8反应A=2B在温度T时的速率方程为dCn/dt二kBCA,则此反应
的半衰期为
(D)2kBln2
(A)ln2/kB(B)21n2/kB(C)kBln2
9、下列各式哪一个是对化学势的正确表示
(A)
T,p,nc
(B)
T,p,nc
(C)
(dA
A=
B
“B丿
(D)
S,v,nc
Zb丿
B
S,V,n
10、在讨论稀溶液的蒸气压降低规律时,溶质必须是
(A)挥发性物质(B)电解质
(C)非挥发性物质(D)气体物质
11、在732K时反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的厶rGm为—
20.8Jmol-1,△rHm为154kJmol-1,则反应的△rSm为
(A)239JK-1mol-1(B)0.239JK-1mol-1
(C)182JK-1mol-1(D)0.182JK1mol-1
12、已知温度为T时反应H2O(g)=H2(g)+1/2O2(g)的K1和反应
C02(g)=C0(g)+1/2O2(g)的K,则反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的K为
(A)K=Ki+K2(B)K=KiXK2
(C)K=Ki/K2(D)K=K2/Ki
13、在相图上,当系统处于下列哪一点时只存在一个相
(A)恒沸点(B)熔点(C)临界点(D)低共熔点
14、一球形肥皂泡半径为r,肥皂水溶液的表面张力为匚,则泡内的附加压力为
p二
(A)“
2
CT
p=
4r
r
A
(B)
P=
(C)
CT
2r
A
(D)
4
r
15、在〉、1两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时
A/a\=A/a\
(A)A(丿B(丿
(B)
1A(
)」A()
(C)'A(:
)—B()
(D)
卩/a
A(
)」B()
二、填空题(每小题2分,共
10分)
1、理想气体在定温下向真空膨胀,
AU0,AH0,W0,
AS
0
(填>、<或=符号)
2、已知18C时,Ba(OH)2、BaC^、NH4CI溶液的极限摩尔电导率分别
为2.88102、1.203102、1.298102Sm2mol1,
□0
A=
那么18C时NH4OH的…m。
3、NH4HS(s)和任意量的NH3(g)及H2S(g)达平衡时有
C=,P=,F=。
4、对于含0.5mol乙醇和0.5mol水的溶液体积为V,已知水的偏摩尔体
积为V7水,则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为。
5、表面张力随温度升高而。
(选填增大、不变、
减小),当液体到临界温度时,表面张力等于。
■
三、(本题12分)1mol理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K,求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△G。
已知此理想气体300K时的Sm=150・0JK1mol1,Cp,m=30.0JK-1mol1。
四、(本题8分)乙醇和甲醇组成理想混合物,在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa,纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。
已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。
(1)计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中,乙醇的物质的量分数x乙;(2分)
⑵求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙(Pa);(4分)
⑶求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。
(2分)
五、(本题9分)有一电池可用表示为:
Cu(s)|Cu(Ac)2(a=1)|AgAc(s)|Ag(s)已知298K时,该电池的电动势E1=0.372V,308K时,E?
=0.374V。
设该电池电动势的温度系数为常数。
(1)写出电极反应及电池反应(以电子转移数z=2计);(3分)
(2)计算298K时该电池反应的、Gm,rSm,rHm,以及电池恒温放电时的可逆热Qr,,m°(6分)
六、(本题10分)用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下:
CH3CH2CH9),CH2二CHCH二CH2(g)H2(g)反应过
程中通入水蒸气,丁烯与水蒸气的摩尔比为1;15,操作压力为2・0X105
Pa。
已知298.15K下数据:
(A)丁烯(g)
(B)丁二烯(g)
△Hm(kJmol-1)
-0.13
110.16
△Gm(kJmol-1)
71.29
150.67
(1)计算298.15K时反应的人rHm、rSm和,G。
(4分)
(2)问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。
假设反应热效应和过程熵变不随温度变化,气体视为理想气体。
(设丁烯初始物质的量为1mol)(6分)
七、(本题8分)65OC时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1,活化能为103.3kJmol-1,求80(C时的速率常数k及半衰期t1/2。
八、(本题13分)下图为定压的As-Pb相图,试从相图:
(1)推测w(Pb)为0,0.30,0.60,0.98和1.00的熔融物冷却时步冷
曲线的形状;(5分)
(2)写出含w(Pb)=0.60的熔融物在冷却过程中相的变化;(4分)
(3)从图上找出由100g固态砷与200gw(Pb)=0.60的溶液平衡的系统的表示点,并说明系统的组成。
(4分)
物理化学试卷(至学年第学期)课程名称:
物理化学(A
出题教师:
适用班级:
—
答案:
一•选择题
1-5ABCDA;6-10CABBC;11-15ACCDB
2.填空题
1、=,=,=,>
2、2.13710Sm2mol
3、2,2,2
4、2V-V水
5、减小,零
三、解
W=-p(V2-V1)=nR(T1-T2)1分
=1X8.314X(300-600)
=-2494.2J0.5分
.:
U=nCV,m(T2-T1)1分
=1X(30.00-8.314)X(600-300)
=6506J0.5分
H=nCp,m(T2-T1)1分
=1X30.00X(600-300)
=9000J0.5分
Qp=H=9000J1分
.S=nCp,mln(T2/T1)1分
=1X30.00Xln(600/300)
=20.79J•K-1•mol-10.5分
由Smf600K)=SmY300K)+:
S1分
=(150.0+20.79)
=170.79J•K-1•mol-10.5分
■:
TS=n(T2S2-T1S1)1分
=1X(600X170.79—300X150.0)
=57474J0.5分
G=H-TS1分
=9000—574740.5分
=-48474J0.5分
四、解:
(1)nA=100/32=3.125mol,n乙=100/46=2.17mol,1分
x乙=n乙/(n甲+n乙)=2.17/(3.125+2.17)=0.411分
(2)理想液态混合物,使用拉乌尔定律:
1分
P甲=p甲*XX甲=11826X(1-0.41)=6977Pa;1分
p乙=p乙*Xx乙=5933X0.41=2433Pa…1分
p总=p甲+p乙=6977Pa+2433kPa=9410Pa1分
(3)根据分压定律,可求出气相中甲醇的物质的量分数
y甲=p甲/p总=6977/9410=0.74142分
五、解
(1)负极(阳极):
Cu-2ejCu2+1分
正极(阴极):
2AgAc+2e-宀2Ag+2Ac-1分
电池反应:
Cu+2AgAc宀2Ag+2Ac-)+Cu2+1分
(2)ArGm=—zFE1=—2X96500X0.372=—71.796kJ•mol
若F=96485则为-71.785kJ•mol-1
由于温度系数为常数,
0.374-0.372
308-298
=210*V
KJ
ArSm
=zF
_4
=2X96500X2<10=38.6
-1-1
J•K•mol
ArHm=ArGm+TArSm=—60.29kJ•mol
Qr,m=TArSm=298X38.6=11.502kJ•mol
六、(10分)
解:
(1)"Gm-:
fGm(B):
fGm(H2)-:
fGm(A)
-150.670-71.29=79.38kJmoL
:
rHm=:
fHm(B)4Hm(H2)-:
fHm(A)
=110.£—(0.仁3)kJl0m29
\Sm=\H^.\Gm汀
=(110290-79380)..298.15=103.7Jmol'K4
(2)CH3CH2CH(g)=CH2=CHCH=CH2(g)H2(g)
t=0
1mol
0mol
0mol
t
总物质的量
(1-x)mol
(16+x)mol
xmol
xmol
1分
1分
1分
1分
H2O
15mol
15mol
1分
K-
x)2p总
0.42
(160.4)2
2
k产丁矿(广0.0325
16x
16x
160.4
k=-4exp
二>為二妬exp
R
込W丿」
為=0.292xexp[-1033xl°3(_L--—^11=1,39nun"L8314^353.1533815JJ
In2
=0499min
1.39
T=.:
屮己:
rSg_RInK寸1分
=110290(10378.314丨n£.(K325)8341分
七、解:
解:
根据Arrhenius公式
3分
2分
根据k的单位,该反应为一级反应
八、解:
(1)步冷曲线如图:
"•cl
每条步冷曲线1分,共5分
(2)w(Pb)=0.60的熔融物冷却到约560C时析出固体As,1分
冷却曲线发生转折,液相组成由h向e移动,当冷却到约288C时,As,Pb以低共熔物
比例同时析出,系统三相共存,冷却曲线水平,2分
溶液干涸后,系统温度继续下降;1分
m(l)w200
(3)设系统组成为x,根据杠杆规则,3分
m(s)0.6-w100
w=0.4
系统点O点w(Pb)=0.40