物理化学试卷
重庆大学 物理化学 课程试卷
2007 ~2008 学年 第 2 学期
开课学院：化学化工学院 课程号：22013630 考试日期：
一、单项选择题（2分/每小题，共30分）
1. ）。
A 、U
B 、P
C 、W
D 、T
2. H 2和O 2化合生成水的反应在绝热、恒容的反应器中进行，此过程中，
变化值为零的状态函数是（ ）。 A 、U ?
B 、H ?
C 、G
?
D 、S ?
3. 1mol 液态苯在298K 时置于弹式量热计中完全燃烧，生成液态水和二氧
化碳气体，同时放热3264 KJ·mol -1
，则其等压燃烧热为（ ）。 A 、3268 KJ·mol -1
B 、3264 KJ·mol -1
C 、-3265 KJ·mol -1
D 、-3268 KJ·mol -1
4. ）。
A 、V P
U C T ???
= ????
B 、T
G V P ???
= ????
C 、T V
S P V T ??????= ? ???????
D 、0T
H V ???
= ????
5. 某理想气体从同一始态（P 1、V 1、T 1）出发，分别经（1）可逆绝热膨胀，（2）不可逆绝热膨胀，达到同一终态温度T 2，则过程的功为（ ）。 A 、W 1>W 2 B 、W 1 C 、W 1=W 2 D 、W 1与W 2无确定关系 6. 工作在25℃和100℃两个大热源的卡诺热机，其效率η为（ ）。 A 、20% B 、25% C 、75% D 、80% 7. 下列各式中，表示化学势的物理量为（ ）。 A 、 B c n n P T B n U ≠? ??? ????,, B 、B c n n V T B n U ≠? ??? ????,, C 、B c n n P S B n H ≠? ??? ????,, D 、,,c B B T V n n G n ≠??? ? ??? 8. 图1是FeO 与SiO 2的恒压相图，那么图中有（ ）两固相平衡区。 A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 9. 硫酸与水可组成三种化合物：H 2SO 4·H 2O （s ）、H 2SO 4·2H 2O （s ）、 H 2SO 4·4H 2O （s ），在P θ下，能与硫酸水溶液共存的化合物最多有几种（ ）。 A 、1种 B 、2种 C 、3种 D 、4种 10. 如图2，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程（ ）。A 、 a 点物系 B 、 b 点物系 C 、 c 点物系 D 、 d 点物系 命 题人：高 文 亮 组 题人： 审 题人： 命 题时间： 教 务处制 学院 专业、班 年级 学号 姓名 公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊 封 线 密 11.在900℃时氧化铜在密闭的容器中分解，其反应为： 22 2()()1/2() CuO s Cu O s O g +，测定平衡时氧气的压力为1671.9 Pa， 则反应的标准平衡常数 p Kθ为（）。 A、0.129 B、0.0165 C、1671.9 D、0.0129 12.分解反应A(s) = B(g) + 2C(g)，此反应的平衡常数K p与离解压力p之间 关系为（）。 A、K p = 4p3 B、K p = 4p3/27 C、K p = p3/27 D、K p = p2 13.某一级平行反应为 ，则其速率为。 A. 1 [] [] d A k A dt -= B. 11 [] [][] d A k A k B dt- -=- C. 11 [] [][] d A k A k B dt- -=+ D. 1 [] [] d A k B dt- -= 14.对于一气相反应()()() A g B g P g +，0 r m Hθ ?>，通过下面哪个途径能 够增加反应的转化率？ A、降低反应温度 B、加入催化剂 C、增加反应物的压力 D、保持压力不变，向体系里通入惰性气体 15.某二级反应，反应物消耗1/3需要时间10min，若再消耗1/3还需要时间 为（）。 A、10 min B、20min C、30 min D、40 min 图1 图2 二、填空题（1-4题每空2分，5-9题每空3分共35分） 1.1mol单原子理想气体从 111 pVT等容冷却到 212 p VT，则该过程的U ?0 ， S ?0，W0。（填>、<或=0） 2.将NH4Cl(S)放入一抽空容器中，加热时发生如下化学反应： 423322 NH CO(s)2NH(g)H O(g)CO(g) →++ （）；当反应达到平衡时，系统 的独立组分数C = ，相数Φ =，自由度数f= 。 3.对于具有简单级数的反应，反应物或者生成物x的浓度与时间t的线性 关系可以确定其反应级数。当ln() a x -和t的关系为直线时，该反应的级 数为；当1/()a x -和t的关系为直线时，该反应的级数为； 当x和t的关系为直线时，该反应的级数为。 4.根据质量作用定律，对于下列基元反应：2k A B C +??→，其速率方程 / A dC dt -可表示为。 5.1mol单原子理想气体，从273K，2个标准大气压下经PT=常数的可逆过 程压缩至压力增加一倍的终态，则该过程的ΔU为。 6.25℃时，将1mol纯态苯加入大量的、苯的物质的量分数为0.2的苯和甲 苯的溶液中（理想溶液），则此过程的ΔG＝。 B 7. 1mol van der waals 气体，其状态方程为()(-)m m a p V b RT V +=，其()T S V ??应 等于 。 8. 一个反应的温度从290K 提高到300K 时反应速率增加了1倍，则反应的 活化能为 kJ·mol -1。 9. 某总包反应的速率常数k 与其它基元反应的速率常数k i 关系为 1/2 214 2( )k k k k =，则该反应的表观活化能E a 与各基元活化能E a,i 的关系为 。 三、相图分析（10分） 如下图所示，101.325kPa 压力下，固体A 、B 的熔点分别为700℃、1000℃，二者不生成化合物，固态不互溶。冷却组成为W B =0.40和W B =0.80物系，当体系温度下降到500℃，溶液中开始有固相析出。 (1)画出W B =0.20，温度由800℃冷却至液相完全消失后的步冷曲线； (2)标出各相区的相态及条件自由度； (3)今有在800℃、1000g 、W B =0.20的溶液冷却至500℃时，系统内都有哪几相成平衡?各为多少克? 四、计算题（共25分） 1. 1mol 单原子理想气体在127℃和0.5MPa 下可逆恒温压缩至1MPa ，试求此 过程的Q 、W 、ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 。（7分） 2. 已知1000K 时的水煤气的反应：22()() ()()C s H O g CO g H g ++，在 101.325 kPa 时，平衡转化率α=0.844。 1) 求标准平衡常数P K θ ；（6分） 2) 在111.458kPa 时的平衡转化率α。（4分） 3. 已知CO(CH 2COOH)2在水溶液中的分解反应速率常数在60℃和10℃分别 为5.484×10-2 S -1和1.080×10-4 S -1，求反应的活化能E a 及其30℃时反应进行1000秒的转化率。（8分） 第一章 气体的pVT 关系 1-1物质的体膨胀系数V α与等温压缩系数T κ的定义如下： 1 1T T p V p V V T V V ???? ????-=??? ????= κα 试导出理想气体的V α、T κ与压力、温度的关系? 解：对于理想气体,pV=nRT 111 )/(11-=?=?=??? ????=??? ????= T T V V p nR V T p nRT V T V V p p V α 1211 )/(11-=?=?=???? ????-=???? ????- =p p V V p nRT V p p nRT V p V V T T T κ 1—2 气柜内有121.6kPa 、27℃的氯乙烯(C 2H 3Cl ）气体300m 3 ，若以每小时90kg 的流量输往使用车间，试问贮存的气体能用多少小时？ 解：设氯乙烯为理想气体，气柜内氯乙烯的物质的量为 mol RT pV n 623.1461815 .300314.8300 106.1213=???== 每小时90kg 的流量折合p 摩尔数为 13 3153.144145 .621090109032-?=?=?=h mol M v Cl H C n/v=（14618.623÷1441。153）=10.144小时 1-3 0℃、101.325kPa 的条件常称为气体的标准状况。试求甲烷在标准状况下的密度。 解：33 714.015 .273314.81016101325444 --?=???=?=?=m kg M RT p M V n CH CH CH ρ 1—4 一抽成真空的球形容器，质量为25.0000g 。充以4℃水之后，总质量为125.0000g 。若改用充以25℃、13。33kPa 的某碳氢化合物气体，则总质量为25。0163g 。试估算该气体的摩尔质量。 解：先求容器的容积33 ) (0000.1001 0000.100000 .250000.1252 cm cm V l O H == -= ρ n=m/M=pV/RT mol g pV RTm M ?=?-??== -31.3010 13330) 0000.250163.25(15.298314.84 1-5 两个体积均为V 的玻璃球泡之间用细管连接，泡内密封着标准状况条件下的空气.若将其中一个球加热到100℃，另一个球则维持0℃,忽略连接管中气体体积,试求该容器内空气的压力。 解：方法一：在题目所给出的条件下，气体的量不变。并且设玻璃泡的体积不随温度而变化，则始态为 )/(2,2,1i i i i RT V p n n n =+= 终态（f ）时 ??? ? ??+=???? ??+ =+=f f f f f f f f f f T T T T R V p T V T V R p n n n ,2,1,1,2,2,1,2,1 物理化学期末考试试卷及答案-(2) 期期末试卷 课程名称：物理化学A 考试时间： 120 分钟考试方式：闭卷（开卷/闭卷） （卷面总分100分，占总成绩的 60 %） 一、选择题（每小题2分，共30 分） 1.在绝热箱中放置一隔板，左右两部分分别 通入温度不同，压力不同的同种气体，抽 去隔板，以气体为系统，则（） A. Q=0，W<0，ΔU>0 B. Q<0，W=0，ΔU<0 C. Q=0，W=0，ΔU=0 D. Q<0，W>0，ΔU=0 2.1mol水在373K，101325Pa下变成水蒸气， 所做可逆功为W 1 ，在319K，101325Pa下 变成水蒸气，所做可逆功为W 2 ，两者关系正确的是（） A. W 1 =W 2 B. W 1 >W 2 C. W 1 能确定 4.1mol 理想气体，在TK 时经一恒温可逆膨胀过程，则系统（ ） A.ΔU>0 B.ΔS=0 C.ΔS>0 D.ΔS<0 5.下列各式中，哪个是化学式（ ） A.j n p T i n U ,,???? ???? B.j n V T i n A ,,???? ???? C. j n p T i n H ,,???? ???? D. j n V T i n G ,,???? ???? 6.对1mol 理想气体，T V S ??? ? ???为（ ） A.R/V B.0 C.R D.-R/p 7.在定温定压下，二组分混合形成理想溶液，下列哪个函数的变化值正确（ ） A.ΔS=0 B. ΔH=0 C.ΔG=0 D.ΔA=0 8.在2000K 时，反应CO （g ）+1/2O 2（g ）=CO 2 （g ）的K p =6.443Pa -0.5 ，则在相同温度下， 反应2CO 2（g ）= 2CO （g ）+O 2（g ）的K p 值为（ ） A.6.443-1 Pa B.6.4432 Pa -1 C.2 × 6.443Pa -0.5 D.6.443-2Pa 9.在101325Pa 下，CaCO 3的分解温度为1170K ，该分解反应的压力平衡常数K p 为（ ） A. 小 于 1 的 纯 数 B.101325Pa C.1 D.不能确定 10.100℃，105Pa 的水蒸气变成100℃，5× OO六一二og 学年第一学期期末考试 物理化学试题A卷 注意：学号、姓名和所在年级班级不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废—*.计算题。(本大题6分) 将某电导池盛以0.02 mol dm3 KC l溶液(25C时其电导率为0.277 S m1), 在25C 时测得其电阻为82.4 Q，再换用0.005 mol dm 3K2SO溶液，测得其电阻为326.0 Q。求： (1) 电导池常数K(l/A)； (2) KSO溶液的电导率； (3) KSO溶液的摩尔电导率 二. 问答题。请回答下列各题。(本大题4分) 在进行重量分析实验时，为了尽可能使沉淀完全，通常加入大量电解质 (非沉淀剂)，或将溶胶适当加热，为什么？试从胶体化学观点加以解释。 三. 计算题。请计算下列各题。(本大题10分) 均相反应2A+B3Y+Z在一定温度体积下进行，测得动力学数据如下: 其中C A,0及C B,0分别表示A及B的初始浓度；A,0表示A的初始消耗速率，即，假定反应速率方程的形式为 (1) 确定分级数，的值和总反应级数； (2) 计算反应的活化能。 四. 计算题。请计算下列各题。(本大题6分) CH 4气相热分解反应2CHGR +H2的反应机理及各元反应的活化能如下: 已知该总反应的动力学方程式为: 试求总反应的表观活化能。 五. 计算题。请计算下列各题。 (本大题8分) 下列电池的电动势在 25C 时为1.448 V : Pt | H 2 ( p ) | HCl ( b=0.1 mol - kg -1, =0.796 ) |Cl < p ) | Pt (1) 写出电极反应和电池反应； (2) 计算氯电极的标准电极电势 E (Cl |Cl 2 |Pt )。 六. 推导题。(本大题6分) 气相反应2A(g) Y(g), 是二级反应，反应开始时只有A ,压力为p”, 试推导反应系统的总压力p 与时间t 的函数关系式。 七. 选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。(本大题共 22小题，总计60分) 1、 (3分)在等温等压下影响物质的表面吉布斯函数的因素：( ) (1) 是表面积A; (2)是表面张力 ； (3) 是表面积A 和表面张力 ；(4)没有确定的函数关 系。 2、 (3分)弯曲液面的饱和蒸气压总大于同温度下平液面的蒸气压。是不是 ? 3、 (2分)微小颗粒物质的熔点 与同组成大块物质的熔点 的关系是：( ) (1) ; (2) = ; (3) ; (4)不能确定。 4、 (4分)朗缪尔等温吸附理论的基本假设为： (2) CH CH 3- +H- E I =423 kJ -mol CH + CH4GH +H- 日=201 kJ -mol -+ CH 4 CH 3- +H E 3=29 kJ -mol -+ CH 3- CH 4 E -i =0 kJ -mol (D 物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1 A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为 A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B 四．概念题参考答案 1．在温度、容积恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，这时A 的分压 和分体积分别是A p 和A V 。若在容器中再加入一定量的理想气体C ，问A p 和A V 的 变化为 ( ) (A) A p 和A V 都变大 (B) A p 和A V 都变小 (C) A p 不变，A V 变小 (D) A p 变小，A V 不变 答：(C)。这种情况符合Dalton 分压定律，而不符合Amagat 分体积定律。 2．在温度T 、容积V 都恒定的容器中，含有A 和B 两种理想气体，它们的 物质的量、分压和分体积分别为A A A ,,n p V 和B B B ,,n p V ，容器中的总压为p 。试 判断下列公式中哪个是正确的 ( ) (A) A A p V n RT = (B) B A B ()pV n n RT =+ (C) A A A p V n RT = (D) B B B p V n RT = 答：(A)。题目所给的等温、等容的条件是Dalton 分压定律的适用条件，所 以只有(A)的计算式是正确的。其余的,,,n p V T 之间的关系不匹配。 3． 已知氢气的临界温度和临界压力分别为633.3 K , 1.29710 Pa C C T p ==?。 有一氢气钢瓶，在298 K 时瓶内压力为698.010 Pa ?，这时氢气的状态为 （ ） (A) 液态 (B) 气态 (C)气-液两相平衡 (D) 无法确定 答：(B)。仍处在气态。因为温度和压力都高于临界值，所以是处在超临界 区域，这时仍为气相，或称为超临界流体。在这样高的温度下，无论加多大压力， 都不能使氢气液化。 4．在一个绝热的真空容器中，灌满373 K 和压力为 kPa 的纯水，不留一点 空隙，这时水的饱和蒸汽压 （ ） （A ）等于零 （B ）大于 kPa （C ）小于 kPa （D ）等于 kPa 答：（D ）。饱和蒸气压是物质的本性，与是否留有空间无关，只要温度定了， 其饱和蒸气压就有定值，查化学数据表就能得到，与水所处的环境没有关系。 物理化学试题A 一、选择题：（每题3分共30分） 1. 在pθ，K下过冷水结成同温度下的冰，则该过程中：（） (A) ΔS=0 ΔG=0(B) ΔS>0 ΔG<0 (C) ΔS <0 ΔG<0(D) ΔS>0 ΔG >0 2.在α、β两相中都含有A和B两种物质,当达到相平衡时,下列三种情况,正确的是：（） (A)；(B) ； (C)；(D)以上答案均不正确。 3.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) K，pθ下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体 和O2在绝热钢瓶中化学反应生成CO2的过程：( ) (A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 0 5.在恒温恒压不做非体积功的情况下，下列哪一个过程肯定可以自发进行：（） (A) ΔH>0，且ΔS>0 (B) ΔH>0，且ΔS<0 (C) ΔH<0，且ΔS>0 (D) ΔH<0，且ΔS<0 6.公式d G = V d p -S d T可适用下述哪一过程：( ) (A) 298K、101325Pa 下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀 (C) 电解水制取氢 (D) N2(g) + 3H2(g)＝2NH3(g) 未达平衡 7.同一温度压力下,一定量某纯物质的熵值：（） (A) S(气)＞S(液)＞S(固); (B) S(气)＜S(液)＜S(固); (C) S(气)＝S(液)＝S(固)；(D)以上答案均不正确 得更多NO2，应采取的措施是：（） (A) 降温和减压(B) 降温和增压 (C) 升温和减压(D) 升温和增压 9. 对于二组分系统能平衡共存的最多相数为：( ) (A) 1 (B)2 (C)3 (D)4 10.下述分子熵最大是：（）， （A）CH4 （B）C2H6 （C）C3H8 （D）C10H22 二、问答（30分） 1. （5分）冰在0℃转变为水，dS>0，但在0℃P=Pθ时，冰与水处于平衡状态，而dS=0是平衡条件，对吗 2. （5分）在绝热过程中，∵Q=0∴dS=0，对吗 3. （10分）试问下列过程哪些状态函数的改变值等于零 ?1）理想气体的卡诺循环 ?2）液体水在正常沸点汽化为水蒸气 ?3）H2与O2在绝热的钢瓶中反应生成H2O（l） ?4）理想气体向真空容器中膨胀 4. （10分）说出下列公式的使用条件 （1）ΔG=ΔH-Δ（TS）；ΔG=ΔH-TΔS （2）(ΔG)=W'f （3）ΔG=∫VdP ΔG=nRTlnP2/P1 （4）ΔS=Q/T 物理化学试题之一 一、选择题(每题2分，共50分,将唯一的答案填进括号内) 1. 下列公式中只适用于理想气体的是1. B A. ΔU=Q V B. W=nRTln(p 2/p 1)(用到了pv=nRT) C. ΔU=dT C m ,V T T 2 1? D. ΔH=ΔU+p ΔV 2. ΔH 是体系的什么 2. C A. 反应热 B. 吸收的热量 C. 焓的变化 D. 生成热 3. 2000K 时反应CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g)的K p 为 6.443,则在同温度下反应为2CO 2(g)=2CO(g)+O 2(g)的K p 应为3. C A. 1/6.443 B. (6.443)1/2 C. (1/6.443)2 D. 1/(6.443)1/2 4. 固态的NH 4HS 放入一抽空的容器中，并达到化学平衡，其组分数、独立组分数、相数及自由度分别是 A. 1，1，1，2 B. 1，1，3，0 C. 3，1，2，1 D. 3，2，2，2 5. 下列各量称做化学势的是 A. i j n ,V ,S i )n ( ≠?μ? B. i j n ,V ,T i )n p (≠?? C. i j n ,p ,T i )n (≠?μ? D. i j n ,V ,S i )n U (≠?? 6. A 和B 能形成理想溶液。已知在100℃时纯液体A 的饱和蒸汽压为133.3kPa, 纯液体B 的饱和蒸汽压为66.7 kPa, 当A 和B 的二元溶液中A 的摩尔分数为0.5时，与溶液平衡的蒸气中A 的摩尔分数是 A. 1 B. 0.75 C. 0.667 D. 0.5 7. 理想气体的真空自由膨胀，哪个函数不变？ A. ΔS=0 B. V=0 C. ΔG=0 D. ΔH=0 7. D ( ) 8. A 、B 两组分的气液平衡T-x 图上，有一最低恒沸点，恒沸物组成为x A =0.7。现有一组成为x A =0.5的AB 液体混合物，将其精馏可得到 A. 纯A 和恒沸混合物 B. 纯B 和恒沸混合物 C. 只得恒沸混合物 D. 得纯A 和纯B 8. B 物理化学试题（4） 系别： 专业班级： 姓名： 学号： 一、单选题 （20分，每小题2分） 1、在温度T 时，反应C 2H 5OH(l) + 3O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2O(l) 的△H m 与△U m 的关系为（ ） （A ）△H m ＞△U m （B ）△H m ＜△U m （C ）△H m =△U m （D ）无法确定 2、在温度为T 的标准状态下，反应①A 2B 、反应②2A C 及反应③C 的标准摩尔反应焓分别为△r H m Θ①、△r H m Θ②和△r H m Θ（3）。它们之间的关系为△r H m Θ③= （ ） （A ）2△r H m Θ①+△r H m Θ② （B ）△r H m Θ②-△r H m Θ① （C ）△r H m Θ①+△r H m Θ② （D ）2△r H m Θ①-△r H m Θ② 3、已知某反应的?r C p ，m 为零，则该反应的平衡常数随温度升高而：( ) (A) 增大 （B ） 减小 (C) 不变 (D) 不能确定 4、下列反应 AgCl(s) + I - - 其可逆电池表达式为：（ ） (A) AgI(s)|I - | Cl - | AgCl(s) (B) AgI(s)|I - ┊┊Cl - | AgCl(s) (C) Ag(s),AgCl(s)|Cl -┊┊I - | AgI(s),Ag(s) (D)Ag(s),AgI(s)|I - ┊┊Cl - | AgCl(s),Ag(s) 5、一定体积的水，由一个大水球分散成许多小水滴时，以下物理量中保持不变的是（）。 （A）表面吉布斯函数（B）液面上的附加压力 （C）饱和蒸气压（D）对玻璃的润湿性 6、298K 时, 水-空气的表面张力为0.07197 N·m-1 ,在此温度和标准压力下,使水可逆增大1dm2表面积时,系统的功为( ) （A）1.439×10-5（B）7.197×10-6J （C） 1.439×10-4 J （D）7.197×10-4J 7、在动力学中，质量作用定律（） （A）适用于任一恒温反应（B）只适用于理想气体恒温反应 （C）只适用于基元反应（D）只适用于恒温恒容化学反应 8、Tyndall(丁达尔)现象是光射到粒子上发生那种现象的结果（）。 （A）散射（B）反射（C）透射（D）折射 9、对于电动电位即ζ电位的描述，（）是不正确的。 （A）ζ电位是滑动面上因胶粒和介质作相对移动而产生的一种特殊电势差。（B）ζ电位的绝对值总是大于热力学电位。 （C）ζ电位的值易为少量外加电解质而变化 （D）当外加电解质浓度增加到一定程度时，扩散层厚度可为零，ζ电位也变为零。 10、如图1，对于右边的步冷曲线对应是哪个物系点的冷却过程：（） (A) a点物系(B) b点物系 (C) c点物系(D) d点物系 图1 关于物理化学课后习题 答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208] 第一章两个容积均为V的玻璃球泡之间用细管连结，泡内密封着标准状态下的空气。若将其中的一个球加热到 100 C，另一个球则维持 0 C，忽略连接细管中气体体积，试求该容器内空气的压力。 解：由题给条件知，（1）系统物质总量恒定；（2）两球中压力维持相同。 标准状态： 因此， 如图所示，一带隔板的容器中，两侧分别有同温、不同压的H2与N2，P(H2）=20kpa，P(N2)=10kpa,二者均可视为理想气体。 H2 3dm3 P(H2） T N2 1dm3 P(N2) T （1） 两种气体混合后的压力； （2）计算混合气体中H2和N2的分压力； （3）计算混合气体中H2和N2的分体积。 第二章 1mol水蒸气（H2O,g）在100℃，下全部凝结成液态水，求过程的功。假 设：相对水蒸气的体积，液态水的体积可以忽略不计。 1mol某理想气体与27℃，的始态下，先受某恒定外压恒温压缩至平衡态， 在恒容升温至℃，。求过程的W,Q, ΔU, ΔH。已知气体的体积Cv,m=*mol-1 *K-1。 容积为 m3的恒容密闭容器中有一绝热隔板，其两侧分别为0 C，4 mol的Ar(g)及150 C，2 mol的Cu(s)。现将隔板撤掉，整个系统达到热平衡，求末态温度 t及过程的。已知：Ar(g)和Cu(s)的摩尔定压热容分别为 及，且假设均不随温度而变。 解：图示如下 假设：绝热壁与铜块紧密接触，且铜块的体积随温度的变化可忽略不计 则该过程可看作恒容过程，因此 假设气体可看作理想气体，，则 冰（H2O,S）在100kpa下的熔点为0℃，此条件下的摩尔熔化焓 ΔfusHm=*mol-1 *K-1。已知在-10~0℃范围内过冷水（H2O,l）和冰的摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm（H2O,S）=*mol-1 *K-1。求在常压及-10℃下过冷水结冰的摩尔凝固焓。 O, l）在100 C的摩尔蒸发焓。水和水蒸气已知水（H 2 在25~100℃间的平均摩尔定压热容分别为Cpm（H2O,l）=*mol-1 *K-1和Cpm （H2O,g）=*mol-1 *K-1。求在25C时水的摩尔蒸发焓。 应用附录中有关物资的热化学数据，计算 25 C时反应 的标准摩尔反应焓，要求：（1）应用25 C的标准摩尔生成焓数据； 化学工程与技术学院2014-2015年度第一学期 《物理化学》下册期末考试试题 （化学教育专业、化工、应化专业） 一、选择填空（每小题1.5分，共30分） 1．用同一电导池分别测定浓度为0.01mol ·kg -1和0.1mol ·kg -1的两个电解质溶液，其电阻分别为1000Ω和500Ω，它们的摩尔电导率之比Λm (1) :Λm (2)为（ ）。 （a ）1 : 5 （b ）5 : 1 （c ）10 : 5 （d ）5 : 10 2 CaCl 2的摩尔电导率Λm 与其离子的摩尔电导率λm 关系为（ ） （a ）)Cl ()Ca ()CaCl (22-++=m m m Λλλ （b ） )Cl ()Ca (2 1)CaCl (22- ++=m m m Λλλ （c ）)Cl ()Ca 2 1()CaCl (22- ++=m m m Λλλ （d ） )]Cl ()Ca 2 1([2)CaCl (22- ++=m m m Λλλ 3. 在10cm 3 、1mol ·dm -3 的KOH 溶液中加入10 cm 3 水，其摩尔电导率如何 变化？（ ） （a ）增大 （b ）减小 （c ） 不变 （d ）无法判定 4. 浓度为m B 的H 3PO 4溶液，其平均离子活度系数为γ± ，则H 3PO 4的表 观活度a B 可表示为（ ） （a ）4 θB B 4?? ? ??=±m m a γ （b ） θ B B 4m m a ±=γ （c ）?? ? ??=±θB B 27m m a γ （d ） 4 θ B 4B 27??? ??=±m m a γ 5. 电极 OH - (a -)|HgO(s)| Hg(l)作为还原电极的电极反应为（ ） （a ）Hg Hg →+-+e （b ）- -++→+e O H HgO(s)OH Hg(l)22 （c ）2O Hg(l)HgO +→+- e 2 （d ） - 2OH Hg(l)O H HgO 22+→++-e 6. 细胞色素(Fe 3+ ) + e →细胞色素(Fe 2+ )，在298K 时标准电极电势为0.25V ，则反应：H 2(g) + 细胞色素(Fe 3+ ) → H + + 细胞色素(Fe 2+ )的θ m r G ?为（ ）kJ ·mol -1 （a ）48.2 （b ）24.1 （c ）-24.1 （d ）-48.2 7. 将一原电池两极短路，此时电池与环境交换的热量与反应焓变的 物理化学 试卷一 一、选择题 ( 共15题 30分 ) 1. 下列诸过程可应用公式 dU = (Cp- nR)dT进行计算的是： ( C ) (A) 实际气体等压可逆冷却 (B) 恒容搅拌某液体以升高温度 (C) 理想气体绝热可逆膨胀 (D) 量热弹中的燃烧过程 2. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程： ( B ) (A) 可以从同一始态出发达到同一终态因为绝热可逆ΔS = 0 (B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态绝热不可逆S > 0 (C) 不能断定 (A)、(B) 中哪一种正确所以状态函数 S 不同 (D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定故终态不能相同 3. 理想气体等温过程的ΔF。 ( C ) (A)>ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定 4. 下列函数中为强度性质的是： ( C ) (A) S (B) (G/p)T (C) (U/V)T 容量性质除以容量性质为强度性质 (D) CV 5. 273 K，10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为：( C ) (A) μ(l) >μ(s) (B) μ(l) = μ(s) (C) μ(l) < μ(s) (D) 不能确定 6. 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(μ(纯水)>μ(糖水中水) ,水从(B) 杯向(A) 杯转移 ) ( A ) (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 7. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为： ( D ) (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 * Φ=C+2-f=2+2-0=4 8. 硫酸与水可形成H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s)、H2SO4·4H2O(s)三种水合物,问在 101325 Pa 的压力下，能与硫酸水溶液及冰平衡共存的硫酸水合物最多可有多少种? ( C ) (A) 3 种 (B) 2 种 (C) 1 种 (D) 不可能有硫酸水合物与之平衡共存。 * S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f*= 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一种硫酸水含物与之共存。 9. 已知 A 和 B 可构成固溶体，在 A 中，若加入 B 可使 A 的熔点提高，则B 在此固溶体中的含量必 _______ B 在液相中的含量。 ( A ) (A) 大于 (B) 小于 (C) 等于 (D)不能确定 10. 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下，标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为： ( C ) (A) 4 (B) 0.5 (C) 2 K (D) 1 * $p(2) = [K $p(1)]= (0.25)= 2 11. 若 298 K 时，反应 N2O4(g) ＝ 2NO2(g) 的 K $p= 0.1132，则： (1) 当 p (N2O4) = p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 _____( B )_____； (2) 当 p (N2O4) = 10 kPa，p (NO2) = 1 kPa 时，反应将 ____( A )____ 。 物理化学(下)试题 (应用化学、材料化学专业用) 一、选择题（22分） 1．强电解质CaCl 2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是 （ ） A.)()()(22-∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ B.)()(5.0)(22- ∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ C.)(2)()(22-∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ D.)]()([2)(22- ∞+∞∞+=ΛCl Ca CaCl m m m λλ 2．强电解质CaCl 2的水溶液，其离子平均活度±α与电解质活度B α之间的关系为 （ ） A. B αα=± B. 3B αα=± C. 2/1B αα=± D. 3 /1B αα=± 3．在不可逆电极过程中，随着电流密度的增大 （ ） A.阴极电势变低，阳极电势变高 B. 电池的电动势降低 C.电解池耗电能增加 D. 以上说法都对 4．某电池反应为-+ +=++OH Hg l O H g O l Hg 42)(2)()(2222，当电池反应达平衡 时，电池的电动势E 必然是 （ ） A. 0>E B. ?E E = C. 0 物理化学模拟试卷一 一、判断题（每小题2分，其中正确的写“对”，错误的写“错”） 1．在一定温度、压力下，pV = nRT，( ?U/?V ) = 0的气体为理想气体。 ( 对) 2．H2O(l,100℃,101325 Pa) → H2O(g,100℃,101325 Pa)的ΔG<0。 (错) 3．若一个过程是可逆过程，则该过程的每一步都是可逆过程。 ( 对) 4．CO2的标准生成焓就是同温同压下，石墨的标准燃烧热。 ( 对) 5．Ag|AgNO3(m')||AgNO3(m")|Ag浓差电池，m较小的一端为负极。 (对) 6．1mol理想气体，在273K，从p 定温可逆膨胀到0.1p ，该过程的ΔG 为?5226 J。( 对) 7．已知298K时，反应N2O4 (g) ═ 2NO2 (g)的K为0.1132，今在定温且N2O4 (g)及NO2(g)的分压各为101325 Pa时反应向右进行。 ( 对) 8．定温、定压下，ΔG>0的反应不能自发进行。(错) 9．虽然Qp=ΔH，Qv=ΔU，但Qp、Qv不是状态函数。( 对) 10．定温时，电解质溶液的浓度增大时，其摩尔电导率总是减小的。( 对) 11．溶胶是多组分多相体系。 (对) 12．比表面Gibbs自由能和表面张力是两个根本不同的概念。. (错) 13．表面活性物质是指那些加入到溶液中，可以降低溶液表面张力的物质。( 错) 14．溶胶和真溶液是均相体系。(错) 15．若天空中的水滴要起变化，一定是较大水滴进行蒸发，水汽凝结在小水滴上，使大小不等的小水滴相等。( 错) 二、选择题（每小题给出一个正确答案，请把它的序号填在括号中，每小题2分） 1．298K及101325Pa条件下，1mol过冷水蒸气变成1mol的液态水则ΔG A 。 A. ΔG < 0 B.ΔG > 0 C.ΔG = 0 D.不一定2．某体系经历一个不可逆循环后，下列关系式中不能成立的是 A 。 A. Q = 0 B. ΔCp = 0 C. ΔU = 0 D. ΔH = 0 3．当某溶质溶于某溶剂形成浓度一定的溶液时，若采用不同的浓度表示方法，则下列描述溶质的各种说法中正确的是 C 。 A. 活度数据相同 B. 浓度数据相同 C. 化学势相同 D. 前三个都相同 4．下列体系的状态性质中，不是强度性质的是A 。 第七章 电化学 7－1．用铂电极电解CuCl 2溶液。通过的电流为20 A ，经过15 min 后，问：（1）在阴极上能析出多少质量的Cu ？ (2) 在阳阴极上能析出多少体积的27℃, 100 kPa 下的Cl 2(g )? 解：(1) m Cu ＝ 201560635462.F ???＝5.527 g n Cu ＝201560 2F ??＝0.09328 mol (2) 2Cl n ＝2015602F ??＝0.09328 mol 2Cl V ＝00932830015 100 .R .??＝2.328 dm 3 7－2．用Pb (s )电极电解Pb (NO 3) 2溶液，已知溶液浓度为1g 水中含有Pb (NO 3) 21.66×10－2g 。通电一段时间，测得与电解池串联的银库仑计中有0.1658g 的银沉积。阳极区溶液质量为62.50g ，其中含有Pb (NO 3) 21.151g ，计算Pb 2+的迁移数。 解： M [Pb (NO 3) 2]＝331.2098 考虑Pb 2+：n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝262501151166103312098(..)..--??－11513312098..＋01658 21078682 ..? ＝3.0748×10－3－3.4751×10－3＋7.6853×10－4 ＝3.6823×10－4 mol t ＋(Pb 2+ )＝4 4 36823107685310..--??＝0.4791 考虑3NO -： n 迁＝n 后－n 前 ＝1151 3312098 ..－262501151166103312098(..)..--??＝4.0030×10－3 mol t －(3 NO -)＝4 4 40030107658310..--??＝0.5209 7－3．用银电极电解AgNO 3溶液。通电一段时间后，阴极上有0.078 g 的Ag 析出，阳极区溶液溶液质量为23.376g ，其中含AgNO 3 0.236 g 。已知通电前溶液浓度为1kg 水中溶有7.39g 的AgNO 3。求Ag +和3NO -的迁移数。 解： 考虑Ag +： n 迁＝n 前－n 后＋n e ＝3233760236739101698731(..)..--??－023********..＋00781078682 .. ＝1.007×10－ 3－1.3893×10－ 3＋7.231×10－ 4 物理化学模拟试卷（2）答案 一、名词解释（每题2分，共16分） 1、可逆过程：体系经过某一过程从初态变到终态后，体系和环境都恢复到原来的状态而未留下任何永久性的变化，称为热力学可逆过程。 2、第二类电极：将一种金属及其相应的难溶性盐浸入含有该难溶性盐的负离子的溶液中，达成平衡后，所构成的电极。 3、标准摩尔生成自由能：在标准压力下，由稳定单质生成1 mol化合物时吉布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯自由能。 4、自由度：确定平衡体系的状态所必须的压力、温度和浓度等独立强度性质的数目称为自由度。 5、电导率：相距为1m, 面积为1m2的两个平行板电极之间充满电介质溶液时的电导，即相当于单位体积电解质溶液所表现出来的电导。 6、理论分解电压：使某电解质溶液能连续不断发生电解反应时所必须外加的最小电压称为理论分解电压。 7、理想溶液：任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律和亨利定律的溶液叫做理想溶液。 8、反应的速率系数：速率方程中的比例系数k称为反应的速率常数。它的物理意义是各反应物的浓度等于1时的反应速率，其值大小与浓度无关，而与反应温度、反应本性、催化剂、溶剂等因素有关。 二、判断题（共10题，每题1分，共10分）： （×）1、升高温度，使吸热反应的反应速率增大，放热反应的反应速率减小。 （√）2、电流密度越大超电势越大，阴极电势越小 （√）3、电池反应中，ΔG > 0的反应不能自发进行。 （×）4、液体在等温蒸发过程中的内能变化为零。 （×）5、熵增加的过程一定是自发过程 （×）6、根据相律，单组分体系相图只能有唯一的一个三相共存点。 （√）7、在等温、等压、W’ = 0的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的 方向进行。 （√）8、非缔合电解质一定是强电解质。 一、选择题（20分，每题2分） 1、CaCl 2的摩尔电导率与其离子的摩尔电导率之间的关系是（ ）。 (A)） （）（）（-m 2m 2m l a l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ； (C)）（）（）（-m 2m 2m l 2a l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ； (D)） （）（）（-m 2m 2m l a 2l a C C C C ∞+∞∞Λ+Λ=Λ。 2、下列电池中，电池的电动势与Cl -的活度无关的是（ ）。 (A) Pt g Cl aq ZnCl Zn )()(22； (B) Ag s Cl Ag aq KCl aq ZnCl Zn )()()(2； (C) Pt g Cl aq KCl s AgCl Ag )()()(2； (D) g A aq AgNO aq Cl K s Cl Hg Hg )()()(322。 3、用对消法（补偿法）测定可逆电池的电动势，主要是为了（ ）。 (A) 消除电极上的副反应； (B)减少标准电池的损耗； (C) 在可逆情况下测定电池电动势； (D)简便易行。 4、某化学反应，已知反应物的转化分数为y=5/9时所需要的时间是y=1/3所需时间的2倍，则该反应是（ ）。 (A) 三级； (B) 二级； (C) 一级； (D) 零级。 5、某总反应的表观速率系数2 1 4 12)2(2k k k k =，则表观活化能E a 与基元反应活化能之间的关系为（ ）。 (A) E a = 2E a ，2 + （E a ，1 - E a ，4）/ 2； (B) E a = E a ，2 + （E a ，1 - E a ，4）/ 2； (C) E a = E a ，2 + E a ，1 - E a ，4； (D) 2 1 4 ,1,2,) 2( a a a a E E E E =。 6、对于光化学反应，下列说话错误的是（ ）。 (A) 在等温、等压下，可以进行0??m r G 的反应； (B) 反应的速率基本不受温度的影响，甚至有负温度系数现象； (C) 反应初级过程的量子效率等于1； (D) 光化学反应的平衡常数等于热化学反应的平衡常数。 7、用一个中间带有一三通活塞的玻璃管，当三通活塞关闭时，在玻璃管的两端吹两个大小不等的肥皂泡；现打开三通活塞使两个肥皂泡相通时， 则两个气泡的大小将如何变化？（ ）。 (A) 小泡变小，大泡变大； (B) 小泡变大，大泡变小； (C) 小泡大泡都变大； (D) 小泡变大泡变小。 8、通常被称为表面活性剂的是指将其加入水中后（ ）。 (A)能降低溶液的表面张力； (B)能增大溶液的表面张力； (C)不影响溶液的表面张力； (D)能显著降低溶液的表面张力。 9、胶体粒子的ζ电势是指（ ）。 (A) 胶粒固体表面与本体溶液之间的电势差； (B) 双电层中紧密层与扩散层的分界处与本体溶液之间的电势差； (C) 扩散层与本体溶液之间的电势差； 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题1.0分，共20分） 1．在一个密闭恒容的容器中盛有A、B、C三种理想气体，恒温下再注入一定量D气体（理想气体），则（）。 (A)A的分体积不变 (B) A的分体积增大 (C) A的分压不变 (D) A的分压增大 2．若实际气体较理想气体易压缩，则压缩因子Z（） (A) >1 (B) =1 (C) <1 (D) 不确定 3．关于熵的性质, 下面的说法中不正确的是( ) (A) 环境的熵变与过程有关 (B) 某些自发过程中可以为系统创造出熵 (C) 熵变等于过程的热温商 (D) 系统的熵等于系统内各部分熵之和 4．关于三相点, 下面的说法中正确的是( ) (A) 纯物质和多组分系统均有三相点 (B) 三相点就是三条两相平衡线的交点 (C) 三相点的温度可随压力改变 (D) 三相点是纯物质的三个相平衡共存时的温度和压力所决定的相点5．稀溶液的沸点升高公式中，沸点升高常数K b 与哪些因素有关（）。（A）溶液浓度（B）溶质性质 （C）溶质与溶剂性质（D）溶剂性质 6. 在一绝热恒容的容器中, 10 mol H 2O(l)变为10 mol H 2 O(s)时,如果不做非体 积功,热力学函数的变化一定为零的是( ) (A) ΔS (B) ΔG (C) ΔH (D) ΔU 7．理想气体化学反应 NOCl 2（g）＝NO（g） + Cl 2 （g）为吸热反应，改变下列 哪个因素会使平衡向右移动。（） （A）升高温度（B）增大压力（C）降低温度 （D）恒温、恒容下充入惰性气体 8．二组分理想液态混合物的沸点（）。 （A）一定大于任一纯组分的沸点（B）一定小于任一纯组分的沸点(C)一定介于两纯组分的沸点之间（D）以上三种情况均有可能 物理化学上期末试卷B 答案修订版 IBMT standardization office【IBMT5AB-IBMT08-IBMT2C-ZZT18】 2014 ～ 2015 学年 第 一 学期 化学与材料 学院（系） 2012 级 应用化学 专业 《物理化学（上）》期末试卷B 答案 注意事项： 1. 答题必须写在答题纸上，写在试卷上不予得分，答题字迹要清楚，并保持卷面清洁；2. 把考生信息填入信息栏指定位置；3. 考试时间为120分钟 一、 选择题（共20小题，每小题2分，共40分） 1．下列各图所示的速率分布曲线，哪一个图中的两条曲线是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线 （A ） A. B. C. D. 2．速率分布函数f (ν)的物理意义为 ： （C ） A. 具有速率ν的分子数占总分子数的百分比 B. 具有速率ν的分子数 C. 速率分布在ν附近的单位速率间隙中的分子数占总分子数的百分比 D. 速率分布在ν附近的单位速率间隙中的分子数 3．在一个容积不变的容器中，有一定的理想气体，温度为T 0时，气体分子的平均速率为 0Z ，平均自由程为0l 。当气体温度为4T 0时，气体分子的平Z ，平均自由程为l 分别为： （B ） 0Z ，l =40l 0Z ，l =0l 0Z ，l =40l 0Z ，l =0l 4．下列对某物质临界点的描述，哪一个是错误的 （D ） A. 饱和液体和饱和气体的摩尔体积相同 B. 临界参数T c ， p c ，V c 皆有定值 C. 气体不能液化 D. ， 5．假定某种分子的许可能级为0、ε、2ε和3ε，简并度为1、1、2、3。四个分子构 成的定位系统，其总能量为3ε时，系统的微观状态数Ω为： （A ） A. 64 B. 60 C. 40 D. 28 6．某双原子分子AB 取振动基态能级为零，在温度T 时的振动配分函数q 0v =为1.1，则粒 子分布在ν=0的基态上的分布数N 0/N 应为： （B ） A. 1.1 B. 0.91 C. 1 D. 0 0=??? ????c T V p 022=???? ????c T V p物理化学课后答案
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