物理化学期末考试大题及答案教学内容

三、计算

1、测得300C时某蔗糖水溶液的渗透压为252KPa。求

（1）该溶液中蔗糖的质量摩尔浓度；

（2）该溶液的凝固点降低值；

（3）在大气压力下，该溶液的沸点升高值已知Kf =1.86K mol–1Kg–1 , Kb =0.513K mol–1Kg–1 ，△vapH0m=40662J mol–1

2、有理想气体反应2H2(g)+O2(g)=H2O(g)，在2000K时，已知K0=1.55×107

1、计算

H2和O2分压各为1.00×10 4 Pa,

水蒸气分压为1.00×105 Pa的混合气体中，进行上述反应的△rGm，并判断反应自发进

行的方向。

2、当H2和O2分压仍然分别为1.00×10 4 Pa

时。欲使反应不能正向自发进行，水蒸气分

压最少需多大？

△rGm=-1.6﹡105Jmol–1；正向自发；P

（H2O）=1.24﹡107Pa。

装

订

线

在真空的容器中放入固态的NH4HS，于250C 下分解为NH3（g）与H2S（g），

平衡时容器内的压力为66.6kPa 。

（1）当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa 的 H2S（g），求平衡时容器内的压力；（2）容器中已有6.666kPa的NH3（g），问需加多大压力的H2S（g），才能形成NH4HS 固体。

1）77.7kPa 2）P（H2S）大于166kPa。

4、已知250C时φ0(Fe3+/ Fe) =-0.036V，φ0(Fe3+/ Fe2+) =-0.770V

求250C时电极Fe2+|Fe的标准电极电势φ0(Fe2+/ Fe)。

答案: φ0(Fe2+/ Fe)= -0.439V

5、0.01mol dm-3醋酸水溶液在250C时的摩尔电导率为1.62×10-3S m2 mol–1，无限稀释时的摩尔电导率为39.07×10-3S m2 mol–1

计算（1）醋酸水溶液在250C，0.01mol dm-3

时的pH值。

（2）250C，0.001mol dm-3 醋酸水溶液的摩尔电导率和pH值。

答案:（1）pH=3.38；（2）摩尔电导率=0.520×10-3S m2 mol–1 pH=2.88

6、溴乙烷分解反应的活化能为229.3KJ mol –1，650K时的速率常数k=2.14×10-4S-1，求：（1）该反应在679K条件下完成80%所需时间。

（2）该反应在679K时的半衰期。

答案: k=1.31×10-3S-1；t=1.23×103S, t1/2=529S。

7、环氧乙烷在3800C时的反应是一级反应，其半衰期为363min，反应的活化能为217.57KJ mol–1，欲使该反应在15min內完成75%，问将反应温度应控制在多少度。答案: K1=1.91*10–3 min–1 ，K2=9.24*10–2 min–1

T 2=723.2K t1/2=7.5 min

8、250C时，电池（Pt）H2（1P0）｜HCl （b=0.1molKg–1）｜AgCl－Ag(s)，

其电池动势E=0.3524V，求该HCl溶液中的离子平均活度系数r±。

（φ0Ag/ AgCl =0.2224V）

答案: r±=0.796

9、250C时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41*10-4 S m-1。已知同温下配制此溶液所用的水的电导率为1.60*10-4 S m-1，银离子的极限摩尔电导率为61.92*10-4 S m2 mol–1, 氯离子的极限摩尔电导率为76.34*10-4 S m2 mol–1 。计算250C时氯化银的溶解度和溶度积。

c=0.01309mol/m3；Ksp=(0.01309 mol/m3)2

10、200C时HCl溶于苯中达平衡。气相中HCl的分压为101.325KPa时，溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa，若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa，求100g苯中溶解多少克HCl，

11、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa，气化热为2260Jg–1 。

试求：（1）水在950C 时饱和蒸气压；

（2）水在110 .00KPa 时的沸点。

12、800C 时纯苯的蒸气压为100KPa ，纯甲苯的蒸气压为38.7KPa 。两液体可形成理想液态混合物。若有苯-甲苯的气-液平衡混合物，800C 时气相中苯的摩尔分数y （苯）=0.300，求液相中苯和甲苯的摩尔分数。 答案: x （苯）=0.142，x （甲苯）=0.858。

13、已知醋酸酐的分解反应为一级反应，其速度常数K （S-1 ）与温度T(K)具有关系式 ,

T

k 110537.70414.12lg 3⨯-=

试问（1）欲使此反应在10分钟内转化率达

到90%温度应控制多少度？

（2）求该温度下的速度常数K（S-1 ）。（3）求该温度下的半衰期。

（4）求该反应的活化能。

答案: (1)T=522K（2）K=3.84×10-3S–1（3）t1/2=182S（4）Ea=144.3KJ mol–1

1.

14、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5g溶于100cm3 水中形成的溶液。

（1）若用40 cm3乙醚一次萃取（所用乙醚已事先被水饱和，因此萃取时不会有水溶于乙醚）求水中还剩下多少有机酸？

（2）将40 cm3乙醚分为两份，每次用20 cm3乙醚萃取，连续萃取两次，问水中还剩下多少有机酸？

答案：(1) W1=2.5g；（2）W2=2.25g。