华南理工大学期末考试物理化学试卷2008.642

7．一个可重复使用的充电电池以1.8V的输出电压放电，然后以2.2V的外加电压充电，使电池恢复原状。在整个过程中，热、功及电池的吉氏函数变化为

A. Q＞0，W＜0，ΔG=0 B．Q＜0，W＞0，ΔG＞0

C. Q＞0，W＜0，ΔG<0 D．Q＜0，W＞0，ΔG = 0

8．在同一温度下，何种物质的表面张力最大?

A．水 B．乙醇 C．水银 D．乙醚

9．化学反应速率常数的阿累尼乌斯关系式能成立的范围是

A．对任何反应在任何温度范围内

B．对某些反应在任何温度范围内

C．对任何反应在一定温度范围内

D．对某些反应在一定温度范围内

10．可用于测定胶粒大小的现象为

A．丁达尔效应 B．电泳 C．沉降电势 D．电渗

二、填空题(每题2分，共12分)

1. 关系式Q v =ΔU的使用条件是________________， ________________。

2. 0℃时冰的熔化焓为6008 J·mol—1，冰的摩尔体积为19.652 ml·mol—1，液体水的摩尔体积为18.018 ml·mol—1，则压力变化l MPa时引起0℃的水的凝固点变化为：

(公式) ______________________ =_______________ 。

3．稀溶液的依数性及定量关系式为

_____________________________________， ________________________________，_____________________________________， ________________________________。

4. 当T，p一定时，NaCl水溶液总体积随NaCl浓度变化关系式为

V/m3 = [1002.874 + 17.8213 (b

/mol·kg—1) + 0.87391 (b2/mol·kg—1)2

2

+ 0.047225 (b2/mol·kg—1)3 ]×10—6，

则在b2 = 1.000 mol·kg—1时，NaCl的偏摩尔体积V2，m =______________ m3·mol—1。

5．用银电极电解AgNO

溶液，通电一段时间后，测知在阴极上析出1.15g的Ag，

3

并知阴极区溶液中Ag +的总量减少了0.6g ，则该硝酸银溶液中离子的迁移数

t (Ag +

)=____________ ，

)(NO -3t =____________。已知Ag 的相对原子质量为107.9。 6．胶体系统的动力性质为 (1)____________________，

(2)____________________，(3)___________________ .

三、计算题(共6题，60分)

1．5mol 某理想气体( C p ，m = 20.10 J ·K —1·mol —1)，由始态 ( 400K ，200kPa) 经恒容加热到终态 (600K) 。试计算该过程的W 、Q 、ΔU 、ΔH 及 ΔS 。(10分) 2．已知数据

物质

△ f H m (298K) / kJ ·mol —1

S m (298K) /J ·mol —1·K —1

C p ，m /J ·mol —1·K —1

CO(g) —110.52

197.67 26.537 H 2(g) 0 130.68 26.88 CH 3OH(g)

—200.7

239.8

18.40

对于反应 CH 3OH(g) = CO(g) + 2H 2(g)，

试求：(1) 298K 时反应的△r G ， △r H ADVANCE \l5 ADVANCE \l6 ， △r S 值。 (2) 300℃时的标准平衡常数 K 。

(3) 300℃总压100 kPa 时CH 3OH 的分解率（只需列出计算公式，不必计算结果）。(10分)

3. 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A 2B 和AB 2, 其熔点依次为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℃.

(1) 根据上述数据, 粗略描绘出A —B 二组份凝聚系统相图, 标出各区的稳定相和自由度数, 同时指出三相线。

(2) 对A 和B 质量各占一半的系统从 1000℃降至室温时, 请说明其状态的变化。

已知A 和B 摩尔质量分别为24.3, 63.55 g ·mol —1。(10分)

4．25℃时，下列电池的电动势为1.227V

Zn(s) | ZnCl

2 (2

ZnCl

b

=0.005mol·kg—1) | Hg

2

Cl

2

(s) | Hg(l)

请解决如下问题：

(1) 写出该电池的电极反应和电池反应;

(2) 求电池的标准电动势；

(3) 计算△

r G

m θ。

已知: 计算离子平均活度系数的极限公式中常数A=0.509(mol·kg—1)—1/2 (10分)

5. 298K时，将少量的某表面活性物质溶解在水中，当溶液的表面吸附达到平衡后，实验测得该溶液的浓度为0.15 mol. m－3。用一很薄的刀片快速地刮去已知面积的该溶液的表面薄层，测得在表面薄层中活性物质的吸附量为2×10－6 mol.m－2。已知298K 时纯水的表面张力γ0 = 72×10－3 N.m－1。假设表面张力与浓度关系可表示为γ = γ 0－bc，b为常数。试计算上述溶液的表面张力。(10分)

6．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?已知该药物分解百分数与初始浓度无关，且分解活化能E a为130.0 kJ. mol－1。(10分)

四、问答题(共8分)

1．通过本学期和先修课程的学习，请提供一条思路(如何从系统的某些状态函数出发)寻找比较理想的系统，解决下列问题。若能联系实例更好。(4分)

(1) 高能燃料；

(2) 某反应在常温常压不能反应，如何实现能反应?

2. 混合等体积的0.1mo1.dm－3 KCl和0.09 mol.dm－3 AgNO

3

溶液所得的溶胶，

(1) 试写出胶团结构式；

(2) 指明电泳方向。(4分)