洛理-10物理化学答案及评分标准

洛阳理工学院 20 /20 学年 第一学期 物理化学 期末考试答案及评分标准（A ）

适用班级： 考试日期时间：单击此处键入考试日期时间

一、 选择题(每小题2分，共20分)

1---5 A B D A B 6---10 C C B A B

二、 填空题 (每小题2分，共20分,其中：每小题有两空者，每空一分；有一空者，每空2分；第5、10题，3个

答案答对1-2个得一分，答对3个得2分)

1.能量守恒，方向和限度

2.相平衡，化学平衡

3. 不消耗能量而永远做功，从单一热源吸热再把热量全部变成功

4.（本答案不是唯一的，只要回答出共同特征即正确）热量从高温物体传到低温物体是自发的，从低温物体传到高温物体是不自发的，自发过程的共同特

征是不可逆性 5.W ，Q ，ΔU 6.0.7,71.4 kJ 7 大 8.{[SiO 2]m nSiO 32-.2(n-x)H +}2x-2xH + 9.减小 ，减小 10. 3，2,2

三、 计算题(每小题10分，共50分)

1、已知冰在273.15K 及101.325kPa 时的熔化热为6.002kJ.mol -1,水在373.2K 及101.325kPa 时的蒸发热为40.59kJ.mol -1,在273.15—

—373.15K 之间水的平均恒压热容为75.3J.K -1.mol -1。今在101.325kPa 下，将1mol 冰（273.15K ）变为373.15K 的水蒸气，其ΔU,ΔH

为多少？

解：ΔH = n Δfus H m + nC p,m (T 2-T 1)+ n Δvap H m = {6002+75.3*(373.15-273.15)+40590} J=54.112 kJ(公式2分，数据带入2分，结果1分,总5分)

ΔU =ΔH –Δ(PV) =( 54112-1*8.315*373.15)J=51.993kJ （公式2分，数据带入2分，结果1分。总5分）

2、298K 时电池

A g ∣AgCl （s ）∣H Cl (a )∣Cl 2(g,100 kPa)∣ Pt

电动势为1.136V ，温度系数p

E T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭为 －5.95×10-4V ·K -1。电池反应为：Ag + 21 Cl 2 (g,100 kPa) → AgCl （s ） 计算该反应过程的 r ∆G m 、 r ∆S m 、r ∆H m 以及电池恒温可逆放电时过程的可逆热Q r,m 。

解：电池反应 Ag + 2

1 Cl

2 (g,100 kPa) → AgCl （s ）过程两极上转移电子的化学计量数 z = 1 r ∆G m （T ，p ）= －zFE = －1 × 96484.6 C ·mol －1 ×1.136V = －109.6 kJ ·mol －1

r ∆S m = zF p

E T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭= 1 × 96484.6 C ·mol －1 ×(－5.95×10－4V ·K －1) = －57.4 J ·K －1 ·mol －1 恒温下有 r ∆G m = r ∆H m － T r ∆S m 故

r ∆H m = r ∆G m + T r ∆S m

= －109.6 kg ·mol －1 + 29815K ×(－57.4 ×10－3kJ ·K －1 ·mol －1） = － 126.7 kJ ·mol －1

Q r,m = T r ∆S m = 29815K ×(－57.4×10－3k J ·K －1 ·mol －1）= －17.11 kJ ·mol －

1 (每个函数2.5分，其中：公式1分，数据带入1分，结果0.5分)

3、某温度时，将NH 4HS 固体置于真空容器中使其分解，分解产物为NH 3和H 2S ，达到平衡时容器中气体总压力为66.67kPa,求该反应的K o ？当放入NH 4HS 时容器中已有40.00kPa 的H 2S,问平衡时容器中的压力?

解：（1）P (NH 3)=P (H 2S)=66.66kPa/2=33.33kPa (2分)

K o ={ P (NH 3)/P Θ}2 = (33.33/100)2 = 0.111 （3分）

(2) 已有40.00kPa 的H 2S

P (H 2S)=40.00kPa+ P (NH 3)

K o = P (NH 3)*[40.00kPa+ P (NH 3)]/(P Θ)2 = (33.33/100)2 （3分）

P (NH 3)=18.87kPa （1分）

P = P (H 2S) + P (NH 3) =( 40.00 + 2*18.87)kPa = 77.74kPa （1分）

4 药物阿斯匹林水解为一级反应，在107℃时的速率常数为8d -1，在77℃时的速率系数为12d -1。求27℃时，阿斯匹林水解30%需多少时间？

解: 已知：T 1=380K,1,A K =8d -1, T 2=350K,2,A K = 12d -1, T 3=300K, x A =0.30 A,2

a A,11211ln E R T T ⎛⎫=- ⎪⎝⎭

k k [3分], a E =-14944.9J.mol [1分]

)11(ln 3

11,3

,T T R E k k a A A -= [2分] , 3,A K =28.2 d -1 [1分] A A

11ln 1t x =-k =0.0126d [3分] 5将内径为1×10-4m 的毛细管插入水银中，问管内液面将下降多少？已知水银的表面张力为0.48 N·m -1，体积质量为1.35×104kg·m -3，设接触角为180º，重力加速度g =9.81m·s -2。解释接触角与毛细管现象的关系？ 解：g r h ρθγcos 2=

[3分] =81

.91035.11015.0)1(48.0244*****-**- [2分] =-0.145m [1分]

当接触角小于90，毛细管内为凹液面，产生的附加压力指向大气，凹液面下的液体所承受的压力小于管外水平液面下的压力，液体被压入管内，直至上升液柱所产生的静压力与附加压力在数值上相等时，才可达到力的平衡状态。（2分）

当接触角大于90，毛细管内为凸液面，产生的附加压力指向液体，凸液面下的液体所承受的压力大于管外水平液面下的压力，液体被压出管内，直至下降液面所产生的静压力与附加压力在数值上相等时，才可达到力的平衡状态。（2分）

四、相图(每小题10分，共10分)

有A ，B 二元凝聚系统相图如下：

已知：A 与B 可以形成化合物C 请在下表中指出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区稳定的相数、相态和自由度数

指出：相图上条件自由度为零的线 两条平行于横坐标的直线 （1分）

Ⅰ O

Ⅱ

Ⅲ

O ’

A W

B

C B

画出系统经O →O ′的步冷曲线

(步冷曲线线型2分，三相线上相转化关系1分，其它两项1分，共6分)