大学物理化学试题及答案

大学物理化学试题及答案

一. 填空题（每题2分，共14分）

1. 20 ℃下，含25.6％O2 、4.4％CO2和70％N2 ( 质量百分比) 的混合气体的压力为200 kPa ，则O2的分压为kPa.

2. 在300 K下2 mol理想气体从300 kPa不可逆地压缩至1.66 dm ，并放热10 kJ，此过程的ΔS = J.K .

3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g) C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是 或 .

4. 将1摩尔的H2(g) 与1摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发生反应H2(g)＋I2(g) ＝2HI(g) , 达到平衡时, 系统的独立组分数C = , 自由度数f = .

5. 质量摩尔浓度为1 mol·kg 的Na2SO4水溶液, 平均活度系数

为γ ，该溶液的平均活度a ＝ γ .

6. 已知25 ℃时下列物质的无限稀释摩尔电导率Λ /(S.cm .mol ): 氯化铵＝149.8、氢氧化钠＝248.11、氯化钠＝26.5，则氢氧化氨的Λ = S.cm .mol .

7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与 成正比, 与 成反比。

二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案，共14分，每题2分)

1. 下列过程中, ΔU = 0 的是 .

A. 气体节流膨胀过程

B. 封闭系统的任何可逆过程

C. 封闭系统的任何循环过程

D. 在密闭的刚性容器中进行的化学反应

2. 理想气体反应的平衡常数可用Ky和K 表示,温度和压力对Ky和K 的影响为 .

A. 温度和压力对Ky, K 均有影响

B. 温度和压力对Ky, K 均无影响

C. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky无影响而对K 有影响

D. 温度对Ky, K 有影响, 压力对Ky有影响而对K 无影响

3. 以下定律中不属于稀溶液依数性的是 .

A.亨利定律

B.沸点升高定律

C.凝固点下降定律

D.渗透压定律.

4. 用等体积、等摩尔浓度的LiCl, NaCl, CaCl2和AlCl3电解质溶液使As2S3溶胶聚沉, 加入AlCl3溶液聚沉得最快, 此溶胶的电性为 .

A. 正

B. 负

C. 中性 D 不确定

5. 用96485 C电量最多可从CuSO4溶液中电解出Cu 克(Cu的摩尔质量为63.54 g/mol).

A. 16

B. 32

C. 64

D. 128.

6. 某反应的速率常数k = 3.0 mol .dm .min , 此反应为 级反应.

A. 2

B. 1.5

C. 0.5

D. 零

7. 固体糖可以溶解在水中, 这说明固体糖的化学势 于水溶液中糖的化学势.

A.等

B. 高

C. 低

D. 无法判断.

三.(14分)

1 mol双原子分子理想气体在0 ℃、101.3 kPa下恒温可逆膨胀到0.224 m ,试计算此过程Q, W, ΔU,ΔH, ΔS, ΔS(环)及ΔG。

四.（14分）

500 ℃时光气(COCl2)发生离解反应COCl2(g)＝CO(g)＋Cl2(g). 在此温度下于抽空容器内充入压力为252.1 kPa的光气，当反应达到平衡时，容器的压力为267.5 kPa, 设气体为理想气体,计算: (1) 500 ℃时光气的解离度α; (2) 500 ℃时解离反应的平衡常数K . (3) 光气合成反应在500 ℃时的ΔrG .

五.(12分)

在101.3kPa下, Sb和Cd可形成稳定化合物Sb2Cd3, Sb(A)和Cd(B)组成的二元系统熔点-组成图如下.

(1) 指明图中各区域、点O及P的相态及自由度数;

(2) 画出图上a点所示系统的步冷曲线形状, 并说明从a→b→c→d→e各点的相态变化;

(3) 计算500℃下,10kg含20％Cd的Sb-Cd混合物析出固体物的

质量及降温至300℃时此混合物各相的质量。

六.(12分)

25 ℃, 101.3 kPa下,电池Ag(s)│AgCl(s)│HCl(a＝0.1)│

Hg2Cl2(s)│Hg(l)│Pt(s)

E (Cl , AgCl/Ag) = 0.2223 V, E (Cl ,Hg Cl /Hg) = 0.268 V.

(1)写出电极反应和电池反应; (2)求电池电动势;

(3) 25 ℃时,( E/ T)p = 0.338×10 V/K, 求电池反应的ΔrG , ΔrH 和ΔrS .

七.(8分)

20 ℃, 101.3 kPa下, 水的表面张力为72.8×10-3 N.m , 有一球形水滴的蒸气压为通常水面(平液面)蒸气压的1.02倍, 计算水滴的半径及水滴表面上受到的压力(水的密度按1 g.cm 计).

八.(12分)

反应A B是一级反应, 在25℃下反应进行1小时后, A 反应掉75 ％.计算:

(1) 计算A的半衰期; (2) 2小时后A 反应掉百分之几;

(3) 若温度升高10℃，反应速率可提高一倍，此反应的活化能为多少？

参考答案

一．

1、 47

2、- 38.3

3、降压，通入惰性气体

4、1，2

5、 或1.59

6、271.4

7、液体的表面张力, 液面的曲率半径

二.1、C 2、d 3、A 4、B 5、b 6、

c 7、b

三．解：

U = H = 0

V = 1×8.314×273.2/(101.3×10 ) = 22.4×10 m Q = － W = 1×8.314×273.2 ln (0.224/22.4×10 ) = 5.23 kJ

ΔS = Q/T = 5.23×10 /273.2 = 19.15 J/K

ΔG = ΔH - TΔS = - 273.2×19.15 = - 5.23×10 J

ΔS(环) = - Q(可)/T = - 5230/273.2 = - 19.15 J/K

四.解:

(1) 500 ℃时光气不分解压力:

p ＝ 94.6×(500＋273.2)/(17＋273.2) ＝ 252.1 kPa

p总＝ (1＋α) p

α＝ p(总) / p － 1 ＝ 267.5 / 252.1 － 1 ＝ 0.061 (2) K ＝ p(CO)p(Cl ) / [p( COCl )p ]

＝[α / (1－α)]p / p

＝(0.061 / 0.939)×252.1 / 100 ＝ 9.99×10