诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《物理化学》(48、56、64学时)试卷(B)注意事项：1.考前请将密封线内填写清楚；班…2.所有答案请直接答在试卷上；上编线…3．考试形式：闭卷；号…4.本试卷共四大题，满分100分，考试时间120分钟。……题号一二三四总分…得分…评卷人…………一、选择题.（每题2分，10题共20分）…专…1.已知反应CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g)的焓变为△H，下列说法中何者是不正确?业…A.△H是CO2(g)的生成焓B.△H是CO(g)的燃烧焓…C.△H是负值D.△H与反应△U的数值不等)…封题2.室温下，10pO的理想气体绝热节流膨胀至5pO的过程有：…答…_(1)W<0；(2)T1>T2；(3)Q=0；(4)△S>0__不…_…_内其正确的答案应是：__学…_院线…A.(3)、(4)B.(2)、(3)C.(1)、(3)D.(1)、(2)封…密…3.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持系__(…__…统温度与压力不变，而于系统中加入惰性气体，则__…_A.K…p不变，平衡时N2和H2的量将增加，而NH3的量减少___…B.K_p不变，且N2，H2，NH3的量均不变__C.Kp不变，平衡时N2和H2的量将减少，而NH3的量增加D.Kp增加，平衡时N2和H2的量将减少，NH3的量增加……密4.298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为kA和kB，且知kA>kB，学…号…则当A和B压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是()…A.A的量大于B的量B.A的量小于B的量……C.A的量等于B的量C.A的量与B的量无法比较…5.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有()……A.C=2，P=2，F=2；B.C=1，P=2，F=1；……姓《》试卷第1页共7页…名……………………………………………………………………
C.C=2，P=3，F=2；D.C=3，P=2，F=3；6.下列纯物质两相平衡有关的描述，不正确的是()A.沸点将随压力增加而升高B.熔点将随压力增加而升高C.蒸气压将随温度升高而加大D.升华温度将随压力增大而升高7.同一温度、压力下，一定量某纯物质的熵值______________。A.S(气)>S(液)>S(固)B.S(固)>S(液)>S(气)C.S(气)=S(液)=S(固)D.S(液)>S(气)>S(固)8.101325Pa,373.15K下，水蒸发为水气，这过程系统哪一种热力学函数变化为零。______________。A.ΔUBΔHCΔSDΔG9.温度T时某一级反应A--→B,为了使A的浓度改变1/5,需时4s,则反应的半衰期为A.12.42sB.15.53sC.4.14sD.6.21s10．在外加电场作用下胶体粒子在分散介质中移动的现象称为(A)电渗(B)电泳(C)流动电势(D)沉降二、填空题或选择：(8小题，共14分)1.已知某纯液体在两种温度T1、T2下对应的饱和蒸气压分别为p1、p2，则该液体的平均摩尔气化焓△Hm为________________________________________________。(2分)2.液固相图的实验测定方法通常有（蒸气压法、热分析法）______________和（测折光率法、测溶解度法）______________。(2分)3.ΔG作为过程方向与限度判据的条件是（）。(2分)4.在温度为T时反应C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)的平衡常数为_____________________。(1分)5.产生物理吸附的作用力是（），产生化学吸附的作用力是（）。(2分)6．化学反应aA+bB→gG+hH用各组分表示的速率关系式存在的关系为dcA/（__）dt=dcB/（__）dt=dcG/（__）dt=dcH/（__）dt(2分)7.一般情况下，温度升高10K，反应速率约为原来的____倍。(1分)8.丁达尔效应的本质是__________________________________。(2分)《》试卷第2页共7页
三、计算题：(6小题，选做5小题，共56分)（48学时做1-5小题，58或64学时做2-6小题）1.25℃、100kPa下，金刚石和石墨的标准熵分别为2.38J·K-1·mol-1和5.74J·K-1·mol-1,其标准燃烧焓分别为-395.407kJ·mol-1和–393.510kJ·mol-1,根据25℃、100kPa下石墨→金刚石的rGm值判断何种晶型稳定。(10分)2.1mol理想气体始态为27℃、1MPa,令其反抗恒定的0.2MPa外压，膨胀到体积为原来的5倍，压力与外压相同，计算此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA及ΔG。（已知理想气-1-1体的定容摩尔热容为12.471J.mol.K）（12分）4.某药物分解30%即为失效。若放置在3℃的冰箱中保存期为两年，某人购回此新药物，因故在室温(25℃)下搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效?已知该药物分解为一级反应，且分解活化能E.－1a为130.0kJmol。(12分)5.已知金属A和B的熔点分别为648℃和1085℃.两者可形成两种稳定化合物A2B和AB2,其熔点分别为580,800,两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物.低共熔混合物的组成[含B%(质量)]及低共熔点对应为:B:35%,380℃;B:66%,560℃;B:90.6%,680℃.利用上述数据绘出A-B两组分凝聚系统相图,并标出各区的稳定相和自由度.已知A和B的相对原子质量分别为24.3和63.55.(10分)6．电池：Ag︱AgCl(s)︱KCl(aq)︱Hg2Cl2(s)︱Hg(l)在298K时的电动势E=0.455V,-4-1(dE/dT)p=3.38*10V.K.（1）写出该电池的电极与电池反应。（2）求出ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm及Qr.（10分）四、问答题：(共2小题，共10分)1.请说明下列公式的使用条件(6分)ΔU=Q+WΔH=QW=nRTln(V1/V2)2.在稀的AgNO3溶液中，滴加少量KCl溶液（AgNO3稍过量）形成AgCl溶胶，请写出其胶团结构表示式。(4分)《》试卷第3页共7页
参考答案一、选择题（10小题，每题2分，共20分）1.A。按生成焓定义，反应物必须为稳定相态的单质。2.A。∵绝热∴Q=0∵理想气体节流膨胀后T不变∴W=p1V1-p2V2=nRT1-nRT2=0△S=nRln(V2/V1)>0(V2>V1)3.A。加入惰性气体相当于降低总压，该反应为气体体积减少的反应，故对正反应不利。4.B由享利定律pA=kAxA,pB=kBxB因为kA>kB，当pA=pB时则xA0，又△U=0，Q=－W<0。8.C9.A对一级反应,ln(cA,0/cA)=kt,cA=(1-1/5)cA,0或k=(1/t)ln[1/(1-xA)]k=(1/t)ln{c-1A,0/[(1-1/5)cA,0]}=(1/4s)ln(5/4)=0.0558st-11/2=ln2/k=0.693/0.0558s=12.42s10.B电泳二.填空题：(共9小题，共14分)1.△Hm=RT1T2ln(p2/p1)/(T2-T1)2.热分析法、测溶解度法3.2+3-14.K1/K25.水－苯=水－汞＋苯－苯cos6.-a，-b，g，h7.2~48.溶胶对光的散射现象9.胶粒在分散介质中的不规则的运动三、计算题：(6小题，共56分).答：-1-1-1-1-1-1rSm=Sm(金)-Sm(石)=2.38J·K·mol-5.74J·K·mol=-3.36J·K·molrHm=fHm(石)-fHm(金)=–393.510kJ·mol-1+395.407kJ·mol-1=1.897kJ·mol-1-1-1-1-1rGm=rHm-rSm=1.897kJ·mol-298.15K×(-3.36J·K·mol)=2.90kJ·molrGm>0,石墨稳定。2.系统所经过程如下n(N)n(N)22n(HO,g)n(HO,g)22dT0dT0T373.15KT373.15Kp140kPap(HO)101.325kPa1223V10.400mp2(N2)其中:《》试卷第4页共7页
pV140*103*0.4()()110.45*8.1228molnNyN22RT8.314*373.15()(1())*n(N2)(10.45)*8.1228mol9.9279molnHO,gyN22y(N2)0.45p(总压)p2(H2O)101.325kPa184.227kPa2y(H2O)0.55p1V13V0.304m2p2终态:3p2(N2)V2(184.227101.325)kPa*0.304m3V0.252m3p(N)100kPa32p(HO)V323n'(HO,g)8.2305mol2RTn(HO,l)(9.92798.2305)mol1.6974mol2气体当作理想气体处理,整个过程恒温,所以△H(N2)=△U(N2)=0,△H=△H(N2)+△H(H2O)=△H(H2O)23=H(HO)H(HO)1222=0(理想气体)+n(HO,l)*[H(HO)]2vapm2=1.6974mol*(-40.67kJ/mol)=-69.03kJ△U=△H-△pV=△H-p3V3+p1V1=△H-[(n’(H2O,g)+n(N2))-(n(H2O,g)+n(N2))]RT=-69.03kJ-(8.2305-9.9279)*8.314*373.15kJ/1000=-63.76kJ△S=△S(N2)+△S(H2O)p1(N2)p1(H2O)n(H2O,l){vapHm(H2O)}=n(N)Rln{n(HO,g)Rln}2p(N)2p(HO)T3222=J.K-1=-238.86J.K-1△G=△H-T△S=[-69.03-373.15*(-0.23886)]kJ=20.10kJ△A=△U-T△S=[-63.76-373.15*(-0.23886)]kJ=25.37kJ过程恒温可逆:Q=T△S=373.15*(-0.23886)kJ=-89.13kJW=△U-Q=-63.76kJ+89.13kJ=25.37kJ3.解：(1)b－1－1B=(2.22g/111.0g·mol)/1kg=0.02mol·kgT－1－1b=KbbB=0.52K·mol·kg×0.02mol·kg=0.01K《》试卷第5页共7页
(2)c－1－3－3B≈bB≈0.02mol·kg×1kg·dm=0.02mol·dm=c－3－1－1BRT=0.02×1000mol·m×8.315J·K·mol×298.15K=49.58kPa(3)已知T=373.15K时水饱和蒸气压p＝101325Pa，利用克－克方程求T’=298.15K时的饱和蒸气压p’：ln(p’/p)=－[vapHm(H2O)/R](1/T’－1/T)ln(p’/101325Pa)=－(40670J·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)×(1/298.15K－1/373.15K)p’=3747PaxA=nA/(nA+nB)=(1000/18)mol/[(1000/18)+(2.22/111)]mol=0.9996此溶液的饱和蒸气压＝pA=p’xA=3747Pa×0.9996＝3745Pa4.解：(1)平衡时H222O和CO2的分压p=p总/2，K=p(H2O)p(CO2)/p=(p总/2p)所以T2－51=303.15K时，K1=[0.827kPa/(2×100kPa)]=1.71×10T22=373.15K时，K2=[97.47kPa/(2×100kPa)]=0.2375rHm=RT1T2ln(K2/K1)/(T2－T1)=8.315J·K－1·mol－1×303.15K×373.15K×ln(0.2375/1.71×10－5)/(373.15-303.15)K－1=128.2kJ·mol(2)在分解温度T时K=[101.325kPa/(2×100kPa)]2=0.2567代入等压方程积分式：ln(K/K1)＝－(rHm/R)(1/T－1/T1)ln(0.2567/1.71×10－5)=－(128.2kJ·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)(1/T－1/303.15K)得T=373.8K5.解：C=2(双组分),恒压时F=C+1-P=3-P,A2BwB%=63.55/(63.55+2*24.3)%=56.7%,AB2wB%=2*63.55/(2*63.55+24.3)%=83.9%,单相区F=2,两相平衡区F=1,三相线(CDE,FGH,IJK)F=0℃恒压/t1000a1000liquidl+AB2800800l+BAB+l2l+ABIJK2600600bHFGl+Al+AB2AB+BAB+AB240022400CDcEA+AB2d020406080100AA2BAB2Bw/%相图B《》试卷第6页共7页
1000liquid800liquid+AB(s)2600℃/Liquid+AB(s)+AB(s)t22400AB(s)+AB(s)222000时间t/sWB=50时的冷却曲线6.(1)在恒容下，硝酰胺的分解量（浓度）与N2O气体的分压成正比。因为开始时没有N2O，p0=0，根据实验结果lg[p∞/(p∞－p)]=k't，即有lg[(p∞－p0)/(p∞－pt)]=k't，此式为一级反应式lg(pA，0/pA)=k't，故反应对硝酰胺为1级反应；0.6930.693(2)根据实验结果：lgtlg()pHlg()lga，即1/2Hkk0.693aH0.693kt1/2，k'，kk'aH可知反应对a(H+)为负1级反应，所以反应速率的微分方程应为-1k'ckccNO2NH2NO2NH2H四、问答题：(共2小题，共10分)1.答：dS=Q/dT：可逆过程ΔH=nCp,m(T2-T1)：恒压且热容与温度无关ΔG=ΔH–TΔS：恒温2.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)=-(41050J·mol-1/8.3145J·K-1·mol-1)(1/T’-1/373.15K)T’=362.62K教学重点：电解质溶液的电性质，给出电池写电池反应及相关的热力学、电化学性质的计算，设计电池为次要内容。2001～2002学年第1学期期末考试物理化学试题2002年1月17日说明：1、全部答案写在答题纸上，标明题号，不抄题。2、考试时间为2.5小时。3、考试结束时，请将试题、答题纸、草纸上交。《》试卷第7页共7页
---------------------------------------------------------------------------------------------------一、选择题(共15题30分)1.2分(0236)下列诸过程可应用公式dU=(Cp-nR)dT进行计算的是：()(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程2.2分(0696)理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：()(A)可以从同一始态出发达到同一终态(B)从同一始态出发，不可能达到同一终态(C)不能断定(A)、(B)中哪一种正确(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3.2分(0935)理想气体等温过程的ΔF。()(A)>ΔG(B)<ΔG(C)=ΔG(D)不能确定4.2分(1026)下列函数中为强度性质的是：()(A)S(B)(G/p)T(C)(U/V)T(D)CV5.2分(1224)273K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为：()(A)μ(l)>μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(C)μ(l)<μ(s)(D)不能确定6.2分(1783)在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是：()(A)A杯高于B杯(B)A杯等于B杯(C)A杯低于B杯(D)视温度而定7.2分(2437)在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：()(A)1(B)2(C)3(D)48.2分(2396)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多少种?()(A)3种(B)2种(C)1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。9.2分(2568)已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B可使A的熔点提高，则B在此固《》试卷第8页共7页
溶体中的含量必_______B在液相中的含量。()(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能确定10.2分(2843)已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的标准平衡常数为：()(A)4(B)0.5(C)2(D)111.2分(2864)$若298K时，反应Np2O4(g)＝2NO2(g)的K=0.1132，则：(1)当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时，反应将___________；()(2)当p(N2O4)=10kPa，p(NO2)=1kPa时，反应将________。()(A)向生成NO2的方向进行(B)向生成N2O4的方向进行(C)正好达化学平衡状态(D)难于判断其进行方向12.2分(2894)在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是()$(1)ΔrGm(2)Kp(3)ΔrGm(4)ΔrHm13.2分(2866)(1)处于标准态的CO2(g)和O2(g)，其标准燃烧焓值为零$$$$(2)因为ΔrGm=-RTlnKp，而Kp是由平衡时的组成表示的，所以ΔrGm表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差(3)水在25℃,p下蒸发，求算熵变的公式为$$$ΔSm=(ΔHm-ΔGm)/T(4)在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为ΔrSm=ΔrHm/T上述说法正确的是：（）(A)1,2(B)2,3(C)1,3(D)3,414.2分(2942)在T，p时，理想气体反应C2H6(g)＝H2(g)+C2H4(g)的Kc/Kx为：()(A)RT(B)1/(RT)(C)RT/p(D)p/(RT)15.2分(3136)标准态的选择对下列物理量有影响的是：()$(A)f，，ΔmrG(B)m，，ΔF$(C)a，，ΔmT,p,wf0rG(D)a，，(G/)二、填空题(共5题10分)《》试卷第9页共7页
16.2分(0285)某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为摩尔。17.2分(1202)化学位B就是B物质的偏摩尔___________。18.2分(2422)N2(g)，O2(g)体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为。19.2分(2573)完全互溶的二组分溶液，在xB=0.6处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为________________。将xB=0.4的溶液进行精镏，塔顶将得到___________。20.2分(2948)2948低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数,Kc是____________的函数，Kx是___________的函数。三、计算题(共5题60分)21.10分(0824)计算1molHe(理想气体)在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。He(101325kPa,473K)He(101325kPa,673K)$已知：Cp,m[He(g)]=(5/2)R，473K时Sm[He(g)]=135.1J·K-1·mol-1。22.15分(1104)某气体状态方程为pV=n(RT+Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。23.10分(1809)两液体A,B形成理想液体混合物。在320K，溶液I含3molA和1molB，总蒸气压为：5.33×104Pa。再加入2molB形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104Pa。(1)计算纯液体的蒸气压p**A，pB；(2)理想液体混合物I的平衡气相组成yB；(3)理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；(4)若在理想液体混合物II中加入3molB形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？24.15分(2419)固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537已知熔化焓-1fusHm=8326J·mol，三相点的温度为217K。试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。25.10分(2965)3H2+N2=2NH3在350℃的Kp=6.818×10-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08的NH3，压力至少要多大？《》试卷第10页共7页
物理化学试卷答案一、选择题(共15题25分)1.2分(0236)[答](C)(2分)2.2分(0696)[答](B)因为绝热可逆ΔS=0，绝热不可逆S>0。所以状态函数S不同，故终态不能相同。3.2分(0935)[答](C)4.2分(1026)[答](C)容量性质除以容量性质为强度性质。5.2分(1224)[答](C)6.2分(1783)[答](A)μ(纯水)>μ(糖水中水)水从(B)杯向(A)杯转移。7.2分(2437)[答](D)Φ=C+2-f=2+2-0=4(2分)8.2分(2396)[答](C)S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2f*=2-Φ+1=0,最大的Φ=3,除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。9.2分(2568)[答](A)10.2分(2843)$$1212[答](C)Kp(2)=[Kp(1)]=(0.25)=211.2分(2864)[答](1)(B)向生成N2O4的方向进行(1分)(2)(A)向生成NO2的方向进行(1分)12.2分(2894)[答](C)13.2分(2866)[答](C)《》试卷第11页共7页
14.2分(2942)[答](D)BBBBKp=Kc(RT)=Kxp15.2分(3136)[答](C)二、填空题(共5题9分)16.2分(0285)[答]Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2mol17.2分(1202)[答]吉布斯自由能18.2分(2422)[答]f=319.2分(2573)[答]xB(g)>xB(总)>xB(l)(1分)xB=0.6恒沸混合物(1分)20.2分(2948)[答]T;T,p三、计算题(共5题60分)21.10分(0824)T2n[答]ΔH=T1Cp,mdT=4.157kJ(2分)T2(nΔS=T1Cp,m/T)dT=nCp,mln(T2/T1)=7.3J·K-1(4分)S2=ΔS+S1=142.4J·K-1(2分)ΔG=ΔH-Δ(TS)=ΔH-T2S2+T1S1=27.780kJ(2分)22.15分(1104)[答]Q=0,W=0,ΔU=0(3分)(U/V)T=T(p/T)V-p=0dU=CVdT+(U/V)TdV=CVdT=0温度不变ΔH=ΔU+Δ(pV)=nB(p2-p1)(5分)p2Δp1SySS=(V/T)pdp=nRln(p1/p2)ΔsurrS=-Q/T=0ΔisoS=nRln(p1/p2)(3分)ΔF=ΔU-TΔS=-nRT1ln(p1/p2)(2分)ΔG=ΔH-TΔS=nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)(2分)23.10分(1809)[答](a)p=p**AxA+pBxB5.33×104Pa=0.75p**A+0.25pB-------------(1)《》试卷第12页共7页
6.13×104Pa=0.5p*A+0.5p*B-------------(2)联立(1)式与(2)式得：p*4Pap*4Pa(2.5分)A=4.53×10B=7.73×10(b)y*B(I)=pBxB(I)/p(I)=0.36(2.5分)mixGm(I)RTnB(c)BlnxB=-5984J·mol(2.5分)(d)p(Ⅲ)=p*AxA(Ⅲ)+p*BxB(Ⅲ)=6.66×104Pa(2.5分)24.15分(2419)[答]已知ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537对固气平衡：[dln(p/Pa)/dT]=Δ2subHm/RT[dln(p/Pa)/dT]=3116K/T2=ΔsubHm/RT2ΔsubHm=25906J·mol-1(4分)Δ-1vapHm=ΔsubHm-ΔfusHm=17580J·mol(4分)-ΔvapHm/RT+B=-3116K/T+27.537B=22.922(4分)所以液体CO2的蒸气压与温度的经验关系为：ln(p/Pa)=-ΔvapHm/RT+22.922=-2115K/T+22.922(3分)25.10分(2965)[答]3H2(g)+N2(g)＝2NH3(g)(2分)平衡时：3mol-3n1mol-n2nnBB=4mol-2n(1分)2n/(4mol-2n)=0.08n=0.148mol(2分)故x(H2)=0.69x(N2)=0.23(2分)Kp=(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)=6.818×10-8kPa2解得p=1115kPa(3分)温州大学期末考试试卷答案200—200学年第学期考试科目物理化学（下）考试卷类型D试考试形式成考试对象绩注：--一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(20小题，每题1分，共20分)-----1、电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为：（3）。学--号--（1）随浓度增大而单调地增大；（2）随浓度增大而单调地减小；------（3）随浓度增大而先增大后减小；（4）随浓度增大而先减小后增大。----《》试卷第13页共7页------------------------姓------名-------------------------------班------级-----------------------------学----院-------------------------
2、相同温度下，下列溶液中摩尔电导率最大的是：（2），最小的是：（1）。（1）1mol-dm-3KCl水溶液；（2）0.001mol-dm-3HCl水溶液；（3）0.001mol-dm-3KOH水溶液；（4）0.001mol-dm-3KCl水溶液。3、25℃无限稀释的KCl摩尔电导率为130S-m2-mol－1，已知Cl－的迁移数为0.505，在K+离子的摩尔电导率为（单位：S-m2-mol－1）：（4）。（1）130；（2）0.479；（3）65.7；（4）64.35。4、在25℃无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是：（4）。（1）La3+；（2）Mg2+；（3）NH4+；（4）H+。5、下列电解质溶液：－1（1）0.01mol·kgKCl；－1（2）0.01mol·kgCaCl2；－1（3）0.01mol·kgLaCl3；－1（4）0.001mol·kgKCl。平均活度因子(系数)最大的是（4）；最小的是（3）。6、下列电池中哪个电池的电动势与氯离子浓度无关（3）。（1）Zn|ZnCl2溶液|Cl2，Pt；（2）Zn|ZnCl2溶液||KCl溶液|AgCi，Ag；（3）Ag，AgCl|KCl溶液|Cl2，Pt；（4）Pt，H2|HCl溶液|Cl2，Pt。7、通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求AgCl的活度积，则应设计的原电池为：（3）。（1）Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(p)|Pt；（2）Pt|Cl2(p)|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag；（3）Ag|AgNO3(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag；（4）Ag|AgCl(s)|HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag。3+2+4+2+8、已知25℃时，E(Fe|Fe)=0.77V，E(Sn|Sn)=0.15V。今有一电池，其3+2+4+2+电池反应为2Fe+Sn===Sn+2Fe，则该电池的标准电动势E(298K)为：（2）。（1）1.39V；（2）0.62V；（3）0.92V；（4）1.07V。9、原电池在等温等压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（3）。（1）H；（2）零；《》试卷第14页共7页
（3）TS；（4）G。10、温度T时，某化合物在溶液中分解的数据如下，则该分解反应的级数为：（4）。－3初浓度c0/mol·dm0.501.102.48半衰期T1/2/s4280885174（1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。11、在下列各速率方程所描述的反应中，那一个无法定义其反应级数。（3）dc(HI)（1）kc(H2)c(I2)；dtdc(HCl)1（2）kc(H2)c(Cl2)2；dt1dc(HBr)kc(H2)c(Br2)2（3）；dtc(HBr)1k'c(Br2)dc(CH)14（4）kc(C2H6)2c(H2)。dt12、某反应的速率常数k=2.31×10－2dm3·mol－1·s－1，当反应物初浓度1.0mol·dm－3时反应的半衰期为：（1）。（1）43.29s；（2）15s；（3）30s；（4）21.65s。13、对于任意给定的化学反应A＋B2Y，则在动力学研究中：（3）。（1）表明它为二级反应；（2）表明了它是双分子反应；（3）表明了反应物与产物分子间的计量关系；（4）表明它为元反应。14、二级反应2AY其半衰期：（3）。（1）与A的起始浓度无关；（2）与A的起始浓度成正比；（3）与A的起始浓度成反比；（4）与A的起始浓度平方成反比。15、液体表面分子所受合力的方向总是：（1），液体表面张力的方向总是：（3）。（1）沿液体表面的法线方向，指向液体内部；（2）沿液体表面的法线方向，指向气相；（3）沿液体的切线方向；（4）无确定的方向。《》试卷第15页共7页
16、温度与表面张力的关系是：（1）。（1）温度升高表面张力降低；（2）温度升高表面张力增加；（3）温度对表面张力没有影响；（4）不能确定。17、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许汞（汞不润湿玻璃），在毛细管中水平汞柱的两端呈凸液面，当在右端汞凸面处加热，毛细管中的汞向何端移动？（4）（1）向左移动；（2）向右移动；（3）不动；（4）难以确定。18、由10ml，0.05mol·dm-3的KCl溶液和100ml0.002mol·dm-3的AgNO3溶液混合制得的AgCl溶胶，若分别用下列电解质使其聚沉，则聚沉值的大小次序为：（1）（1）AlCl3＜ZnSO4＜KCl（2）KCl＜ZnSO4＜AlCl3（3）ZnSO4＜KCl＜AlCl3（4）KCl＜AlCl3＜ZnSO419、今有反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在一定温度下达到平衡，现在不改变温度和CO2的分压力，也不改变CaO(s)颗粒的大小，只降低CaCO3(s)颗粒的直径，增加分散度，则平衡将（2）。（1）向左移动；（2）向右移动；（3）不发生移动。'20、微小颗粒物质的熔点Tf与同组成大块物质的熔点Tf的关系是：（3）。''（1）TfTf；（2）Tf=Tf；'（3）TfTf；（4）不能确定。二、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(15小题，每题1分，共15分)1、电解质溶液中各离子迁移数之和为1。（√）2、等温下，电解质溶液的浓度增大时，其摩尔电导率总是减小的。（√）－1－13、0.005mol·kg的BaCl2水溶液，其离子强度I=0.03mol·kg。（×）4、H2-O2燃料电池在酸性介质和碱性介质中，电极反应是一样的。（×）5、对于电池Ag|AgNO3(b1)||AgNO3(b2)|Ag，b较小的一端为负极。（√）6、纯水、盐水、皂液相比，表面张力的顺序是：（盐水）（纯水）（皂液）。（×）7、封闭在容器内的大、小液滴若干个，在等温下达平衡时，其个数不变，大小趋于一《》试卷第16页共7页
致。（×）dcA8、设反应2AY+Z，其正向反应速率方程为：-=kcA则其逆向反应速率方程一dt定为=k’cYcZ。（×）9、若反应A+BY+Z的速率方程为υ=kc1.50.5AcB,则该反应为二级反应，且肯定不是双分子反应。（√）10、单分子反应一定是基元反应。（√）11、某化学反应反应掉7/8所需的时间是反应掉3/4所需时间的1.5倍，则该反应是一级反应。（√）12、若化学反应由一定系列基元反应组成，则该化学反应的速率是各基元反应速率的代数和。（×）13、在溶胶中加入电解质对电泳没有影响。《》试卷第17页共7页
（×）14、新生成的Fe(OH)3沉淀中加入少量稀FeCl3溶液，沉淀会溶解。再加入一定量的硫酸盐溶液则又会析出沉淀。是不是?（√）15、在外加直流电场中，AgI正溶胶的胶粒向负电极移动，而其扩散层向正电极移动。（）三、简答题(5小题，共25分)1、试将下列反应设计成原电池。(本小题9分)（1）2Ag+＋H+2（g）==2Ag＋2H（2）Cd＋Cu2+==Cd2+＋Cu（3）Sn2+＋Pb2+==Sn4+＋Pb解：（1）（2）（3）2、写出下列各电池的电池反应。(本小题9分)解：（1）电池反应（2）电池反应（3）电池反应3、20oC时，水的表面张力为72.8mNm-1，汞的表面张力为483mNm-1，而汞和水的界面张力为375mNm-1，请判断：(本小题4分)(1)水能否在汞的表面上我铺展开？(2)汞能否在水的表面上铺展开？25℃下，利用标准电极电势数据确定反应：解：(1)，能铺展开(2)，不能铺展开《》试卷第18页共7页
4、写出由FeCl3水解制得Fe(OH)3溶胶的胶团结构。已知稳定剂为FeCl3。(本小题3分)解：水解反应：FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClFeCl3+-3为稳定剂时，固体表面吸附的是Fe，Cl为反离子，胶团结构为：Fe(OH)nFe33nxCl3x3xCl3m四、计算题。请计算下列各题。(4小题，每题10分，共40分)1、292.15K时，丁酸水溶液的表面张力可以表示为γ=γo－aln(1＋bc)式中γo为纯水的表面张力，a和b皆为常数。（1）试求该溶液中的丁酸的表面吸附量和浓度c的关系。（2）若已知a=13.1mN·m-1,b=19.62dm3·mol,试计算当c=0.200mol·dm-3是的为若干？（3）当丁酸的浓度足够大，达到bc＞＞1时，饱和吸附量为若干？设此时的表面上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上的每个丁酸分子所占的截面积为若干？解：(1)以表面张力表达式对c求导把上式代入吉布斯吸附等温式，得(2)当（3）当bc>>1时此时吸附量与浓度c无关，达到饱和状态，即每个丁酸分子在液面上所占的截面积为2、某一级反应，初始速率为，1h后速率为。求和初始浓度。解：一级反应的速率方程《》试卷第19页共7页
3、65ºC时气相分解的速率常数为，活化能为，求80ºC时的k及。解：根据Arrhenius公式根据k的单位，该反应为一级反应4、在三个烧瓶中分别盛有0.020dm3的Fe(OH)3溶胶，分别加入NaCl、Na2SO4和Na3PO4溶液使溶胶发生聚沉，最少需要加入：1.00mol.dm-3的NaCl溶液0.021dm3；5.0×10-3mol.dm-3的Na3-3-332SO4溶液0.125dm；3.333×10mol.dmNa3PO4溶液0.0074dm。试计算各电解质的聚沉值、聚沉能力之比，并指出胶体粒子的带电符号。解：各电解质的聚沉值为：NaCl：1.000.021512103mol/L0.0200.0213Na5.0100.12532SO4：4.3110mol/L0.1250.0213Na3.333100.007433PO4：0.9010mol/L0.00740.020聚沉能力之比：111NaCl：Na2SO4：Na3PO4＝：：＝1：119：5695124.130.90胶体粒子带正电。诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《》试卷第20页共7页班上…编线…号………………………专…业………)…封题…答…___不…_…_内_学…__院线…封…密…_(…__…__…__…__…____…密…学…号………………………姓…名……………………………………………………………………
《物理化学》(48、56、64学时)试卷(B)注意事项：1.考前请将密封线内填写清楚；2.所有答案请直接答在试卷上；3．考试形式：闭卷；4.本试卷共四大题，满分100分，考试时间120分钟。题号一二三四总分得分评卷人一、选择题.（每题2分，10题共20分）1.已知反应CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g)的焓变为△H，下列说法中何者是不正确?A.△H是CO2(g)的生成焓B.△H是CO(g)的燃烧焓C.△H是负值D.△H与反应△U的数值不等2.室温下，10pO的理想气体绝热节流膨胀至5pO的过程有：(1)W<0；(2)T1>T2；(3)Q=0；(4)△S>0其正确的答案应是：A.(3)、(4)B.(2)、(3)C.(1)、(3)D.(1)、(2)3.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持系统温度与压力不变，而于系统中加入惰性气体，则A.Kp不变，平衡时N2和H2的量将增加，而NH3的量减少B.Kp不变，且N2，H2，NH3的量均不变C.Kp不变，平衡时N2和H2的量将减少，而NH3的量增加D.Kp增加，平衡时N2和H2的量将减少，NH3的量增加4.298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为kA和kB，且知kA>kB，则当A和B压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是()A.A的量大于B的量B.A的量小于B的量C.A的量等于B的量C.A的量与B的量无法比较5.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有()A.C=2，P=2，F=2；B.C=1，P=2，F=1；C.C=2，P=3，F=2；D.C=3，P=2，F=3；6.下列纯物质两相平衡有关的描述，不正确的是()A.沸点将随压力增加而升高B.熔点将随压力增加而升高《》试卷第21页共7页
C.蒸气压将随温度升高而加大D.升华温度将随压力增大而升高7.同一温度、压力下，一定量某纯物质的熵值______________。A.S(气)>S(液)>S(固)B.S(固)>S(液)>S(气)C.S(气)=S(液)=S(固)D.S(液)>S(气)>S(固)8.101325Pa,373.15K下，水蒸发为水气，这过程系统哪一种热力学函数变化为零。______________。A.ΔUBΔHCΔSDΔG9.温度T时某一级反应A--→B,为了使A的浓度改变1/5,需时4s,则反应的半衰期为A.12.42sB.15.53sC.4.14sD.6.21s10．在外加电场作用下胶体粒子在分散介质中移动的现象称为(A)电渗(B)电泳(C)流动电势(D)沉降二、填空题或选择：(8小题，共14分)1.已知某纯液体在两种温度T1、T2下对应的饱和蒸气压分别为p1、p2，则该液体的平均摩尔气化焓△Hm为________________________________________________。(2分)2.液固相图的实验测定方法通常有（蒸气压法、热分析法）______________和（测折光率法、测溶解度法）______________。(2分)3.ΔG作为过程方向与限度判据的条件是（）。(2分)4.在温度为T时反应C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)的平衡常数为_____________________。(1分)5.产生物理吸附的作用力是（），产生化学吸附的作用力是（）。(2分)6．化学反应aA+bB→gG+hH用各组分表示的速率关系式存在的关系为dcA/（__）dt=dcB/（__）dt=dcG/（__）dt=dcH/（__）dt(2分)7.一般情况下，温度升高10K，反应速率约为原来的____倍。(1分)8.丁达尔效应的本质是__________________________________。(2分)三、计算题：(6小题，选做5小题，共56分)（48学时做1-5小题，58或64学时做2-6小题）1.25℃、100kPa下，金刚石和石墨的标准熵分别为2.38J·K-1·mol-1和5.74J·K-1·mol-1,其标准燃烧焓分别为-395.407kJ·mol-1和–393.510kJ·mol-1,根据25℃、100kPa下石墨→金刚石的rGm值判断何种晶型稳定。(10分)《》试卷第22页共7页
2.1mol理想气体始态为27℃、1MPa,令其反抗恒定的0.2MPa外压，膨胀到体积为原来的5倍，压力与外压相同，计算此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA及ΔG。（已知理想气-1-1体的定容摩尔热容为12.471J.mol.K）（12分）4.某药物分解30%即为失效。若放置在3℃的冰箱中保存期为两年，某人购回此新药物，因故在室温(25℃)下搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效?已知该药物分解为一级反应，且分解活化能E.－1a为130.0kJmol。(12分)5.已知金属A和B的熔点分别为648℃和1085℃.两者可形成两种稳定化合物A2B和AB2,其熔点分别为580,800,两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物.低共熔混合物的组成[含B%(质量)]及低共熔点对应为:B:35%,380℃;B:66%,560℃;B:90.6%,680℃.利用上述数据绘出A-B两组分凝聚系统相图,并标出各区的稳定相和自由度.已知A和B的相对原子质量分别为24.3和63.55.(10分)6．电池：Ag︱AgCl(s)︱KCl(aq)︱Hg2Cl2(s)︱Hg(l)在298K时的电动势E=0.455V,-4-1(dE/dT)p=3.38*10V.K.（1）写出该电池的电极与电池反应。（2）求出ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm及Qr.（10分）四、问答题：(共2小题，共10分)1.请说明下列公式的使用条件(6分)ΔU=Q+WΔH=QW=nRTln(V1/V2)3.在稀的AgNO3溶液中，滴加少量KCl溶液（AgNO3稍过量）形成AgCl溶胶，请写出其胶团结构表示式。(4分)参考答案一、选择题（10小题，每题2分，共20分）1.A。按生成焓定义，反应物必须为稳定相态的单质。2.A。∵绝热∴Q=0《》试卷第23页共7页
∵理想气体节流膨胀后T不变∴W=p1V1-p2V2=nRT1-nRT2=0△S=nRln(V2/V1)>0(V2>V1)3.A。加入惰性气体相当于降低总压，该反应为气体体积减少的反应，故对正反应不利。4.B由享利定律pA=kAxA,pB=kBxB因为kA>kB，当pA=pB时则xA0，又△U=0，Q=－W<0。8.C9.A对一级反应,ln(cA,0/cA)=kt,cA=(1-1/5)cA,0或k=(1/t)ln[1/(1-xA)]k=(1/t)ln{c-1A,0/[(1-1/5)cA,0]}=(1/4s)ln(5/4)=0.0558st1/2=ln2/k=0.693/0.0558s-1=12.42s10.B电泳二.填空题：(共9小题，共14分)1.△Hm=RT1T2ln(p2/p1)/(T2-T1)2.热分析法、测溶解度法3.2+3-14.K1/K25.水－苯=水－汞＋苯－苯cos6.-a，-b，g，h7.2~48.溶胶对光的散射现象9.胶粒在分散介质中的不规则的运动三、计算题：(6小题，共56分).答：-1-1-1-1-1-1rSm=Sm(金)-Sm(石)=2.38J·K·mol-5.74J·K·mol=-3.36J·K·mol-1-1-1rHm=fHm(石)-fHm(金)=–393.510kJ·mol+395.407kJ·mol=1.897kJ·mol-1-1-1-1rGm=rHm-rSm=1.897kJ·mol-298.15K×(-3.36J·K·mol)=2.90kJ·molrGm>0,石墨稳定。2.系统所经过程如下n(N2)n(N2)n(N)2n(HO,g)n(HO,g)22n(HO,l),n'(HO,g)22dT0dT0T373.15KT373.15KT373.15Kp140kPap(HO)101.325kPap(HO)101.325kPa122323V10.400mp2(N2)p3(N2)100kPa其中:pV140*103*0.4()()110.45*8.1228molnNyN22RT8.314*373.15()(1())*n(N2)(10.45)*8.1228mol9.9279molnHO,gyN22y(N2)0.45《》试卷第24页共7页
p(总压)p2(H2O)101.325kPa184.227kPa2y(H2O)0.55p1V13V0.304m2p2终态:3p2(N2)V2(184.227101.325)kPa*0.304m3V0.252m3p(N)100kPa32p(HO)V323n'(HO,g)8.2305mol2RTn(HO,l)(9.92798.2305)mol1.6974mol2气体当作理想气体处理,整个过程恒温,所以△H(N2)=△U(N2)=0,△H=△H(N2)+△H(H2O)=△H(H2O)23=H(HO)H(HO)1222=0(理想气体)+n(HO,l)*[H(HO)]2vapm2=1.6974mol*(-40.67kJ/mol)=-69.03kJ△U=△H-△pV=△H-p3V3+p1V1=△H-[(n’(H2O,g)+n(N2))-(n(H2O,g)+n(N2))]RT=-69.03kJ-(8.2305-9.9279)*8.314*373.15kJ/1000=-63.76kJ△S=△S(N2)+△S(H2O)p1(N2)p1(H2O)n(H2O,l){vapHm(H2O)}=n(N)Rln{n(HO,g)Rln}2p(N)2p(HO)T3222140*0.45140*0.551.6974*(40670)-1-1={8.1228*8.314ln[99.9279*8.313ln]}J.K=-238.86J.K100101.325373.15△G=△H-T△S=[-69.03-373.15*(-0.23886)]kJ=20.10kJ△A=△U-T△S=[-63.76-373.15*(-0.23886)]kJ=25.37kJ过程恒温可逆:Q=T△S=373.15*(-0.23886)kJ=-89.13kJW=△U-Q=-63.76kJ+89.13kJ=25.37kJ3.解：(1)b－1－1B=(2.22g/111.0g·mol)/1kg=0.02mol·kgT－1－1b=KbbB=0.52K·mol·kg×0.02mol·kg=0.01K(2)c－1－3－3B≈bB≈0.02mol·kg×1kg·dm=0.02mol·dm=c－3－1－1BRT=0.02×1000mol·m×8.315J·K·mol×298.15K=49.58kPa(3)已知T=373.15K时水饱和蒸气压p＝101325Pa，利用克－克方程求T’=298.15K时的饱和蒸气压p’：ln(p’/p)=－[vapHm(H2O)/R](1/T’－1/T)ln(p’/101325Pa)=－(40670J·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)×(1/298.15K－1/373.15K)《》试卷第25页共7页
p’=3747PaxA=nA/(nA+nB)=(1000/18)mol/[(1000/18)+(2.22/111)]mol=0.9996此溶液的饱和蒸气压＝pA=p’xA=3747Pa×0.9996＝3745Pa4.解：(1)平衡时H222O和CO2的分压p=p总/2，K=p(H2O)p(CO2)/p=(p总/2p)所以T2－51=303.15K时，K1=[0.827kPa/(2×100kPa)]=1.71×10T22=373.15K时，K2=[97.47kPa/(2×100kPa)]=0.2375rHm=RT1T2ln(K2/K1)/(T2－T1)=8.315J·K－1·mol－1×303.15K×373.15K×ln(0.2375/1.71×10－5)/(373.15-303.15)K－1=128.2kJ·mol(2)在分解温度T时K=[101.325kPa/(2×100kPa)]2=0.2567代入等压方程积分式：ln(K/K1)＝－(rHm/R)(1/T－1/T1)ln(0.2567/1.71×10－5)=－(128.2kJ·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)(1/T－1/303.15K)得T=373.8K5.解：C=2(双组分),恒压时F=C+1-P=3-P,A2BwB%=63.55/(63.55+2*24.3)%=56.7%,AB2wB%=2*63.55/(2*63.55+24.3)%=83.9%,单相区F=2,两相平衡区F=1,三相线(CDE,FGH,IJK)F=0℃恒压/t1000a1000liquidl+AB2800800l+BAB+l2l+ABIJK2600600bHFGl+Al+AB2AB+BAB+AB240022400CDcEA+AB2d020406080100AA2BAB2Bw/%相图B《》试卷第26页共7页
1000liquid800liquid+AB(s)2600℃/Liquid+AB(s)+AB(s)t22400AB(s)+AB(s)222000时间t/sWB=50时的冷却曲线6.(1)在恒容下，硝酰胺的分解量（浓度）与N2O气体的分压成正比。因为开始时没有N2O，p0=0，根据实验结果lg[p∞/(p∞－p)]=k't，即有lg[(p∞－p0)/(p∞－pt)]=k't，此式为一级反应式lg(pA，0/pA)=k't，故反应对硝酰胺为1级反应；0.6930.693(2)根据实验结果：lgtlg()pHlg()lga，即1/2Hkk0.693aH0.693kt1/2，k'，kk'aH可知反应对a(H+)为负1级反应，所以反应速率的微分方程应为-1k'ckccNO2NH2NO2NH2H四、问答题：(共2小题，共10分)1.答：dS=Q/dT：可逆过程ΔH=nCp,m(T2-T1)：恒压且热容与温度无关ΔG=ΔH–TΔS：恒温2.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)=-(41050J·mol-1/8.3145J·K-1·mol-1)(1/T’-1/373.15K)T’=362.62K教学重点：电解质溶液的电性质，给出电池写电池反应及相关的热力学、电化学性质的计算，设计电池为次要内容。2001～2002学年第1学期期末考试物理化学试题2002年1月17日说明：1、全部答案写在答题纸上，标明题号，不抄题。2、考试时间为2.5小时。3、考试结束时，请将试题、答题纸、草纸上交。《》试卷第27页共7页
---------------------------------------------------------------------------------------------------一、选择题(共15题30分)1.2分(0236)下列诸过程可应用公式dU=(Cp-nR)dT进行计算的是：()(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程2.2分(0696)理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：()(A)可以从同一始态出发达到同一终态(B)从同一始态出发，不可能达到同一终态(C)不能断定(A)、(B)中哪一种正确(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3.2分(0935)理想气体等温过程的ΔF。()(A)>ΔG(B)<ΔG(C)=ΔG(D)不能确定4.2分(1026)下列函数中为强度性质的是：()(A)S(B)(G/p)T(C)(U/V)T(D)CV5.2分(1224)273K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为：()(A)μ(l)>μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(C)μ(l)<μ(s)(D)不能确定6.2分(1783)在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是：()(A)A杯高于B杯(B)A杯等于B杯(C)A杯低于B杯(D)视温度而定7.2分(2437)在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：()(A)1(B)2(C)3(D)48.2分(2396)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多少种?()(A)3种(B)2种(C)1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。9.2分(2568)已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B可使A的熔点提高，则B在此固《》试卷第28页共7页
溶体中的含量必_______B在液相中的含量。()(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能确定10.2分(2843)已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的标准平衡常数为：()(A)4(B)0.5(C)2(D)111.2分(2864)$若298K时，反应Np2O4(g)＝2NO2(g)的K=0.1132，则：(1)当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时，反应将___________；()(2)当p(N2O4)=10kPa，p(NO2)=1kPa时，反应将________。()(A)向生成NO2的方向进行(B)向生成N2O4的方向进行(C)正好达化学平衡状态(D)难于判断其进行方向12.2分(2894)在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是()$(1)ΔrGm(2)Kp(3)ΔrGm(4)ΔrHm13.2分(2866)(1)处于标准态的CO2(g)和O2(g)，其标准燃烧焓值为零$$$$(2)因为ΔrGm=-RTlnKp，而Kp是由平衡时的组成表示的，所以ΔrGm表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差(3)水在25℃,p下蒸发，求算熵变的公式为$$$ΔSm=(ΔHm-ΔGm)/T(4)在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为ΔrSm=ΔrHm/T上述说法正确的是：（）(A)1,2(B)2,3(C)1,3(D)3,414.2分(2942)在T，p时，理想气体反应C2H6(g)＝H2(g)+C2H4(g)的Kc/Kx为：()(A)RT(B)1/(RT)(C)RT/p(D)p/(RT)15.2分(3136)标准态的选择对下列物理量有影响的是：()$(A)f，，ΔmrG(B)m，，ΔF$(C)a，，ΔmT,p,wf0rG(D)a，，(G/)二、填空题(共5题10分)《》试卷第29页共7页
16.2分(0285)某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为摩尔。17.2分(1202)化学位B就是B物质的偏摩尔___________。18.2分(2422)N2(g)，O2(g)体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为。19.2分(2573)完全互溶的二组分溶液，在xB=0.6处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为________________。将xB=0.4的溶液进行精镏，塔顶将得到___________。20.2分(2948)2948低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数,Kc是____________的函数，Kx是___________的函数。三、计算题(共5题60分)21.10分(0824)计算1molHe(理想气体)在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。He(101325kPa,473K)He(101325kPa,673K)$已知：Cp,m[He(g)]=(5/2)R，473K时Sm[He(g)]=135.1J·K-1·mol-1。22.15分(1104)某气体状态方程为pV=n(RT+Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。23.10分(1809)两液体A,B形成理想液体混合物。在320K，溶液I含3molA和1molB，总蒸气压为：5.33×104Pa。再加入2molB形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104Pa。(1)计算纯液体的蒸气压p**A，pB；(2)理想液体混合物I的平衡气相组成yB；(3)理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；(4)若在理想液体混合物II中加入3molB形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？24.15分(2419)固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537已知熔化焓-1fusHm=8326J·mol，三相点的温度为217K。试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。25.10分(2965)3H2+N2=2NH3在350℃的Kp=6.818×10-8(kPa)-2，并设与压力无关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08的NH3，压力至少要多大？《》试卷第30页共7页
物理化学试卷答案一、选择题(共15题25分)1.2分(0236)[答](C)(2分)2.2分(0696)[答](B)因为绝热可逆ΔS=0，绝热不可逆S>0。所以状态函数S不同，故终态不能相同。3.2分(0935)[答](C)4.2分(1026)[答](C)容量性质除以容量性质为强度性质。5.2分(1224)[答](C)6.2分(1783)[答](A)μ(纯水)>μ(糖水中水)水从(B)杯向(A)杯转移。7.2分(2437)[答](D)Φ=C+2-f=2+2-0=4(2分)8.2分(2396)[答](C)S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2f*=2-Φ+1=0,最大的Φ=3,除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。9.2分(2568)[答](A)10.2分(2843)$$1212[答](C)Kp(2)=[Kp(1)]=(0.25)=211.2分(2864)[答](1)(B)向生成N2O4的方向进行(1分)(2)(A)向生成NO2的方向进行(1分)12.2分(2894)[答](C)13.2分(2866)[答](C)《》试卷第31页共7页
14.2分(2942)[答](D)BBBBKp=Kc(RT)=Kxp15.2分(3136)[答](C)二、填空题(共5题9分)16.2分(0285)[答]Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2mol17.2分(1202)[答]吉布斯自由能18.2分(2422)[答]f=319.2分(2573)[答]xB(g)>xB(总)>xB(l)(1分)xB=0.6恒沸混合物(1分)20.2分(2948)[答]T;T,p三、计算题(共5题60分)21.10分(0824)T2n[答]ΔH=T1Cp,mdT=4.157kJ(2分)T2(nΔS=T1Cp,m/T)dT=nCp,mln(T2/T1)=7.3J·K-1(4分)S-12=ΔS+S1=142.4J·K(2分)ΔG=ΔH-Δ(TS)=ΔH-T2S2+T1S1=27.780kJ(2分)22.15分(1104)[答]Q=0,W=0,ΔU=0(3分)(U/V)T=T(p/T)V-p=0dU=CVdT+(U/V)TdV=CVdT=0温度不变ΔH=ΔU+Δ(pV)=nB(p2-p1)(5分)p2Δp1SySS=(V/T)pdp=nRln(p1/p2)ΔsurrS=-Q/T=0ΔisoS=nRln(p1/p2)(3分)ΔF=ΔU-TΔS=-nRT1ln(p1/p2)(2分)ΔG=ΔH-TΔS=nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)(2分)23.10分(1809)[答](a)p=p*AxA+p*BxB5.33×104Pa=0.75p**A+0.25pB-------------(1)《》试卷第32页共7页
6.13×104Pa=0.5p*A+0.5p*B-------------(2)联立(1)式与(2)式得：p*4Pap*4Pa(2.5分)A=4.53×10B=7.73×10(b)y*B(I)=pBxB(I)/p(I)=0.36(2.5分)mixGm(I)RTnB(c)BlnxB=-5984J·mol(2.5分)(d)p(Ⅲ)=p**4Pa(2.5分)AxA(Ⅲ)+pBxB(Ⅲ)=6.66×1024.15分(2419)[答]已知ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537对固气平衡：[dln(p/Pa)/dT]=Δ2subHm/RT[dln(p/Pa)/dT]=3116K/T2=Δ2subHm/RTΔ-1subHm=25906J·mol(4分)Δ-1vapHm=ΔsubHm-ΔfusHm=17580J·mol(4分)-ΔvapHm/RT+B=-3116K/T+27.537B=22.922(4分)所以液体CO2的蒸气压与温度的经验关系为：ln(p/Pa)=-ΔvapHm/RT+22.922=-2115K/T+22.922(3分)25.10分(2965)[答]3H2(g)+N2(g)＝2NH3(g)(2分)平衡时：3mol-3n1mol-n2nnBB=4mol-2n(1分)2n/(4mol-2n)=0.08n=0.148mol(2分)故x(H2)=0.69x(N2)=0.23(2分)Kp=(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)=6.818×10-8kPa2解得p=1115kPa(3分)温州大学期末考试试卷答案200—200学年第学期考试科目物理化学（下）考试卷类型D试考试形式成考试对象绩注：--《》试卷第33页共7页-----学--号------------------------------------姓------名-------------------------------班------级-----------------------------学----院-------------------------
一、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(20小题，每题1分，共20分)1、电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为：（3）。（1）随浓度增大而单调地增大；（2）随浓度增大而单调地减小；（3）随浓度增大而先增大后减小；（4）随浓度增大而先减小后增大。2、相同温度下，下列溶液中摩尔电导率最大的是：（2），最小的是：（1）。（1）1mol-dm-3KCl水溶液；（2）0.001mol-dm-3HCl水溶液；（3）0.001mol-dm-3KOH水溶液；（4）0.001mol-dm-3KCl水溶液。2-mol－1－3、25℃无限稀释的KCl摩尔电导率为130S-m，已知Cl的迁移数为0.505，在K+离子的摩尔电导率为（单位：S-m2-mol－1）：（4）。（1）130；（2）0.479；（3）65.7；（4）64.35。4、在25℃无限稀释的水溶液中，离子摩尔电导率最大的是：（4）。（1）La3+；（2）Mg2+；（3）NH4+；（4）H+。5、下列电解质溶液：－1（1）0.01mol·kgKCl；－1（2）0.01mol·kgCaCl2；－1（3）0.01mol·kgLaCl3；－1（4）0.001mol·kgKCl。平均活度因子(系数)最大的是（4）；最小的是（3）。6、下列电池中哪个电池的电动势与氯离子浓度无关（3）。（1）Zn|ZnCl2溶液|Cl2，Pt；（2）Zn|ZnCl2溶液||KCl溶液|AgCi，Ag；（3）Ag，AgCl|KCl溶液|Cl2，Pt；（4）Pt，H2|HCl溶液|Cl2，Pt。7、通过电动势的测定，可以求难溶盐的活度积，今欲求AgCl的活度积，则应设计的原电池为：（3）。（1）Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(p)|Pt；（2）Pt|Cl2(p)|HCl(aq)|AgCl(s)|Ag；（3）Ag|AgNO3(aq)||HCl(aq)|AgCl(s)|Ag；（4）Ag|AgCl(s)|HCl(aq)||AgNO3(aq)|Ag。3+2+4+2+8、已知25℃时，E(Fe|Fe)=0.77V，E(Sn|Sn)=0.15V。今有一电池，其3+2+4+2+电池反应为2Fe+Sn===Sn+2Fe，则该电池的标准电动势E(298K)为：（2）。（1）1.39V；（2）0.62V；《》试卷第34页共7页
（3）0.92V；（4）1.07V。9、原电池在等温等压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（3）。（1）H；（2）零；（3）TS；（4）G。10、温度T时，某化合物在溶液中分解的数据如下，则该分解反应的级数为：（4）。－3初浓度c0/mol·dm0.501.102.48半衰期T1/2/s4280885174（1）零级；（2）一级；（3）二级；（4）三级。11、在下列各速率方程所描述的反应中，那一个无法定义其反应级数。（3）（1）dc(HCl)1（2）kc(H2)c(Cl2)2；dt1dc(HBr)kc(H2)c(Br2)2（3）；dtc(HBr)1k'c(Br2)（4）。12、某反应的速率常数k=2.31×10－2dm3·mol－1·s－1，当反应物初浓度1.0mol·dm－3时反应的半衰期为：（1）。（1）43.29s；（2）15s；（3）30s；（4）21.65s。13、对于任意给定的化学反应A＋B2Y，则在动力学研究中：（3）。（1）表明它为二级反应；（2）表明了它是双分子反应；（3）表明了反应物与产物分子间的计量关系；（4）表明它为元反应。《》试卷第35页共7页
14、二级反应2AY其半衰期：（3）。（1）与A的起始浓度无关；（2）与A的起始浓度成正比；（3）与A的起始浓度成反比；（4）与A的起始浓度平方成反比。15、液体表面分子所受合力的方向总是：（1），液体表面张力的方向总是：（3）。（1）沿液体表面的法线方向，指向液体内部；（2）沿液体表面的法线方向，指向气相；（3）沿液体的切线方向；（4）无确定的方向。16、温度与表面张力的关系是：（1）。（1）温度升高表面张力降低；（2）温度升高表面张力增加；（3）温度对表面张力没有影响；（4）不能确定。17、在水平放置的玻璃毛细管中注入少许汞（汞不润湿玻璃），在毛细管中水平汞柱的两端呈凸液面，当在右端汞凸面处加热，毛细管中的汞向何端移动？（4）（1）向左移动；（2）向右移动；（3）不动；（4）难以确定。18、由10ml，0.05mol·dm-3的KCl溶液和100ml0.002mol·dm-3的AgNO3溶液混合制得的AgCl溶胶，若分别用下列电解质使其聚沉，则聚沉值的大小次序为：（1）（1）AlCl3＜ZnSO4＜KCl（2）KCl＜ZnSO4＜AlCl3（3）ZnSO4＜KCl＜AlCl3（4）KCl＜AlCl3＜ZnSO419、今有反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在一定温度下达到平衡，现在不改变温度和CO2的分压力，也不改变CaO(s)颗粒的大小，只降低CaCO3(s)颗粒的直径，增加分散度，则平衡将（2）。（1）向左移动；（2）向右移动；（3）不发生移动。'20、微小颗粒物质的熔点Tf与同组成大块物质的熔点Tf的关系是：（3）。''（1）Tf；（2）Tf=；《》试卷第36页共7页
（3）；（4）不能确定。二、是非题。在题后括号内，正确的打“√”，错误的打“×”。(15小题，每题1分，共15分)1、电解质溶液中各离子迁移数之和为1。（√）2、等温下，电解质溶液的浓度增大时，其摩尔电导率总是减小的。（√）3、0.005mol·kg－1－1的BaCl2水溶液，其离子强度I=0.03mol·kg。（×）4、H2-O2燃料电池在酸性介质和碱性介质中，电极反应是一样的。（×）5、对于电池Ag|AgNO3(b1)||AgNO3(b2)|Ag，b较小的一端为负极。（√）6、纯水、盐水、皂液相比，表面张力的顺序是：（盐水）（纯水）（皂液）。（×）7、封闭在容器内的大、小液滴若干个，在等温下达平衡时，其个数不变，大小趋于一致。（×）dcA8、设反应2AY+Z，其正向反应速率方程为：-=kcA则其逆向反应速率方程一dt定为=k’cYcZ。（×《》试卷第37页共7页
）9、若反应A+BY+Z的速率方程为υ=kc1.50.5AcB,则该反应为二级反应，且肯定不是双分子反应。（√）10、单分子反应一定是基元反应。（√）11、某化学反应反应掉7/8所需的时间是反应掉3/4所需时间的1.5倍，则该反应是一级反应。（√）12、若化学反应由一定系列基元反应组成，则该化学反应的速率是各基元反应速率的代数和。（×）13、在溶胶中加入电解质对电泳没有影响。（×）14、新生成的Fe(OH)3沉淀中加入少量稀FeCl3溶液，沉淀会溶解。再加入一定量的硫酸盐溶液则又会析出沉淀。是不是?（√）15、在外加直流电场中，AgI正溶胶的胶粒向负电极移动，而其扩散层向正电极移动。（）三、简答题(5小题，共25分)3、试将下列反应设计成原电池。(本小题9分)（1）2Ag+＋H+2（g）==2Ag＋2H（2）Cd＋Cu2+==Cd2+＋Cu（3）Sn2+＋Pb2+==Sn4+＋Pb解：（1）（2）《》试卷第38页共7页
（3）2、写出下列各电池的电池反应。(本小题9分)解：（1）电池反应（2）电池反应（3）电池反应3、20oC时，水的表面张力为72.8mNm-1，汞的表面张力为483mNm-1，而汞和水的界面张力为375mNm-1，请判断：(本小题4分)(1)水能否在汞的表面上我铺展开？(2)汞能否在水的表面上铺展开？25℃下，利用标准电极电势数据确定反应：解：(1)，能铺展开(2)，不能铺展开4、写出由FeCl3水解制得Fe(OH)3溶胶的胶团结构。已知稳定剂为FeCl3。(本小题3分)解：水解反应：FeCl3+3H2O→Fe(OH)3+3HClFeCl3+-3为稳定剂时，固体表面吸附的是Fe，Cl为反离子，胶团结构为：33xFe(OH)nFe3nxCl3xCl3m四、计算题。请计算下列各题。(4小题，每题10分，共40分)1、292.15K时，丁酸水溶液的表面张力可以表示为γ=γo－aln(1＋bc)式中γo为纯水的表面张力，a和b皆为常数。（1）试求该溶液中的丁酸的表面吸附量和浓度c的关系。（2）若已知a=13.1mN·m-1,b=19.62dm3·mol,试计算当c=0.200mol·dm-3是的为若干？（3）当丁酸的浓度足够大，达到bc＞＞1时，饱和吸附量为若干？设此时的表面上丁酸成单分子层吸附，试计算在液面上的每个丁酸分子所占的截面积为若干？解：(1)以表面张力表达式对c求导《》试卷第39页共7页
把上式代入吉布斯吸附等温式，得(2)当（3）当bc>>1时此时吸附量与浓度c无关，达到饱和状态，即每个丁酸分子在液面上所占的截面积为4、某一级反应，初始速率为，1h后速率为。求和初始浓度。解：一级反应的速率方程3、65ºC时气相分解的速率常数为，活化能为，求80ºC时的k及。解：根据Arrhenius公式根据k的单位，该反应为一级反应《》试卷第40页共7页
4、在三个烧瓶中分别盛有0.020dm3的Fe(OH)3溶胶，分别加入NaCl、Na2SO4和Na3PO4溶液使溶胶发生聚沉，最少需要加入：1.00mol.dm-3的NaCl溶液0.021dm3；5.0×10-3mol.dm-3的Na3-3-332SO4溶液0.125dm；3.333×10mol.dmNa3PO4溶液0.0074dm。试计算各电解质的聚沉值、聚沉能力之比，并指出胶体粒子的带电符号。解：各电解质的聚沉值为：NaCl：1.000.021512103mol/L0.0200.0213Na5.0100.12532SO4：4.3110mol/L0.1250.0213Na3.333100.007433PO4：0.9010mol/L0.00740.020聚沉能力之比：111NaCl：Na2SO4：Na3PO4＝：：＝1：119：5695124.130.90胶体粒子带正电。诚信应考,考试作弊将带来严重后果！华南理工大学期末考试《物理化学》(48、56、64学时)试卷(B)注意事项：1.考前请将密封线内填写清楚；班…2.所有答案请直接答在试卷上；上编线…3．考试形式：闭卷；号…4.本试卷共四大题，满分100分，考试时间120分钟。……题号一二三四总分…得分…评卷人…………二、选择题.（每题2分，10题共20分）…专业…1.已知反应CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g)的焓变为△H，下列说法中何者是不正确?…A.△H是CO2(g)的生成焓B.△H是CO(g)的燃烧焓…C.△H是负值D.△H与反应△U的数值不等)…封2.室温下，10pO的理想气体绝热节流膨胀至5pO的过程有：题…答…_(1)W<0；(2)T1>T2；(3)Q=0；(4)△S>0__不…_…_内其正确的答案应是：_学…__院线…《》试卷第41页共7页封…密…__(…__…__…__…_…____……密学…号………………………姓…名……………………………………………………………………
A.(3)、(4)B.(2)、(3)C.(1)、(3)D.(1)、(2)3.反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持系统温度与压力不变，而于系统中加入惰性气体，则A.Kp不变，平衡时N2和H2的量将增加，而NH3的量减少B.Kp不变，且N2，H2，NH3的量均不变C.Kp不变，平衡时N2和H2的量将减少，而NH3的量增加D.Kp增加，平衡时N2和H2的量将减少，NH3的量增加4.298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为kA和kB，且知kA>kB，则当A和B压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是()A.A的量大于B的量B.A的量小于B的量C.A的量等于B的量C.A的量与B的量无法比较5.NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有()A.C=2，P=2，F=2；B.C=1，P=2，F=1；C.C=2，P=3，F=2；D.C=3，P=2，F=3；6.下列纯物质两相平衡有关的描述，不正确的是()A.沸点将随压力增加而升高B.熔点将随压力增加而升高C.蒸气压将随温度升高而加大D.升华温度将随压力增大而升高7.同一温度、压力下，一定量某纯物质的熵值______________。A.S(气)>S(液)>S(固)B.S(固)>S(液)>S(气)C.S(气)=S(液)=S(固)D.S(液)>S(气)>S(固)8.101325Pa,373.15K下，水蒸发为水气，这过程系统哪一种热力学函数变化为零。______________。A.ΔUBΔHCΔSDΔG9.温度T时某一级反应A--→B,为了使A的浓度改变1/5,需时4s,则反应的半衰期为A.12.42sB.15.53sC.4.14sD.6.21s10．在外加电场作用下胶体粒子在分散介质中移动的现象称为(A)电渗(B)电泳(C)流动电势(D)沉降二、填空题或选择：(8小题，共14分)1.已知某纯液体在两种温度T1、T2下对应的饱和蒸气压分别为p1、p2，则该液体的平均摩尔气化焓△Hm为________________________________________________。(2分)《》试卷第42页共7页
2.液固相图的实验测定方法通常有（蒸气压法、热分析法）______________和（测折光率法、测溶解度法）______________。(2分)3.ΔG作为过程方向与限度判据的条件是（）。(2分)4.在温度为T时反应C(s)+O2(g)=CO2(g)、C(s)+(1/2)O2(g)=CO(g)的平衡常数分别为K1、K2，则反应CO(g)+O2(g)=CO2(g)的平衡常数为_____________________。(1分)5.产生物理吸附的作用力是（），产生化学吸附的作用力是（）。(2分)6．化学反应aA+bB→gG+hH用各组分表示的速率关系式存在的关系为dcA/（__）dt=dcB/（__）dt=dcG/（__）dt=dcH/（__）dt(2分)7.一般情况下，温度升高10K，反应速率约为原来的____倍。(1分)8.丁达尔效应的本质是__________________________________。(2分)三、计算题：(6小题，选做5小题，共56分)（48学时做1-5小题，58或64学时做2-6小题）1.25℃、100kPa下，金刚石和石墨的标准熵分别为2.38J·K-1·mol-1和5.74J·K-1·mol-1,其标准燃烧焓分别为-395.407kJ·mol-1和–393.510kJ·mol-1,根据25℃、100kPa下石墨→金刚石的rGm值判断何种晶型稳定。(10分)2.1mol理想气体始态为27℃、1MPa,令其反抗恒定的0.2MPa外压，膨胀到体积为原来的5倍，压力与外压相同，计算此过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA及ΔG。（已知理想气-1-1体的定容摩尔热容为12.471J.mol.K）（12分）4.某药物分解30%即为失效。若放置在3℃的冰箱中保存期为两年，某人购回此新药物，因故在室温(25℃)下搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效?已知该药物分解为一级反应，且分解活化能E.－1a为130.0kJmol。(12分)5.已知金属A和B的熔点分别为648℃和1085℃.两者可形成两种稳定化合物A2B和AB2,其熔点分别为580,800,两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物.低共熔混合物的组成[含B%(质量)]及低共熔点对应为:B:35%,380℃;B:66%,560℃;B:90.6%,680℃.利用上述数据绘出A-B两组分凝聚系统相图,并标出各区的稳定相和自由度.已知A和B的相对原子质量分别为24.3和63.55.(10分)6．电池：Ag︱AgCl(s)︱KCl(aq)︱Hg2Cl2(s)︱Hg(l)在298K时的电动势E=0.455V,-4-1(dE/dT)p=3.38*10V.K.（1）写出该电池的电极与电池反应。《》试卷第43页共7页
（2）求出ΔrGm、ΔrHm、ΔrSm及Qr.（10分）四、问答题：(共2小题，共10分)1.请说明下列公式的使用条件(6分)ΔU=Q+WΔH=QW=nRTln(V1/V2)4.在稀的AgNO3溶液中，滴加少量KCl溶液（AgNO3稍过量）形成AgCl溶胶，请写出其胶团结构表示式。(4分)参考答案一、选择题（10小题，每题2分，共20分）1.A。按生成焓定义，反应物必须为稳定相态的单质。2.A。∵绝热∴Q=0∵理想气体节流膨胀后T不变∴W=p1V1-p2V2=nRT1-nRT2=0△S=nRln(V2/V1)>0(V2>V1)3.A。加入惰性气体相当于降低总压，该反应为气体体积减少的反应，故对正反应不利。4.B由享利定律pA=kAxA,pB=kBxB因为kA>kB，当pA=pB时则xA0，又△U=0，Q=－W<0。8.C9.A对一级反应,ln(cA,0/cA)=kt,cA=(1-1/5)cA,0或k=(1/t)ln[1/(1-xA)]k=(1/t)ln{c-1A,0/[(1-1/5)cA,0]}=(1/4s)ln(5/4)=0.0558st-11/2=ln2/k=0.693/0.0558s=12.42s10.B电泳二.填空题：(共9小题，共14分)1.△Hm=RT1T2ln(p2/p1)/(T2-T1)2.热分析法、测溶解度法3.2+3-14.K1/K25.水－苯=水－汞＋苯－苯cos《》试卷第44页共7页
6.-a，-b，g，h7.2~48.溶胶对光的散射现象9.胶粒在分散介质中的不规则的运动四、计算题：(6小题，共56分).答：-1-1-1-1-1-1rSm=Sm(金)-Sm(石)=2.38J·K·mol-5.74J·K·mol=-3.36J·K·mol-1-1-1rHm=fHm(石)-fHm(金)=–393.510kJ·mol+395.407kJ·mol=1.897kJ·mol-1-1-1-1rGm=rHm-rSm=1.897kJ·mol-298.15K×(-3.36J·K·mol)=2.90kJ·molrGm>0,石墨稳定。2.系统所经过程如下n(N2)n(N2)n(N)2n(H2O,g)n(H2O,g)n(HO,l),n'(HO,g)22dT0dT0T373.15KT373.15KT373.15Kp140kPap(HO)101.325kPap(HO)101.325kPa122323V10.400mp2(N2)p3(N2)100kPa其中:pV140*103*0.4()()110.45*8.1228molnNyN22RT8.314*373.15()(1())*n(N2)(10.45)*8.1228mol9.9279molnHO,gyN22y(N2)0.45p(总压)p2(H2O)101.325kPa184.227kPa2y(H2O)0.55p1V13V0.304m2p2终态:3p2(N2)V2(184.227101.325)kPa*0.304m3V0.252m3p(N)100kPa32p(HO)V323n'(HO,g)8.2305mol2RTn(HO,l)(9.92798.2305)mol1.6974mol2气体当作理想气体处理,整个过程恒温,所以△H(N2)=△U(N2)=0,△H=△H(N2)+△H(H2O)=△H(H2O)23=H(HO)H(HO)1222=0(理想气体)+n(HO,l)*[H(HO)]2vapm2=1.6974mol*(-40.67kJ/mol)=-69.03kJ△U=△H-△pV=△H-p3V3+p1V1=△H-[(n’(H2O,g)+n(N2))-(n(H2O,g)+n(N2))]RT《》试卷第45页共7页
=-69.03kJ-(8.2305-9.9279)*8.314*373.15kJ/1000=-63.76kJ△S=△S(N2)+△S(H2O)p1(N2)p1(H2O)n(H2O,l){vapHm(H2O)}=n(N)Rln{n(HO,g)Rln}2p(N)2p(HO)T3222140*0.45140*0.551.6974*(40670)-1-1={8.1228*8.314ln[99.9279*8.313ln]}J.K=-238.86J.K100101.325373.15△G=△H-T△S=[-69.03-373.15*(-0.23886)]kJ=20.10kJ△A=△U-T△S=[-63.76-373.15*(-0.23886)]kJ=25.37kJ过程恒温可逆:Q=T△S=373.15*(-0.23886)kJ=-89.13kJW=△U-Q=-63.76kJ+89.13kJ=25.37kJ3.解：(1)b－1－1B=(2.22g/111.0g·mol)/1kg=0.02mol·kgT－1－1b=KbbB=0.52K·mol·kg×0.02mol·kg=0.01K(2)c－1－3－3B≈bB≈0.02mol·kg×1kg·dm=0.02mol·dm=c－3－1－1BRT=0.02×1000mol·m×8.315J·K·mol×298.15K=49.58kPa(3)已知T=373.15K时水饱和蒸气压p＝101325Pa，利用克－克方程求T’=298.15K时的饱和蒸气压p’：ln(p’/p)=－[vapHm(H2O)/R](1/T’－1/T)ln(p’/101325Pa)=－(40670J·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)×(1/298.15K－1/373.15K)p’=3747PaxA=nA/(nA+nB)=(1000/18)mol/[(1000/18)+(2.22/111)]mol=0.9996此溶液的饱和蒸气压＝pA=p’xA=3747Pa×0.9996＝3745Pa4.解：(1)平衡时H222O和CO2的分压p=p总/2，K=p(H2O)p(CO2)/p=(p总/2p)所以T2－51=303.15K时，K1=[0.827kPa/(2×100kPa)]=1.71×10T22=373.15K时，K2=[97.47kPa/(2×100kPa)]=0.2375rHm=RT1T2ln(K2/K1)/(T2－T1)=8.315J·K－1·mol－1×303.15K×373.15K×ln(0.2375/1.71×10－5)/(373.15-303.15)K－1=128.2kJ·mol(2)在分解温度T时K=[101.325kPa/(2×100kPa)]2=0.2567代入等压方程积分式：ln(K/K1)＝－(rHm/R)(1/T－1/T1)ln(0.2567/1.71×10－5)=－(128.2kJ·mol－1/8.315J·K－1·mol－1)(1/T－1/303.15K)得T=373.8K5.解：C=2(双组分),恒压时F=C+1-P=3-P,A2BwB%=63.55/(63.55+2*24.3)%=56.7%,AB2wB%=2*63.55/(2*63.55+24.3)%=83.9%,单相区F=2,两相平衡区F=1,三相线(CDE,FGH,IJK)F=0《》试卷第46页共7页
℃恒压/t1000a1000liquidl+AB2800800l+BAB+l2l+ABIJK2600600bHFGl+Al+AB2AB+BAB+AB240022400CDcEA+AB2d020406080100AA2BAB2Bw/%相图B1000liquid800liquid+AB(s)2600℃/Liquid+AB(s)+AB(s)t22400AB(s)+AB(s)222000时间t/sWB=50时的冷却曲线6.(1)在恒容下，硝酰胺的分解量（浓度）与N2O气体的分压成正比。因为开始时没有N2O，p0=0，根据实验结果lg[p∞/(p∞－p)]=k't，即有lg[(p∞－p0)/(p∞－pt)]=k't，此式为一级反应式lg(pA，0/pA)=k't，故反应对硝酰胺为1级反应；0.6930.693(3)根据实验结果：lgtlg()pHlg()lga，即1/2Hkk0.693aH0.693kt1/2，k'，kk'aH可知反应对a(H+)为负1级反应，所以反应速率的微分方程应为-1k'ckccNO2NH2NO2NH2H四、问答题：(共2小题，共10分)1.答：dS=Q/dT：可逆过程ΔH=nCp,m(T2-T1)：恒压且热容与温度无关ΔG=ΔH–TΔS：恒温《》试卷第47页共7页
2.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)=-(41050J·mol-1/8.3145J·K-1·mol-1)(1/T’-1/373.15K)T’=362.62K教学重点：电解质溶液的电性质，给出电池写电池反应及相关的热力学、电化学性质的计算，设计电池为次要内容。2001～2002学年第1学期期末考试物理化学试题2002年1月17日说明：1、全部答案写在答题纸上，标明题号，不抄题。2、考试时间为2.5小时。3、考试结束时，请将试题、答题纸、草纸上交。---------------------------------------------------------------------------------------------------一、选择题(共15题30分)1.2分(0236)下列诸过程可应用公式dU=(Cp-nR)dT进行计算的是：()(A)实际气体等压可逆冷却(B)恒容搅拌某液体以升高温度(C)理想气体绝热可逆膨胀(D)量热弹中的燃烧过程2.2分(0696)理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：()(A)可以从同一始态出发达到同一终态(B)从同一始态出发，不可能达到同一终态(C)不能断定(A)、(B)中哪一种正确(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3.2分(0935)理想气体等温过程的ΔF。()(A)>ΔG(B)<ΔG(C)=ΔG(D)不能确定4.2分(1026)下列函数中为强度性质的是：()(A)S(B)(G/p)T(C)(U/V)T(D)CV5.2分(1224)273K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为：()(A)μ(l)>μ(s)(B)μ(l)=μ(s)(C)μ(l)<μ(s)(D)不能确定《》试卷第48页共7页
6.2分(1783)在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A)和纯水(B)。经历若干时间后，两杯液面的高度将是：()(A)A杯高于B杯(B)A杯等于B杯(C)A杯低于B杯(D)视温度而定7.2分(2437)在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为：()(A)1(B)2(C)3(D)48.2分(2396)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多少种?()(A)3种(B)2种(C)1种(D)不可能有硫酸水合物与之平衡共存。9.2分(2568)已知A和B可构成固溶体，在A中，若加入B可使A的熔点提高，则B在此固溶体中的含量必_______B在液相中的含量。()(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能确定10.2分(2843)已知反应2NH3=N2+3H2在等温条件下，标准平衡常数为0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应(1/2)N2+(3/2)H2=NH3的标准平衡常数为：()(A)4(B)0.5(C)2(D)111.2分(2864)$若298K时，反应Np2O4(g)＝2NO2(g)的K=0.1132，则：(1)当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时，反应将___________；()(2)当p(N2O4)=10kPa，p(NO2)=1kPa时，反应将________。()(A)向生成NO2的方向进行(B)向生成N2O4的方向进行(C)正好达化学平衡状态(D)难于判断其进行方向12.2分(2894)在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是()$(1)ΔrGm(2)Kp(3)ΔrGm(4)ΔrHm13.2分(2866)(1)处于标准态的CO2(g)和O2(g)，其标准燃烧焓值为零$$$$(2)因为ΔrGm=-RTlnKp，而Kp是由平衡时的组成表示的，所以ΔrGm表示平衡时产物的吉布斯自由能与反应物的吉布斯自由能之差(3)水在25℃,p下蒸发，求算熵变的公式为$$$ΔSm=(ΔHm-ΔGm)/T(4)在恒温，恒压下可逆电池反应，求算熵变的公式为ΔrSm=ΔrHm/T《》试卷第49页共7页
上述说法正确的是：（）(A)1,2(B)2,3(C)1,3(D)3,414.2分(2942)在T，p时，理想气体反应C2H6(g)＝H2(g)+C2H4(g)的Kc/Kx为：()(A)RT(B)1/(RT)(C)RT/p(D)p/(RT)15.2分(3136)标准态的选择对下列物理量有影响的是：()$(A)f，，ΔmrG(B)m，，ΔF$(C)a，，ΔmT,p,wf0rG(D)a，，(G/)二、填空题(共5题10分)16.2分(0285)某理想气体，等温(25℃)可逆地从1.5dm3膨胀到10dm3时，吸热9414.5J，则此气体的物质的量为摩尔。17.2分(1202)化学位B就是B物质的偏摩尔___________。18.2分(2422)N2(g)，O2(g)体系中加入一种固体催化剂，可生成几种气态氮的氧化物，则体系的自由度为。19.2分(2573)完全互溶的二组分溶液，在xB=0.6处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为________________。将xB=0.4的溶液进行精镏，塔顶将得到___________。20.2分(2948)2948低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：Kp只是温度的函数,Kc是____________的函数，Kx是___________的函数。三、计算题(共5题60分)21.10分(0824)计算1molHe(理想气体)在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。He(101325kPa,473K)He(101325kPa,673K)$已知：Cm-1-1p,m[He(g)]=(5/2)R，473K时S[He(g)]=135.1J·K·mol。22.15分(1104)某气体状态方程为pV=n(RT+Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。23.10分(1809)两液体A,B形成理想液体混合物。在320K，溶液I含3molA和1molB，总蒸气压《》试卷第50页共7页
为：5.33×104Pa。再加入2molB形成理想液体混合物II，总蒸气压为6.13×104Pa。(1)计算纯液体的蒸气压p**A，pB；(2)理想液体混合物I的平衡气相组成yB；(3)理想液体混合物I的混合过程自由能变化ΔmixGm；(4)若在理想液体混合物II中加入3molB形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多少？24.15分(2419)固体CO2的蒸气压与温度间的经验式为：ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537已知熔化焓-1fusHm=8326J·mol，三相点的温度为217K。试求出液体CO2的蒸气压与温度的经验关系式。25.10分(2965)3H-8-22+N2=2NH3在350℃的Kp=6.818×10(kPa)，并设与压力无关，从3:1的H2，N2混合物出发，在350℃下要获得物质的量分数为0.08的NH3，压力至少要多大？物理化学试卷答案一、选择题(共15题25分)1.2分(0236)[答](C)(2分)2.2分(0696)[答](B)因为绝热可逆ΔS=0，绝热不可逆S>0。所以状态函数S不同，故终态不能相同。3.2分(0935)[答](C)4.2分(1026)[答](C)容量性质除以容量性质为强度性质。5.2分(1224)[答](C)6.2分(1783)[答](A)μ(纯水)>μ(糖水中水)水从(B)杯向(A)杯转移。7.2分(2437)[答](D)Φ=C+2-f=2+2-0=4(2分)8.2分(2396)[答](C)S=5,R=3,R'=0,C=5-3=2《》试卷第51页共7页
f*=2-Φ+1=0,最大的Φ=3,除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。9.2分(2568)[答](A)10.2分(2843)$$1212[答](C)Kp(2)=[Kp(1)]=(0.25)=211.2分(2864)[答](1)(B)向生成N2O4的方向进行(1分)(2)(A)向生成NO2的方向进行(1分)12.2分(2894)[答](C)13.2分(2866)[答](C)14.2分(2942)[答](D)BBBBKp=Kc(RT)=Kxp15.2分(3136)[答](C)二、填空题(共5题9分)16.2分(0285)[答]Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2mol17.2分(1202)[答]吉布斯自由能18.2分(2422)[答]f=319.2分(2573)[答]xB(g)>xB(总)>xB(l)(1分)xB=0.6恒沸混合物(1分)20.2分(2948)[答]T;T,p三、计算题(共5题60分)21.10分(0824)T2n[答]ΔH=T1Cp,mdT=4.157kJ(2分)T2(nΔS=T1Cp,m/T)dT=nCp,mln(T2/T1)=7.3J·K-1(4分)S2=ΔS+S1=142.4J·K-1(2分)ΔG=ΔH-Δ(TS)=ΔH-T2S2+T1S1=27.780kJ(2分)《》试卷第52页共7页
22.15分(1104)[答]Q=0,W=0,ΔU=0(3分)(U/V)T=T(p/T)V-p=0dU=CVdT+(U/V)TdV=CVdT=0温度不变ΔH=ΔU+Δ(pV)=nB(p2-p1)(5分)p2Δp1SySS=(V/T)pdp=nRln(p1/p2)ΔsurrS=-Q/T=0ΔisoS=nRln(p1/p2)(3分)ΔF=ΔU-TΔS=-nRT1ln(p1/p2)(2分)ΔG=ΔH-TΔS=nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2)(2分)23.10分(1809)[答](a)p=p*AxA+p*BxB5.33×104Pa=0.75p**A+0.25pB-------------(1)6.13×104Pa=0.5p*A+0.5p*B-------------(2)联立(1)式与(2)式得：p*4Pap*4Pa(2.5分)A=4.53×10B=7.73×10(b)y*B(I)=pBxB(I)/p(I)=0.36(2.5分)mixGm(I)RTnB(c)BlnxB=-5984J·mol(2.5分)(d)p(Ⅲ)=p**4Pa(2.5分)AxA(Ⅲ)+pBxB(Ⅲ)=6.66×1024.15分(2419)[答]已知ln(p/Pa)=-3116K/T+27.537对固气平衡：[dln(p/Pa)/dT]=ΔsubHm/RT2[dln(p/Pa)/dT]=3116K/T2=Δ2subHm/RTΔ-1subHm=25906J·mol(4分)Δ-1vapHm=ΔsubHm-ΔfusHm=17580J·mol(4分)-ΔvapHm/RT+B=-3116K/T+27.537B=22.922(4分)所以液体CO2的蒸气压与温度的经验关系为：ln(p/Pa)=-ΔvapHm/RT+22.922=-2115K/T+22.922(3分)25.10分(2965)[答]3H2(g)+N2(g)＝2NH3(g)(2分)平衡时：3mol-3n1mol-n2nnBB=4mol-2n(1分)2n/(4mol-2n)=0.08n=0.148mol(2分)故x(H2)=0.69x(N2)=0.23(2分)Kp=(xNH3p)2/(xH2p)3(xN2p)=6.818×10-8kPa2解得p=1115kPa(3分)《》试卷第53页共7页
《》试卷第54页共7页
