物理化学试题及答案解析Word格式.doc
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6、在刚性的密闭容器中,有下列理想气体反应达到平衡A(g)+2B(g)C(g),若在恒温下加入一定惰性气体,则平衡将
(A)向右移动(B)向左移动(C)不移动(D)无法确定
7、纯水的凝固点为Tf*,沸点为Tb*,食盐稀溶液的凝固点为Tf,沸点为Tb则
(A)Tf*>
Tf,Tb*<
Tb(B)Tf*<
Tf,Tb*>
Tb
(C)Tf*>
Tb(D)Tf*<
Tb
8、反应A=2B在温度T时的速率方程为,则此反应的半衰期为
(A)ln2/kB(B)21n2/kB(C)kBln2(D)2kBln2
9、下列各式哪一个是对化学势的正确表示
(A)(B)
(C)(D)
10、在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时,溶质必须是
(A)挥发性物质(B)电解质
(C)非挥发性物质(D)气体物质
11、在732K时反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的△rGmy为-20.8kJ·
mol-1,△rHmy为154kJ·
mol-1,则反应的△rSmy为
(A)239J·
K-1·
mol-1 (B)0.239J·
mol-1
(C)182J·
mol-1 (D)0.182J·
mol-1
12、已知温度为T时反应H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)的K1q和反应
CO2(g)=CO(g)+1/2O2(g)的K2q,则反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的Kq为
(A)K=K1q+K2q(B)Kq=K1q×
K2q
(C)Kq=K1q/K2q(D)Kq=K2q/K1q
13、在相图上,当系统处于下列哪一点时只存在一个相
(A)恒沸点(B)熔点(C)临界点(D)低共熔点
14、一球形肥皂泡半径为r,肥皂水溶液的表面张力为,则泡内的附加压力为
(A)(B)
(C)(D)
15、在、两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时
(A)(B)
(C)(D)
二、填空题(每小题2分,共10分)
1、理想气体在定温下向真空膨胀,
ΔU0,ΔH0,W0,ΔS0
(填>
、<
或=符号)
2、已知18℃时,Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为、、,那么18℃时NH4OH的。
3、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有C=,P=,F=。
4、对于含0.5mol乙醇和0.5mol水的溶液体积为V,已知水的偏摩尔体积为V水,则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为_________________。
5、表面张力随温度升高而。
(选填增大、不变、减小),当液体到临界温度时,表面张力等于。
.
三、(本题12分)1mol理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K,求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△G。
已知此理想气体300K时的Smq=150.0J·
K-1·
mol-1,Cp,m=30.0J·
mol-1。
四、(本题8分)乙醇和甲醇组成理想混合物,在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa,纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。
已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。
(1)计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中,乙醇的物质的量分数x乙;
(2分)
(2)求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙(Pa);
(4分)
(3)求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。
五、(本题9分)有一电池可用表示为:
Cu(s)|Cu(Ac)2(a=1)|AgAc(s)|Ag(s)
已知298K时,该电池的电动势E1y=0.372V,308K时,E2y=0.374V。
设该电池电动势的温度系数为常数。
(1)写出电极反应及电池反应(以电子转移数z=2计);
(3分)
(2)计算298K时该电池反应的ΔrGmy,ΔrSmy,ΔrHmy,以及电池恒温放电时的可逆热Qr,,m。
(6分)
六、(本题10分)用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下:
反应过程中通入水蒸气,丁烯与水蒸气的摩尔比为1;
15,操作压力为2.0×
105Pa。
已知298.15K下数据:
(A)丁烯(g)
(B)丁二烯(g)
ΔfHmy(kJ·
mol-1)
-0.13
110.16
ΔfGmy(kJ·
71.29
150.67
(1)计算298.15K时反应的、和。
(2)问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。
假设反应热效应和过程熵变不随温度变化,气体视为理想气体。
(设丁烯初始物质的量为1mol)(6分)
七、(本题8分)65º
C时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1,活化能为103.3kJ·
mol-1,求80º
C时的速率常数k及半衰期t1/2。
八、(本题13分)下图为定压的As-Pb相图,试从相图:
(1)推测w(Pb)为0,0.30,0.60,0.98和1.00的熔融物冷却时步冷曲线的形状;
(5分)
(2)写出含w(Pb)=0.60的熔融物在冷却过程中相的变化;
(3)从图上找出由100g固态砷与200gw(Pb)=0.60的溶液平衡的系统的表示点,并说明系统的组成。
物理化学试卷(至学年第学期)
课程名称:
物理化学(A)
出题教师:
适用班级:
答案:
一.选择题
1-5ABCDA;
6-10CABBC;
11-15ACCDB
二.填空题
1、=,=,=,>
2、
3、2,2,2
4、2V-V水
5、减小,零
三、解
W=-p(V2-V1)=nR(T1-T2)…………1分
=1×
8.314×
(300-600)
=-2494.2J…………0.5分
DU=nCV,m(T2-T1)…………1分
=1×
(30.00-8.314)×
(600-300)
=6506J…………0.5分
DH=nCp,m(T2-T1)…………1分
=1×
30.00×
(600-300)
=9000J…………0.5分
Qp=DH=9000J…………1分
DS=nCp,mln(T2/T1)…………1分
ln(600/300)
=20.79J·
mol-1…………0.5分
由Smq(600K)=Smq(300K)+DS…………1分
=(150.0+20.79)
=170.79J·
mol-1…………0.5分
DTS=n(T2S2-T1S1)…………1分
(600×
170.79-300×
150.0)
=57474J…………0.5分
DG=DH-DTS…………1分
=9000-57474…………0.5分
=-48474J…………0.5分
四、解:
(1)nA=100/32=3.125mol,n乙=100/46=2.17mol,……………1分
x乙=n乙/(n甲+n乙)=2.17/(3.125+2.17)=0.41……………1分
(2)理想液态混合物,使用拉乌尔定律:
…………1分
P甲=p甲*×
x甲=11826×
(1-0.41)=6977Pa;
…………1分
p乙=p乙*×
x乙=5933×
0.41=2433Pa…………1分
p总=p甲+p乙=6977Pa+2433kPa=9410Pa…………1分
(3)根据分压定律,可求出气相中甲醇的物质的量分数
y甲=p甲/p总=6977/9410=0.7414…………2分
五、解
(1)负极(阳极):
Cu-2e-→Cu2+…………1分
正极(阴极):
2AgAc+2e-→2Ag+2Ac-…………1分
电池反应:
Cu+2AgAc→2Ag+2Ac-)+Cu2+…………1分
(2)ΔrGmy=-zFE1y=-2×
96500×
0.372=-71.796kJ·
若F=96485则为-71.785kJ·
mol-1…………2分
由于温度系数为常数, …………1分
ΔrSmy=zF=2×
=38.6J·
mol-1…………1分
ΔrHmy=ΔrGmy+TΔrSmy=-60.29kJ·
mol-1…………1分
Qr,m=TΔrSmy=298×
38.6=11.502kJ·
mol-1…………1分
六、(10分)
解:
(1)
…………1分
…………1分
…………1分
…………1分
(2)
t=01mol0mol0mol15mol
t(1-x)molxmolxmol15mol
总物质的量(16+x)mol…………1分
…………2分
…………1分
…………1分
…………1分
七、解:
根据Arrhenius公式
…………3分
…………2分
根据k的单位,该反应为一级反应…………1分
八、解:
(1)步冷曲线如图:
每条步冷曲线1分,共5分
(2)w(Pb)=0.60的熔融物冷却到约560°
C时析出固体As,…………1分
冷却曲线发生转折,液相组成由h向e移动,当冷却到约288°
C时,As,Pb以低共熔物比例同时析出,系统三相共存,冷却曲线水平,…………2分
溶液干涸后,系统温度继续下降;
…………1分
(3)设系统组成为x,根据杠杆规则,…………3分
W=0.4,
系统点O点w(Pb)=0.40…………1分
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