1、考研（物理化学）模拟试卷 3 及答案解析(总分：74.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：16，分数：32.00)1.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。（分数：2.00）_2.封闭体系中，若某过程的A=一 W B ，应满足的条件是( )（分数：2.00）A.等容、可逆过程B.等温、可逆过程C.等温等压、可逆过程D.等温等容、可逆过程3.某温度时，NH 4 Cl(s)的分解压力是 p ，则分解反应的平衡常数 K 为( )（分数：2.00）A.1B.12C.14D.184.下列四个偏微熵中既是偏摩尔量，又是化学势的是( ) （分数：2.00）A.B.C.D.5.
2、硫酸与水可形成 H 2 SO 4 .H 2 O(s)，H 2 SO 4 .2H 2 O(s)，H 2 SO 4 .4H 2 O(s)三种水合物，问在101 325 Pa 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( )（分数：2.00）A.1 种B.2 种C.3 种D.不可能有硫酸水合物与之平衡共存6.有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系，则( )（分数：2.00）A.Q0，W=0， r U0B.Q0，W0， r U=0C.Q=0，W0， r U0D.Q0，W0， r U07.在 ， 两相中均含
3、有 A 和 B 两种物质，当达到平衡时，下列情况正确的是( )（分数：2.00）A. A = B B. A = A C. B = B D. A = B 8.理想气体在恒定外压 p 下，从 10 dm 3 膨胀到 16 dm 3 ，同时吸热 126 J，此气体的U 为( )（分数：2.00）A.一 284 JB.842 JC.一 482 JD.482 J9.恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中一定大于零的是( )（分数：2.00）A.UB.HC.SD.G10.H=Q p ，此式适用的过程是( )（分数：2.00）A.理想气体从 1 013 250 Pa
4、反抗恒定的外压 101 325 Pa 膨胀到 101 325 PaB.0，101 325 Pa 下冰融化成水C.电解 CuSO 4 水溶液D.气体从(298 K，101 325 Pa)可逆变化到(373 K，10 1325 Pa)11.用 1 mol 理想气体进行焦耳实验(自由膨胀)，求得S=1916 J.K 1 ，则体系的吉布斯自由能变化为( )（分数：2.00）A.G=1916 JB.G1916 JC.G1916 JD.G=012.在 p 下，C(石墨)+O 2 CO 2 (g)的反应热为 r H m ，下列说法错误的是( )（分数：2.00）A. r H m 是 CO 2 (g)的标准生
5、成热B. r H m r U m mC. r H m 是石墨的燃烧热D. r H m = r U m 13.对理想气体等温可逆过程，其计算熵变的公式是( )（分数：2.00）A.S=nRTln(p 1 p 2 )B.S=nRTln(V 2 V 1 )C.S=nRln(p 2 p 1 )D.S=nRln(V 2 V 1 )14.公式 dG=一 SdT+Vdp 可适用的过程是( )（分数：2.00）A.298 K，101 325 Pa 下的水蒸发过程B.理想气体真空膨胀C.电解水制取氢D.N 2 (g)+3H 2 (g)=2NH 3 (g)未达平衡15.理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的_。
6、（分数：2.00）A.B.C.D.16.对于理想液体混合物( )（分数：2.00）A. mix H=0， mix S=0B. mix H=0， mix G=0C. mix V=0， mix H=0D. mix V=0， mix S=0二、填空题(总题数：9，分数：18.00)17.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_18.某化学反应在 298 K 时的标准吉布斯自由能变化为正值，则该温度时反应的 K 将_1。(填，或=)（分数：2.00）_19.在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 410 4 Pa，液体 B 的蒸气压为 610 4 Pa，两者组成理想溶液
7、，平衡时在液相中 A 的摩尔分数为 06。则在气相中 B 的摩尔分数为_。（分数：2.00）_20.在 300时，2 mol 某理想气体的吉布斯自由能 G 与赫姆霍兹自由能 A 的差值为_。（分数：2.00）_21.自然界中，有的高大树种可以长到 100m 以上，能够提供营养及水位到树冠的主要动力是_。（分数：2.00）_22.在一个真空容器中，投入 CaCO 3 (s)加热分解达平衡，其独立组分数为_。若投入 NH 4 HS(s)加热分解达平衡，则其独立组分数为_。（分数：2.00）_23.已知反应 CO(g)+H 2 O(g)=CO 2 (g)+H 2 (g) 在 700时的 K =071
8、，则 (1)若反应体系中各组分的分压都是 15210 5 Pa，反应的方向是_。 (2)若反应体系中 p CO =101310 6 Pa，p H2O =506510 5 Pa，p CO2 =p H2 =15210 5 Pa，则反应的方向是_。（分数：2.00）_24.一定状态下的空气，经节流膨胀过程后，H_0。（分数：2.00）_25.在 100和 25之间工作的热机，其最大热机效率为_。（分数：2.00）_三、简答题(总题数：1，分数：10.00)判断在下列过程中，体系的U，H，S，A，G 中有哪些一定为零?（分数：10.00）(1).苯和甲苯在常温常压下混合成理想液体混合物；（分数：2.0
9、0）_(2).水蒸气经绝热可逆压缩变成液体水；（分数：2.00）_(3).恒温、恒压条件下，Zn 和 CuSO 4 溶液在可逆电池中发生置换反应；（分数：2.00）_(4).固体 CaCO 3 在 p 分解温度下分解成固体 CaO 和 CO 2 气体；（分数：2.00）_(5).水蒸气通过蒸气机对外做功后恢复原状。（分数：2.00）_四、计算题(总题数：4，分数：14.00)26.在 p 和 37315 K 下，把 1 mol 水蒸气可逆压缩为液体，计算 Q，W，U m ，H m ，A m ，G m 和S m 。已知在 37315 K 和 p 下，水的摩尔汽化热为 40691 KJ.mol 1
10、 。（分数：2.00）_27.设苯和甲苯组成理想溶液，在 293 K 时其蒸气压分别为 9 919 Pa 和 2 933 Pa。若把等质量的苯和甲苯混合起来，计算：(1)苯和甲苯的分压，(2)苯和甲苯在气相中的摩尔分数。已知苯和甲苯的摩尔质量分别为 78 g.mol 1 和 92 g.mol 1 。（分数：2.00）_在 523 K，101325 kPa 下，1mol PCl 5 在体积可变容器中部分解离，其分解反应为： PCl 5 (g)=PCl 3 (g)+Cl 2 (g)，反应达到平衡后，实验测得容器的体积为 7725 dm 3 。 试计算：（分数：6.00）(1).PCl 5 (g)的
11、离解度 ；（分数：2.00）_(2).该反应的 K ；（分数：2.00）_(3).该反应的 r G m 。（分数：2.00）_附图 31 是某二组分凝聚体系的温度一组成图。 （分数：4.00）(1).试表示各区域存在的相、相数及自由度数；（分数：2.00）_(2).在附图 32 中画出含 B 各为 a 和 b 的熔化液的步冷曲线，并指出其冷却过程的相变化。（分数：2.00）_考研（物理化学）模拟试卷 3 答案解析(总分：74.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：16，分数：32.00)1.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。（分数：2.00）_解析：2.封闭体
12、系中，若某过程的A=一 W B ，应满足的条件是( )（分数：2.00）A.等容、可逆过程B.等温、可逆过程 C.等温等压、可逆过程D.等温等容、可逆过程解析：3.某温度时，NH 4 Cl(s)的分解压力是 p ，则分解反应的平衡常数 K 为( )（分数：2.00）A.1B.12C.14 D.18解析：4.下列四个偏微熵中既是偏摩尔量，又是化学势的是( ) （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：5.硫酸与水可形成 H 2 SO 4 .H 2 O(s)，H 2 SO 4 .2H 2 O(s)，H 2 SO 4 .4H 2 O(s)三种水合物，问在101 325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液
13、及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有( )（分数：2.00）A.1 种 B.2 种C.3 种D.不可能有硫酸水合物与之平衡共存解析：6.有一容器四壁导热，上部有一可移动的活塞，在该容器中同时放入锌块和盐酸，发生化学反应后活塞将上移一定距离，若以锌和盐酸为体系，则( )（分数：2.00）A.Q0，W=0， r U0B.Q0，W0， r U=0C.Q=0，W0， r U0D.Q0，W0， r U0 解析：7.在 ， 两相中均含有 A 和 B 两种物质，当达到平衡时，下列情况正确的是( )（分数：2.00）A. A = B B. A = A C. B = B D. A = B 解析：8.理想气体在恒定外
14、压 p 下，从 10 dm 3 膨胀到 16 dm 3 ，同时吸热 126 J，此气体的U 为( )（分数：2.00）A.一 284 JB.842 JC.一 482 J D.482 J解析：9.恒温恒压条件下，某化学反应若在电池中可逆进行时吸热，据此可以判断下列热力学量中一定大于零的是( )（分数：2.00）A.UB.HC.S D.G解析：10.H=Q p ，此式适用的过程是( )（分数：2.00）A.理想气体从 1 013 250 Pa 反抗恒定的外压 101 325 Pa 膨胀到 101 325 PaB.0，101 325 Pa 下冰融化成水 C.电解 CuSO 4 水溶液D.气体从(29
15、8 K，101 325 Pa)可逆变化到(373 K，10 1325 Pa)解析：11.用 1 mol 理想气体进行焦耳实验(自由膨胀)，求得S=1916 J.K 1 ，则体系的吉布斯自由能变化为( )（分数：2.00）A.G=1916 JB.G1916 JC.G1916 J D.G=0解析：12.在 p 下，C(石墨)+O 2 CO 2 (g)的反应热为 r H m ，下列说法错误的是( )（分数：2.00）A. r H m 是 CO 2 (g)的标准生成热B. r H m r U m m C. r H m 是石墨的燃烧热D. r H m = r U m 解析：13.对理想气体等温可逆过程，
16、其计算熵变的公式是( )（分数：2.00）A.S=nRTln(p 1 p 2 )B.S=nRTln(V 2 V 1 )C.S=nRln(p 2 p 1 )D.S=nRln(V 2 V 1 ) 解析：14.公式 dG=一 SdT+Vdp 可适用的过程是( )（分数：2.00）A.298 K，101 325 Pa 下的水蒸发过程B.理想气体真空膨胀 C.电解水制取氢D.N 2 (g)+3H 2 (g)=2NH 3 (g)未达平衡解析：15.理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的_。 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：16.对于理想液体混合物( )（分数：2.00）A. mix H=0， m
17、ix S=0B. mix H=0， mix G=0C. mix V=0， mix H=0 D. mix V=0， mix S=0解析：二、填空题(总题数：9，分数：18.00)17.填空题请完成下列各题，在各题的空处填入恰当的答案。（分数：2.00）_解析：18.某化学反应在 298 K 时的标准吉布斯自由能变化为正值，则该温度时反应的 K 将_1。(填，或=)（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：)解析：19.在 400 K 时，液体 A 的蒸气压为 410 4 Pa，液体 B 的蒸气压为 610 4 Pa，两者组成理想溶液，平衡时在液相中 A 的摩尔分数为 06。则在气相中 B 的摩尔
18、分数为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：0.5)解析：20.在 300时，2 mol 某理想气体的吉布斯自由能 G 与赫姆霍兹自由能 A 的差值为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：9530 kJ)解析：21.自然界中，有的高大树种可以长到 100m 以上，能够提供营养及水位到树冠的主要动力是_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：树内体液含盐浓度高，渗透压的作用)解析：22.在一个真空容器中，投入 CaCO 3 (s)加热分解达平衡，其独立组分数为_。若投入 NH 4 HS(s)加热分解达平衡，则其独立组分数为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：2，1)
19、解析：23.已知反应 CO(g)+H 2 O(g)=CO 2 (g)+H 2 (g) 在 700时的 K =071，则 (1)若反应体系中各组分的分压都是 15210 5 Pa，反应的方向是_。 (2)若反应体系中 p CO =101310 6 Pa，p H2O =506510 5 Pa，p CO2 =p H2 =15210 5 Pa，则反应的方向是_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：(1)向左进行或向反应物方向进行，(2)向右进行或向产物方向进行)解析：24.一定状态下的空气，经节流膨胀过程后，H_0。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：=)解析：25.在 100和 25之间
20、工作的热机，其最大热机效率为_。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：20%)解析：三、简答题(总题数：1，分数：10.00)判断在下列过程中，体系的U，H，S，A，G 中有哪些一定为零?（分数：10.00）(1).苯和甲苯在常温常压下混合成理想液体混合物；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：H=0，U=0)解析：(2).水蒸气经绝热可逆压缩变成液体水；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：S=0)解析：(3).恒温、恒压条件下，Zn 和 CuSO 4 溶液在可逆电池中发生置换反应；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：全不为零)解析：(4).固体 CaCO 3 在 p 分解
21、温度下分解成固体 CaO 和 CO 2 气体；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：G=0)解析：(5).水蒸气通过蒸气机对外做功后恢复原状。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：全都为零)解析：四、计算题(总题数：4，分数：14.00)26.在 p 和 37315 K 下，把 1 mol 水蒸气可逆压缩为液体，计算 Q，W，U m ，H m ，A m ，G m 和S m 。已知在 37315 K 和 p 下，水的摩尔汽化热为 40691 KJ.mol 1 。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：该过程为定温定压下的可逆相变过程。 W=pV m pV m (1)一 V m (g)一
22、 pV m (g)=一 RT=一 3101 kJ.mol 1 Q p =H m =一 vap H m =40691 kJ.mol 1 U m =H m pV m =一 37588 kJ.mol 1 G m =0 A m =一 WR=3103 kJ.mol 1 S m =QRT=一 1090 K.J 1 .mol 1 )解析：27.设苯和甲苯组成理想溶液，在 293 K 时其蒸气压分别为 9 919 Pa 和 2 933 Pa。若把等质量的苯和甲苯混合起来，计算：(1)苯和甲苯的分压，(2)苯和甲苯在气相中的摩尔分数。已知苯和甲苯的摩尔质量分别为 78 g.mol 1 和 92 g.mol 1
23、。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：设苯和甲苯的质量均为 m。令 A=苯，B=甲苯。则 )解析：在 523 K，101325 kPa 下，1mol PCl 5 在体积可变容器中部分解离，其分解反应为： PCl 5 (g)=PCl 3 (g)+Cl 2 (g)，反应达到平衡后，实验测得容器的体积为 7725 dm 3 。 试计算：（分数：6.00）(1).PCl 5 (g)的离解度 ；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：设 PCl 5 (g)的离解度为 。 pV=n(1+)RT )解析：(2).该反应的 K ；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：取 n=1 mol )解析：(3).该反应的 r G m 。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： r G m =一 RTlnK =一 2502 kJ.mol 1 )解析：附图 31 是某二组分凝聚体系的温度一组成图。 （分数：4.00）(1).试表示各区域存在的相、相数及自由度数；（分数：2.00）_正确答案：(正确答案： 各区的相、相数、自由度数如附表 3 一 1 所示。 )解析：(2).在附图 32 中画出含 B 各为 a 和 b 的熔化液的步冷曲线，并指出其冷却过程的相变化。（分数：2.00）_正确答案：(正确答案：组成各为 a 和 b 的熔化液的步冷曲线如图 2 所示，其冷却过程的相变化如下。)解析：
