物理化学5答案.docx

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物理化学5答案

物理化学试卷

班级姓名分数

一、选择题（共9题15分）

1.2分（0278）

0278

理想气体经历绝热不可逆过程从状态1（p1,V1,T1）变化到状态2（p2,V2,T2），所做的功为：

（）

（A）p2V2-p1V1

（B）p2（V2-V1）

（C）[p2V

/（1-）]（1/V2-1-1/V1-1）

（D）（p2V2-p1V1）/（1-）

2.2分（5291）

5291

某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始

浓度：

（）

（A）成正比

（B）成反比

（C）平方成反比

（D）无关

3.2分（3136）

3136

标准态的选择对下列物理量有影响的是：

（）

（A）f，，ΔrG

（B）m，，ΔF

（C）a，，ΔrG

（D）a，，（G/）

4.2分（2058）

2058

已知H2O（l）在正常沸点时的气化热为40.67kJmol-1,某非挥发性物质B溶于H2O（l）后,其沸点升高10K,则该物质B在溶液中的摩尔分数为（）

（A）0.290（B）0.710

（C）0.530（D）0.467

5.2分（0117）

0117

压力为106Pa的2m3范德华气体进行绝热自由膨胀,直至体系压力达到5×105Pa时为

止。

此变化中,该气体做功为多少?

（）

（A）2×106J（B）106J

（C）105J（D）0J

6.2分（0353）

0353

下述说法哪一种不正确?

（）

（A）理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零

（B）非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零

（C）非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低

（D）非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零

7.1分（5833）

5833

氢和氧的反应发展为爆炸是因为：

（）

（A）大量的引发剂的引发（B）直链传递的速度增加

（C）自由基被消除（D）生成双自由基形成支链

8.1分（2841）

2841

化学反应等温式ΔrGm=ΔrG

+RTlnQa，当选取不同标准态时，反应的ΔrG

将改变，该反应的ΔrGm和Qa将：

（）

（A）都随之改变

（B）都不改变

（C）Qa变，ΔrGm不变

（D）Qa不变，ΔrGm改变

9.1分（1783）

1783

在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水（A）和纯水（B）。

经历若干时间后，两杯液面的高度将是：

（）

（A）A杯高于B杯

（B）A杯等于B杯

（C）A杯低于B杯

（D）视温度而定

二、填空题（共5题10分）

*.2分（0388）

0388

已知反应2H2（g）+O2（g）

2H2O（l）在298K时恒容反应热QV=-564kJ·mol-1，则H2（g）在298K时标准摩尔燃烧焓ΔcH

=_______kJ·mol-1。

11.2分（5207）

5207

气相基元反应2A

B在一恒容的容器中进行，p0为A的初始压力,pt为时

间t时反应体系总压，此反应速率方程dpt/dt=。

12.2分（2909）

2909

若298K时，反应

的

，则当p（NO2）=1kPa,p（N2O4）=10kPa时，反应将。

（A）向生成N2O4方向进行

（B）向生成NO2方向进行

（C）反应恰好达到平衡

（D）不能判断其进行的方向

13.2分（1882）

1882

理想气体的逸度系数为1，逸度系数为1的气体一定是理想气体。

此结论。

（填正确或错误）

14.2分（0839）

0839

选择“＞”、“＜”、“＝”中的一个填入下列空格：

若反应C（s）+O2（g）=CO2（g）在恒温、恒压条件下发生，其ΔrHm<0，若在恒容绝热条件下发生，则ΔrUm_____0，ΔrSm_____0。

三、计算题（共6题60分）

15.10分（3132）

3132

在630K时，反应：

2HgO（s）＝2Hg（g）+O2（g）的ΔrG

=44.3kJmol-1。

（1）求上述反应的标准平衡常数K

；

（2）求630K时HgO（s）的分解压力；

（3）若将HgO（s）投入到630K，1.013×105Pa的纯O2气的定体积容器中，在630K时使其达平衡，求与HgO（s）呈平衡的气相中Hg（g）的分压力。

16.10分（4467）

4467

已知电池反应：

2Fe3++Sn2+＝2Fe2++Sn4+

（1）写出电池表达式及电极反应

（2）已知（Sn4+/Sn2+）=0.15V,（Fe3+/Fe2+）=0.771V

计算该电池在298K时的标准电动势

（3）计算反应的标准平衡常数

17.10分（2362）

2362

已知固体苯的蒸气压在273.15K时为3.27kPa，293.15K时为12.303kPa，液体苯的蒸气压在293.15K时为10.021kPa，液体苯的摩尔蒸发热为

。

求

（1）303.15K时液体苯的蒸气压；

（2）苯的摩尔升华热；

（3）苯的摩尔熔化热。

18.10分（0824）

0824

计算1molHe（理想气体）在下列状态变化过程中的ΔH和ΔG。

He（101325kPa,473K）

He（101325kPa,673K）

已知：

Cp,m[He（g）]=（5/2）R，473K时S

[He（g）]=135.1J·K-1·mol-1。

19.10分（6778）

6778

将正丁醇蒸气在298.15K时慢慢加压，当开始形成半径为1×10-9m的微小液滴时，蒸气压力为多大？

已知正丁醇的正常沸点为390K，ΔvapHm=43.822kJ·mol-1，298.15K时正丁醇的密度=806kg·m-3，表面张力=0.0261N·m-1。

20.10分（6412）

6412

反应

（A）推导弛豫时间与k1、k2等之关系式；

（B）当[A]1=[B]1=1.0mol·dm-3时，1=2.0s；当[A]2=[B]2=0.5mol·dm-3时，2=3.3s，求k1，k2及K。

四、问答题（共3题15分）

21.5分（0281）

0281

证明范德华气体（p+a/V

）（Vm-b）=RT的焦耳系数：

（T/Vm）U=-a/V

CV,m

22.5分（3935）

3935

无限稀释电解质水溶液的摩尔电导率与其正负离子的电迁移率之间的关系，在一定温度下可以表示为

，试问在一定温度下，无限稀释水溶液中任一种离子的摩尔电导率与其电迁移率之间存在何种关系？

23.5分（2485）

2485

右图是水的状态图,指出图中的错误并说明理由。

一、选择题（共9题15分）

1.2分（0278）

0278

[答]（D）（2分）

2.2分（5291）

5291

[答]（A）

3.2分（3136）

3136

[答]（C）

4.2分（2058）

2058

[答]（A）

-lnx

=（ΔvapHm/R）（1/Tb*-1/Tb）

=（40.67×103J·mol-1/8.314J·K-1·mol-1）（1/373.15K-1/383.15K）

x

=0.710,xB=0.290

5.2分（0117）

0117

[答]（D）

6.2分（0353）

0353

[答]（B）

7.1分（5833）

5833

[答]（D）

8.1分（2841）

2841

[答]（C）

9.1分（1783）

1783

[答]（A）

μ（纯水）>μ（糖水中水）

水从（B）杯向（A）杯转移。

二、填空题（共5题10分）

*.2分（0388）

0388

[答]

=Qp=QV+ΔνRT，

=1/2

=-285.7kJ·mol-1

11.2分（5207）

5207

[答]-k（2pt-p0）2

12.2分（2909）

2909

答：

（B）（2分）

13.2分（1882）

1882

[答]正确（2分）

14.2分（0839）

0839

[答]=>

三、计算题（共6题60分）

15.10分（3132）

3132

[答]

（1）K

=exp（-ΔrG

/RT）=2.12×10-4（3分）

（2）2HgO（s）＝2Hg（g）+O2（g）

设平衡分压为：

2pp

K

=4p3·（p）-3（1分）

p=3800Pa（1分）

故p总=3p=1.1kPa（1分）

（3）K

=2.12×10-4=（2p）2（p+101325Pa）（2分）

p=739.7Pa（1分）

故p（Hg）=2p=1.5kPa（1分）

16.10分（4467）

4467

[答]

（1）Pt│Sn2+（aq）,Sn4+（aq）‖Fe3+（aq）,Fe2+（aq）│Pt（2分）

（-）Sn2+（aq）-2e-─→Sn4+（aq）

（+）2Fe3+（aq）+2e-─→2Fe2+（aq）（2分）

（2）E=（+）-（-）=0.62V（2分）

（3）lnK=zEF/RT=48.30K=9.4×1020（4分）

17.10分（2362）

2362

答：

（1）

p2=15.91kPa

（2）

（3）

（10分）

18.10分（0824）

0824

[答]ΔH=

Cp,mdT=4.157kJ（1分）

ΔS=

Cp,m/T）dT=nCp,mln（T2/T1）

=7.3J·K-1（2分）

S2=ΔS+S1=142.4J·K-1（1分）

ΔG=ΔH-Δ（TS）=ΔH-T2S2+T1S1

=27.780kJ（1分）

19.10分（6778）

6778

[答]298.15K时正丁醇的蒸气压为p0

p0=p2=1.576kPa

pr=10.89kPa（10分）

20.10分（6412）

6412

[答]（A）-1=k1（[A]+[B]）+k2（4分）

（B）2.0×10-6=｛k2+k1（1.0+1.0）｝-1

3.3×10-6=｛k2+k1（0.5+0.5）｝-1

可得k1=2.0×105mol-1·dm3·s-1（2分）

k2=1.0×105s-1（2分）

K=k1/k2=2.0mol-1·dm3（2分）

四、问答题（共3题15分）

21.5分（0281）

0281

[答]

（1分）

=

（4分）

22.5分（3935）

3935

[答]在一定温度下，根据离子独立移动定律可知：

（2分）

此式与题给关系式相比较，根据恒等式对应项系数相等的原则，离子的摩尔电导率与离子的电迁移率之间的关系式为：

；

。

（3分）

23.5分（2485）

2485

[答]图中有以下几个错误

（1）O点为水的三相点，它是水在它三相点的蒸气压力下的凝固点，为

273.16K,而通常的冰点为273.15K,是指在p=101325Pa下被空

气饱和的水和冰的平衡温度（由空气的溶入，使冰点下降0.0023K，

压力从三相点压力增加到大气压又使冰点下降0.0075K，故冰点比

三相点低0.01K）（1分）

（2）OA线的斜率应为负值，压力增加时冰点降低。

根据克拉贝龙方程

dp/dT=ΔH/（TΔV），水结冰后ΔH<0，ΔV>0，故dp/dT<0。

（2分）

（3）OC线只能延到水的临界温度T=647.15K，因此修改后的水的相图

如下所示。

（2分）

一、选择题（共9题15分）

1.2分（0241）

0241

理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种?

（）

2.2分（5288）

5288

某反应物反应掉7/8所需的时间恰好是它反应掉1/2所需时间的3倍，则该反

应的级数是：

（）

（A）零级

（B）一级反应

（C）二级反应

（D）三级反应

3.2分（3243）

3243

答：

（C）（2分）

4.2分（1914）

1914

在恒温恒压下形成理想液体混合物的混合吉布斯自由能ΔmixG≠0，恒温下ΔmixG对温度T进行微商,则：

（）

（A）（ΔmixG/T）T<0

（B）（ΔmixG/T）T>0

（C）（ΔmixG/T）T=0

（D）（ΔmixG/T）T≠0

5.2分（0425）

0425

下述说法,何者正确?

（）

（A）水的生成热即是氧气的燃烧热

（B）水蒸气的生成热即是氧气的燃烧热

（C）水的生成热即是氢气的燃烧热

（D）水蒸气的生成热即是氢气的燃烧热

6.2分（1091）

1091

1mol某气体的状态方程为pVm=RT+bp，b为不等于零的常数，则下列结论正确的是：

（）

（A）其焓H只是温度T的函数

（B）其内能U只是温度T的函数

（C）其内能和焓都只是温度T的函数

（D）其内能和焓不仅与温度T有关，还与气体的体积Vm或压力p有关

7.1分（5709）

5709

物质A发生两个一级平行反应A

B，A

C，设两反应的指前因子相近且与温度无关，若E1>E2，则有：

（）

（A）k1>k2（B）k2>k1

（C）k2=k1（D）无法比较k1,k2的大小

8.1分（2979）

2979

在1100℃时,发生下列反应：

（1）C（s）+2S（s）=CS2（g）K1=0.258

（2）Cu2S（s）+H2（g）=2Cu（s）+H2S（g）K2=3.9×10-3

（3）2H2S（g）=2H2（g）+2S（s）K3=2.29×10-2

则1100℃时反应C（s）+2Cu2S（s）=4Cu（s）+CS2（g）的K为：

（）

（A）8.99×10-8（B）8.99×10-5（C）3.69×10-5（D）3.69×10-8

9.1分（2022）

2022

质量摩尔浓度凝固点降低常数Kf，其值决定于：

（）

（A）溶剂的本性（B）溶质的本性

（C）溶液的浓度（D）温度

二、填空题（共5题10分）

*.2分（0093）

0093

敞开体系的热力学第一定律表达式为;其适用条件是。

11.2分（5310）

5310

反应aA→P，已知反应物消耗5/9所需时间是它消耗1/3所需时间的2倍，

则该反应的级数为_______，其计算式为。

12.2分（3296）

3296

对于非理想气体反应，其平衡常数可用K

=KrK

表示，式中K

决定于____；K

决定于_____；Kr决定于_______。

13.2分（1912）

1912

在300K时，从大量等物质的量的C2H4Br2和C3H6Br2理想液体混合物中分离出1mol纯C2H4Br2所需作的最小功为___________。

14.2分（0381）

0381

在一绝热刚性容器中进行某一化学反应，该体系的内能变化为______，焓变化为_______。

三、计算题（共6题60分）

15.10分（2859）

2859

银可能受到H2S气体的腐蚀而发生下列反应：

H2S（g）+2Ag（s）Ag2S（s）+H2（g）

298K下，Ag2S（s）和H2S（g）的标准摩尔生成Gibbs自由能ΔfG

分别为-40.25kJmol-1和-32.93kJmol-1。

（1）在298K,p下，H2S和H2的混合气体中H2S的物质的量分数低于多少时便不致使Ag发生腐蚀？

（2）该平衡体系的最大自由度为几？

16.10分（4279）

4279

电池：

Ag│AgCl（s）│KCl（aq）│Hg2Cl2（s）│Hg（l）

在298K时的电动势E=0.0455V，（E/T）p=3.38×10-4V·K-1，写出该电池的反应，并求出rHm，rSm及可逆放电时的热效应Qr。

17.10分（2598）

2598

NaCl-H2O所组成的二组分体系。

在-21℃时有一个低共熔点。

此时，冰、NaCl·2H2O（s）和浓度为22.3％（质量分数）的NaCl水溶液平衡共存。

在-9℃时不稳定化合物（NaCl·2H2O）分解，生成无水NaCl和27％的NaCl水溶液。

已知无水NaCl在水中的溶解度受温度的影响不大（当温度升高时，溶解度略有增加）。

（1）试绘出相图，并指出各部分存在的相态；

（2）若有1000ｇ28％的NaCl溶液，由160℃冷到-10℃，问此过程中能析出多少纯NaCl？

（3）以海水（含2.5%NaCl）制取淡水，问冷到何温度时析出淡水最多?

18.10分（0756）

0756

一绝热容器正中有一无摩擦、无质量的绝热活塞，两边各装有25℃,101325kPa的1mol理想气体，Cp,m=（7/2）R，左边有一电阻丝缓慢加热（如图）,活塞慢慢向右移动,当右边压力为202650kPa时停止加热，求此时两边的温度T左，T右和过程中的总内能改变U及熵的变化S（电阻丝本身的变化可以忽略）。

19.10分（7135）

7135

测得氢在氧化铝催化剂上吸附数据如下：

718K经100min时吸附量为0.050cm3·（1g催化剂）-1，120min为0.056cm3·（1g催化剂）-1

798K经15min时吸附量为0.050cm3·（1g催化剂）-1，20min为0.061cm3·（1g催化剂）-1

（1）求吸附量为0.050cm3·（1g催化剂）-1附近的吸附速率；

（2）假设氧的压力不变，并且脱附速率很小可以忽略，求吸附活化能。

20.10分（6142）

6142

双环[2，1]戊烯在50℃时的异构化是一个单分子反应，已知：

lgk1（s-1）=14.21-112.4-1（=2.303×RTkJ-1·mol），

试计算阿累尼乌斯活化能和活化熵及指前因子（A）。

简评计算得到的≠S

。

已知：

玻耳兹曼常数kB=1.3806×10-23J·K-1，普朗克常数h=6.6262×10-34J·s。

四、问答题（共3题15分）

21.5分（0342）

0342

推导vanderWaals气体的恒温压缩系数和恒压膨胀系数的关系式，并从Euler关系式（T/p）V·（p/V）T·（V/T）p=-1,证明：

nR=（V-nb）。

22.5分（4091）

4091

25℃时，质量摩尔浓度m=0.20mol·kg-1的K4Fe（CN）6水溶液正负离子的平均活度系数γ±=0.099，试问此水溶液中正负离子的平均活度a±及K4Fe（CN）6的整体活度各为若干。

23.5分（2413）

2413

在25℃时，A，B和C三种物质互不发生反应，这三种物质所形成的溶液与固相A和由B和C组成的的气相同时呈平衡。

（1）试问此体系的自由度数为几？

（2）试问此体系中能平衡共存的最大相数为多少？

（3）在恒温条件下，如果向此溶液中加入组分A，体系的压力是否改变？

如果向体系中加入组分B，体系的压力是否改变？