《物理化学》试题A
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五、计算题（第 1 题 12 分， 2 题 8 分，3、 4 题各 10 分，共 40 分） 1. 1mol 理想气体始态温度 373K 、体积 25dm3 。计算分别通过下列四种过程等温膨胀到体积
╳ √ ╳ ╳ ╳
） ） ） ） ）
（ （ （ （
100dm3 的功 1）向真空膨胀；2）在外压为终态压力下膨胀；3）等温可逆膨胀。 解：1)向真空膨胀，p 外＝0，则 W=0 ------ （3 分） 2)外压为终态 p2 ，由 pV=nRT 求得 p2 ＝31kPa W=﹣ p 外 (V2 －V1 ) =-p2 (V2 －V1 ) =-2.33kJ（±0.1） ------（5 分）分步骤写给相应的步 骤分，结果 1 分，过程 4 分。 3)等温可逆 W=nRTln（ V2 /V1 ）------ （2 分） ＝-4.30kJ （±0.1） ------ （2 分）如分步骤，则结果 1 分，步骤 1 分。 2. 20℃时 HCl （ g） 溶于苯中达平衡， 气相中 HCl 的分压为 101.325kPa 时， 溶液中 x HCl=0.0425 求 HCl 的亨利常数？ 解： 1）
上海第二工业大学城市建设与环境工程学院
（ 试卷编号： ）
2013 — 2014 学年第一学期期 末 考试
姓名： 题号 成绩 第一题 学号： 第二题 第三题 第四题
物理化学 试卷
班级： 第五题 第六题 总成绩
一、单选题（每选 1 分，共 20 分） [ D ]1．下列关于理想气体的描述正确的是 A．温度低于临界温度； C．焓与温度无关； [ B ]2．下列表示体系进行一次循环过程的是 A． Q = 0； C．W = 0； [ A ]3. 胶粒大小 A．不影响胶粒带电种类； C．不影响沉降平衡； B．不影响布朗运动； D．不影响丁达尔效应。 B．|Q| = |W|； D．U = 0。 好v B．内能为零； D．压缩因子为 1。
[ C ]16. 理想气体化学反应 NO(g)+Cl2 (g) = NOCl2 (g)为放热反应， 改变下列哪个因素会使平衡 右移 A、升高温度 B、降低压力
第 2 页 共7页
C、降低温度 [ A ]17. 体系从 A 态变到 B 态，
(1)
D、恒温、恒容下充入惰性气体
B
A
(2)
经历两条不同的途径，下式中哪个不正确? A. Q1 Q2 C. U1 U 2 [ C ]18.
；温度升高时，通畅液体的表面张
10. 在 20℃、标准压力下各为 0.5mol 的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为 17.0 和 57.4 cm3 · mol-1 ， 则该混合物的体积为__37.2_________ cm3 · mol-1 。 11. 为了提高农药杀虫效果，应选择润湿角(>90° , <90° ) _小于 90°____的溶剂。 12. 表面活性剂溶液的性质大都在__临界（胶束浓度_）___________浓度处发生突变。 13. 20mol 理想气体由 298K（1）绝热可逆膨胀为原体积的 10 倍， S ___ 0 _______J K 1 ； （2）恒温可逆膨胀到原体积的 10 倍 S ___ 383_______J K 1 。 （±1） 14. 基元反应 aA bB cC dD ，则该反应的速率方程为 r=_k CAaCBb________________； 总反应级数为__a+b_______。 三、简答题（共 15 分） 1. 如果两组分体系的蒸汽压不同，一定能用简单蒸馏分离得到两纯组分吗，为什么？（2 分） 答：不一定或不能（1 分） ，因为实际两组分体系有可能存在最高或最低恒沸点。 （1 分）
E左 E (Zn 2 | Zn) RT a (Zn) ln 2F a (Zn 2 ) 8.3144 298.15 1 0.7630 V ln 2 96485 0.734 0.001 0.8557 V E (Zn 2 | Zn) -
------（3 分）
E 右 E (Cu 2 | Cu) RT a (Cu) ln 2F a (Cu 2 ) 8.3144 298.15 1 0.340 V ln 2 96485 0.047 1.0 0.3007 V E (Cu 2 | Cu) -
2. 根据水的相图的示意图，指出图中 O 点、OA 线、AOB 平面的含义。 （3 分）
p/Pa C A
O 点：三相点
------ （1 分）
OA 线：气液平衡线 或蒸发曲线------（1 分） AOB 平面：气相的水 或水蒸气------（1 分）
来自百度文库T/ K
610.62 D B
O
273.16
3. 把少量 AgNO3 滴入 KI 溶液中制备 AgI 溶胶，KI 是稳定剂，写出相关化学反应和胶团结构。 （4 分） 答： AgNO3 KI AgI KNO3 ------（2 分）
[ B ]13. A、 B 两种气体在水中的亨利常数分别为 k b (A)、k b (B) ，且 k b (A) k b (B) ，则相同温 度和相同分压下，A、B 在水中的溶解度为 A、bA>bB C、bA= bB B、bA< bB D、相对大小不定
[ D ]14. 稀溶液的沸点升高公式中，Kb 与哪些因素有关 A、溶液浓度 B、溶质性质 C、溶质与溶剂性质 D、溶剂性质
[ D]11. 反应转化率达 50%用 5min，转化率达 75%用 7.5min，该反应的级数是 A、1 级 B、2 级 C、3 级 D、0 级
[ C ]12. 恒温、恒压、非体积功为零的化学反应过程必不可逆（自发）进行的条件是 A、 H 0, S 0 C、 H 0, S 0 B、 H 0, S 0 D、 H 0, S 0
[ C ]20. 298K 、101325Pa 下，有两瓶萘（C10 H8 ）的苯溶液，1 瓶为 2dm3 ，内溶 0.5mol 苯，其 化学势为1 ；另一瓶 1dm3 ，内溶 0.25mol 苯，其化学势为2 ，则 1 A. 1 2 B. 1 2 2 C. 1 2 D. 1 2 2 二、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1. 对中间产物很活泼的自由基的链反应常用_稳态近似____法进行近似处理。 2. NaHCO3 固体和 Na2CO3 固体放入一抽真空的密闭容器中， NaHCO 3 固体进行如下的分解反 应，并在 1atm 下达到平衡
[ A ]4．与环境之间既有能量又有物质的交换的是 A、 开放体系 C、 隔离体系 [ D ]5. 摩尔理想气体的
T A、 p 0 H
H C、 0 T p
B、孤立体系 D、封闭体系
U B、 0 V T
( pV ) D、 p 0 T
[ B ]15. 下列各物理量中既是化学势又是偏摩尔量的物理量是
U A、 nB T , p ,nB nC U C、 nB S ,V ,nB nC G B、 nB T , p ,nB nC H D、 nB S , p ,nB nC
kx pHCl xHCl
------（3 分）
101.325 kPa 0.0425 2384.1kPa （±10）
------（3 分） ------（2 分）
3. 试计算 25 o C 时下列电池的电动势。
Zn | ZnSO 4 (b 0.001 mol kg 1 ) CuSO 4 (b 1.0 mol kg 1 ) | Cu
[ C ]6. 下列关于熵增加原理描述正确的是 A、 dS 0 C、 S隔离 S S环境 0 B、 S 0 D、 dS 0
第 1 页 共7页
[ A ]7. 平衡共存的相数最大时，体系的自由度 f 或组分数 C 正确的是 A、f = 0 C 、f > 0 B、C = 0 D、C < 0
W1 W2 H1 H 2
B.
Q1 W1 Q2 W2
D. U1 H 2 U 2 H1
A 与 B 形成理想溶液，则 A. 溶剂分子与溶质分子间只有非常小的作用力 B. 该溶液沸点升高 C. 溶液中的两组分可通过精馏进行分离 D. mix S 0
[ D ]19. 苯和甲苯体系最多有几相平衡共存? A. 1 相 B. 2相 C. 3相 D. 4相
5.请说明盐桥的组成及作用。 （3 分） 盐桥：通常在一个 U 形管中装入用凝胶固定的饱和 KCl 溶液构成。------ （2 分） 作用：消除 或尽量降低 液接电势。------（1 分） 四、判断题。关于下列描述对的在括号中写“√” ，错的写“╳” （5 分） 1. Langmuir 吸附等温式适用于单分子层化学吸附和多分子层物理吸附。 （ 2. 法拉第定律是自然科学中最准确的定律之一。 3. 表面活性剂常用于生活洗涤，而工业上则用的不多。 4. 凸液面的饱和蒸汽压通常小于平液面的蒸汽压。 5. 目前，只有通过精密仪器才能测得热力学能 U 的绝对值。
[( AgI ) m nI (n x) K ]x xK ------（2 分）
第 4 页 共7页
4. 请描述拉乌尔定律，再说明什么是理想溶液？（3 分） 答：稀溶液中，溶剂的蒸汽压等于同温度下纯溶剂的蒸汽压与溶液中的溶剂摩尔分数的乘积。 PA= P* A x A------（2 分） 理想溶液：每种组分，在全部浓度范围都符合拉乌尔定律的溶液。------（1 分）
0
。
6. 当任意两相接触时, 两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面,而是一个具有相当厚度的 过渡区, 这一过渡区通常称之为 界面 。若其中一相为气体，通常称为 表面
第 3 页 共7页
7．15 ℃时，一定量的非挥发性溶质溶于水，测得溶液的蒸气压为 595.8Pa ，15 ℃时纯水的
pH2O * 1956Pa, 则溶液中水的浓度为
[ B ]8. 气液平衡相图中气相线在液相线以上的相图是 A、理想溶液相图 C、压力—组成相图 [ B ]9. 下列量中没有偏摩尔量的状态性质是 A、G B、p C 、V D、H B、沸点—组成相图 D、非理想溶液相图
[ A ]10. 表面活性剂 C12 H23 O(C2 H4 O)20H 属于 A、非离子型 C、阴离子型 B、阳离子型 D、两面表面活性剂
第 5 页 共7页
已知：
；25 o C 时，0.001 mol· kg-1 ZnSO 4 水溶液
的 =0.734 ， 1.0 mol· kg-1 CuSO 4 水溶液的 =0.047。 解：电动势为两个电极电势的差，所以先求两个电极电势。 阳极反应： Zn Zn 2 (b 0.001 mol kg 1 ) 2e 阴极反应： Cu 2 (b 1.0 mol kg 1 ) 2e Cu ------ （2 分）
2 NaHCO3 ( s) Na 2CO3 ( s) CO2 ( g ) H 2O( g )
则该平衡系统的组分数 C = 自由度 f = 0
2 。
；
3．处于三相点的水、水气、冰三者化学势之间的关系为 相等 4. 气体液化条件是 T 小于 Tc 和 p 大于
pT 。
。
5. 在绝对零度时，任何纯物质完美晶体的熵值为
0.304 （±0.01）
。
8 ．用德拜－休克尔极限公式计算 298K 时 0.01mol kg-1 的 NaNO3 和 0.001 mol kg-1 的 Mg(NO 3 )2 的混合溶液中 Mg(NO 3 )2 的平均活度系数为 9. 一般来说，液体分子间力增大，表面张力 增大 力 减小 。 （填增大或减小） 0.765 （±0.01） 。
╳ √ ╳ ╳ ╳
） ） ） ） ）
（ （ （ （
100dm3 的功 1）向真空膨胀；2）在外压为终态压力下膨胀；3）等温可逆膨胀。 解：1)向真空膨胀，p 外＝0，则 W=0 ------ （3 分） 2)外压为终态 p2 ，由 pV=nRT 求得 p2 ＝31kPa W=﹣ p 外 (V2 －V1 ) =-p2 (V2 －V1 ) =-2.33kJ（±0.1） ------（5 分）分步骤写给相应的步 骤分，结果 1 分，过程 4 分。 3)等温可逆 W=nRTln（ V2 /V1 ）------ （2 分） ＝-4.30kJ （±0.1） ------ （2 分）如分步骤，则结果 1 分，步骤 1 分。 2. 20℃时 HCl （ g） 溶于苯中达平衡， 气相中 HCl 的分压为 101.325kPa 时， 溶液中 x HCl=0.0425 求 HCl 的亨利常数？ 解： 1）
上海第二工业大学城市建设与环境工程学院
（ 试卷编号： ）
2013 — 2014 学年第一学期期 末 考试
姓名： 题号 成绩 第一题 学号： 第二题 第三题 第四题
物理化学 试卷
班级： 第五题 第六题 总成绩
一、单选题（每选 1 分，共 20 分） [ D ]1．下列关于理想气体的描述正确的是 A．温度低于临界温度； C．焓与温度无关； [ B ]2．下列表示体系进行一次循环过程的是 A． Q = 0； C．W = 0； [ A ]3. 胶粒大小 A．不影响胶粒带电种类； C．不影响沉降平衡； B．不影响布朗运动； D．不影响丁达尔效应。 B．|Q| = |W|； D．U = 0。 好v B．内能为零； D．压缩因子为 1。
[ C ]16. 理想气体化学反应 NO(g)+Cl2 (g) = NOCl2 (g)为放热反应， 改变下列哪个因素会使平衡 右移 A、升高温度 B、降低压力
第 2 页 共7页
C、降低温度 [ A ]17. 体系从 A 态变到 B 态，
(1)
D、恒温、恒容下充入惰性气体
B
A
(2)
经历两条不同的途径，下式中哪个不正确? A. Q1 Q2 C. U1 U 2 [ C ]18.
；温度升高时，通畅液体的表面张
10. 在 20℃、标准压力下各为 0.5mol 的水－乙醇混合物，水和乙醇的偏摩尔体积分别为 17.0 和 57.4 cm3 · mol-1 ， 则该混合物的体积为__37.2_________ cm3 · mol-1 。 11. 为了提高农药杀虫效果，应选择润湿角(>90° , <90° ) _小于 90°____的溶剂。 12. 表面活性剂溶液的性质大都在__临界（胶束浓度_）___________浓度处发生突变。 13. 20mol 理想气体由 298K（1）绝热可逆膨胀为原体积的 10 倍， S ___ 0 _______J K 1 ； （2）恒温可逆膨胀到原体积的 10 倍 S ___ 383_______J K 1 。 （±1） 14. 基元反应 aA bB cC dD ，则该反应的速率方程为 r=_k CAaCBb________________； 总反应级数为__a+b_______。 三、简答题（共 15 分） 1. 如果两组分体系的蒸汽压不同，一定能用简单蒸馏分离得到两纯组分吗，为什么？（2 分） 答：不一定或不能（1 分） ，因为实际两组分体系有可能存在最高或最低恒沸点。 （1 分）
E左 E (Zn 2 | Zn) RT a (Zn) ln 2F a (Zn 2 ) 8.3144 298.15 1 0.7630 V ln 2 96485 0.734 0.001 0.8557 V E (Zn 2 | Zn) -
------（3 分）
E 右 E (Cu 2 | Cu) RT a (Cu) ln 2F a (Cu 2 ) 8.3144 298.15 1 0.340 V ln 2 96485 0.047 1.0 0.3007 V E (Cu 2 | Cu) -
2. 根据水的相图的示意图，指出图中 O 点、OA 线、AOB 平面的含义。 （3 分）
p/Pa C A
O 点：三相点
------ （1 分）
OA 线：气液平衡线 或蒸发曲线------（1 分） AOB 平面：气相的水 或水蒸气------（1 分）
来自百度文库T/ K
610.62 D B
O
273.16
3. 把少量 AgNO3 滴入 KI 溶液中制备 AgI 溶胶，KI 是稳定剂，写出相关化学反应和胶团结构。 （4 分） 答： AgNO3 KI AgI KNO3 ------（2 分）
[ B ]13. A、 B 两种气体在水中的亨利常数分别为 k b (A)、k b (B) ，且 k b (A) k b (B) ，则相同温 度和相同分压下，A、B 在水中的溶解度为 A、bA>bB C、bA= bB B、bA< bB D、相对大小不定
[ D ]14. 稀溶液的沸点升高公式中，Kb 与哪些因素有关 A、溶液浓度 B、溶质性质 C、溶质与溶剂性质 D、溶剂性质
[ D]11. 反应转化率达 50%用 5min，转化率达 75%用 7.5min，该反应的级数是 A、1 级 B、2 级 C、3 级 D、0 级
[ C ]12. 恒温、恒压、非体积功为零的化学反应过程必不可逆（自发）进行的条件是 A、 H 0, S 0 C、 H 0, S 0 B、 H 0, S 0 D、 H 0, S 0
[ C ]20. 298K 、101325Pa 下，有两瓶萘（C10 H8 ）的苯溶液，1 瓶为 2dm3 ，内溶 0.5mol 苯，其 化学势为1 ；另一瓶 1dm3 ，内溶 0.25mol 苯，其化学势为2 ，则 1 A. 1 2 B. 1 2 2 C. 1 2 D. 1 2 2 二、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1. 对中间产物很活泼的自由基的链反应常用_稳态近似____法进行近似处理。 2. NaHCO3 固体和 Na2CO3 固体放入一抽真空的密闭容器中， NaHCO 3 固体进行如下的分解反 应，并在 1atm 下达到平衡
[ A ]4．与环境之间既有能量又有物质的交换的是 A、 开放体系 C、 隔离体系 [ D ]5. 摩尔理想气体的
T A、 p 0 H
H C、 0 T p
B、孤立体系 D、封闭体系
U B、 0 V T
( pV ) D、 p 0 T
[ B ]15. 下列各物理量中既是化学势又是偏摩尔量的物理量是
U A、 nB T , p ,nB nC U C、 nB S ,V ,nB nC G B、 nB T , p ,nB nC H D、 nB S , p ,nB nC
kx pHCl xHCl
------（3 分）
101.325 kPa 0.0425 2384.1kPa （±10）
------（3 分） ------（2 分）
3. 试计算 25 o C 时下列电池的电动势。
Zn | ZnSO 4 (b 0.001 mol kg 1 ) CuSO 4 (b 1.0 mol kg 1 ) | Cu
[ C ]6. 下列关于熵增加原理描述正确的是 A、 dS 0 C、 S隔离 S S环境 0 B、 S 0 D、 dS 0
第 1 页 共7页
[ A ]7. 平衡共存的相数最大时，体系的自由度 f 或组分数 C 正确的是 A、f = 0 C 、f > 0 B、C = 0 D、C < 0
W1 W2 H1 H 2
B.
Q1 W1 Q2 W2
D. U1 H 2 U 2 H1
A 与 B 形成理想溶液，则 A. 溶剂分子与溶质分子间只有非常小的作用力 B. 该溶液沸点升高 C. 溶液中的两组分可通过精馏进行分离 D. mix S 0
[ D ]19. 苯和甲苯体系最多有几相平衡共存? A. 1 相 B. 2相 C. 3相 D. 4相
5.请说明盐桥的组成及作用。 （3 分） 盐桥：通常在一个 U 形管中装入用凝胶固定的饱和 KCl 溶液构成。------ （2 分） 作用：消除 或尽量降低 液接电势。------（1 分） 四、判断题。关于下列描述对的在括号中写“√” ，错的写“╳” （5 分） 1. Langmuir 吸附等温式适用于单分子层化学吸附和多分子层物理吸附。 （ 2. 法拉第定律是自然科学中最准确的定律之一。 3. 表面活性剂常用于生活洗涤，而工业上则用的不多。 4. 凸液面的饱和蒸汽压通常小于平液面的蒸汽压。 5. 目前，只有通过精密仪器才能测得热力学能 U 的绝对值。
[( AgI ) m nI (n x) K ]x xK ------（2 分）
第 4 页 共7页
4. 请描述拉乌尔定律，再说明什么是理想溶液？（3 分） 答：稀溶液中，溶剂的蒸汽压等于同温度下纯溶剂的蒸汽压与溶液中的溶剂摩尔分数的乘积。 PA= P* A x A------（2 分） 理想溶液：每种组分，在全部浓度范围都符合拉乌尔定律的溶液。------（1 分）
0
。
6. 当任意两相接触时, 两相之间决非是一个没有厚度的纯几何面,而是一个具有相当厚度的 过渡区, 这一过渡区通常称之为 界面 。若其中一相为气体，通常称为 表面
第 3 页 共7页
7．15 ℃时，一定量的非挥发性溶质溶于水，测得溶液的蒸气压为 595.8Pa ，15 ℃时纯水的
pH2O * 1956Pa, 则溶液中水的浓度为
[ B ]8. 气液平衡相图中气相线在液相线以上的相图是 A、理想溶液相图 C、压力—组成相图 [ B ]9. 下列量中没有偏摩尔量的状态性质是 A、G B、p C 、V D、H B、沸点—组成相图 D、非理想溶液相图
[ A ]10. 表面活性剂 C12 H23 O(C2 H4 O)20H 属于 A、非离子型 C、阴离子型 B、阳离子型 D、两面表面活性剂
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已知：
；25 o C 时，0.001 mol· kg-1 ZnSO 4 水溶液
的 =0.734 ， 1.0 mol· kg-1 CuSO 4 水溶液的 =0.047。 解：电动势为两个电极电势的差，所以先求两个电极电势。 阳极反应： Zn Zn 2 (b 0.001 mol kg 1 ) 2e 阴极反应： Cu 2 (b 1.0 mol kg 1 ) 2e Cu ------ （2 分）
2 NaHCO3 ( s) Na 2CO3 ( s) CO2 ( g ) H 2O( g )
则该平衡系统的组分数 C = 自由度 f = 0
2 。
；
3．处于三相点的水、水气、冰三者化学势之间的关系为 相等 4. 气体液化条件是 T 小于 Tc 和 p 大于
pT 。
。
5. 在绝对零度时，任何纯物质完美晶体的熵值为
0.304 （±0.01）
。
8 ．用德拜－休克尔极限公式计算 298K 时 0.01mol kg-1 的 NaNO3 和 0.001 mol kg-1 的 Mg(NO 3 )2 的混合溶液中 Mg(NO 3 )2 的平均活度系数为 9. 一般来说，液体分子间力增大，表面张力 增大 力 减小 。 （填增大或减小） 0.765 （±0.01） 。