大学物理化学期末考试试卷2(附答案)

n(N 2 ) n n' (H 2 O, l), (H 2 O, g) T = 373.15K
p1 = 140kPa V1 = 0.400m3
p2 (H 2 O) = 101.325kPa p2 (N2 )
p ( = 3 H 2 O) 101.325kPa p3 (N 2 ) = 100kPa
其中:
二 . 填空题：(共 9 小题， 共 14 分)
1. △Hm =R T1 T2 ln( p2 / p1 ) / ( T2 - T1 )
2. 热分析法、测溶解度法
3. Λ2+Λ3 - Λ1
4. K1/K2
5.
γ水－苯=
γ γ ＋ 水－汞
苯－苯
cosθ
6.- a，-b， g， h
7. 2~4
8. 溶胶对光的散射现象
△S = nR ln(V2/V1) > 0 ( V2> V1 ) 3. A。 加入惰性气体相当于降低总压，该反应为气体体积减少的反应，故对正反应不利。 4. B 由享利定律 pA= kA xA , pB= kB xB
因为 kA>kB，当 pA= pB 时则 xA < xB 5.A 6.B 熔化时体积的变化△V 可以大于零或小于零,故压力增加时熔点不一定增高. 7. D。 电池充电电压比放电电压高，所得功比对外所做的功多，故 W > 0，又 △U = 0，
A. A 的量大于 B 的量
B. A 的量小于 B 的量
C. A 的量等于 B 的量
C. A 的量与 B 的量无法比较
5. NH4HS(s) 和任意量的 NH3(g) 及 H2S(g) 达平衡时有( )
A. C = 2，P = 2，F = 2；
B. C = 1，P = 2，F = 1；
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(密封线内不答题) ………………………………………密………………………………………………封………………………………………线……………………………………
班上编号
大学期末考试（附答案）
《物理化学》试卷
注意事项：1. 考前请将密封线内填写清楚；
2. 所有答案请直接答在试卷上；
3．考试形式：闭卷；
4. 本试卷共 四 大题，满分 100 分， 考试时间 120 分钟。
9. 胶粒在分散介质中的不规则的运动
三、计算题：(6 小题，共 56 分)
1. 答：∆rSm = Sm (金)- Sm (石) = 2.38 J·K-1·mol-1 -5.74 J·K-1·mol-1 = -3.36J·K-1·mol-1 ∆rHm = ∆fHm (石) - ∆fHm (金) = –393.510kJ·mol-1+395.407kJ·mol-1 = 1.897kJ·mol-1
《物理化学》试卷第 7 页 共 7 页
《物理化学》试卷
参考答案
一、选择题（10 小题，每题 2 分，共 20 分）
1. A。 按生成焓定义，反应物必须为稳定相态的单质。 2. A。 ∵ 绝热 ∴ Q = 0
∵ 理想气体节流膨胀后 T 不变 ∴ W = p1V1 - p2V2 = nRT1-nRT2= 0
3. 反应 N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) 可视为理想气体间反应，在反应达平衡后，若维持系
统温度与压力不变，而于系统中加入惰性气体，则
A. Kpθ不变，平衡时 N2 和 H2 的量将增加，而 NH3 的量减少 B. Kpθ不变，且 N2， H2， NH3 的量均不变 C. Kpθ不变，平衡时 N2 和 H2 的量将减少，而 NH3 的量增加 D. Kpθ 增加，平衡时 N2 和 H2 的量将减少，NH3 的量增加 4. 298K 时 A 和 B 两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为 kA 和 kB，且知 kA>kB， 则当 A 和 B 压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是( )
8. 丁达尔效应的本质是__________________________________。(2分)
《物理化学》试卷第 2 页 共 7 页
三、计算题：(6小题，选做5小题，共 56分)（48学时做1-5小题，58或64学时做2-6小题） 1. 25 ℃ 、100 kPa 下，金刚石和石墨的标准熵分别为 2.38 J·K-1·mol-1 和 5.74
《物理化学》试卷第 6 页 共 7 页
四、问答题：(共 2 小题， 共 10 分)
1. 请说明下列公式的使用条件 (6 分) ΔU =Q +W ΔH =Q W=nRTln(V1/V2)
2. 在稀的 AgNO3 溶液中，滴加少量 KCl 溶液（AgNO3 稍过量）形成 AgCl 溶胶，请写出其 胶团结构表示式。 (4 分)
学号
姓名
C. C = 2，P = 3，F = 2；
D. C = 3，P = 2，F = 3；
6. 下列纯物质两相平衡有关的描述，不正确的是( )
A.沸点将随压力增加而升高
B. 熔点将随压力增加而升高
C.蒸气压将随温度升高而加大
D. 升华温度将随压力增大而升高
7. 同一温度、压力下，一定量某纯物质的熵值______________ 。
p3 (H 2 O)V3 RT
= 8.2305mol
n(H 2O, l) = (9.9279 − 8.2305)mol = 1.6974mol
气体当作理想气体处理, 整个过程恒温, 所以 △H(N2)= △U(N2)=0, △ H =△H(N2) +△H(H2O)= △H(H2O)
= ∆21H (H 2O) + ∆32 H (H 2O)
= 0 (理想气体) + n(H 2O, l) *[−∆ vapH m (H 2O)]
= 1.6974mol * (-40.67kJ/mol) = - 69.03kJ △U =△H - △pV=△H - p3V3+ p1V1 = △H - [( n’(H2O,g)+n(N2))- ( n(H2O,g)+n(N2))]RT = -69.03kJ - (8.2305-9.9279)*8.314*373.15kJ/1000 = -63.76 kJ △ S =△S(N2) +△S(H2O)
9. 温度T时某一级反应A--→B,为了使A的浓度改变1/5, 需时4s, 则反应的半衰期为 A. 12.42s B. 15.53s C. 4.14s D. 6.21s
10．在外加电场作用下胶体粒子在分散介质中移动的现象称为
(A) 电渗 (B) 电泳
(C) 流动电势
(D) 沉降
二、填空题或选择：(8 小题， 共 14 分)
n(N 2 )
=
y(N2 )
p 1V1 RT
=
0.45 * 140*103*0.4 8.314*373.15
= 8.1228mol
n(H 2 O, g)
=
(1 −
y(N 2 )) *
n(N2 ) y(N2 )
=
(1 − 0.45) * 8.1228mol 0.45
=
9.9279mol
p2 (总压) =
《物理化学》试卷第 5 页 共 7 页
6．电池：Ag︱AgCl(s)︱KCl(aq)︱Hg2Cl2(s)︱Hg(l)在 298K 时的电动势 E=0.455V, (dE/dT)p=3.38*10-4V.K-1.
（1） 写出该电池的电极与电池反应。 （2） 求出ΔrGm 、ΔrHm、ΔrSm 及 Qr.（10 分）
5. 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, 其熔点分别为 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℃. 利用上述数据绘出 A-B 两组分凝聚系统相图, 并标出各区的稳定相和自由度. 已知 A 和 B 的相对原子质量分别为 24.3 和 63.55. (10 分)
《物理化学》试卷第 3 页 共 7 页
4. 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 解为一级反应，且分解活化能 Ea 为 130.0 kJ. mol－1。(12 分)
《物理化学》试卷第 4 页 共 7 页
C. △H 是负值
D. △H 与反应△U 的数值不等
2. 室温下，10 pO− 的理想气体绝热节流膨胀至 5pO− 的Hale Waihona Puke Baidu程有：
(1) W < 0 ； (2) T1> T2； (3) Q = 0 ； (4) △S > 0 其正确的答案应是：
A. (3)、(4)
B. (2)、(3)
C. (1)、(3)
D. (1)、(2)
p2 (H2O) y ( H2O )
= 101.325kPa 0.55
= 184.227kPa
V2
=
p1V1 p2
= 0.304m3
终态:
V3
=
p2 (N 2 )V2 p3 (N2 )
=
(184.227 −101.325)kPa * 0.304m3 100kPa
= 0.252m3
n' (H 2 O, g) =
A. S(气)>S(液)>S(固) C. S(气)=S(液)=S(固)
B. S(固)>S(液)>S(气) D. S(液)>S(气)>S(固)
8. 101325Pa,373.15K 下，水蒸发为水气，这过程系统哪一种热力学函数变化为零。
______________ 。
A. ΔU B ΔH
C ΔS
D ΔG
Q = －W<0。 8.C 9.A 对一级反应,ln(cA,0/cA)=kt, cA =(1-1/5)cA,0 或 k=(1/t)ln[1/(1-xA)]
k=(1/t)ln{cA,0/[(1-1/5)cA,0]}=(1/4s)ln(5/4)=0.0558s-1 t1/2=ln2/ k=0.693/0.0558s-1 =12.42s 10.B 电泳
5. 产生物理吸附的作用力是（
），产生化学吸附的作用力是
（
）。(2 分)
6．化学反应 aA + bB → gG + hH 用各组分表示的速率关系式存在的关系为
dcA /（__）dt = dcB /（__）dt =dcG /（__）dt = dcH /（__）dt (2分)
7. 一般情况下，温度升高10K，反应速率约为原来的____ 倍。 (1分)
1. 已知某纯液体在两种温度T1、T2下对应的饱和蒸气压分别为p1、p2，则该液体的平均
摩尔气化焓△Hm为________________________________________________。(2分)
2. 液固相图的实验测定方法通常有（蒸气压法、热分析法）______________和（测折
题号
一
二
三
四
总分
得分
评卷人
专业
学院
_____________ ________
一、 选择题.（每题 2 分， 10 题共 20 分）
1. 已知反应 CO(g)+1/2O2(g) → CO2(g) 的焓变为△H，下列说法中何者是不正确?
A. △H 是 CO2(g) 的生成焓
B. △H 是 CO(g)的燃烧焓
∆rGm = ∆rHm - Τ∆rSm =1.897kJ·mol-1-298.15K×(-3.36J·K-1·mol-1)= 2.90kJ·mol-1 ∆rGm >0, 石墨稳定。
2.系统所经过程如下
n(N 2 ) n(H 2 O, g) T = 373.15K dT=0→
n(N 2 ) n(H 2 O, g) T = 373.15K dT=0→
光率法、测溶解度法）______________ 。(2分)
3. ΔG作为过程方向与限度判据的条件是（
）。(2分)
4. 在温度为T时反应C(s)+O2 (g) = CO2(g)、C(s)+(1/2)O2 (g) = CO(g) 的平衡常数分别为
K1、K2，则反应CO(g)+O2 (g) = CO2(g)的平衡常数为_____________________。(1分)
J·K-1·mol-1 , 其标准燃烧焓分别为-395.407kJ·mol-1 和 –393.510kJ·mol-1 , 根据 25 ℃ 、 100 kPa 下石墨→金刚石的∆rGm 值判断何种晶型稳定。(10 分)
2. 1mol 理想气体始态为 27℃、1MPa,令其反抗恒定的 0.2MPa 外压，膨胀到体积为原来的 5 倍，压力与外压相同，计算此过程的 Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔA 及ΔG。（已知理想气 体的定容摩尔热容为 12.471J.mol-1.K-1）（12 分）