[1分]5. 原电池正极的电极电势为正值,负极的电极电势为负值。是不是?( )
四、问答(2小题,共9分)
[4分]1. 一定温度下理想气体间的化学反应在什么情况下,其反应的标准摩尔焓变?rH 等于其反应的标准摩尔热力学能变?rU 。 [5分]2. 测定电池电动势能否用伏特计?为什么? 五、计算(6小题,共70分)
[10分]1. 298 K时,将0.05 kg的N2由0.1 MPa等温可逆压缩到2 MPa,试计算此过程的功。如果被压缩了的气体在反抗外压力为0.1 MPa下做等温膨胀再回到原来状态,问此过程的功又是多少?(提示:看作理想气体)
[10分]2. 试求反应 2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g) 在1000℃时的?rH 。已知上述反应在298 K时的?rH = -567.000 kJ·mol-1; Cp, m(CO , g) / J·K-1·mol-1 = 27.61 + 5×10-3 T / K; Cp, m(O2 , g) / J·K-1·mol-1 = 28.28 + 2.5×10-3 T / K; Cp, m(CO2 , g) / J·K-1·mol-1 = 21.61 + 6.3×10-3 T / K。 (提示:先求出?rH - T关系式)
[8分]3. 在正常的大气压力下进行苯胺的水蒸气蒸馏,馏出物中苯胺(B)的质量分数为wB =0.265,试求在蒸馏温度时苯胺的饱和蒸气压。(苯胺、水的摩尔质量分别为93.13 g?mol-1,18.02 g?mol-1) (提示:由质量分数求物质的量比,
此外,总压为分压之和;pA / pB = xA / xB = nA / nB pB =
pB*xB)
[12分]4. 50℃时物质A在溶剂中进行分解反应,反应为一级,初始反应速率?A,,0=1.00×10-5 mol1?dm-3?s-1,1h后反应速率?A=3.26×10-6 mol1?dm-3?s-1,试求反应速率系(常)数kA、半衰期T1/2和初浓度cA, 0 。 (提示:由微分方程和积分方程联立求kA)
[8分]5. 在某个界面移动法实验中,用的是0.100 mol·dm-3 KCl溶液,当通入5.21 mA的电流时,在67 min 内界面向阴极移动了4.64 cm,已知该管子的横截面积为 0.230 cm2,试计算钾离子和氯离子的迁移数。 (提示:总电量Q= It 电子的物质的量= Q / F
向阴极迁移的是正离子(K+),) [22分]6. 25 ℃,在浓度为0.0001 mol·dm-3的K2SO4溶液中溶解PbSO4并达到饱和,二溶液均视为无限稀释溶液。已知25 ℃时PbSO4的溶度积为
=1.6×10-8,无限稀时,K+,SO42-和Pb2+的摩尔电导率分别为:73.52×10-4 S·m2·mol-1,159.6×10-4 S·m2·mol-1,70×10-4 S·m2·mol-1。试求K2SO4溶液及饱和PbSO4溶液和混合溶液的电导率各为若干。 (提示:?B =?m,B cB ,??混合 =?A????B)
试题D 一、填空(9小题,共25分)
[2分]1. 在相同的温度和压力下,反应B—→ A的反应焓是 ?rH1,反应 B —→ C的反应焓是?rH2 ,则反应 A —→ C 的反应焓是?rH = 。
[4分]2. 已知?fH (C6H5Cl , l , 298 K) =-10?65 kJ·mol-1; ?fH (NH3 , g , 298 K) =-46?19 kJ·mol-1; ?fH (C6H5NH2 , l , 298 K) =-29?7 kJ·mol-1; ?fH (NH4Cl , s , 298 K) =-315?39 kJ·mol-1;
则反应C6H5Cl(l) + 2NH3(g) == C6H5NH2(l) + NH4Cl(s)在298 K时反应的标准摩尔焓变?rH (298 K) = 。
[2分]3. 使一过程?G = 0应满足的条件是: , 。 [2分]4. 多组分均相系统中,组分B的偏摩尔热力学能为UB
?????????。
[3分]5. 在100℃,101 .325 kPa时,H2O(l)与H2O(g)成平衡,则 H2O,g,100℃,101 .325 kPa)?????(H2O,l,100℃,101 .325 kPa); H2O,g,100℃,102.000 kPa)?????(H2O,l,100℃,101 .325 kPa); H2O,g,100℃,100.000 kPa)?????(H2O,l,100℃,101 .325 kPa)。 (选填>,=,<。) (提示:μ = μ? + RTln (p / p?)) [4分]6.已知Au-Pt 相图如下:
(1)wB=0.40 的合金冷却到1 300℃时,固体合金之组成约为______; (2)wB=0.60 的合金冷却到1 500℃时,固相组成为______。
[2分]7. 已知某化学反应在25 ℃的标准摩尔熵变为?rS (298 K),又知该反应的??B Cp,m,B,则温度T时该反应的标准摩尔熵变?rS (T) =????????????。
[2分]8. 若以Ia表示单位时间,单位体积反应物所吸收的光子的物质的量,?表示光化学反应的量子效率,则其反应速率 ?= 。
[4分]9. 原电池 Hg | Hg2Cl2(s) | HCl | Cl2(p) | Pt,其负极的反应方程式为???????,属于???????反应;正极的反应式为?????????,属于?????????反应。
二、单项选择(4小题,共8分)
[2分]1. ?U可能不为零的过程为:( )。
( 1 )隔离系统中的各类变化; ( 2 )等温等容过程;
( 3 )理想气体等温过程; ( 4 )理想气体自由膨胀过程。
[2分]2. A,B双组分液态完全互溶系统,若其p-x图上p-x曲线出现极小值,则其t-x图上,t-x曲线:( )。
(1) 有极大值; (2) 有极小值; (3) 没有极值。
[2分]3. 在一支水平放置的洁净的玻璃毛细管中有一可自由移动的水柱,今在水柱右端微微加热,则毛细管内的水柱将( )。
(1)向右移动; 2)向左移动; (3) 不移动。 [2分]4. 强弱电解质性质上的差别是( )。
(1) 与电解质性质和溶剂性质有关; (2) 与浓度有关; (3) 与导电性质有关。
三、问答(1小题,共12分)下边相图,是在101.325 kPa下,根据乙醇-醋酸乙酯的实验数据绘得,试回答以下问题:
(1)将x(C2H5OH)=0.80的溶液进行简单蒸馏时,最初馏出物的组成是多少? (2)简单蒸馏到最后一滴时,溶液的组成如何?
(3)若此溶液是一个带活塞的密闭容器中平衡蒸发到最后一滴时,溶液的组成如何?
(4)将x(C2H5OH)=0.80的溶液进行精馏,塔釜和塔顶各得到什么产物
四、计算(9小题,共55分)
[10分]1. 5 mol某理想气体从25℃,100 kPa等温可逆膨胀到10 kPa,计算该过程的Q,W,?U,?H。
[16分]2. 在20℃,100 kPa下500 g铜块与一个电阻为1000 ?,质量可忽略的电加热丝接触,通1安培电流15秒钟。已知铜块的Cp?m=24?4 J·K-1·mol-1。(1) 若铜块在绝热箱中,求算铜块的?S;
(2) 若铜块浸入在20℃的水流中,求铜块与水的熵变。已知铜的摩尔质量M = 63?55 g·mol-1。
(提示:电加热丝发热量Q = I2Rt????????铜吸热量?Q = n·Cp?m ( T2-T1 ),求出T2??????S = ∫nCp?m dT / T)?
(提示:把水看作环境;吸热量Q = I2Rt)
[8分]3. 在25 g水中溶有0.771 g乙酸,测得凝固点下降0.937℃,已知水的凝固点下降系数为1.86 K·kg·mol;在20 g苯中溶解0.611 g乙酸,测得Tf为1.254℃,已知苯的kf为5.12 K·kg·mol,求乙酸在水中的摩尔质量各为多少 ? 结果说明什么?(提示:??Tf = KfbB)
[13分]4. 试估计反应CH3OH(g) == HCHO(g) + H2(g)的转折温度(即 ?rG =0的温度)。已知CH3OH(g) ,HCHO(g) 在25℃的 ?fH 分别为 -201.17
kJ·mol-1,-115.90 kJ·mol-1, CH3OH(g),HCHO(g),H2(g)在25℃的S 分别为239.70 J·K-1·mol-1,218.78 J·K-1·mol-1,130.59 J·K-1·mol-1。(设?rH 不随温度而变)
[8分]5. 反应ClCOOCl3(g) 2COCl2(g),在等温等容容器中进行,测得总压力p与时间t的关系如下: t 0 51 206 454 751 1132 1575 /s 2215 p/ 2.004 2.064 2.232 2.476 2.710 2.969 3.197 kPa 3.452 已知为一级反应,求反应速率系(常)数。
试题E 一、填空(8小题,共31分)
[2分]1. 两气体的_____、_____相同,这时我们称两气体处于同一对应状态。 [8分]2. 已知H2O(l),CO2(g),和CH4(g)25 ℃的标准摩尔生成焓分别为-286?186 kJ·mol-1; -391?903 kJ·mol-1与-75?730 kJ·mol-1。则下述反应 CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l) 在25 ℃时反应的标准摩尔焓变:?rH = ,反应的标准热力学能变?rU = 。 [4分]3. 25℃时H2O(l)及H2O(g)的标准摩尔生成焓分别为-286 kJ·mol-1及-242 kJ·mol-1。则水在25℃时的标准摩尔气化焓?vapHm = 。
[8分]4. B2H6(g)在等压下燃烧时反应按下式进行:B2H6(g) + 3O2(g)
B2O3(s) + 3H2O(g) 反应的?rH (298 K) =-2020 kJ·mol-1,2B(s)在298 K燃烧成B2O3(s) 时放热1264 kJ·mol-1。?fH (H2O , g , 298 K) =-241?81 kJ·mol-1。则298 K下B2H6(g)的标准摩尔生成焓?fH (B2H6 , g , 298 K) = 。 [3分]5. 对于化学反应 0=?????,式中? rG
,其标准平衡常数的定义是K
??????????? ,称为???????????? 。
[1分]6. 溶入水中能显著降低水的表面张力的物质通常称为???????物质。 [4分]7. 25℃时NaCl溶液的?=1.2645×10-2 S-m2-mol-1,Cl-的?=7.654×10-3 S-m2-mol-1,则Na+和Cl-的迁移数t(Na+)=???????,t(Cl-) = ????????。
[1分]8. 每一个中心离子同时又可以作为另一个????离子的离子氛的一员。