[考研类试卷]考研物理化学（多组分系统热力学）模拟试卷1及答案与解析.doc

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1、考研物理化学（多组分系统热力学）模拟试卷 1 及答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 当溶液中采用不同标准态时，其化学势的值_，活度值_，活度系数值_。(填相同和不同)2 在温度 T K 时，某纯液体的蒸气压为 1 1732 Pa。当 02 mol 的一非挥发性溶质和 08mol 的该液体形成溶液时，溶液的上方蒸气压为 5 333 Pa。假设蒸气是理想气体，则在该溶液中溶剂的活度系数是_。3 在 298 K 时，向甲苯的物质的量的分数为 06 的苯一甲苯的 1 mol 理想溶液中加入微量分数的纯苯。则对每摩尔的苯来说，其G=_ ，H=_，S=_。二、单项选择题下列

2、各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。4 2 mol A 物质和 3 mol B 物质在等温等压下混合形成液体混合物。该体系中 A 和B 的偏摩尔体积分别为 179 cm 3.mol1 和 215 cm 3.mol1 ，则混合物的总体积为( )（A）967 cm 3（B） 985 cm 3（C） 1003 cm 3（D）895 cm 35 0005 mol.kg 1 的硫酸钾水溶液，其沸点较纯水的沸点升高了 0007 3。已知水的质量摩尔凝固点降低常数 Kf 和沸点升高常数 Kb 分别为 186 和 052，则该溶液的凝固点(以表示)是( )（A）一 0001 8（B） 5222（C）一 0

3、026 1（D）一 0002 06 饱和溶液中溶质的化学势 与纯溶质的化学势 *的关系式为( )（A）= *（B） *（C） *（D）不能确定7 下述体系中的组分 B，选择假想标准态的是( )（A）混合理想气体中的组分 B（B）混合非理想气体中的组分 B（C）理想溶液中的组分 B（D）稀溶液中的溶剂 B8 下列现象不属于稀溶液的依数性的是( )（A）凝固点降低（B）沸点升高（C）渗透压（D）蒸气压升高9 关于亨利系数，下面的说法中正确的是( )（A）其值与温度、浓度和压力有关（B）其值只与温度、溶质性质和浓度标度有关（C）其值与溶剂性质、温度和浓度大小有关（D）其值与温度、溶剂和溶质的性质及浓

4、度标度等因素都有关10 影响沸点升高常数和凝固点降低常数值的主要因素是( )（A）溶剂本性（B）温度和压力（C）溶质本性（D）温度和溶剂本性11 在等质量的水、苯、氯仿和四氯化碳中分别溶入 100 g 非挥发性物质 B，已知它们的沸点升高常数依次是 052，26，385，502，溶液沸点升高最多的是( )（A）氯仿（B）苯（C）水（D）四氯化碳12 两液体的饱和蒸气压分别为 pA*，p B*，它们混合形成理想溶液，液相组成为 x，气相组成为 y，若 pA*p B*，则( )（A）y Ax A（B） yAy B（C） xAy A（D）y By A13 298 K 时，HCl(g，M r=365)

5、溶解在甲苯中的亨利常数为 245 kPa.kg.mol1 ，当HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达 2时，HCl(g)的平衡压力为( )（A）138 kPa（B） 1199 kPa（C） 49 kPa（D）49 kPa14 某物质在临界点的性质( )（A）与外界温度有关（B）与外界压力有关（C）与外界物质有关（D）是该物质本身的特性15 在 298 K，p 下，两瓶含萘的苯溶液，第一瓶为 2 dm3(溶有 05 mol 萘)，第二瓶为 1dm3(溶有 025 mol 萘)，若以 1 和 2 分别表示两瓶中萘的化学势，则( )（A） 1=102（B） 1=22（C） 1=05 2（D） 1=216

6、有下述两种说法(1)自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域(2)自然界中，水总是从化学势高的地方流向化学势低的地方上述说法中，正确的是( )（A）(1)（B） (2)（C） (1)和(2)（D）都不对17 已知水在正常冰点时的摩尔熔化热 fusHm=6 025 J.mol1 ，某水溶液的凝固点为25815 K，该溶液的浓度 xB 为( )（A）0857 1（B） 0142 9（C） 0935 3（D）0064 718 两只各装有 1 kg 水的烧杯，一只溶有 001 mol 蔗糖，另一只溶有 001 mol NaCl，按同样速度降温冷却，则( )（A）溶有蔗糖的杯子先结冰（B）两杯

7、同时结冰（C）溶有 NaCl 的杯子先结冰（D）视外压而定19 试用 GibbbsDuhem 方程证明：在稀溶液中，若溶质服从 Henry 定律，则溶剂必服从 Raoult 定律。19 在 25时将 2 g 某化合物溶于 1kg 水中的渗透压与在 25将 08 g 葡萄糖(C6H12O6)和 12 g 蔗糖(C 12H22O11)溶于 1 kg 水中的渗透压相同。20 求此化合物的分子量；21 此化合物溶液的冰点是多少?22 此化合物溶液的蒸气压降低是多少?已知水的凝固点降低常数为 186。25 时水的饱和蒸气压为 2376 mmHg，题中稀溶液的密度可取 1 g.cm3。22 12210 2

8、kg 苯甲酸，溶于 010 kg 乙醇后，使乙醇的沸点升高了 113 K ，若将 12210 2 kg 苯甲酸溶于 010 kg 苯中，则苯的沸点升高了 139 K 。已知：Kb(乙醇 )=1 19 K.kg.mol1 ，K b(苯)=260 K.kg.mol 1 。试计算：23 苯甲酸在两种溶剂中的摩尔质量；24 计算结果说明什么问题?25 在 18，气体压力 101325 kPa 下，1 dm 3 的水中能溶解 O20045 g，能溶解N2002 g。现将 1 dm3 被 20265 kPa 空气所饱和了的水溶液加热至沸腾，赶出所溶解的 O2 和 N2，并干燥之，求此干燥气体在 10132

9、5 kPa，18下的体积及其组成。设空气为理想气体混合物。其组成体积分数为：(O 2)=21，(N 2)=79。26 苯与甲苯的混合液可视为理想液态混合物。今有一混合物组成为 y(苯)=03， y(甲苯)=07。求 25，100 kPa 下，1 mol 该混合物的标准熵、标准生成焓与标准生成 Gihbs 函数。所需 25的热力学数据如表 42 所示。考研物理化学（多组分系统热力学）模拟试卷 1 答案与解析一、填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。1 【正确答案】 相同，不同，不同【试题解析】 采用不同的标准态时，活度值各不相同；活度可看作是有效浓度，为活度系数和浓度的乘积。不同标准

10、态活度值的差别，既出现在活度系数中，也出现在浓度单位中。对于同一溶液，在相同条件下其化学势的值是唯一的。【知识模块】 多组分系统热力学2 【正确答案】 0.568【试题解析】 【知识模块】 多组分系统热力学3 【正确答案】 一 2 270 J，0，7618 J.K 1【知识模块】 多组分系统热力学二、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。4 【正确答案】 C【试题解析】 V=n AVA+nBVB=(2179+3215)cm 3=1003 cm 3【知识模块】 多组分系统热力学5 【正确答案】 C【知识模块】 多组分系统热力学6 【正确答案】 A【试题解析】 向饱和溶液中加入纯溶

11、质，溶质不再溶解，溶液中溶质也不会析出，故饱和溶液中的溶质和纯溶质已经达到平衡，两者化学势相等。【知识模块】 多组分系统热力学7 【正确答案】 B【试题解析】 非理想气体的假想标准态是温度为 T 和压力为 P，且具有理想气体性质的假想态。【知识模块】 多组分系统热力学8 【正确答案】 D【试题解析】 稀溶液的依数性之一为蒸气压下降。【知识模块】 多组分系统热力学9 【正确答案】 D【知识模块】 多组分系统热力学10 【正确答案】 A【试题解析】 由沸点升高常数 Kb=R(TB*)2MA vapHm，A 可以看出。【知识模块】 多组分系统热力学11 【正确答案】 D【试题解析】 由沸点升高公式T

12、 b=KbbB 可以看出。【知识模块】 多组分系统热力学12 【正确答案】 A 【知识模块】 多组分系统热力学13 【正确答案】 A【知识模块】 多组分系统热力学14 【正确答案】 D【知识模块】 多组分系统热力学15 【正确答案】 D【试题解析】 化学热仅与浓度有关，而与物质量的多少无关。【知识模块】 多组分系统热力学16 【正确答案】 A【试题解析】 体系自发地向化学势降低的状态移动。【知识模块】 多组分系统热力学17 【正确答案】 B【试题解析】 计算公式为【知识模块】 多组分系统热力学18 【正确答案】 A【试题解析】 因为 NaCl 完全解离，相当于溶质的浓度增大，故凝固点降低更多。

13、【知识模块】 多组分系统热力学19 【正确答案】 设溶质和溶剂分别为 B，A。根据 GibbbsDuhem 方程 xBdB=一xAdA(定温，定压)溶质 B 的化学势表达式为 B=B*+RTlnaB= 若溶质服从 Henry 定律，则 pB=kx，B xB， B=B+RTlnaB=A=A*+RTlnxAaA= =xA=pA=xApA*即溶剂 A 服从 Raouh 定律。【知识模块】 多组分系统热力学【知识模块】 多组分系统热力学20 【正确答案】 =cRT=mRT，mRT=(m 1+m2)RT，m=m 1+m2 则即 M=2515 g.mol 1【知识模块】 多组分系统热力学21 【正确答案】

14、 T f=Kfm= =0015 K 则 T f=273150015=273 135 K【知识模块】 多组分系统热力学22 【正确答案】 p 1=p1*x1= =23757 mrnHg【知识模块】 多组分系统热力学【知识模块】 多组分系统热力学23 【正确答案】 T b=Kb.bB= 在乙醇中，K b(乙醇)=119 K.kg.mol1 ，则 在苯中，Kb(苯)=2 60 K.kg.mol1 ，则【知识模块】 多组分系统热力学24 【正确答案】 结果说明，苯甲酸在苯中以双分子缔合形式存在。【知识模块】 多组分系统热力学25 【正确答案】 本题的关键是求出 O2 和 N2 的 Henry 常数。1

15、8，气体压力101352 kPa 下，O 2 和 N2 的质量摩尔浓度分别为假定溶有气体的水的密度为 1 kg.dm3(无限稀溶液) 。根据 Henry 定律，1 dm 3 被 20265 kPa 空气所饱和了的水溶液中 O2 和 N2 的质量摩尔浓度分别为=5905 210 4mol.kg1=11 2810 3mol.kg1 =41 110 5m3=411 cm 3 y(N2)=0656 ，y(O 2)=0343【知识模块】 多组分系统热力学26 【正确答案】 fHm(混合物 )=y(苯) fHm(苯)+y(甲苯) fHm(甲苯)+ mixH =034866+0712+0=230 kJmol

16、 1 fGm(混合物)=y(苯) fGm(苯)+y( 甲苯) fGm(甲苯)+ mixG mixG=RTy(苯)lny(苯)+y(甲苯 )lny(甲苯) =831429815(031n03+0 71n07) =一 1514 2 kJ.mol 1 fGm(混合物)=(03123 0+0 7114 151514 2)kJ.mol 1 =1153 kJ.mol 1 Sm(混合物)=y(苯)S m(苯)+y(甲苯)S m(甲苯)+ mixS mixS=(mixH 一 mixG)T=5 078 7 J.K1 .mol1 Sm(混合物)=(03172 8+0721958+5078 7)j.K 1 .mol1 =210 6 J.K 1.mol1【知识模块】 多组分系统热力学