物理化学48学时试卷A[1]2008-7及答案

5. 当克劳修斯–克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时，则：( )

(A) p必随T之升高而降低(B) p必不随T而变

(C) p必随T之升高而变大(D) p随T之升高可变大或减少

6. 已知NaCl、NaAc、HCl的无限稀释时的摩尔电导分别为Λ1、Λ2、Λ3，则HAc的无限稀释时的摩尔电导为( )

(A) Λ1+Λ2+Λ3(B) Λ1+Λ2-Λ3(C) Λ2+Λ3-Λ1(D) Λ1+Λ3-Λ2

7. 在一个绝热的刚壁容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T1升高到T2，压力从p1升高到p2，则( )

(A) Q>O，W<0，△U

(C) Q=0，W<0，△U<0 (D) Q>0，W=0，△U>0

8. 有两根半径相同的玻璃毛细管插入水中，水面上升高度为h，其中一根在h /3 处使其弯曲向下，试问水在此毛细管端的行为是( )

(A) 水从毛细管端滴下；(B) 毛细管端水面呈凸形弯月面；

(C) 毛细管端水面呈凹形弯月面；(D) 毛细管端水面呈水平面。

9．若某反应的反应物能在一定时间内完全反应掉，则该反应极可能为( )

(A) 零级反应(B) 一级反应(C) 二级反应(D) 三级反应

10．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) 胶体的无规则热运动

二、计算题(6题，共66分)

1. 5 mol某理想气体，C p, m = 29.10 J·K-1·mol-1，温度为400 K，压力为200 kPa。今该气体恒压膨胀至原来体积的两倍，求此过程的Q、W、∆U、∆H。(10分)

2. 将装有0.1mol液体乙醚的小玻璃瓶放入容积为10dm3的恒容密闭的真空容器中，并在35.51℃的恒温槽中恒温。35.51℃为乙醚在101.325kPa下的沸点。已知在此条件下乙醚的摩尔蒸发焓△vap H m = 25.104 kJ . mol-1。今将小玻璃瓶打破，乙醚蒸发至平衡态。求：(1) 乙醚蒸气的压力；(2) 过程的Q，W，△U，△H，△S及△G。(12分)

3.在标准压力下，酚的熔点为40℃，1-萘胺的熔点为50℃，酚和1-萘胺系统的相图中有两个低共熔点，含酚的摩尔分数分别为0.75(17℃)和0.36(23℃)，在含酚的摩尔分数为0.50处生成稳定化合物，其熔点为28℃。

(1) 已知上述二组份系统形成的液相完全互溶，试绘出该系统的t-x图。

(2)在图中标明各相区的相态。

(3)分析各相区的自由度数。

(4) 描述含酚的摩尔分数为0.40的熔体从50℃冷却到10℃过程中的冷却曲线及相变情况。(12分)

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 1.0

4. 在25℃和100kPa时有关热力学数据如下(aq表示水溶液)：

物质∆f H m∃ / (kJ⋅mol-1) S m∃ / (J⋅K-1⋅mol-1) ∆f G m∃ / (kJ⋅mol-1) Zn2+ (aq) -153.89 -112.1 -147.06

Cu2+ (aq) 64.77 -99.6 65.49

Zn(s) 0 41.63 0

Cu(s) 0 33.15 0

在100kPa和25℃时进行反应：Zn(s) + Cu2+(aq) = Zn2+(aq) + Cu(s)。

(1)计算反应的∆r H m∃、∆r S m∃、∆r G m∃。

(2)计算反应的平衡常数K∃。

(3)计算反应平衡常数的温度系数(∂K∃/∂T)p。

(4) 若反应以原电池方式进行，试计算该电池的标准电动势E∃。(12分)

5. 在31℃时，实验测定乙醇水溶液的表面张力与浓度存在关系：

γ /(N.m-1) = 0.0025 (c/mol.dm-3)2-0.0162 (c/mol.dm-3)+0.0716

试求：(1) 浓度为0.5 mol.dm-3的乙醇水溶液的表面张力。

(2) 将半径为0.1mm的毛细管插入上述溶液中将引起多大的附加压力？引起毛细管液面上升多少？假设润湿角为20°，溶液密度为970kg.m-3。(10分)

6. 已知某化合物分解反应的活化能E a=163.3kJ.mol-1, 在427K时，该反应的速率常数k=4.3 10-3s-1。试求：(1) 该反应的级数。(2) 现在要控制此反应在20min内转化率达到80%，试问反应温度应为多少? (10分)

三、简答题(2题，共14分)

1. 等体积的0.08 mol·dm-3NaBr溶液和0.1 mol·dm-3的AgNO3溶液混合制备AgBr溶胶。试解决如下问题：

(1) 写出AgBr溶胶的胶团结构；

(2) 电泳时胶粒移向正极还是负极？(4分)

2. 简单解释有关概念或其应用(任选五个问题，多答选前5题，每题2分)。(10分)

(1) 热力学第3定律。(2) 亨利定律。(3) 理性液态混合物的定义。(4) 固溶体与固体混合物。(5) 电导测定的一个应用。(6) 表面活性剂的一个应用。(7) 微小晶体溶解度较大的原因。(8) 基元反应。(9) 反应分子数。(10) 胶体的动力性质。

《物理化学》(48学时)试卷(A)参考答案

2008.7

一、选择题(10题，每题2分，共20分)

1. C.

2. B.

3. D.

4. C.

5.C

6.B.

7. A

8. C

9. A. 10.B

5. C 因为由凝聚相变为蒸汽其ΔH>0(吸热)，所以dln p/d T>0 , p必随T之升高而增大。

7. A. 绝热Q=0，刚性壁恒容，W=0，∆U=Q+W=0

二、计算题(6题，共66分)

1.解：状态变化：(T1=400K, p1=200kPa, V1) →(T2=?, p2=200kPa, V2=2V1)

T2=(V2/V1)T1=2T1=800K (2分)

Q= ∆H=nC p,m(T2-T1)=[5*29.10*(800-400)]J =58.20kJ (2分) (2分)

∆U=nC V,m(T2-T1)=[5*(29.10-8.315)*(800-400)]J =41.57kJ (2分)

W=∆U- Q=(41.57-58.20) kJ = -16.63kJ (2分)

计分说明：本题有其它求法。每个量各2分，状态变化计算2分。

若结果错方法对原则上扣0.5分。

2.解：(1) p = nRT/V = {0.2*8.315*(27

3.15+35.51)/0.02}Pa = 25.67kPa (2分)