《2022年物理化学期中考试试卷来下 .pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年物理化学期中考试试卷来下 .pdf(13页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学而不思则惘,思而不学则殆物理化学 (上)期中考试试卷( 20XX级)一、填空题(共 16 分,每小题 2 分)1.临界点的数学特征是()和() 。2.气体 A 的临界温度高于气体B的临界温度, 则气体 ()比气体 ()更易于液化。3.理想气体A 和 B 的热容为,2.5V m ACR,1.5V m BCR,若将物质的量相等的A 和 B 混合,由始态经绝热可逆压缩至终态,则此过程AS( )0; BS( )0; sysS()0;ambS()0。选填,=,无法确定 4. 将一电热丝浸入水中,通以电流,若以电热丝为系统,Q( )0,W( )0, U( )0. 若以电热丝和水为系统,Q( )0,W(
2、)0, U( )0. 若以电热丝,电源,水及其他有关的部分为系统,则Q( )0,W( )0, U( )0. 选填,=,无法确定 5.当自行车胎扎一小洞,气体迅速排出,此时车胎的温度要() 。6.始态为101325Pa,373.15K 的水变为同温下,压力为50KPa 的水蒸气,此过程的体积功W( ),mH() ,mS( ),mG( ),mA( ),ambS() ,i soS() 。选填,=,无法确定 7.在 373K,101.325KPa 下 1mol 的2( )H O l,使其与373K 的大热源接触并使其向真空蒸发,变为 373K,101.325KPa的2( )H O g, 对于这一过程可
3、以用()来判断过程的方向。 (选填sysS,isoS,ambS,G)8.已知某气体的,2.5m pCR,211.0 10JTK Kpa,现有 1mol 该气体从1MPa 等温膨胀到 100KPa,则此过程的H为() 。二、 选择题(共30 分,每小题1 分)1. 一绝热的恒容容器中间有一隔板隔开,一边装有1mol 的理想气体,另一边为真空,抽掉绝热壁精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆隔板后,气体充满整个容器,以气体为系统,则在变化过程中()A.0,0,0UHT B.0,UH0,0TC.U0
4、,HT0,T0 D. U 0,H0,T0 2. 对于理想气体,下列哪些式子不能成立()A.()0TUV B.()0THP C.()0pHT D.()0VTCV3. 一定量的理想气体,由始态(111,p V T)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩到相同的体积2V,则终态的压力()A.2p(恒温)2p(绝热) B. 2p(恒温)2p(绝热C. 2p(恒温) =2p(绝热) D.无法比较4.将 2molA 置于封闭系统中反应;23AB,系统中产生了2molB,此时反应进度为()mol. A. 2/5 B.3 /5 C.2 /3 D.1 5.公式PHQ适用于下面哪些()过程。A. 理想气体从100
5、0KPa反抗恒定的100KPa的外压恒温膨胀到100KPa。B.273K,101.325KPa 下冰融化成水;C.在可逆电池中电解硫酸铜水溶液;D.将 1mol 氮气之余钢瓶中从300K 加热到 400K. 6. 某理想气体与温度为T 的大热源接触做恒温膨胀,吸热为Q, 做功为W, 若该过程的热力学效率0.2, 则过程的熵变为()A.QST B.WST C.5QST D.5WST7. 在相同温度区间内1mol 单原子理想气体恒压过程的熵变为pS与恒容过程的熵变VS的关系为()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页学而不
6、思则惘,思而不学则殆A.VpSS B.32pVSS C.52pVSS D.53pVSS8. 在 268K,101.325KPa 下 1mol 过冷液体水结冰过程()A.sysS0 ambS0 totalS0 B. sysS0 ambS0 totalS0 C. sysS0 ambS0 totalS 0 D. sysS0 ambS0 totalS0 9.对于双原子理想气体()sTV为()A.53TVB.25TVC.53VTD.75TV10.恒温恒压下不可逆电池反应其熵变S可用下面哪个式子计算()A.HGSTB. HSTC. 21lnpSnRpD. QST11.1mol300K,100KPa 的理想
7、气体在外压恒定为10KPa的条件下恒温膨胀至体积为原来的10倍,此过程的G 为()J. A.0 B.19.1 C.5743 D.-5743 12.1mol298K,100KPa 的单原子理想气体的108.8 /mSJKmol,恒压下体积加倍,则G为()J. A.1718 B.-1718 C.34828 D.-34828 13.在一绝热恒容容器中发生一个自发过程则()A. S0 B.G0 C.A0 D.U0 14.已知氢气和氧气反应生成气态水和反应焓为H,则下列说法错误的是()A. H 是氢气的燃烧焓B. H 是气态水的生成焓C. H 为负值D. H 不是氢气的燃烧焓15. 对于一个只做体积功的
8、简单封闭系统,恒压时,下图中正确的是()G G G G g L L L g g g T T T T 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆16.当升高温度降低压力时,Van der Waals 参数会:()A.a 和 b 同时变大B. a和 b 同时变小C. a变大 b 变小D. a变小 b 变大17.1mol 的理想气体始态为273K,100KPa, 现经( 1)恒温可逆膨胀; (2)绝热可逆膨胀; ( 3)绝热恒外压膨胀, 三种不同途径到达10000 KPa.下列对三种不同途径到达终态温度
9、的判断正确的是:()A.T1T2T3 B. T1T3T2 C.T1T2=T3 D. T3 T1T2 18. 下列说法中,不正确的是:()A. 理想气体经绝热自由膨胀后,其U=0 B.实际气体经绝热自由膨胀后其U 不一定为0;C. 实际气体经绝热自由膨胀后其温度不一定降低;D. 实际气体经绝热恒外压膨胀后其温度一定降低19.某理想气体的绝热系统在接受了环境所做的功后其温度:()A.一定升高B. 一定降低C.一定不变D.不一定改变20. 实际气体经绝热自由膨胀后,下面表述中不正确的是:()A.Q=0 B.W=0 C. U=0 D. H=0 21. 理想气体从同一始态出发,分经恒温可逆压缩和绝热可逆
10、压缩,环境所做的功的绝对值分为 WT和 WA,若压缩到同一终态体积,下面表述中正确的是:()A. WTWA B. WTWA C. WT = WA D. WT和 WA无确定关系22.一种纯物质的等压膨胀系数11()pVVTT则该物质的恒压摩尔热容:()B C A D L 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆A.与 V 无关B.与 P无关C. .与 T 无关D.无法判断23.体积功的公式22111()1Wp Vp V,它适用于:()A.任何气体的绝热过程B. 理想气体的等温过程C. 理想气体的任
11、何过程D. 理想气体的绝热可逆与绝热不可逆过程24. .某理想气体进行绝热恒外压膨胀后,其焓变为:()A. H=0 B. H 0 C. H0 D. 不能确定25.某化学反应在烧杯中进行,放热2000J,若改在电池中进行,系统做电功800J,如果两过程的始终态相同,体积功为零,则在电池中进行的反应Q 为: ()A.-1200J B.12000J C.-2800J D.2800J 26.在 298K,1atm 下, 锌和稀硫酸反应放出氢气,设此过程为1;现将该反应放在原电池中进行,对外做电功,设此过程为2;则:()A.Q1=Q2 , U1= U2. B. H1= H2 W1=W2 C.Q1=H2
12、U1 U2 D. Q1= H2 W1W2 27.若一气体方程为PVRTaP(a0), 则下面表达中正确的是:()A.()0TUVB. ()0TUPC. ()0VUTD. ()0PUT28. A,B 两种理想气体在绝热的刚性容器中进行化学反应后,系统的温度升高,压力增大,则其热力能和焓的变化为:()A. 0,0UHB. U0,H0 C.0,0UHD. U0,H 0 29. 一定量的某理想气体从同一始态(11 1pVT) 出发,分别经绝热可逆膨胀到终态222()p V T和反抗恒外压2p绝热膨胀到终态,则()A. 2( )Tr2()Tir,2( )W r2()W irB. 2( )Tr2()Tir
13、,2( )W r2()W irC. 2( )T r2()T ir,2( )W r2( )W irD. 2( )T r2()T ir,2( )W r2( )W ir精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆30.加压的液氨通过节流阀而迅速蒸发为气态氨,则此过程的熵变为()A.大于 0 B.等于 0 C.小于 0 D.无法确定三、计算题1.在 298K及 100KPa下, 石墨、 氢气和环丙烷的燃烧焓分别为-393.8、 -285.84及-2092KJ/mol,丙烯的生成焓为20.5KJ/mol 。试
14、求:(1)环丙烷的生成焓;(2)环丙烷异构化为丙烯的反应焓。(本题 6 分)2.计算 1mol 氧气(设为pg) ,由 298K,100KPa经下列过程压缩到300KPa时各热力学量的变化(即求Q,W, U,H,S,A,G )已知氧气在298K 时:205/mSJKmol,,72m pCR. (1)恒温可逆压缩到300KPa; (2)绝热可逆压缩到300KPa; (3)绝热不可逆恒外压300KPa压缩至平衡 ;(本题 15 分)3.270.2K和 101.325KPa下, 1mol 过冷水 (其蒸气压为489.16Pa) 变为冰 (其蒸气压为475.12Pa) ,试求 G,此过程是否自发?系统
15、与环境的熵怎样变化?(本题 8 分)4.(1)在一恒温298K 密闭容器中,有1molCO 与 0.5mol 氧气反应生成1mol 二氧化碳时,求此反应过程的W,Q, U, H. (2) 若上述反应在一绝热密闭容器中进行时,则此反应过程的W,Q, U,H.已知:12(, ,298)393.5fmHCO gKKJ mol;1(, ,298)110.52fmHCO gKKJ mol;二氧化碳的1,46.5V mCKJ mol(本题 8 分)5.有一绝热汽缸,内有绝热理想活塞可水平移动,活塞两边装有理想气体,始态时两边气体的状态均为30000.02,298.2,101.3aVm TK PKP。现将汽
16、缸左侧加热,直至活塞右侧的气体压力升到202.6KPa, 设1,20.9V mCKJ mol;=1.4;试计算:(本题 12 分)(1)活塞右侧的气体接受多少压缩功?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆(2)右侧气体的终态温度?(3)活塞左侧的终态温度?(4)左侧气体所吸收的热?四、证明题试证22VTVCpTVT(本题 5分)参考答案一、填空题(共16 分,每小题 2 分 )1. 220;0CCmmTTppVV2. A ,B 3. ; ;= ;= 4. , , ;=, , ;=,=,= 精选
17、学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆5.降低6.不能确定 , 0, 0, 0, 0, 0, 07. isoS8.-187J 二、选择题 (301=30 分)15 ACBCB 610 CDDBA 1115 DDAAA 1620 BBBAD 2125 BBDBA 2630 DACDA 三、计算题1.(本题 6 分)解: (1)环丙烷的生成反应为:363 (CC H2石)+3H该反应的热效应即为环丙烷的生成热fmH13( 393.8)3 ( 285.84)209253.08fmrmBCmHHHKJmo
18、l(2)异构化反应为:3632C HCH CHCH1(20.553.0832.58fmrmfmfmHHHHKJ mol丙烯)丙烷)2. (本题 15 分) 解: (1)恒温可逆 : 0UH21300ln1 8.314298ln2722100pWQpdVnRTJp,2722QJ112100ln1 8.314ln9.13300pSnRJ Kp2722AUTSTSQJ2722GHTSTSQJ精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆(2) 绝热可逆压缩0,0QS111 . 41 . 4122221100
19、()()()()408300298pTTTKpT,21()12. 58. 3 1 4( 4 0 82 9 8 )2 2 8 6V mUnCTTJ2286WUJ,21()13. 58. 3 1 4( 4 082 98 )3 2 0 1p mHnCTTJ3 2 0 12 0 5( 4 0 82 9 8 )1 9GHSTK J2 2 8 62 0 5( 4 0 82 9 8 )2 0AUSTK J(3) 绝热不可逆压缩0,QUW即:12,212121()()V mambT pnCTTpVVnR Tp2222983002.5 (298)()468.2100R TR TTK,21()1 2.5 8.31
20、4 (468.2298)3540V mUnCTTJ3540WUJ,21()1 3.5 8.314 (468.2298)4955p mHnCTTJ112,21100468.2lnln1 8.314ln1 3.58.314ln4.02300298p mpTSnRnCJ KpT1212054.02209.02SSSJ K2211()()4955 (468.2209.02298 205)31.84GHTSHT STSKJ精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆2211()()3540 (468.2 20
21、9.02 298 205)33.24AUTSUT STSKJ3(本题 8 分).解:设计过程如下:12345GGGGGG,其中150;0GG;240;0GG433475.12ln1 8.314270.2ln65.4489.16pGGnRTJp0 故上述过程为自发过程,此过程系统的有序度是增加的。sysS0,又totalS 0,totalsysambSSS0;ambS0. 4H2O(L),100KPa 270.2k H2O(S) 100KPa 270.2k H2O(L),489,16Pa 270.2k H2O(S),475.12Pa 270.2k H2O(g),475.12Pa 270.2k G
22、1 G2 G3 G4 G5 H2O(g),489.16Pa 270.2k G 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆(本题 8 分)解: (1)因为等温且恒容故0,WUQ2212COOCO故其反应热为:2()()393.51 110.52283rmfmfmHHCOHCOKJ3()2830.5 8.31429810281.8rmrmrmgUHPVHn RTKJ281.8rQUKJ( 2)因为绝热恒容0rQU1221298:2TKCOOCO ,T设产物的温度为T T1=298K ;CO2 rU
23、U2依题意:0,0,0WQU要求H,则必须先求终态温度T 22,1()0rrV m COUUUUnCTT即:281.8 100046.5(298)0T6357TK U 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆1()()-8.3146357-1.529849.14rmrmHUPVPVn RT n RTKJ反产()5. (本题 12 分)解:由于活塞是理想的,故可将右侧气体看成是一个绝热可逆压缩过程根据:1T pconst10.401.4202101.3()298.2 ()363.5202.6pT
24、TKp3000101.3 100.020.8178.314 298.2p VnmolRT( 1),20()0.81720.9(363.5298.2)1115V mWnCTTJ(2) 右侧气体的终态温度2363.5TK(3)且此时12202.6ppKPa0V=0.023m0V,0T,0p0298.2TK101.3pKpa298.2TK101.3pKpa298.2TK101.3pKpa222nRTVP30.817 8.314363.512.2202.6dm111,V T P222,V T P314012.227.8Vdm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
25、 - - -第 12 页,共 13 页学而不思则惘,思而不学则殆33111202.61027.810829.20.8178.314p VTKnR(4)因为绝热,故对整个系统Q=0 1,10()0.81720.9(829.2298.2)9067V mUnCTTJ对于右侧为绝热,故:22,20()0.817 20.9 (363.5298.2)1115V mWUnCTTJ对于整个系统: 12112UQQQQUU=9067+1115=10182J 四、证明题(本题5 分)证:()() () VTVTTVCUUVVTTV()()TVUpTpVT2222()()()()()()VTVVVVVCpppppTpTTVTTTTTT精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页