2009~2010年第一学期物理化学试题A卷

南京工业大学第1页共7页南京工业大学物理化学（B）试题（A）卷（闭）2009--2010学年第一学期使用班级浦高材0706班级学号姓名题号总分得分一、选择题:（20分）1、一理想气体在恒定外压为101.325kPa下，从10L膨胀到16L，同时吸热125.6J、则此过程的△U为焦耳？（）A、-248B、＋842C、-482D、＋4822、理想气体从同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀，（2）多次恒外压膨胀，达到同一压力值p2，则焓变1S和2S之间有何关系？（）A、1S2SB、1S2SC、1S＝2SD、1S和2S无法确定3、A和B形成理想溶液，已知373K时纯A的蒸气压为133.32kPa,纯B的蒸气压为66.66kPa,与此二元溶液成平衡的气相中的A摩尔分数为32时，溶液中A的摩尔分数为（）A、1B、32C、21D、414、化学反应的平衡状态随下列因素当中的哪一个而改变（）A、系统组成B、标准态C、浓度标度D、化学反应式中的计量系数γB5、在相同条件下有反应式（1）A+B=2C,1mrG,1K,(2)1/2A+1/2B=C,2mrG,2K,则对应于（1）和（2）式的标准摩尔吉布斯函变以及标准平衡常数之间的关系为()A、1mrG＝22mrG，1K＝2KB、1mrG＝22mrG，1K＝22)(KC、1mrG＝2mrG，1K＝22)(KD、1mrG＝2mrG，1K＝2K6、物质A与B的系统在蒸馏时可按一定比例构成低共沸混合物K。已知纯物质时，A与B的沸点之间的关系为Tb(B)Tb(A)。若将任意比例的A＋B系统在一个精馏塔中精馏，则塔顶馏出物应是（）A、纯BB、纯AC、低共沸混合物KD、不一定7、25℃时，NH4Cl、NaOH、NaCl的极限摩尔电导率m分别为149.9×10-4S·m2·mol-1、248.7×10-4S·m2·mol-1，南京工业大学第2页共7页126.5×10-4S·m2·mol-1，则无限稀释NH4OH的极限摩尔电导率m为：（）。A．0.277×10-2S·m2·mol-1B．2.721×10-2S·m2·mol-1C．2.253×10-2S·m2·mol-1D．0.225×10-2S·m2·mol-18、以P平，P凸，P凹分别表示水平液面，凸液面，凹液面的饱和蒸气压，则三者的大小顺序为()A、P凸P平P凹B、P凹P平P凸C、P平P凸P凹D、P平P凹P凸9、夏季有时久旱无雨，甚至天空有乌云仍不下雨。从表面化学的观点看其原因是：（）A．天空温度太高B．天空中温度太低C．天空中空气稀薄D．形成乌云的水滴半径太小10、某反应中当A消耗5/9所需时间是其消耗1/3所需时间的2倍，则此反应的级数n是()。A、一级反应B、二级反应C、零级反应D、约1.5级反应二、填空题:（38分）1、理想气体向真空膨胀则△U____0,△S____0。2、已知298K时lCOOHCH3、lOH2、gCO2的标准摩尔生成焓分别为-484.5、-285.83、-393.511molkJ,则lCOOHCH3的标准摩尔燃烧焓为。3、1mol单原子理想气体，从273K、200KPa经PT=常数的可逆途径,压缩至压力增加一倍的终态，则该过程的∆U为____________。4、当50kJ的热自350K的大热源传向300K的另一大热源时，整个过程的S=___J·K-1。5、353.15K时，苯和甲苯的蒸气压分别为100kPa和38.7kPa，二者形成理想液态混合物，其平衡气相的组成为y(苯)为0.30，则液相的组成x(苯)为。6、液体的蒸气压与温度的关系式为TP218185.10lg，则该液体的正常沸点为_________。7、已知298K时，H2O(g)=H2(g)+21O2(g)K1Ө=9×1011CO2(g)=CO(g)+21O2(g)K2Ө=6×1011则同温下反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)K3Ө=_______8、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达到平衡时,有C＝______,P＝_______,F＝_________。9、由H2O和CuSO4组成的凝聚系统，当组成为x的CuSO4溶液250g，冷却至25℃时，物系点为A，此时呈平衡的两个相点分别为B和C，其中B是CuSO4·H2O晶体，C为与B共存的饱和溶液，已知4:1:CBCA，则析出B为g。10、化学反应2AgCl(s)+2Hg(l)=2Ag(s)+Hg2Cl2(s)对应的电池为___________。11、已知25℃时，下列电极反应的标准电极电势，Fe3++3e→Fe)(11VaEFe2++2e→Fe)(22VaE南京工业大学第3页共7页则Fe3++e→Fe2+的)_______(3VE12、20℃时，OH2=72.8mN·m-1，2CS=28.8mN·m-1，22CSOH=48.6mN·m-1，则铺展系数OHCSS22为，所以CS2在水面上铺展。13、乙醇的表面张力符合公式22.05.072cc，c是乙醇的浓度（mol·dm-3），温度为25℃，则0.5mol·dm-3乙醇溶液的表面吸附量=(mol·cm-2)14、某反应中当A消耗95所需时间是其消耗31所需时间的2倍，则此反应的级数n＝_____。15、某一级反应50℃时其反应速率常数为2.34min-1,已知其速率常数的温度系数为2.5，则70℃时其反应速率常数约为三、计算题：（42分）（10分）1、100℃，50.663kPa的水蒸气1003dm,等温可逆压缩至101.325kPa，并在101.325kPa下继续压缩至103dm为止。①试计算此过程的Q,W,U,H。已知100℃，101.325kPa水的蒸发热为4.061410molJ②若使终态系统恒温100℃，反抗50.663kPa外压，使其恢复到始态，求此过程的Q,W,U,H。（12分）2、二组分凝聚系统平衡相图如下已知A、B可生成化合物（1）写出A与B生成稳定化合物和不稳定化合物（2）指出相图上条件自由度为0的线（3）列表分析各相区的相数、相态和自由度数4）画出从物系点O→O′的步冷曲线，并说明冷却过程的相变化。（10分）3、已知电池Pt(s)|H2(0.01PӨ)|HCl(0.1mol·Kg-1)|AgCl(s)|Ag(s)在298K时的温度系数131040.2KVTEp，当电池反应进行1个摩尔反应时，△H=40.0kJ，0.1mHCl的平均活度系数7340.0,VEAgAg800.0/（1）写出电极反应和电池反应（2）求AgCl的溶度积Ksp（10分）4．环氧乙烷的分解反应是一级反应。已知380℃时，其半衰期t1/2为363min，活化能Ea为217.67kJ·mol-1。试求：450℃时分解75%环氧乙烷所需要的时间南京工业大学第4页共7页南京工业大学物理化学B试题（A）卷试题标准答案2009--2010学年第一学期使用班级浦高材0706一、选择题（20分）1、C2、B3、C4、A5、B6、C7、B8、A9、D10、A二、填空题：（38分）1、=,2、-874.181molkJ3、-1.70kJ•mol-14、23.815、0.1426、100℃7、1.58、2、2、29、62.510、Hg(s)┃Hg2Cl2(s)┃Cl-(b)┃AgCl(s)┃Ag(s)11、3a1-2a212、-4.6,不能13、6.05441014、一15、14.63min-1三、计算题（10分）1、解：100℃等温可逆压缩100℃可逆相变100℃50.663kPa101.325kPa101.325kPa1003dm1U1H2V2U2H103dmgn1gn1gn2①01U，01H2212111211211lnlnlnVVppVpppnRTVVnRTpdVWQJJ3511325.101663.50ln100663.501第一步T,n不变，对理想气体：1122VpVp33250325.101663.50100dmdmV1第二步是相变过程，冷凝成水的物质的量为：molmolRTVpRTVpnnn306.115.373314.810325.101100663.503322211JJH44210302.51006.4306.11南京工业大学第5页共7页JHQ42210302.5JJJVpW4052325.101405010325.101221JJWQU489684052530202221∴JUUU4896821JHHH5302021JJQQQ5653153020351121JJW756340523511②此过程的始态与终态正好是①问中的始态与终态的颠倒，∴JUUUUU489681331JHHHHH530201331JJVpW455910100663.50＝环JJWUQ535274559489682（12分）2、解：（1）稳定化合物AB;不稳定化合物A2B2（2）条件自由度为0的线有HEI、LMN、DJK2（3）:分析结果列表如下：相区相数相态自由度11l222l+α(s)132α(s)242α(s)+A2B(s)152l+A2B(s)162l+AB(s)172A2B(s)+AB(s)182l+AB(s)192l+B(s)1102AB(s)+B(s)15(4)冷却过程相态经历如下变化：1、由一相液相析出固相化合物AB，南京工业大学第6页共7页进入两相区2、由液相和化合物AB生成不稳定化合物A2B,达到三相平衡；3、三相平衡中AB消失，进入液相和不稳定化合物A2B两相平衡区4、由液相和不稳定化合物A2B生成固熔体α，达到三相平衡5、液相消失，进入不稳定化合物A2B和固熔体α的两相区。3（10分）3解⑴、阳极反应：H2(0.01pΘ)→2H+(0.1)+2e阴极反应：2AgCl(s)+2e→2Ag(s)+2Cl-(0.1)电池反应：H2(0.01pΘ)+2AgCl(s)→2Ag(s)+2HCl-(0.1)3⑵、1132.463104.2965002molKJTEzFSpmr130.982.4632981040molKJSTHGmrmrmr2zEFGmr2)(22)(2lnsAgClHClHsAgappaaazFRTEEspspKKFRTEEEEAgAgHHAgAgClln96500298314.88.00ln/2//222lnln/azFRTKFRTEzFGspmrAgAgbKspln96500298314.8ln96500298314.88.09650021.07340.0ln96500298314.8ln96500298314.88.0965002spK∴431055.110439.61Ksp3（10分）4解该反应是一级反应380℃时，3211091.12tLnk2南京工业大学第7页共7页根据Arrhenius公式：211211kkREakkLn2450℃时，k2=0.0922根据一级反应的速率方程：（知0,41AACC）AACCLnkt0,1=0.12