《物理化学》试卷A
一、选择题 ( 每题2分，共20分 )
1、对于理想气体的内能有下述四种理解： (1) 状态一定，内能也一定 (2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的 (3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值 (4) 状态改变时，内能一定跟着改变
其中正确的是： ( )
(A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3) 2、下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是： ( ) (A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 (C) 273.15 K，p?下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体
3、某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为WT和WA,问WT和WA的关系如何? ( )
(A) WT>WA (B) WT 4、关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是： （ ） (A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零 (B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量 (C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势 (D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式 5、某体系存在 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡： H2O(g) + C(s) ＝H2(g) + CO(g) CO2(g) + H2(g)＝ H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)＝ 2CO(g) 则该体系的独立组分数 C 为: ( ) (A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4 $-1 6、已知反应3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时，ΔrH m=-280 J?mol,则对该反应有利的条件是： ( ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压 -1-1 7、298标K，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol2kg 增加到 0.1 mol2kg时，其电 导率 k 和摩尔电导率 ?m将： ( ) (A) k减小 , ?m增加 (B) k增加 , ?m增加 (C) k减小 , ?m减小 (D) k增加 , ?m减小 8、对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是： ( ) (A) ?固-水 > ?固-空气 (B) ?固-水 < ?固-空气 (C) ?固-水 = ?固-空气 (D) 不能确定 其液固间的接触角?值为： ( ) (A) ? > 90° (B) ? = 90°(C) ? = 180° (D) ? < 90° -1 9、已知 ECl-Cl = 243 kJ/mol，EH-H= 436 kJ2mol，用光照引发下面反应： H2+ Cl2 ? 2HCl -348-1 所用光的波长约为：( h=6.626310 J2s C=2.998310 m2s) ( ) -4-7-7-7 (A) 4.92310 m (B) 4.92310 m (C) 2.74310 m (D) 1.76310 m 10、对于 AgI 的水溶胶，当以 KI 为稳定剂时，其结构式可以写成 ： -+x-+ [(AgI)m2nI,(n-x)K]2xK，则被称为胶粒的是指： ( ) - (A) (AgI)m2nI (B) (AgI)m -+x-+ (C) [(AgI)m2nI,(n-x)K]2xK -+x- (D) [(AgI)m2nI,(n-x)K] 二、填空题 (每题2分，共10分 ) 《物理化学》试卷A第 1 页 共 18 页 1、 1kg水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质：葡萄糖, NaCl, CaCl2和乙醇溶液。相应的沸点为Tb（水），Tb（糖），Tb(NaCl) , Tb(CaCl2) , Tb（乙）。试将其沸点的次序由高到低排列： 。 2、一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而 ___________ ，化学吸附的吸附量随温度增高而 ____________ 。 3、有理想气体反应达化学平衡 A(g) + B(g) ＝ 3C(g)，在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气 体，平衡 _____ 移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡 __________移动。 -2-2 4、已知 18℃时，Ba(OH)2，BaCl2，NH4Cl 溶液的无限稀释摩尔电导率分别为 2.88310，1.203310，1.298 -2 2 -1 310S2m2mol，那么 18℃时 NH32H2O 的 ??m= ____________ 。 5、活度等于1，这状态的化学势就是标准态化学势。此结论 。标准化学势所处的状态活度等于1。此结论 。（填正确或错误） 三、计算题 ( 共 5题 60分 ) 1、1mol 理想气体在 273.15 K 等温地从 10p? 膨胀到p?，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的Q，W以及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF 。（15分） 2、为除去氮气中的杂质氧气，将氮气在 101.325kPa 压力下通过 600℃的铜粉进行脱氧： 2Cu(s)＋(1/2)O2(g)＝Cu2O(s) 若气流缓慢能使反应达到平衡，求经此纯化后在氮气中残余氧的体积分数。已知 298 K 时： ΔfHm(CuO2)＝-166.5 kJ?mol S m(CuO2)＝93.72 J?K?mol S m(Cu)＝33.47 J?K?mol S m(O2)＝205.0 J?K?mol -1-1 反应的 ΔCp＝2.092 J?K?mol，且不随温度改变。 （10分） 3、由实验得酚-水体系的数据列于下表： $-1 -1 $-1 $$-1-1 -1-1 表中w1,w2分别代表酚在水层和酚层中的质量分数。 （1）根据表中数据绘制T-x图； （2）确定临界溶解温度和临界浓度； （3）若在312.0 K时，将50 g水和50 g酚混合，达平衡后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？（15分） 4、试设计一个电池，在其中进行下述反应 2++3+ Fe(a2) + Ag(a1) ─→ Ag(s) + Fe(a3) (1) 写出电池的表达式 (2) 计算上述电池反应在 298 K时的平衡常数 K? -1 (3) 设将过量磨细银粉加到浓度为 0.05 mol2kg的 Fe(NO3)3溶液中，当 + 反应达平衡后 Ag的浓度为多少？ （设活度系数均等于 1） +3+2+ 已知 E? (Ag,Ag) = 0.7991 V , E? (Fe, Fe) = 0.771 V . (10分) -3 5、(1) 某溶液含有 NaOH 和 CH3COOC2H5 浓度均为 0.01 mol2dm，设为二级反 应，在 298 K时，10 min 内有 39% 的 CH3COOC2H5分解，而在 308 K 时，10 min分解55%，粗略估计 288 K时， 在 10 min 内能分解多少？ (2) 293 K 时，若有 50% 的 CH3COOC2H5 分解，需时若干？（10分） 四、问答题 ( 每题5分 共10分 ) 《物理化学》试卷A第 2 页 共 18 页 1、水在玻璃毛细管 A 中可上升到 h 处, 若将毛细管 B 中部扩大(如图), 水在毛细管 中上升情况如何? 若将水抽到 h 以上 b 处, 再让其自动下降, 结果又如何? 为什么? - 2、在迁移数测定装置中，电解在100 g水里含有0.650 g NaCl的溶液。利用银作阳极，把放电的Cl 去掉而变为AgCl固体。电解后，在阳极部的80.09 g溶液中含有NaCl 0.372 g，并且在串联连接的银量计上析出的 + - 银为0.692 g，试从这些结果求在NaCl溶液中Na及Cl的迁移数。 《物理化学》试卷A答案 一、选择题 DCBBACDBDBD 二、填空题 1、Tb(CaCl2)?Tb(NaCl)?Tb(糖)?Tb(水)?Tb(乙) 2、 降低；先增加，后降低 3、 向右 不 4、 2.137310-2 S2m22mol-1 5、（1）错误 （2）正确 三、计算题 1、W = nRTln(p1/p2) = 5.230 kJ (1分) 因为 ΔT = 0 ，所以ΔU = 0， QR= W = 5.230 kJ (3分) ΔS = QR/T = 19.14 J·K-1 (1分) ΔH = =ΔU + Δ(pV) = ΔU + nRT = 0 (1分) ΔG =ΔH - TΔS = -5.230 kJ (2分) ΔF = ΔU - TΔS = -5.230 kJ (2分) 2、ΔrS m(298 K)=[93.72-2333.47-(1/2)3205 ] J·K-1·mol-1=-75.72 J·K-1·mol-1 (1分) ΔrS m(873 K)=ΔrS m(298 K)+ΔCpln(873 K/298 K)=-73.47 J·K-1·mol-1 (2分) ΔrH m(873 K)=ΔrH m(298 K)+ΔCp(873 K-298 K) =-165.33103 J·mol-1 (2分) ΔrG m(873 K)=ΔrH m(873 K)-873 KΔrS m(873 K) =-101.23103 J·mol-1 (1分) 6 K p=exp[-ΔrG $m(873 K)/RT] =1.13310 (2分) $$$$$$$$$ K p=[p(O2)/ p?]-1/2 求得 p(O2) =7.94310-8 Pa (1分) y(O2) =p(O2)/p =7.94310-8/101 325 =7.83310-13 (1分) 3、答：（1）根据题给数据，绘制相图如下。 $《物理化学》试卷A第 3 页 共 18 页 H2O w(C6H5OH) C6H5OH （6分） （2）T=339.1K，组成w(酚)?035. （3分） （3）根据杠杆规则求得： m(酚层质量)=71.8 g m(水层质量)=28.2 g （4分） m1(水层中水的质量)=26.0 g m2(水层中酚的质量)=2.2 g （2分） 4、[答] (1) Pt│Fe3+,Fe2+‖Ag+│Ag(s) (3分) (2) E?= (?? (Ag+/Ag) - ?? (Fe3+/Fe2+) = 0.0281 V lnK$? K$a= zFE/RTa= 2.988 (3分) (3) Fe2+ + Ag+ ─→ Ag(s) + Fe3+ 平衡时 x x (0.05- x) mol2kg-1 K$= (0.05-x)/x2 x = 0.0442 [Ag+] = 0.0442 mol2kg-1 a (4分) 5、[答] (1) 设分解百分数为 y，则二级反应 y/(1-y) = k2 a t ......(1) 298 K k298 = 1/ (at)3 y/(1-y) = 6.4 dm32mol-12min-1 308 K k308 = 12.2 dm32mol-12min-1 (3分) k308/k298 = k(r+10)/kr= r = 1.91 （即温度每增加 10 K，k 增到 1.91 倍） k288 = k298/1.91 = 3.35 dm32mol-12min-1 (3分) 据 (1) 得 y = 0.252 = 25.2% (3分) (2) ln(k2/k1) = Ea/R (1/T1- 1/T2) .......(2) 得 Ea= 4.92 kJ2mol-1 将 T1= 298 K，T2= 293 K 代入 (2) 式， 得k293 = 4.55 dm32mol-12min-1 (3分) 由 (1) t = 1/(k2a)3y/(1-y) = 22 min (3分) 四、问答题 1、[答] (1):水将升到 a 处后不再上升。 因 B 中扩大部分无附加压力。 (2分) (2):水下降稳定时,高度仍为 h 。因静压力与附加压力相等, 2?/R＇=?gh (3分) 2、[答] 阴极部失去的NaCl的量为： ??0.650??80.09?0.372??0.372??100? ?58.4?mol?2.50?10?3mol ?????2.50?10?3则：t??0.692?107.9?1?0.390 （2分） 《物理化学》试卷A第 4 页 共 18 页 2分） （ t??1?t??0.610 （1分） 《物理化学》试卷B 一、选择题 ( 每题2分，共20分 ) 1、1mol单原子分子理想气体，从273 K，202.65 kPa, 经pT=常数的可逆途径压缩到405.3 kPa的终态，该气体 的ΔU为： ( ) (A) 1702 J (B) -406.8 J (C) 406.8 J (D) -1702 J 2、理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( ) 3、1mol理想气体从p1,V1,T1分别经： (1) 绝热可逆膨胀到p2,V2,T2 (2) 绝热恒外压下膨胀到p2,V2,T2/// / 若p2=p2,则： ( ) / (A) T2/=T2, V2/=V2, S2=S2 / (B) T2/>T2, V2/ /(D) T2/ 4、在未达平衡的多相体系中，组成B若在各相中的物质的量分数都相等，则 ( ) （A）B组分在各相中的化学势相等 （B）B组分在各相中的活度相等 （C）B组分在气相中的分压相等 （D）上述三种情况均不可确定。 5、理想气体反应 CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g), 若起始原料CO与H2的分子比为1:2, 平衡时CO的转化率为α,平衡常数为Kp,则 （ ） (A) α与p有关 (B) H2的转化率是2α (C) Kp=[ α(3-2α)2] / [ 4(1-α)2p2] (D) Kp与p2成反比 6、FeCl3和 H2O 能形成 FeCl3·6H2O，2FeCl3·7H2O，2FeCl3·5H2O， FeCl3·2H2O 四种水合物,则该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存的相数 ?分别为: ( ) (A) C= 3，? = 4 (B) C= 2，? = 4 (C) C= 2，? = 3 (D) C= 3，? = 5 7、在CuSO4溶液中用铂电极以0.1 A的电流通电10 min，在阴极上沉积的铜的质量是： （ ） (A) 19.9 mg (B) 29.0 mg (C) 39.8 mg (D) 60.0 mg 《物理化学》试卷A第 5 页 共 18 页