2004级2006年本科《 物理化学》下学期考试试卷

一．选择题（每题2分，共20分）

1. 理想气体反应CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g), 若起始原料CO与H2的分子比为1:2,平衡时CO的转化率为α,平衡常数为K p,则（）

(A) α与p有关(B) H2的转化率是2α

(C) K p=[ α(3-2α)2] / [ 4(1-α)2p2] (D) K p与p2成反比

2. 用铜电极电解0.1mol·kg-1的CuCl2水溶液，阳极上的反应为( )

(A) 2Cl- ─→Cl2+ 2e-

(B) Cu ─→Cu2++ 2e-

(C) Cu ─→Cu++ e-

(D) 2OH-─→H2O + 1

2

O2+ 2e-

3. 对于一个一级反应，如其半衰期t

1

2

在0.01 s 以下，即称为快速反应，此时它的速率常数k值在：( )

(A) 69.32 s-1以上

(B) 6.932 s-1以上

(C) 0.06932 s-1以上

(D) 6.932 s-1以下

4. 在H3AsO3的稀溶液中，通入过量的H2S 气体，生成As2S3溶胶。用下列物质聚沉，其聚沉值大小顺序是：( )

(A) Al(NO3)3＞MgSO4＞K3Fe(CN)6

(B) K3Fe(CN)6＞MgSO4＞Al(NO3)3

(C) MgSO4＞Al(NO3)3＞K3Fe(CN)6

(D) MgSO4＞K3Fe(CN)6＞Al(NO3)3

5. 已知400 K 时，汞的饱和蒸气压为p0，密度为ρ，如果求在相同温度下，一个直径为10-7 m 的汞滴的蒸气压，应该用公式：( )

(A) p = p0+ 2γ/R'

(B) ln(p/p0) =∆Vap H m(1/T0- 1/T)/R

(C) RT ln(p/p0) = 2γM/ρＲ'

(D) p = nRT/V

6. 用铜电极电解CuCl2的水溶液，在阳极上会发生：( )

(A) 析出氧气

(B) 析出氯气

(C) 析出铜

(D) 铜电极溶解

7. 当一反应物的初始浓度为0.04 mol·dm-3时，反应的半衰期为360 s，初始浓度为0.024

mol·dm-3时，半衰期为600 s，此反应为：( )

(A) 0 级反应

(B) 1.5 级反应

(C) 2 级反应

(D) 1 级反应

8. 放射性Pb201的半衰期为8 h，1 g 放射性Pb201在24 h 后还剩下：( )

(A) 1/8 g

(B) 1/4 g

(C) 1/3 g

(D) 1/2 g

9. 溶胶（憎液溶胶）在热力学上是：( )

(A) 不稳定、可逆的体系

(B) 不稳定、不可逆体系

(C) 稳定、可逆体系

(D) 稳定、不可逆体系

10. 若在固体表面上发生某气体的单分子层吸附，则随着气体压力的不断增大，吸附的量是：( )

(A) 成比例的增加

(B) 成倍的增加

(C) 恒定不变

(D) 逐渐趋向饱和

二.填空题（每题2分，共10分）

1．反应3C(s)+2H2O(g)=CH4(g)+2CO(g)在恒温恒容条件下进行,达平衡后,气相各组分皆可看成理想气体,其平衡常数K p1,碳的转化率为α1;若向该体系内充入N2,则反应体系压力升高,但气体组分仍可近似为理想气体,此时反应的平衡常数K p2,碳的转化率α2,则K p1与K p2的关系为____________,α1与α2的关系为____________。(大于,小于,等于的关系)

2．O3分解反应为2O3─→3O2，在一定温度下, 2.0 dm3容器中反应。

实验测出O3每秒消耗 1.50×10-2 mol, 则反应速率为_______________mol·dm-3·s-1，氧的生成速率为_______________mol·dm-3·s-1, dξ/d t为_______________ mol·dm-3·s-1.

3．液态汞的表面张力γ= 0.4636 N·m-1 + 8.32×10-3 N·m-1·K-1·T - 3.13×10-7 N·m-1·K-2·T2，在400 K 时，汞的（¶U/¶A）T, V = 。

4．憎液溶胶的三个最基本特性为，

，。

5．对于分散体系, 如果按照粒子的大小来区分, 则当粒子半径为___________________ 时, 称为分子(或离子)分散体系; 当粒子半径为

___________________时, 称为胶体分散体系; 当粒子半径为_______________时, 称为粗分散体系。

三．计算题

1．苯乙烯工业化生产是从石油裂解得到的乙烯与苯作用生成乙苯，在由乙苯直接脱氢而制得：

C6H5CH2CH3(g) C6H5CH＝CH2(g)＋H2(g)

乙苯直接脱氢的工艺条件为：温度：600～800℃；压力：常压；原料：过热水蒸气与乙苯蒸气,物质的量比为9:1 的混合气，已知数据如下：

乙苯(g) 苯乙烯(g) 水(g)

$(298 K)/kJ⋅mol-129.79 146.9 -241.8

Δf H

m

$(298 K)/kJ⋅mol-1130.58 213.8 -228.6

Δf G

m

$＝33.26 kJ⋅mol-1，700～1100 K 之间反应

(1)已知700 K 时,上述乙苯脱氢反应的Δr G

m

$＝124.4 kJ⋅mol-1,计算1000 K 时乙苯的理论转化率。

热效应平均值Δr H

m

(2)试对本反应为什么采取高温常压，充入惰性气体等工艺条件，做热力学的分析说明。

(3)用蒸馏法从粗品中分离苯乙烯时，采用什么措施防止或减少其聚合作用。

(4)文献报道，有人建议可用乙苯氧化脱氢的办法来制取苯乙烯

C6H5CH2CH3(g)＋(1/2)O2(g) = C6H5CH＝CH2(g)＋H2O(g)

从热力学角度估算一下，在25℃、标准压力下有无实际的可能性，若可能实现,从理论上来讲比直接脱氢法具有什么优点。（15 分）

2．电池Ag(s)|AgBr(s)|HBr(0.1 kJ·mol-1)|H2(0.01p∃),Pt，298 K时，E=0.165 V，当电子得失为1mol时，∆r H m= - 50.0 kJ·mol-1，电池反应平衡常数K∃=0.0301，E∃(Ag+|Ag)=0.800 V，设活度系数均为1。

(1) 写出电极与电池反应；

(2) 计算298 K时AgBr(s)的K sp；

(3) 求电池反应的可逆反应热Q R；

(4) 计算电池的温度系数。（15 分）

3. 水在40℃下若以半径为r=1×10-3 m的小液滴存在，试计算其饱和蒸气压增加的百分率。

已知液滴的附加压力p s=1.39×107N·m-2，水在40℃的摩尔体积V m=1.84×10-5 m3·mol-1。（10 分）

4．气相反应2NO2+ F2→2NO2F，当2 mol NO2和 3 mol F2在400 dm3的反应釜中混合，已知300 K 时，k = 38 dm3·mol-1·s-1，反应速率方程为：r = k[NO2][F2]。试计算反应10 s 后，NO2 ，F2，NO2F 在反应釜中物质的量（10 分）。

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