《物理化学》试卷(含答案)

《物理化学》试卷A第1页共18页《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)273.15K，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)WTWA(B)WTWA(C)WT=WA(D)WT和WA无确定关系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=46、已知反应3O2(g)=2O3(g)在25℃时，ΔrHm$=-280Jmol-1,则对该反应有利的条件是：()(A)升温升压(B)升温降压(C)降温升压(D)降温降压7、298标K，当H2SO4溶液的浓度从0.01mol·kg-1增加到0.1mol·kg-1时，其电导率k和摩尔电导率m将：()(A)k减小,m增加(B)k增加,m增加(C)k减小,m减小(D)k增加,m减小8、对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是：()(A)固-水固-空气(B)固-水固-空气(C)固-水=固-空气(D)不能确定其液固间的接触角值为：()(A)90°(B)=90°(C)=180°(D)90°9、已知ECl-Cl=243kJ/mol，EH-H=436kJ·mol-1，用光照引发下面反应：H2+Cl22HCl所用光的波长约为：(h=6.626×10-34J·sC=2.998×108m·s-1)()(A)4.92×10-4m(B)4.92×10-7m(C)2.74×10-7m(D)1.76×10-7m10、对于AgI的水溶胶，当以KI为稳定剂时，其结构式可以写成：[(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-·xK+，则被称为胶粒的是指：()(A)(AgI)m·nI-(B)(AgI)m(C)[(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-·xK+(D)[(AgI)m·nI-,(n-x)K+]x-二、填空题(每题2分，共10分)《物理化学》试卷A第2页共18页1、1kg水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质：葡萄糖,NaCl,CaCl2和乙醇溶液。相应的沸点为Tb（水），Tb（糖），Tb(NaCl),Tb(CaCl2),Tb（乙）。试将其沸点的次序由高到低排列：。2、一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而___________，化学吸附的吸附量随温度增高而____________。3、有理想气体反应达化学平衡A(g)+B(g)＝3C(g)，在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡_____移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡__________移动。4、已知18℃时，Ba(OH)2，BaCl2，NH4Cl溶液的无限稀释摩尔电导率分别为2.88×10-2，1.203×10-2，1.298×10-2S·m2·mol-1，那么18℃时NH3·H2O的m=____________。5、活度等于1，这状态的化学势就是标准态化学势。此结论。标准化学势所处的状态活度等于1。此结论。（填正确或错误）三、计算题(共5题60分)1、1mol理想气体在273.15K等温地从10p膨胀到p，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的Q，W以及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF。（15分）2、为除去氮气中的杂质氧气，将氮气在101.325kPa压力下通过600℃的铜粉进行脱氧：2Cu(s)＋(1/2)O2(g)＝Cu2O(s)若气流缓慢能使反应达到平衡，求经此纯化后在氮气中残余氧的体积分数。已知298K时：ΔfHm$(CuO2)＝-166.5kJmol-1Sm$(CuO2)＝93.72JK-1mol-1Sm$(Cu)＝33.47JK-1mol-1Sm$(O2)＝205.0JK-1mol-1反应的ΔCp＝2.092JK-1mol-1，且不随温度改变。（10分）3、由实验得酚-水体系的数据列于下表：表中ww12,分别代表酚在水层和酚层中的质量分数。（1）根据表中数据绘制T-x图；（2）确定临界溶解温度和临界浓度；（3）若在312.0K时，将50g水和50g酚混合，达平衡后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？（15分）4、试设计一个电池，在其中进行下述反应Fe2+(a2)+Ag+(a1)─→Ag(s)+Fe3+(a3)(1)写出电池的表达式(2)计算上述电池反应在298K时的平衡常数K(3)设将过量磨细银粉加到浓度为0.05mol·kg-1的Fe(NO3)3溶液中，当反应达平衡后Ag+的浓度为多少？（设活度系数均等于1）已知E(Ag+,Ag)=0.7991V,E(Fe3+,Fe2+)=0.771V.(10分)5、(1)某溶液含有NaOH和CH3COOC2H5浓度均为0.01mol·dm-3，设为二级反应，在298K时，10min内有39%的CH3COOC2H5分解，而在308K时，10min分解55%，粗略估计288K时，在10min内能分解多少？(2)293K时，若有50%的CH3COOC2H5分解，需时若干？（10分）四、问答题(每题5分共10分)《物理化学》试卷A第3页共18页1、水在玻璃毛细管A中可上升到h处,若将毛细管B中部扩大(如图),水在毛细管中上升情况如何?若将水抽到h以上b处,再让其自动下降,结果又如何?为什么?2、在迁移数测定装置中，电解在100g水里含有0.650gNaCl的溶液。利用银作阳极，把放电的Cl-去掉而变为AgCl固体。电解后，在阳极部的80.09g溶液中含有NaCl0.372g，并且在串联连接的银量计上析出的银为0.692g，试从这些结果求在NaCl溶液中Na+及Cl-的迁移数。《物理化学》试卷A答案一、选择题DCBBACDBDBD二、填空题1、)()()()NaCl()CaCl(bbbb2b乙水糖TTTTT2、降低；先增加，后降低3、向右不4、2.137×10-2S·m2·mol-15、（1）错误（2）正确三、计算题1、W=nRTln(p1/p2)=5.230kJ(1分)因为ΔT=0，所以ΔU=0，QR=W=5.230kJ(3分)ΔS=QR/T=19.14J·K-1(1分)ΔH==ΔU+Δ(pV)=ΔU+nRT=0(1分)ΔG=ΔH-TΔS=-5.230kJ(2分)ΔF=ΔU-TΔS=-5.230kJ(2分)2、ΔrSm$(298K)=[93.72-2×33.47-(1/2)×205]J·K-1·mol-1=-75.72J·K-1·mol-1(1分)ΔrSm$(873K)=ΔrSm$(298K)+ΔCpln(873K/298K)=-73.47J·K-1·mol-1(2分)ΔrHm$(873K)=ΔrHm$(298K)+ΔCp(873K-298K)=-165.3×103J·mol-1(2分)ΔrGm$(873K)=ΔrHm$(873K)-873KΔrSm$(873K)=-101.2×103J·mol-1(1分)Kp$=exp[-ΔrGm$(873K)/RT]=1.13×106(2分)Kp$=[p(O2)/p]-1/2求得p(O2)=7.94×10-8Pa(1分)y(O2)=p(O2)/p=7.94×10-8/101325=7.83×10-13(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4页共18页H2Ow(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)=71.8gm(水层质量)=28.2g（4分）m1(水层中水的质量)=26.0gm2(水层中酚的质量)=2.2g（2分）4、[答](1)Pt│Fe3+,Fe2+‖Ag+│Ag(s)(3分)(2)E=((Ag+/Ag)-(Fe3+/Fe2+)=0.0281VlnKa$=zFE/RTKa$=2.988(3分)(3)Fe2++Ag+─→Ag(s)+Fe3+平衡时xx(0.05-x)mol·kg-1Ka$=(0.05-x)/x2x=0.0442[Ag+]=0.0442mol·kg-1(4分)5、[答](1)设分解百分数为y，则二级反应y/(1-y)=k2at......(1)298Kk298=1/(at)×y/(1-y)=6.4dm3·mol-1·min-1308Kk308=12.2dm3·mol-1·min-1(3分)k308/k298=k(r+10)/kr=r=1.91（即温度每增加10K，k增到1.91倍）k288=k298/1.91=3.35dm3·mol-1·min-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=4.92kJ·mol-1将T1=298K，T2=293K代入(2)式，得k293=4.55dm3·mol-1·min-1(3分)由(1)t=1/(k2a)×y/(1-y)=22min(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：molmol31050.24.58372.0100372.009.80650.0（2分）则：390.09.107692.01050.213t（2分）《物理化学》试卷A第5页共18页tt10610.（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273K，202.65kPa,经pT=常数的可逆途径压缩到405.3kPa的终态，该气体的ΔU为：()(A)1702J(B)-406.8J(C)406.8J(D)-1702J2、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/2p,/2V,/2T若p2=/2p,则：()(A)/2T=T2,/2V=V2,/2S=S2(B)/2TT2,/2VV2,/2SS2(C)/2TT2,/2VV2,/2SS2(D)/2TT2,/2VV2,/2SS24、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(