2001大连理工物理化学考研

2019-03-15 20:16

一、判断题(包括10小题,每题1分,共10分),正确的在题前括号内打“?”,错误的打“?”:

1?[ ]1. 反应CO(g) +O2(g) === CO2(g) 的标准摩尔反应焓ΔrHm(T)为

2CO2(g)的标准摩尔生成焓。

[ ]2. 纯物质两相达平衡时,两相的吉布斯函数值一定相等。

[ ]3. 只要始、终状态一定,不管由始态到终态进行的过程是否可逆,熵变就一定。

[ ]4. 由理想气体组成的系统是非定域的独立子系统。

[ ]5. 一定温度下,微溶气体在水中的溶解度与其平衡气相分压成正比。 [ ]6. 亲液溶胶的丁铎尔效应应比憎液溶胶强。 [ ]7.已知反应A?Y+Z对A来说为二级,当反应物A转化是同一个百分数时,若初始浓度愈低,则所需时间愈短。

[ ]8. 随浓度增大电解质溶液的电导率先增大后减小。 [ ]9. 氢电极的标准电极电势在任何温度下都等于零。 [ ]10. 对于理想气体反应,定温定容条件下添加惰性气体时平衡不移动。 二、选择题(包括8小题,每题2分,共16分),选择正确答案的编号,填在题前括号内:

[ ]1. 定温定压条件下的润湿过程是:

(1)表面吉布斯自由能降低的过程; (2)表面吉布斯自由能增加的过程; (3)表面吉布斯自由能不变的过程; (4)表面积缩小的过程。

[ ]2. 下列四种状态纯水的化学势最大的是:

(1)373.15K,101325Pa液态水的化学势?1; (2)373.15K,101325Pa水蒸气的化学势?2; (3)373.15K,202650Pa液态水的化学势?3;

(4)373.15K,202650Pa水蒸气的化学势?4。 [ ]3. 用0.08 mol·dm?3 的KI和0.1 mol·dm?3 的AgNO3溶液以等体积混合作成的水溶胶,电解质CaCl2 ,Na2SO4,MgSO4对它的聚沉能力由大到小的顺序为

(1)Na2SO4 ? CaCl2 ? MgSO4 ; (2) MgSO4 ? Na2SO4 ? CaCl2;

(3)Na2SO4 ? MgSO4? CaCl2 。

[ ]4.某反应速率系(常)数与各元反应速率(常)数的关系为 k=k2(k12k4)12,则该反应的表观活化能 E a与各元反应活化能的关系为:

11E1-E4 ; (2)Ea=E2+(E1-E4) ; 22 (3)Ea=E2+(E1-2E4)1/2 ; (4)Ea=E2+(E1-2E4)。

[ ]5. 硫酸与水可形成H2SO4?H2O(s),H2SO4?2H2O(s),H2SO4?4H2O(s)三种水合物,问在101325Pa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

(1) 3种; (2) 2种; (3) 1种; (4) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 (1)Ea=E2+

111Cu(s)+Cl2(p?)===Cu2+(a1)+Cl-(a2)222的标准电池电动势为E1?,Cu(s) + Cl2(p?)===Cu2+ (a1)+2Cl- (a2) 的标准电池电动势为E2?,则E1?和E2?的关系为:

(1)E1?/ E2?= 2; (2)E1?/ E2?= 1/2; (3)E1?/ E2?= 4; (4)E1? /E2?= 1。 [ ]6. 在温度T时,若电池反应

[ ]7. A和B两组分在定温定压下混和形成理想液态混合物时,则有: (1)?mixH=0 ; (2)?mixS=0 ; (3)?mixA=0 ; (4)?mixG=0 。

[ ]8. 通电于含有活度相同的Fe2+,Ca2+,Zn2+,Cu2+的电解质溶液中,已知它们的标准电极电势如下:E?(Fe2+|Fe)=-0.4402 V,E? (Ca2+|Ca)= -2.866 V,E?(Zn2+|Zn)=-0.7628,E?(Cu2+|Cu) =0.337 V。在惰性电极上,金属析出的顺序为(各种金属的析出超电势忽略不计):

(1)Cu?Fe?Zn?Ca; (2)Ca?Zn?Fe?Cu; (3)Ca?Fe?Zn?Cu; (4)Ca?Cu?Zn?Fe。

三、填空题(每空1分,共13分),在各题的“ ”处填上答案: 1. 写出化学势的两个定义式:

μB=????????????=??????????????? 。

2.已知在25℃ H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(l)的ΔrHm = -285.83 kJ·mol-1 ;

?该反应的ΔrUm= 。

???3.25℃ C2H4(g)的ΔcHm=-1410?97 kJ·mol1; CO2(g)的ΔfHm=-393?51

-

?kJ·mol1; H2O(l)的ΔfHm=-285?85 kJ·mol1,则C2H4(g)的

--

?= 。 ΔfHm4.氢氧化铁溶胶显红色。由于胶体粒子吸附正电荷,当把直流电源的两极

插入该溶胶时,在?????????极附近颜色逐渐变深,这是?????????现象的结果。

5.一个球形液滴在恒温下与其蒸汽成平衡时,液相压力p(?)???????气相压力p(?) (选填 ? ,?,? 号)。若液体表面张力为? ,球形液滴半径为r,则p(?) -p(?) =?????????????。

6.某化合物与水相作用时,该化合物初浓度为1 mol?dm3,1h后其浓度

--

为0.8mol?dm3,2h后其浓度为0.6 mol?dm3,则此反应的反应级数为????????,此反应的反应速率系(常)数k=??????????。

--

7.今有一稀溶液,含0.002 mol·kg1的NaCl和0.001 mol·kg1的La(NO3)3,该溶液的离子强度I=???????????。

8.两液体A与B形成的理想液态混合物,在一定温度下液态混合物上的平衡蒸气压为53.30 kPa , 测得蒸气中组分A的摩尔分数yA = 0.45, 而在液相中组分A的摩尔分数xA= 0.65 , 求在该温度下纯液体A的饱和蒸气压pA*= ,纯液体B的饱和蒸汽压pB*= 。 四、画图读图题(共11分):

A ,B二组分在液态完全互溶,已知液体B在80?C下蒸气压力为101.325 kPa,气化焓为30.76 kJ·mol-1(视为常数)。组分A的正常沸点比组分B的正常沸点高10 ?C。在101.325kPa下将8 mol A和2 mol B混合加热到60 ?C产生第一个气泡,其组成为yB=0.4,继续在101.325 kPa下恒压封闭加热到70?C,剩下最后一液滴其组成为xB=0.1。将7 mol B和3 mol A气体混合,在101.325 kPa下冷却到65?C产生第一滴液体,其组成为xB=0.9,继续恒压封闭冷却到55?C时剩下最后一个气泡,其组成为yB=0.6。 (1)(6分)画出此二组分系统在101.325kPa下的沸点一组成图,并在图中标出各相区的相态及成分(相态用g、 l或s表示气,液或固态;成分用A、B或A+B表示)。

t/℃ p=101.325kPa

xB?

AB (2)(5分)8 mol B和2 mol A的混合物在101.325 kPa、65 ?C时(气相视为理想气体混合物),平衡气相的物质的量ng= ;平衡液相中组分B的活度aB= , 活度因子(系数)fB= 。 若将此混合物用简单精馏的方法进行分离,分离产物 为 与 。 五、计算填空题(共36分)(只要求将结果填在空格处,不要求推导及计算过程)

1.(2分)若将双分子看作是一维谐振子, I2分子的振动能级间隔是

0.414?10?20J, 计算在27℃时,粒子在相邻能级上平衡分布的分子数之比

。(已知玻耳兹曼常数k?1.38?10?23J?K-1。) 2.(4分)潮湿Ag2CO3在100℃下用空气流进行干燥,试计算空气流中CO2的分压最少应为 方能避免Ag2CO3分解为Ag2O和CO2。已知Ag2CO3(s)、Ag2O(s) 、CO2(g)在298.15K、100kPa下的标准摩尔熵分别为167.36J·K-1·mol、121.75J·K-1· mol和213.80J·K-1·mol;

-1

-1

-1

-1-1?(298.15K)分别为-501.7kJ·mol、-29.08kJ·mol和ΔfHm-393.46kJ·mol;在此温度区间内平均定压摩尔热容分别为108.8J·K-1·mol、

-1

-1

68.6J·K-1·mol和40.2J·K-1·mol。(p?=100kPa)

-1

-1

??Y的速率系(常)数k与温度T具有如下关系3.(4分)定容气相反应A?式:

9622 T/K则此反应的活化能Ea= ; 欲使A在10min内转化率达到90%,则反应温度T= 。

4.(6分) 303 kPa,25℃的H2(g)1.43 dm3,绝热可逆膨胀到最终体积为 2.86 dm3,试求H2(g)的最终压力p2= ,最终温度T2= ;该过程的?U= 。[H2(g)按理想气体处理, lnk/s?1?24.00???Cp,m = 7R / 2 。]

?? 2NO2 + 5.(4分) N2O5气相分解反应 N2O5?k1?? NO2 +NO3 ; N2O5??1?? N2O5; NO2 +NO3 ?k1O2 的反应机理如下: 2k2? NO2 +O2+NO ; NO2 +NO3 ??k3 ?? NO2 。 NO +NO3 ?

设 NO3 和NO 处于稳定态,则反应物N2O5的消耗速率

?dc(N2O5)? 。

dtdcB.50.5= kBc1AcB。dt今将A与B的摩尔比为2∶1的混合气体通入400 K定容容器中,起始总压力为3.04 kPa,50s后,总压力变为2.03 kPa,则反应的反应速率系(常)数kB ,kA 。

7. (11分) 电池Pb | PbSO4(s) | H2SO4(1 mol·kg-1) | PbSO4(s) | PbO2 在298K

6.(5分) 反应 2A(g)+B(g)?Y(g) 的动力学方程为 -

时的标准电动势EMF =2.041 V,并已知电池电动势与温度的关系为 EMF=(1.902+5.61×10-5T/K)V,法拉弟常数F=96480C·mol-1。

(1)写出电极反应和电池反应;

正极反应:

?


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