物理化学测验

物理化学测验3（相平衡与电化学）

选择题（40分）

1、水煤气发生炉中共有)()()()(22g CO g CO g O H s C 、、、及)(2g H 5种物质，它们能发生下述反应：)(2)()(2g CO s C g CO ⇒+，)()()()(222g O H g CO g H g CO +⇒+，

)()()()(22g CO g H s C g O H +⇒+，则此体系的组分数、自由度为（D ）

A.5、3

B.4、3

C.3、3

D.2、2

2、具有最低恒沸温度的某两组份体系，在其T-x 相图的最低点有（A ） P245 A.l g x x f ==;0 B.l g x x f ==;1 C.l g x x f >=;0 D.l g x x f >=;1

3、80℃时纯苯的蒸汽压为0.991θp ，纯甲苯的蒸汽压为0.382θp ，若有苯-甲苯气、液平衡混合物在80℃时气相中苯的摩尔分数为30.0=苯y 则液相组成苯x 接近于（D ） P239 A.0.85 B.0.65 C.0.35 D0.14

4、在p Ө下，用水蒸气蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点（A ） (A) 必低于373.2K (B) 必高于373.2K

(C)取决于水与有机物的相对数量(D)取决于有机物的相对分子质量的大小 5、在相图上，当物系点处于哪一点时，只存在一个相（C ）

A.恒沸点

B.熔点

C.临界点

D.最低共沸点 6、某电池反应可写成(1)H 2(p 1)+Cl 2(p 2)=2HCl 或 (2)1/2H 2(p 1)+1/2Cl 2(p 2)=HCl ，这 两种不同的表示式算出的E 、Δr G m 和K 的关系是：( B ) A. E 1＝E 2，Δr G m,1＝Δr G m,2，K 1＝K 2 B. E 1＝E 2，Δr G m,1＝2Δr G m,2，K 1＝(K 2 )2 C. E 1＝2E 2，Δr G m,1＝2Δr G m,2，K 1＝2K 2 D. E 1＝E 2，Δr G m,1＝(Δr G m,2)2，K 1＝(K 2 )2

7、质量摩尔浓度为2b ，离子平均活度因子(系数)为γ±的MgSO 4溶液的活度a B 为：C

（A ）（B ）

（C ）（D ） 8、原电池在定温定压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（C ）

(A) Δr H m (B)零 (C)T Δr S m (D) Δr G m

()

22 b/b ±γ()

222

b/b ±γ()

3

34 b/b ±γ()

448

b/b ±γ

9、298K 时，电池反应H 2(g) + (1/2)O 2(g) ===H 2O(l) 所对应的电池标准电动势E MF,1，反应2 H 2O(l) === 2 H 2(g) + O 2(g) 所对应的电池标准电动势E MF,2，则E MF,2和E MF,1的关系为：（C ）

(A)E MF,2= -2E MF,1 (B)E MF,2=2E MF,1 (C)E MF,2= -E MF,1 (D)E MF,2= E MF,1

10、在下列电池中，其电池的电动势与氯离子的活度a (Cl -)无关的是：（D ） (A)Zn(s) | ZnCl 2(aq) | Cl 2(p ) | Pt (B) Ag(s) | AgCl(s) | KCl(aq) |Cl 2(p ) | Pt

(C) Zn(s) | ZnCl 2(aq) | KCl(aq) |AgCl(s) | Ag(s) (D) Pt | H 2(p 1) | HCl(aq) |Cl 2(p 2) | Pt

计算题（60分）

1．某A －B 二元凝聚系统相图如下。

(1) 标出图中各相区的稳定相(可填入图中)，指出图中的三相线及三相平衡关系，并用

相律分析各相区和三相线的自由度。 (2) 画出状态点为a 的样品的冷却曲线。

(3) A 和B 能否一同析出？(20分) P261 生成不稳定化合物

2．(14分) 反应Zn(s) + CuSO 4(a=1) ==== Cu(s) + ZnSO 4(a=1)在电池中进行，298K 下，测得电池的电动势E =1.0934V ，电动势温度系数1K V .)(

--⋅⨯-=∂∂410294T T

E

。 ⑴写出该电池表达式和电极反应；⑵求该电池反应的△r G m Θ、△r S m Θ、△r H m Θ和Q r 。

解：（1）正极反应：Cu 2+(a =1) + 2e → Cu(s)

x B

D

C

B

A

t

负极反应：Zn(s) → Zn 2+ (a =1) + 2e 电池表达式： Zn| Zn 2+ (a =1) || Cu 2+(a =1) | Cu

（2）V .lg .4

4

CuSO ZnSO 0934********==-=ΘΘ

E a a E E

△r G m Θ = -zE ΘF

1

1m r m

r mol K J .).()()(---Θ

Θ

Θ⋅⋅-=⨯-⨯⨯=∂∂=∂∆∂-=∆7882102949648524p

p T

E z

F T

G S 3．（16分）在298.15K 时，测得下列电池的电动势E 为1.468V Pt,

H 2(Θp )｜H 2SO 4(0.01mol ·kg －1

)｜O 2(Θp )，Pt

已知-12m f mol -285.83kJ O(l)]H ⋅=∆Θ[H 。

⑴试写出该电池的正、负极反应及电池反应；⑵试计算此电池的温度系数，Δr G m ，Δr H m ，Δr S m 和Q r ；

⑶设该电池反应热在此温度范围内为常数，试求此电池在273.15K 时的电动势。 ⑴该电池的正、负极反应及电池反应为： 负极：H 2(Θp )→2H +(m H + =2×0.01 mol·kg -1)+2e

正极： O 2(Θp ) +2H +( m H + =2×0.01mol·kg -1) +2e →H 2O(l)

电池反应：H 2(Θp )+ O 2(Θp ) ==== H 2O(l)

⑵Δr G m = -zEF 或Δr G m = -zEF