实验测得的蒸汽压值比理论值: A. 偏大 B. 偏小 C. 不影响 D. 没有规律 二、(20分)
某气体服从状态方程:??p???a??Vm=RT(设a>0,常数) 2?Vm???Um??>0 ??Vm?T?(1) 证明:温度恒定时气体的热力学能随体积增大而增加,即:??(2) 1mol该气体由始态(T,Vm)恒温可逆变化到终态(T,2Vm),计算过程的W、Q、△Um、
△Hm、△Sm。
三、(15分) 有化学反应:U(s)+
32H2(g)=UH3(s)
己知:温度在450K—725K范围内,反应系统中H2的平衡压力遵从方程:
1.464?10p?ln???=69.32―
?Pa?T/K4-5.65ln(T/K)
(1) 写出UH3(s)的标准摩尔生成焓与温度关系式; (2) 计算上述反应的标准摩尔热容差?rCp,m
四、(10分)
己知N2(g)的振动特征温度?V=3388 K,若以振动基态为能量零点基准: (1) 计算298.15 K时N2分子振动配分函数qv;
4
0?(2) 若在某温度下N2分子的振动配分函数qv0=2;求此时系统的温度? 五、(20分)
己知298K时电池:
Pt,H2(100 kPa)|稀NaOH|Ag2O(s),Ag(s) 的电动势E=1.172V。 (1) 写出上述电池的电极与电池反应;
?(2) 求298K时Ag2O(s)的?fGm值;
(3) 求该温度下Ag2O(s)的分解压
?己知:298K时?fGm[H2O(l)]=-237.19 kJ/mol。
六、(20分)
实验测得不同温度下丙酮二羧酸在水溶液中分解反应的速率常数k值数据如下:
(此题图画在答题纸上,答在此处不给成绩) T/K 106 k / S-1
273.2 0.41
293.2 7.92
313.2 96.0
333.2 913
(1) 采用作图法线性拟合,求反应的表观活化能及指前因子k0;(坐标纸在答题纸上) (2) 求373.2K时反应的半衰期t1/2及反应25s时的转化率?
七、(15分)
己知AB二组分凝聚系统相图如下:(此题图与表请答在试题纸上,答在此处不给成绩)
(1)完成下表: 区域 相数 稳定相态 自由度数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ (2) 如右图所示:有质量为3kg的系统由P点冷却到C点,若ac=2cb,该系统处于几相平衡(注明具体相态),并在图中标出各相组成(示意点),计算各相质量为多少kg?
5