《物理化学》试卷(含答案)

《物理化学》试卷A一、选择题 ( 每题2分，共20分 )1、对于理想气体的内能有下述四种理解：(1) 状态一定，内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态，内能只有一个数值，不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时，内能一定跟着改变其中正确的是： ( )(A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(4) (D) (1),(3)2、下列的过程可应用公式ΔH=Q进行计算的是： ( )(A) 不做非体积功，终态压力相同但中间压力有变化的过程(B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程(C) 273.15 K，p 下液态水结成冰的过程(D) 恒容下加热实际气体3、某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,问W T和W A的关系如何? ( )(A) W T>W A (B) W T <W A(C) W T =W A (D) W T和W A无确定关系4、关于偏摩尔量，下面的叙述中不正确的是：（）(A) 偏摩尔量的数值可以是正数、负数和零(B) 溶液中每一种广度性质都有偏摩尔量，而且都不等于其摩尔量(C) 除偏摩尔吉布斯自由能外，其他偏摩尔量都不等于化学势(D) 溶液中各组分的偏摩尔量之间符合吉布斯－杜亥姆关系式5、某体系存在 C(s),H2O(g),CO(g),CO2(g),H2(g) 五种物质，相互建立了下述三个平衡： H2O(g) + C(s) ＝H2(g) + CO(g)CO2(g) + H2(g)＝ H2O(g) + CO(g)CO2(g) + C(s)＝ 2CO(g)则该体系的独立组分数C为: ( )(A) C=3 (B) C=2 (C) C=1 (D) C=4=-280 J⋅mol-1,则对该反应有利的条件是： ( )6、已知反应3O2(g) = 2O3(g) 在25℃时，Δr Hm(A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压7、298标K，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率k和摩尔电导率Λm将： ( )(A) k减小 , Λm增加 (B) k增加 , Λm增加 (C) k减小 , Λm减小 (D) k增加 , Λm减小8、对于亲水性固体表面，其表面张力间的关系是： ( )(A) γ固-水 > γ固-空气 (B) γ固-水 < γ固-空气 (C) γ固-水 = γ固-空气 (D) 不能确定其液固间的接触角θ值为： ( )(A) θ> 90° (B) θ= 90°(C) θ= 180° (D) θ< 90°9、已知E Cl-Cl = 243 kJ/mol，E H-H= 436 kJ·mol-1，用光照引发下面反应：H2+ Cl2 → 2HCl所用光的波长约为：( h=6.626×10-34 J·s C=2.998×10 8m·s-1) ( )(A) 4.92×10-4 m (B) 4.92×10-7 m (C) 2.74×10-7 m (D) 1.76×10-7 m10、对于 AgI 的水溶胶，当以 KI 为稳定剂时，其结构式可以写成：[(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+，则被称为胶粒的是指： ( )(A) (AgI)m·n I-(B) (AgI)m(C) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x-·x K+(D) [(AgI)m·n I-,(n-x)K+]x -二、填空题 (每题2分，共10分 )《物理化学》试卷A第 1 页共 18 页1、 1kg水中分别加入相同数量(0.01mol)的溶质：葡萄糖, NaCl, CaCl2和乙醇溶液。

相应的沸点为T b（水），T b（糖），T b(NaCl) , T b(CaCl2) ,T b（乙）。

试将其沸点的次序由高到低排列：。

2、一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而___________ ，化学吸附的吸附量随温度增高而____________ 。

3、有理想气体反应达化学平衡 A(g) + B(g) ＝ 3C(g)，在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡 _____ 移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡 __________移动。

4、已知 18℃时，Ba(OH)2，BaCl2，NH4Cl 溶液的无限稀释摩尔电导率分别为 2.88×10-2，1.203×10-2，1.298∞= ____________ 。

×10-2 S·m2·mol-1，那么 18℃时 NH3·H2O 的Λm5、活度等于1，这状态的化学势就是标准态化学势。

此结论。

标准化学势所处的状态活度等于1。

此结论。

（填正确或错误）三、计算题 ( 共 5题 60分 )1、1mol 理想气体在 273.15 K 等温地从 10p 膨胀到p ，如果膨胀是可逆的，试计算此过程的Q，W以及气体的ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF。

（15分）2、为除去氮气中的杂质氧气，将氮气在 101.325kPa 压力下通过 600℃的铜粉进行脱氧：2Cu(s)＋(1/2)O2(g)＝Cu2O(s)若气流缓慢能使反应达到平衡，求经此纯化后在氮气中残余氧的体积分数。

已知 298 K 时：(CuO2)＝-166.5 kJ⋅mol-1Δf HmS(CuO2)＝93.72 J⋅K-1⋅mol-1mS(Cu)＝33.47 J⋅K-1⋅mol-1mS(O2)＝205.0 J⋅K-1⋅mol-1m反应的ΔC p＝2.092 J⋅K-1⋅mol-1，且不随温度改变。

（10分）3、由实验得酚-水体系的数据列于下表：,分别代表酚在水层和酚层中的质量分数。

表中w w12（1）根据表中数据绘制T-x图；（2）确定临界溶解温度和临界浓度；（3）若在312.0 K时，将50 g水和50 g酚混合，达平衡后水层和酚层的质量各为多少？水层中水和酚的质量各为多少？（15分）4、试设计一个电池，在其中进行下述反应Fe2+(a2) + Ag+(a1) ─→ Ag(s) + Fe3+(a3)(1) 写出电池的表达式(2) 计算上述电池反应在 298 K时的平衡常数K(3) 设将过量磨细银粉加到浓度为 0.05 mol·kg-1的 Fe(NO3)3溶液中，当反应达平衡后 Ag+ 的浓度为多少？（设活度系数均等于 1）已知 E (Ag+,Ag) = 0.7991 V , E (Fe3+, Fe2+) = 0.771 V . (10分)5、(1) 某溶液含有 NaOH 和 CH3COOC2H5浓度均为 0.01 mol·dm-3，设为二级反应，在 298 K时，10 min 内有 39% 的 CH3COOC2H5分解，而在 308 K 时，10 min分解55%，粗略估计 288 K时，在 10 min 内能分解多少？ (2) 293 K 时，若有 50% 的CH3COOC2H5分解，需时若干？（10分）四、问答题 ( 每题5分共10分 )《物理化学》试卷A第 2 页共 18 页《物理化学》试卷A 第 3 页 共 18 页1、水在玻璃毛细管 A 中可上升到 h 处, 若将毛细管 B 中部扩大(如图), 水在毛细管中上升情况如何? 若将水抽到 h 以上 b 处, 再让其自动下降, 结果又如何? 为什么? 2、在迁移数测定装置中，电解在100 g 水里含有0.650 g NaCl 的溶液。

利用银作阳极，把放电的Cl - 去掉而变为AgCl 固体。

电解后，在阳极部的80.09 g 溶液中含有NaCl 0.372 g ，并且在串联连接的银量计上析出的银为0.692 g ，试从这些结果求在NaCl 溶液中Na + 及Cl - 的迁移数。

《物理化学》试卷A 答案一、选择题DCBBACD BD BD二、填空题1、)()()()NaCl ()CaCl (b b b b 2b 乙水糖T T T T T >>>>2、 降低；先增加，后降低3、 向右 不4、 2.137×10-2 S ·m 2·mol -15、（1）错误 （2）正确三、计算题1、W = nRT ln(p 1/p 2) = 5.230 kJ (1分)因为 ΔT = 0 ，所以ΔU = 0， Q R = W = 5.230 kJ (3分)ΔS = Q R /T = 19.14 J·K -1 (1分)ΔH = =ΔU + Δ(pV ) = ΔU + nRT = 0 (1分)ΔG =ΔH - T ΔS = -5.230 kJ (2分)ΔF = ΔU - T ΔS = -5.230 kJ (2分)2、Δr S m (298 K)=[93.72-2×33.47-(1/2)×205 ] J·K -1·mol -1=-75.72 J·K -1·mol -1 (1分)Δr S m (873 K)=Δr S m (298 K)+ΔC p ln(873 K/298 K)=-73.47 J·K -1·mol -1 (2分)Δr H m (873 K)=Δr H m (298 K)+ΔC p (873 K-298 K) =-165.3×103 J·mol -1 (2分)Δr G m (873 K)=Δr H m (873 K)-873 K Δr S m (873 K)=-101.2×103 J·mol -1 (1分)K p =exp[-Δr G m (873 K)/RT ] =1.13×106 (2分)K p =[p (O 2)/ p ]-1/2 求得p (O 2) =7.94×10-8 Pa (1分)y (O 2) =p (O 2)/p =7.94×10-8/101 325 =7.83×10-13 (1分)3、答：（1）根据题给数据，绘制相图如下。

《物理化学》试卷A 第 4 页 共 18 页H 2O w (C 6H 5OH) C 6H 5OH （6分）（2）T =339.1K ，组成w ().酚=035 （3分）（3）根据杠杆规则求得：m (酚层质量)=71.8 gm (水层质量)=28.2 g （4分）m 1(水层中水的质量)=26.0 gm 2(水层中酚的质量)=2.2 g （2分）4、[答](1) Pt │Fe 3+,Fe 2+‖Ag +│Ag(s) (3分)(2) E = (φ (Ag +/Ag) - φ (Fe 3+/Fe 2+) = 0.0281 Vln K a = zFE /RT K a = 2.988 (3分)(3) Fe 2+ + Ag + ─→ Ag(s) + Fe 3+平衡时 x x (0.05- x ) mol ·kg -1K a = (0.05-x )/x 2 x = 0.0442 [Ag +] = 0.0442 mol ·kg -1 (4分)5、[答] (1) 设分解百分数为 y ，则二级反应 y /(1-y ) = k 2 a t (1)298 K k 298 = 1/ (at )× y /(1-y ) = 6.4 dm 3·mol -1·min -1308 K k 308 = 12.2 dm 3·mol -1·min -1 (3分)k 308/k 298 = k (r +10)/k r = r = 1.91（即温度每增加 10 K ，k 增到 1.91 倍）k 288 = k 298/1.91 = 3.35 dm 3·mol -1·min -1 (3分)据 (1) 得 y = 0.252 = 25.2% (3分)(2) ln(k 2/k 1) = E a /R (1/T 1- 1/T 2) (2)得 E a = 4.92 kJ ·mol -1将 T 1= 298 K ，T 2= 293 K 代入 (2) 式，得k 293 = 4.55 dm 3·mol -1·min -1 (3分)由 (1) t = 1/(k 2a )×y /(1-y ) = 22 min (3分)四、问答题1、[答] (1):水将升到 a 处后不再上升。