8、25℃时，水的表面张力为0.071 97 N2m-1，水的饱和蒸气压为3168 Pa，若此水中有一个半径为
2310-6 m的空气泡，则气泡中水蒸气的含量为： （ ） (A) x水=0.0440 (B) x水=0.0313 (C) x水=0.0215 (D) x水=0.0183
9、在光的作用下，O2可转变为O3，当1 mol O3生成时，吸收了3.0131023个光子，则该反应之总量子效率?为： (L=6.02231023mol-1) ( ) (A) ?＝1 (B) ?＝1.5 (C) ?＝2 (D) ?＝3
10、某一反应在一定条件下最大转化率为30%，在同样条件下，当加入催化剂后，其转化率将： ( )
(A) 大于 30% (B) 小于 30% (C) 等于 30% (D) 不确定
二、填空题 (每题2分，共10分 )
1、25 °C 下,1g蔗糖溶液溶于1 kg水中。此液的渗透压为： 。
已知Mr(C12H22O11)=342.3。 2、在298 K时，磷酸酯结合到醛缩酶的平衡常数 K ?=540，直接测定焓的变化是
-87.8 kJ?mol-1，若假定ΔrH $m与温度无关，则在310 K时平衡常数的值是 ____ 。
3、 已知 18℃时，Ba(OH)2，BaCl2，NH4Cl 溶液的无限稀释摩尔电导率分别为 2.88310-2，1.203310-2，1.298310-2 S2m22mol-1，那么 18℃时 NH32H2O 的
?m= ____________ 。
4、室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度 h，如将毛细管折断 至 h/2处，水将沿壁升至 _______ 处，此时管中水面的曲率半径将 _________ 。 5、以 KI和AgNO3为原料制备AgI溶胶时, 如果KI过量, 则制得的AgI胶团结构为：
；若AgNO3过量, 则制得的AgI胶团结构为 。
?$三、计算题 ( 共 5题 60分 )
1、物质的量为n的单原子分子理想气体，在300 K时从100 kPa,122 dm3反抗50 kPa的外压等温膨胀到50 kPa，试计算过程的QR ,WR ,QIR , WIR ,V2 ,?U ,?H,ΔS体,ΔS 环,ΔS孤。（15分）
2、计算 1200℃时,固态 FeO 上氧的平衡压力，反应
-1
FeO(s)＝Fe(s)＋(1/2)O2(g) 在 25℃时的 ΔrH$m＝268.82 kJ?mol ,
且已知： FeO Fe O2
$ S m(298 K)/J?K-1?mol-1 58.79 27.15 205.03 Cp,m/J?K-1?Mol-1 57.70 37.66 33.68 （10分）
3、根据下表所列数据作出部分互溶液体A和B所形成的相图：
（1）确定最高会溶温度；
（2）在10 °C时，往100 g A中慢慢的加入B，问加入多少克B时，体系开始变浑浊？
（3）在10 °C时，往100 g A中加入B的质量为100 g时，两共轭溶液的组成和质量各为多少？ （4）在10 °C时，至少应在100 g A中加入多少克B，才能使A层消失？
（5）将100 g A和150 g B的混合液加热至30 °C时，计算此时两共轭溶液的组成和质量之比[m（A层）: m（B层）]各为多少？
（6）若将（5）中的混合液在恒定压力下继续加热，问加热到什么温度时体系由浑浊变清？（15分）
《物理化学》试卷A第 6 页 共 18 页
4、298 K 时，下述反应达到平衡： Cu(s) + Cu2+(a2) ＝ 2Cu+(a1)
(a) 设计合适的电池，由 E ? 值求反应的平衡常数 K?
(b) 若将 Cu 粉与 0.1 mol2kg-1 的 CuSO4溶液在 298 K 共摇动，计算达平衡 时 Cu+的浓度。
已知: E ? (Cu2+,Cu+) = 0.153 V， E? (Cu+,Cu) = 0.521 V . （10分）
5、某溶液含有 NaOH 及 CH3COOC2H5，浓度均为 0.01 mol2dm-3。298 K时， 反应经 10 min 有 39% 的 CH3COOC2H5 分解，而在 308 K时， 反应 10 min 有 55% 分解， 该反应速率方程为 r = k[NaOH][CH3COOC2H5]， (1) 估计 288 K 时，10 min 能分解多少？
(2) 293 K 时，若有 50% CH3COOC2H5分解，需时多少？（10分）
四、问答题 ( 每题5分 共10分 )
1、水的摩尔蒸发焓为41.05kJ2 mol-1 , 试估计在4000m的高原上(大气压为69kPa)水的沸点？（水在外压为100kPa时的沸点为100℃）
2、今有一种酸的水溶液 A 和一种碱的水溶液 B，用 A 滴定 B ，知道两者的浓度相等 ， 而测定电导则 B 大。将 A 和 B 都稀释 100 倍后发现k(A)>k(B)，据此推断他们是 什么样的酸碱 ? 并作简要说明？
《物理化学》试卷B答案
一、选择题
DBCDACADCC
二、填空题
1、7.242kPa (2分) π?nBRT(1/342.3)?8.314?298.15??7.242kPa ?6V1000?10$$$-22-1
2、ln(K$/) =(ΔH /R)(1/T-1/T) K Kr1221m2=137 (2分) 3、2.383310 S2m2mol 4、管端，变大。5、[(AgI)m2nI-2(n-x)K+]x-2x K+ [(AgI)m2nAg+2(n-x)NO3-]x+2x NO3-
三、计算题
1、 n=p1V1/RT=4.89 mol (2分) ΔH=0 (1分) ΔU=0 (1分) QR=WR=nRTln(p1/p2)=8.45 kJ (2分) V2=nRT/p2=244 dm3 (2分) QIR=WIR=pΔV=6.10 kJ (2分) ΔS体系=QR/T=28.17 J·K-1 (2分) ΔS环境=-QIR/T=-20.33 J·K-1 (2分) ΔS孤立=?S体系+?S环境=7.84 J·K-1 (1分) 2、FeO(s) = Fe(s) + (1/2)O2(g) ΔrS m(298 K) =(1/2)S m(298 K,O2)+S m(298 K,Fe)-S m(298 K,FeO) =70.88 J·K-1·mol-1 (1分) ΔrCp,m=(1/2)Cp,m(O2)+Cp,m(Fe)-Cp,m(FeO) =-3.20 J·K-1·mol-1 (1分) ΔrH m(1473K)=ΔrH m(298 K)+ΔrCp,m(1473 K~298 K) =265.063103 J·mol-1 (1分) ΔrS m(1473K)=ΔrS m(298 K)+ΔrCp,mln[(1473 K)/(298 K)] =65.77 J·K-1·mol-1 (2分) ΔrG m(1473K)=ΔrH m(1473 K) –1473 KΔrS m(1473 K) =168.183103 J·mol-1 (2分)
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$$$$$$$$$$$-6
K p=exp[-ΔrG $m(1473 K)/RT] =2.02310 (2分)
$$ K p=[p(O2)/p?)1/2 求得 p(O2) =4.13310-7 Pa (1分) 3、答：根据题给数据绘制相图。
A w(B) B （3分） （1）由相图看出最高绘溶点的温度为46?C 。 （1分）
（2）加入B使体系的状态到达a点时，体系开始变浑浊，算得加入B的质量为58.73 g。 （3分） （3）10?C时，在100 g A中逐渐加入B，加100 g B时，两共轭溶液的组成分别为： wA?=0.37 ,
wB?=0.90。 根据杠杆规则算出A?, B?层溶液的质量分别为：m(A?)=150.9 g , m(B?)=49.1 g 。
（3分）
（4）经计算，至少应向100 g A中加入900 g B，才能使A层消失。 （2分） （5）两共轭溶液的组成分别为：wA??=0.53 , wB??=0.84
它们的质量比为：m(A??):m(B??)=3.43 （2分） （6）从相图可见，加热至大约37?C时，体系由浑浊变清。 （1分） 4、[答] (1) 设计电池 Cu(s)│Cu+(a1)│Cu2+,Cu+(a1)│Pt
电池反应 Cu(s) + Cu2+─→ 2Cu+(a1) E?= - 0.368 V , lnK?= zE?F/RT=-14.333 , K?=5.96310-7 (5分) K?= (2x)2/(0.1-x) = 5.96 310-7
x = 2.446310-4 mol2kg-1 (5分) 5、[答] (1) 令 [CH3COOC2H5] = [A] [NaOH] = [B] 已知 [A] = [B] -d[A]/dt = k[A]2 ...... 〈1〉 1/[A] - 1/[A0] = kt ...... 〈2〉 令分解百分数为 y = ([A0]-[A])/[A0] 代入 〈2〉 式， y/(1-y) = k[A0]t .......〈3〉 298 K 时，k298 = y/(1-y)31/([A]t) = 6.39 dm32mol-12min-1
同理： k308 = 12.2 dm32mol-12min-1 令 E ，A 不随 T 改变 k298/k288 ≈k308/k298 k288 ≈ 3.35 mol-12dm32min-1
由〈3〉式： y = 25.1% (5分) (2) ln(k1/k2) = Ea/R 3 (T1-T2)/(T2T1) ...... 〈4〉
得 Ea = 49.3 kJ2mol-1 据 〈4〉 k293 = 4.56 dm32mol-12min-1
由 〈3〉 t = 22 min (5分)
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四、问答题
1、答：已知水在100 ℃ 时的饱和蒸气压为101.325Pa, 根据克-克方程
ln(p’/p)=-(?vapHm/R)(1/T’-1/T)
即ln(69kPa/101.325kPa)=-(41050J2mol-1 /8.3145J2K-12mol-1 )(1/T’-1/373.15K) T’= 362.62K
2、[答] A 是弱酸，B 是较强的碱，两者物质的量相等。开始 B 离解度大，所以电导率 大；稀释后弱酸 A 离解度增大，所以 k[A] > k[B]，因浓度降低时离解度增大， [H+] 浓度下降不显著。
《 物理化学》试卷
一． 选择题（每题2分，共20分）
1. 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
2. 用铜电极电解 0.1mol2kg-1的 CuCl2水溶液，阳极上的反应为 ( ) (A) 2Cl- ─→ Cl2+ 2e- (B) Cu ─→ Cu2++ 2e- (C) Cu ─→ Cu++ e-
1 (D) 2OH ─→ H2O + O2+ 2e-
2-23. 对于一个一级反应，如其半衰期 t1 在 0.01 s 以下，即称为快速反应，此时它的速率常数 k 值在：
-1
(A) 69.32 s 以上 (B) 6.932 s-1 以上 (C) 0.06932 s-1 以上 (D) 6.932 s-1 以下 4. 在 H3AsO3的稀溶液中，通入过量的 H2S 气体，生成 As2S3溶胶。用下列物质聚沉，其聚沉值大小顺序是： (A) Al(NO3)3＞ MgSO4＞ K3Fe(CN)6 (B) K3Fe(CN)6＞ MgSO4＞ Al(NO3)3 (C) MgSO4＞ Al(NO3)3＞ K3Fe(CN)6 (D) MgSO4＞ K3Fe(CN)6＞ Al(NO3)3
5. 已知 400 K 时，汞的饱和蒸气压为 p0，密度为 ? ，如果求在相同温度下，一个 直径为 10-7 m 的汞滴的蒸气压，应该用公式： ( )
(A) p = p0+ 2? /R' (B) ln(p/p0) =?VapHm(1/T0- 1/T)/R (C) RTln(p/p0) = 2? M/? Ｒ' (D) p = nRT/V
6. 用铜电极电解 CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： ( ) (A) 析出氧气 (B) 析出氯气 (C) 析出铜 (D) 铜电极溶解
7. 当一反应物的初始浓度为 0.04 mol2dm-3时，反应的半衰期为 360 s，初始浓度为 0.024 mol2dm-3时，半衰期为 600 s，此反应为： ( )
(A) 0 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1 级反应
8. 放射性Pb201 的半衰期为 8 h，1 g 放射性Pb201 在 24 h 后还剩下： ( ) (A) 1/8 g (B) 1/4 g (C) 1/3 g (D) 1/2 g
9. 溶胶（憎液溶胶）在热力学上是： ( )
(A) 不稳定、可逆的体系 (B) 不稳定、不可逆体系 (C) 稳定、可逆体系 (D) 稳定、不可逆体系
《物理化学》试卷A第 9 页 共 18 页
10. 若在固体表面上发生某气体的单分子层吸附，则随着气体压力的不断增大，吸附的量是： ( )
(A) 成比例的增加 (B) 成倍的增加 (C) 恒定不变 (D) 逐渐趋向饱和
二. 填空题（每题2分，共10分）
1． 反应 3C(s)+2H2O(g)=CH4(g)+2CO(g)在恒温恒容条件下进行,达平衡后,气相各组分皆可看成理想气体,
其平衡常数Kp1,碳的转化率为?1;若向该体系内充入N2,则反应体系压力升高,但气体组分仍可近似为理想气体,此时反应的平衡常数Kp2,碳的转化率?2,则Kp1与Kp2的关系为____________,?1与?2的关系为____________。(大于,小于,等于的关系)
2． O3分解反应为 2O3─→3O2，在一定温度下, 2.0 dm3容器中反应。 实验测出O3
每秒消耗1.50310-2 mol, 则反应速率为_______________mol2dm-32s-1 ，氧的生成速率为_______________mol2dm-32s-1, d? /dt为_______________ mol2dm-32s-1. 3． 液态汞的表面张力 ? = 0.4636 N2m-1 + 8.32310-3 N2m-12K-12T - 3.13310-7 N2m-12K-22T2 ，在 400
K 时，汞的 （?U/?A）T, V = 。
4． 憎液溶胶的三个最基本特性为 ， ， ， 。 5． 对于分散体系, 如果按照粒子的大小来区分, 则当粒子半径为___________________ 时, 称为分子(或
离子)分散体系; 当粒子半径为___________________时, 称为胶体分散体系; 当粒子半径为_______________时, 称为粗分散体系。
三．计算题
1．苯乙烯工业化生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，在由乙苯直接脱氢而 制得：
C6H5CH2CH3(g) C6H5CH＝CH2(g)＋H2(g)
乙苯直接脱氢的工艺条件为：温度：600～800℃；压力：常压；原料：过热水蒸气与乙苯蒸气,物质的量比为 9:1 的混合气，已知数据如下： 乙苯(g) 苯乙烯(g) 水(g) ΔfHm(298 K)/kJ?mol-1 29.79 146.9 -241.8 ΔfG m(298 K)/kJ?mol-1 130.58 213.8 -228.6
(1)已知 700 K 时,上述乙苯脱氢反应的ΔrG m＝33.26 kJ?mol-1，700～1100 K 之间反应热效应平均值 Δ
＝124.4 kJ?mol-1,计算1000 K 时乙苯的理论转化率。
(2)试对本反应为什么采取高温常压，充入惰性气体等工艺条件，做热力学的分析说明。 (3)用蒸馏法从粗品中分离苯乙烯时，采用什么措施防止或减少其聚合作用。 (4)文献报道，有人建议可用乙苯氧化脱氢的办法来制取苯乙烯 C6H5CH2CH3(g)＋(1/2)O2(g) = C6H5CH＝CH2(g)＋H2O(g)
从热力学角度估算一下，在25℃、标准压力下有无实际的可能性，若可能实现,从理论上来讲比直接脱氢法具有什么优点。（15 分）
?
2．电池 Ag(s)|AgBr(s)|HBr(0.1 kJ2mol-1)|H2(0.01p),Pt，298 K时，E=0.165 V，当电子得失为1mol时，?rHm=
??
- 50.0 kJ2mol-1，电池反应平衡常数K=0.0301，E(Ag+|Ag)=0.800 V，设活度系数均为1。 (1) 写出电极与电池反应；
(2) 计算298 K时AgBr(s)的Ksp； (3) 求电池反应的可逆反应热QR； (4) 计算电池的温度系数。（15 分）
3. 水在40℃下若以半径为r=1310-3 m的小液滴存在，试计算其饱和蒸气压增加的百分率。已知液滴的附加
压力ps=1.393107 N2m-2，水在40℃的摩尔体积Vm=1.84310-5 m32mol-1。（10 分）
3
4．气相反应 2NO2+ F2→ 2NO2F，当 2 mol NO2和 3 mol F2在 400 dm的反应釜中混合，已知 300 K 时，
3-1-1
k = 38 dm2mol2s，反应速率方程为： r = k[NO2][F2]。试计算反应 10 s 后 ，NO2 ，F2 ，NO2F 在反应釜中物质的量（10 分）。
《物理化学》试卷A第 10 页 共 18 页
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