物化 2.docx
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物化2
华南理工大学《物理化学》64-2试卷 （参考答案其它试题）
专业________班级 编号______姓名 分数
一、选择体（每题2分，共20分）
1．下列四种表述
（1） 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变ΔS=ΔH/T
（2） 体系经历一自发过程总有dS＞0
（3） 自发过程的方向就是混乱度增加的方向
（4） 在绝热可逆过程中，体系的熵变为0
二者都不正确者为
A．
（1）、
（2） B．（3）、（4） C．
（2）、（3） D．
（1）、（4）
2．理想气体等温过程的ΔA
A．＞ΔG B．＜ΔG C．=ΔG D．不能确定
3．理想气体从状态I经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学函数来判断过程的自发性?
A．ΔH B．ΔG C．ΔS D．ΔU
4．在标准压力下，用水蒸汽蒸馏法提纯某不溶于水的有机物时，系统的沸点：
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．取决于有机物的分子量大小
5．已知温度为T时反应2NH3=N2+3H2的标准平衡常数为0.25，那么在同温下，反应
N2+
H2=NH3的标准平衡常数为
A．0.5 B.1 C.2 D.4
6．298K时，Cu2++2e—=Cu E1ADVANCE\ll6 OADVANCE\l5 ADVANCE\l6 - =0.337V
Cu++ e—=Cu E2ADVANCE\ll6 OADVANCE\l5 ADVANCE\l6 - =0.521V
则反应Cu2++e—= Cu+的E3ADVANCE\ll6 OADVANCE\l5 ADVANCE\l6 - 为
A．-0.153V B.-0.184V C．0.153V D.0.184V
7．一个可重复使用的充电电池以1.8V的输出电压放电，然后以2.2V的外加电压充电，使电池恢复原状。
在整个过程中，热、功及电池的吉氏函数变化为
A. Q＞0， W＜0， ΔG=0 B．Q＜0，W＞0，ΔG＞0
C. Q＞0， W＜0， ΔG<0 D．Q＜0，W＞0，ΔG=0
8．在同一温度下，何种物质的表面张力最大?
A．水 B．乙醇 C．水银 D．乙醚
9．化学反应速率常数的阿累尼乌斯关系式能成立的范围是
A．对任何反应在任何温度范围内
B．对某些反应在任何温度范围内
C．对任何反应在一定温度范围内
D．对某些反应在一定温度范围内
10．可用于测定胶粒大小的现象为
A．丁达尔效应 B．电泳 C．沉降电势 D．电渗
二、填空题（每题2分，共12分）
1.关系式Qv=ΔU的使用条件是________________，________________。
2.0℃时冰的熔化焓为6008J·mol—1，冰的摩尔体积为19.652ml·mol—1，液体水的摩尔体积为18.018ml·mol—1，则压力变化lMPa时引起0℃的水的凝固点变化为：
（公式）______________________ =_______________ 。
3．稀溶液的依数性及定量关系式为
_____________________________________， ________________________________，
_____________________________________， ________________________________。
4.当T，p一定时，NaCl水溶液总体积随NaCl浓度变化关系式为
V/m3=[1002.874+17.8213（b2/mol·kg—1）+0.87391（b2/mol·kg—1）2
+0.047225（b2/mol·kg—1）3]×10—6，
则在b2 =1.000mol·kg—1时，NaCl的偏摩尔体积V2，m=______________m3·mol—1。
5．用银电极电解AgNO3溶液，通电一段时间后，测知在阴极上析出1.15g的Ag，并知阴极区溶液中Ag+的总量减少了0.6g，则该硝酸银溶液中离子的迁移数t（Ag+）=____________，
=____________。
已知Ag的相对原子质量为107.9。
6．胶体系统的动力性质为
（1）____________________，
（2）____________________，（3）___________________
.
三、计算题（共6题，60分）
1．5mol某理想气体（Cp，m=20.10J·K—1·mol—1），由始态（400K，200kPa）经恒容加热到终态（600K）。
试计算该过程的W、Q、ΔU、ΔH及ΔS。
（10分）
2．已知数据
物质
△ fHm（298K）
/kJ·mol—1
Sm（298K）
/J·mol—1·K—1
Cp，m
/J·mol—1·K—1
CO（g）
—110.52
197.67
26.537
H2（g）
0
130.68
26.88
CH3OH（g）
—200.7
239.8
18.40
对于反应 CH3OH（g）=CO（g）+2H2（g），
试求：
（1）298K时反应的△rG，△rHADVANCE\l5 ADVANCE\l6 -，△rS值。
（2）300℃时的标准平衡常数K。
（3）300℃总压100kPa时CH3OH的分解率（只需列出计算公式，不必计算结果）。
（10分）
3.已知金属A和B的熔点分别为648℃和1085℃.两者可形成两种稳定化合物A2B和AB2,其熔点依次为580℃,800℃.两种金属与两种化合物四者之间形成三种低共熔混合物.低共熔混合物的组成（含B%（质量））及低共熔点对应为:
B:
35%,380℃;B:
66%,560℃;B:
90.6%,680℃.
（1）根据上述数据,粗略描绘出A—B二组份凝聚系统相图,标出各区的稳定相和自由度数,同时指出三相线。
（2）对A和B质量各占一半的系统从1000℃降至室温时,请说明其状态的变化。
已知A和B摩尔质量分别为24.3,63.55g·mol—1。
（10分）
4．25℃时，下列电池的电动势为1.227V
Zn（s）|ZnCl2（
=0.005mol·kg—1）|Hg2Cl2（s）| Hg（l）
请解决如下问题：
（1）写出该电池的电极反应和电池反应;
（2）求电池的标准电动势；
（3）计算△rGmθ。
已知:
计算离子平均活度系数的极限公式中常数A=0.509（mol·kg—1）—1/2（10分）
5.298K时，将少量的某表面活性物质溶解在水中，当溶液的表面吸附达到平衡后，实验测得该溶液的浓度为0.15mol.m－3。
用一很薄的刀片快速地刮去已知面积的该溶液的表面薄层，测得在表面薄层中活性物质的吸附量为2×10－6mol.m－2。
已知298K时纯水的表面张力γ0=72×10－3N.m－1。
假设表面张力与浓度关系可表示为γ=γ0－bc，b为常数。
试计算上述溶液的表面张力。
（10分）
6．某药物分解30%即为失效。
若放置在3℃的冰箱中保存期为两年，某人购回此新药物，因故在室温（25℃）下搁置了两周，试通过计算说明此药物是否已经失效?
已知该药物分解百分数与初始浓度无关，且分解活化能Ea为130.0kJ.mol－1。
（10分）
四、问答题（共8分）
1．通过本学期和先修课程的学习，请提供一条思路（如何从系统的某些状态函数出发）寻找比较理想的系统，解决下列问题。
若能联系实例更好。
（4分）
（1） 高能燃料；
（2）某反应在常温常压不能反应，如何实现能反应?
2.混合等体积的0.1mo1.dm－3KCl和0.09mol.dm－3AgNO3溶液所得的溶胶，
（1）试写出胶团结构式；
（2）指明电泳方向。
（4分）
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葛华才 更新：
2006年12月08日08:
46
华南理工大学《物理化学》64-2试卷参考答案
一、选择题
1. C. 只有隔离系统自发过程的dS>0
2. C.△G=△A+△pV=△A+nR△T=△A
3. C.一般过程只能用熵来判断
4. A 因水和有机物都有一定的蒸气压，故系统的沸点低于水的沸点373.2K
5. C
=2
6. C △G1=△G2+△G3，—z1FE1=—z2FE2θ—z3FE3
E3θ=2E1θ－E2θ=2×0.337V-0.521V=0.153V
7.D. G是状态函数，状态复原后其△G=0， 整个过程系统得到功即W>0，又△U=0，故Q=-W<0
8.C. 分子间的相互作用力越大，物质越不易气化，相应的表面张力越大。
这几种物质的沸点（分子间作用力大小）是：
水银>水>乙醇>乙醚
9.D. 阿累尼乌斯关系式只适用于基元反应和其它某些反应且在一定温度范围内
10.A 利用丁达尔效应的雷利公式：
I∝V2（V为分散相粒子的体积），若为球形，体积为
，可算出粒子半径r
二、填空题
1． V=0；W’=0
2．
K=－0.0743K
3． 蒸气压下降∆p=pA*xB， 凝固点降低△Tf =KfbB，
沸点升高△Tb =KbbB， 渗透压Π=CBRT
4.
=0.55/1.150.478，
0.522
5.独立子，平衡
6.布朗运动，扩散，沉降与沉降平衡
三计算题
1.
2.
（1）
（2）
（3） CH3OH（g） = CO（g） + 2H2（g）
1—x x 2x Σn=1+2x
=6210
若近似求解，可用下列方法：
因为标准平衡常数较大，x≈1，有x3≈1，1+2x≈3， 所以可得x≈1—4/（9×6210）=0.9999。
3. A2B:
wB%=63.55/（63.55+2×24.3）%=56.7%，
AB2 :
wB%=2×63.55/（2×63.55+24.3）%=83.9%，
C=2（双组分），恒压时F=C—P+1=3—P,
单相区F=2，两相平衡区F=1；三相线（CDE，FGH，IJK）F=0。
A—B系统的相图
wB=50%时的冷却曲线
4.
（1） 电极反应：
Zn（s）→Zn2++2e—
Hg2Cl2（s）+2e—→2Hg（l）+2Cl—
电池反应：
Zn（s）+Hg2Cl2（s）→2Hg（l）+ZnCl2（l）
（2）
，而
，
离子强度
=0.015mol·kg—1
所以
—0.125
得
=0.750
= 1.030V
（3）∆rGmθ=-zFEθ=-296500C·mol－1×1.030V=-198.8kJ·mol—1
5.由于γ=γ0-bc，若知bc，则γ可求，现先求bc，根据吉布斯公式
故可得
bc=ΓRT
溶液的表面张力
γ=γ0-bc=γ0-ΓRT
（J=N.m）
=67.04
10－3N.m－1
6.由于该药物分解百分数与初浓度无关，故分解反应为一级反应。
反应时间
，现xA相同，故
。
根据阿累尼乌斯公式有
，
可得
=11.2天<两周，故药物已失效。
亦可利用速率常数与转化率的公式先计算出
k1=
=4.886×10－4天－1,
再用阿氏公式计算出
=
= 0.03182天－1，
进而计算出
=11.2天。
四、问答题
1.
（1）.∵Qp=ΔrH，高能燃料即在相同体积或质量下能放出较高热量或能量的燃料
∴理想的燃料是燃烧焓越负越好。
（2）恒温恒压下反应自发的条件是ΔrG<0。
若ΔrG>0，因为dG=-SdT+Vdp，所以可改变温度和压力有可能使ΔrG<0 而实现反应自发进行。
2.KBr + AgNO3 → AgBr + KNO3 , KBr过量，为稳定剂。
（1） [（AgCl）mnCl－·（n－x）K+]x－·xK+
（2）胶粒带负电，电泳时向正极移动。
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2006年12月08日08:
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