药学物理化学模拟试卷

药学物理化学模拟试卷

A

一、选择题

1. 在密闭抽空的容器中加热NH4Cl(s),有一部分分解成NH3(g)和HCl(g),平衡时,（A ）

A K=1,f=1

B K=2,f=2

C K=3,f=3

D K=2,f=1

2. 某反应物反应掉7/8所需时间恰是它反应掉3/4所需时间的1.5倍，则该反应的级数是

（ B ）

A 0级

B 1级

C 2级

D 3级

3. 熵增加原理可用于（C ）

A 开放体系

B 封闭体系

C 孤立体系

D 都可以

4. 固溶体的相数是（A ）

A一相 B 二相 C 三相 D 四相

5. 可逆电池必须满足的条件（D ）

A 电池的化学变化必须是可逆的

B 能量的转移必须可逆

C 电池在工作时所进行的其它过程也必须是可逆的

D 上面三个条件必须同时满足

6. 质量摩尔浓度为m 的H2SO4水溶液，其离子平均活度 a±与离子平均活度系数γ±及

m 的关系是（ C ）

A、 a

±,m = γ

±

(m/mo) B、 a

±,m

= 34γ±(m/mo)

C、 a

±,m = 427γ±(m/mo) D、 a±,m = 4 γ3

(m/mo)3

7. 零级反应A→B半衰期与A的起始浓度和速度常数的关系为：（B ）

A t1/2=2kC0-1

B t1/2= C0 /2k

C t1/2= 2kC0

D t1/2=1/2kC0

8. 确定反应的级数可采用的方法（D ）

A 积分法

B 半衰期法

C 微分法

D 以上方法均可 9．下列物理量哪一组皆属状态函数 （C ） A C p ,Q v ,H,U B C p ,C v ,H,Q C P,V ,H,U D Q P ,S,H,G

10. 1mol 单原子理想气体，温度由T1变到T2时，等压可逆过程系统的熵变为△Sp ，等容可逆过程系统的熵变△Sv ，两者之比△Sp ：△Sv 等于（C ） A 2:1 B 1：1 C 5:3 D 3:5 二、判断题

1. 状态改变后，状态函数一定都改变。（√）

2. 水的三相点和水的冰点是同一个概念。( X)

3. 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。( X)

4. 孤立体系的熵值永不减少。（√）

5. 偏摩尔吉布斯函数就是化学势。（√）

6. 理想溶液混合时，混合前后体积改变量为零，热效应为零。（√）

7. 绝热过程Q=0，所以它必是一个等熵过程。( X)

8. 组分数指体系中的物种数。( X)

9. 任何循环过程必定是可逆过程。( X)

10.一切自发过程在热力学上都是不可逆的。（√） 三、计算题

1. 1mol 理想气体在273.15K 时做等温不可逆膨胀，系统压力由P 降至0.5P, 对外做功100J ，计算该过程的Q 、 △U 、△H 、△S 、△A 和 △G 。（15分）

解：因为体系为理想气体，所以等温过程

△U=0 △H = 0

根据热力学第一定律 △U = Q +W 得 Q = -W = 100J

△S =

J P

P

P P nR T W T Q r r 76.55.0ln

314.81ln

2

1=??=== △A= △U －T △S = 0 －273.15×5.76 =－1573J △G = △H －T △S= 0 －273.15×5.76 =－1573J

2. 已知557K 时某化合物发生分解反应的反应速率常数为

3.3×10－2s －1，该反应的活化能为1.443×104J ·mol -1。现在要控制此反应在10分钟内转化率达到90％，试问反应温度应控制在多少度？（15分）

解：：因为该反应的速率常数单位是时间的倒数，所以判定该反应为一级反应 根据一级反应的速率公式得

1

3000)

(108.39

.011

ln 60101)1(ln 1ln 12

--?=-?=-==s c c t c c t k T

α

又知 T1=557K 时，k(T1)=3.3×10-2S-1

代入阿仑尼乌斯公式

)

1

5571(314.810443.1103.3108.3ln

)11(ln 2

5

23

2

1)

()

(1

2

T T T R Ea k k T T

-?=??-=

--

解之得 T 2 =521K

3. 今把一批装有注射液的安培放入高压消毒锅内加热消毒，若用151.99 kPa 的水蒸气进行加热，问锅内的温度有多少度？（已知Δvap

H m = 40.67 kJ/mol ）（10

分） 解：

4. 已知298.15K 时，电池Pt ∣H 2（g ，101325Pa ）∣HCl （m=0.1 mol ·kg-1,

±

γ=0.796）∣AgCl （s ）∣Ag （s ）的标准电动势为0.2224V 。试计算在298.15K 时该电池的电动势。（15分） 解：对于电池Pt ∣H 2（g ，101325Pa ）∣HCl （m= 0.1,±γ=0.796）∣AgCl （s ）∣Ag （s ）

负极 e m H g H +→+)()(21

2

正极 )()()(m Cl s Ag e s AgCl -+→+

电极反应 )()()()()(2

1

2s Ag m Cl m H s AgCl g H ++→+-+

12

2211

()4067011()8.314373.15385112vap m O H R T T T T K C

?=-=-=≈21根据克－克方程：p ln p 151.99ln 101.325

根据电池的能斯特方程得Ag H Ag

Cl

H a P P a a a zF RT E E ????

???????-=ΘΘ

-+2

12

ln 因为22

)(,1,1,

1,12

±±±Θ

?==?====-+m a a a z P

P a a Cl H H AgCl Ag γ

对于1-1型电解质m m HCl =±,

代入上式得 V

m zF RT E E 3524.0)1.0796.0ln(96500

115.298314.82224.0)ln(2

2=???-=?-

=±Θγ 5. （1）计算298.2 K 时，N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2 NH 3(g) 的G m r Θ

?并判断该反应在标准状态能自发进行方向；（2）倘若反应的

H m

r Θ

? 与

S m

r Θ

?不随温

度变化，写出G m r Θ

?随温度变化的关系式。已知298.2K 时各物质的热力学函数为

1

319.46),(-Θ

?-=?mol kJ g NH H m f

1

1395.192),(--Θ

??=mol K J g NH S m

),(2g H S m Θ

=130.59 J ·K -1·mol -1

)

,(2g N S m Θ

=191.49 J ·K -1·mol -1 （15分）

解：（1）298.2k 时所给反应 N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2 NH 3(g)

H m Θ

?=2H

f

Θ

?(NH 3(g))= －92.38 kJ ·mol -1

;

（15分）

B

一、选择题

1、下列各组物理量中均属于状态函数的是 （ C ）

A 、Q r

U S B 、Q r

W H

C 、H U S

D 、P V W

2、反应CO （g ）+ 2

1

O 2(g)→CO 2(g ) 的△H ，下列说法中正确的是（ A ）

A 、CO （g ）的燃烧热

B 、CO 2（g ）的生成热

C 、CO （g ）的生成热

D 、CO 2（g ）的燃烧热 3、下列

各

式

中

属

于

化

学

势

的

是

（ C ） A 、n U j P T i n ,,)(

?? B 、n S j P T i n ,,)(?? C 、n G j P T i n ,,)(?? D 、n A

j P T i

n ,,)(??

4、常温常压下，乙醇（1）—水（2）体系达到平衡时应有 （ A ） A 、μμ)

(1

)(1l g =

μμ)(2

)(2l g = B 、

μ

μ

)(2

)(1

g g =

μμ

)

(2

)(1

l l =

C 、

μμ

)(2

)(1

l g =

μ

μ

)(1

)(2

g l = D 、无法确定 5、化学反应0

=

∑

υ

B

B 达到平衡的条件时

（ B ）

A 、△r G m Θ

=0 B 、△r G m =P T G

,)(ξ

??=∑μυB B =0 C 、△r U P T , =0 D 、△r

S

m

=0

6、对于能形成恒沸混合物的溶液下列说法中不正确的是 （ D ）

A 、 恒沸混合物的气液两相组成相同

B 、 恒沸点随压力改变而改变

C 、 若恒沸混合物在P —X 图上是最高点，则在T —X 图上是最底点

D 、 通过精馏可以把组成溶液的两组分分离

7、通常所指的水的冰点比水的三相点 （ B ） A 、高 B 、底 C 、相等 D 、无法比较

8、某化学反应的速率常数的单位为 S 1-，则该反应的反应级数是（ B ） A 、 0级 B 、 1级 C 、 2级 D 、 3级

9、确定反应的级数可采用的方法 （ D ）

A 、积分法

B 、半衰期法

C 、微分法

D 、以上方法均可

10、反应 2O 3

2其反应速率方程式可表示为1

22

333-=-

o o o o c c k dt

dc 或 1

22

322-=o o o o c c k dt

dc 则 k 3o 与k 2o 的关系是 （ C ） A 、2 k 3o = 3 k 2o B 、 k 3o = k 2o C 、3 k 3o = 2 k 2o D 、 k 3o = - k 2o 11、 克劳修斯—克拉佩龙方程式适用于下列哪类两相平衡 （ D ） A 、任意 B 、液固 C 、气固 D 、气液或气固 12、电极Cl -(a)|Ag Cl （s ）| Ag(s)属于 （ B ） A 、第一类电极 B 、第二类电极 C 、第三类电极 D 、第四类电极 13、在原电池中，发生氧化反应的电极是 （ C ） A 、负极（阴极） B 、正极（阳极） C 、负极（阳极） D 、正极（阴极） 14、离子独立运动定律适用于 （ A ） A 、无限稀溶液 B 、弱电解质溶液 C 、强电解质溶液 D 、摩尔浓度为1M 的溶液

15、柯尔拉乌希经验公式Λ=Λ

∞

-A c ，适用于 （ A ）

A 、强电解质的稀溶液

B 、弱电解质的稀溶液

C 、无限稀溶液

D 、摩尔浓度为1的溶液 二、判断题

1. 状态改变后，状态函数一定都改变。 （ Ｘ ）

2. 催化剂不能改变化学反应的方向。 ( √ )

3. 升高温度总是有利于化学反应。 ( Ｘ )

4. 孤立体系的熵值永不减少。 （ √ ）

5. 偏摩尔吉布斯函数就是化学势。 （ √ ）

6. 阿伦尼乌斯方程适用于各种类型的化学反应。（ Ｘ ）

7. 绝热过程Q=0，所以它必是一个等熵过程。 ( Ｘ )

8. 组分数指体系中的物种数。 ( Ｘ )

9. 任何循环过程必定是可逆过程。 ( Ｘ ) 10. 质量作用定律仅适用于基元反应 （ √ ） 三、计算题

1. 1mol 理想气体在 273.15K 等温地从10Θ

P 膨胀到Θ

P ，若膨胀是可逆的，试计

算此过程的Q 、W 及气体的U ?、H ?、S ?、A ?、G ?。（15分）

2. 已知400K 时，反应A →B+C 的半衰期为500秒，且与反应物A 的起始浓度无关。试求：

（1）此反应的级数； （2）速率常数k ； （3）反应经800秒后A 的转化率。（15分）

3. 银可能受到H 2S(g) 的腐蚀而发生反应：

H 2S(g) + 2Ag(s) = Ag 2S(s) + H 2(g)，今在298K 、p 下，将Ag 放在等体积比的H 2与H 2S 混合气体中，问：银能否发生腐蚀？ 巳知298K 时，Ag 2S(s) 和 H 2S(g) 的标准摩尔生成吉布斯自由能G m f Θ

? 分别为 -40.26 kJ ·mol-1和 -33.02 kJ ·mol-1 。（15分） 4. 298.15K 时,电池Ag(s)∣AgCl(s)∣HCl(a)∣Cl 2(g,P θ

) ∣Pt 的电动势E=1.137V 。试求：

（1）写出该电池z=1mol 的电池反应式； （2）计算该温度下电池反应的m

r G ?及K Θ

。 （15分）

计算题参考答案：

1. 解：因为体系为理想气体，所以等温可逆过程 △U=0 △H = 0

根据热力学第一定律 △U = Q +W

得 Q = - W = J P P P P nRT 523010ln 15.273314.81ln 21

=??=ΘΘ

△S =

J T Q r 15.1915

.2735230

==

△F = △U －T △S = 0－273.15×19.14 =－5230J △G = △H －T △S= 0－273.15×19.14 =－5230J

2. 解：(1)因反应的半衰期与反应物的起始浓度无关，所以可判

定该反应为一级反应

（2）已知400K 时，该反应的半衰期为500s ，代入下式

k t

2ln 2

1

=

得 k

2

ln 500= 解得 k = 0.001386S -1

（3）当 t=800s 时,代入一级反应速率方程kt y

=-11

ln

中 800001386.011

ln

?=-y

，解之得y A =0.67 3. 解：（1）在298K 、p 下所给反应 H 2S(g) + 2Ag(s) = Ag 2S(s) + H 2(g) 等体积比的H 2与H 2S 混合气体中，

则活度商12

2

2

2

2

2==

=

=

Θ

ΘV V P P P

P P P S

S

S

H

H H

H H H J

又知

mol G G G kJ S H m f S Ag m f m r 1

2,2,24.7)02.33(26.40-Θ

Θ

Θ

?-=---=-=???

根据 K G RT m r ΘΘ-=?ln 代入数据K Θ?-=?-ln 298314.824.7103

解得58.18=ΘK

根据等温方程K

G J

RT m r Θ

=?ln

可知,当J

则该反应正向自发，所以在此条件下银可被腐蚀。 4. 解：电池Ag(s)∣AgCl(s)∣HCl(m)∣Cl 2(g,P θ)∣Pt 负极 Ag(s) + Cl -(m) AgCl(s) + e 正极 2

1Cl 2(g,p θ) + e Cl -(m)

电池反应 Ag(s) + 2

1Cl 2(g,p θ) AgCl(s) z=1mol （5分） 则 17.109137.1965001-?-=??-=-=?mol kJ zFE G m r

11442.57)1095.5(965001)

(

---??-=?-??=??=?mol K J T E

zF S P

m r （5分） 1

1

3

82.12610)42.57(15.298)7.109(---??-=?-+-=?+?=?mol

K kJ S T G H m

r m r m r

1312.1710)42.57(15.298--?-=?-?=?=mol kJ S T Q m r r

（5分）