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1、一. 填空题1. 20 下，含 25.6 O2 、4.4CO2和 70 N2 ( 质量百分比) 的混合气体的压力为200 kPa ，则 O2的分压为47 kPa. 2. 在 300 K 下 2 mol 理想气体从300 kPa 不可逆地压缩至1.66 dm3，并放热10 kJ， 此过程的 S = -38.3J.K-1. 3. 乙苯脱氢制苯乙烯的反应: C6H6C2H5(g)C6H5C2H3(g) + H2(g). 保持温度不变的情况下，要提高乙苯的平衡转化率可采取的措施是降压或通入惰性气体. 4. 将 1 摩尔的H2(g) 与 1 摩尔的I2(g) 放在真空容器中, 发生反应H2(g)I2(g
2、) 2HI(g) , 达到平衡时 , 系统的独立组分数C = 1, 自由度数f =2. 5. 质量摩尔浓度为1 mol kg-1的 Na2SO4水溶液 , 平均活度系数为， 该溶液的平均活度 a1.59. 6. 已知25 时下列物质的无限稀释摩尔电导率m/(S.cm2.mol-1): 氯化铵 149.8、氢氧化钠248.11、 氯化钠 26.5，则氢氧化氨的m = 271.4S.cm2.mol-1. 7. 在一定温度下, 弯曲液面的附加压力与液体的表面张力成正比 , 与液面的曲率半径成反比。8. 1 mol H2( 可看作理想气体) 等温可逆地由 100 kPa 、20 dm3压缩至 200
3、kPa ， 终态体积 V 10dm3。9. 101.3 kPa下 , 1 kg 100 的水蒸气冷凝为同温度下的水, 此过程 S(系统 ), P, A 的半衰期与其初始浓度成正比,此反应为零级. 19. 胶体系统的主要特征为多相性,高度分散性和热力学不稳定性。20. 某实际气体经历一个不可逆循环U 和 H 不变；实际气体节流膨胀H 不变(填入U、H ). 21. 0 、 101.3 kPa 下, 1 mol 水结成同温、同压下的冰, 此过程的 G=0 (填、 Q2, W1 W2; C. Q1 Q2, W1 Q2, W1 W2 9. 100 , 101.3 kPa 下, 气态水变成液态水的过程,
4、 下列各式中 , 不正确的是（ A ） . A. A = 0, B. G = 0, C. S 0, D. H P, 分别以 A 的初浓度 A0= 1.0 mol/L 和A0= 0.10 mol/L 进行反应 , 测得半衰期分别为 1 min 和 10 min, 此反应为（ C ） 级反应 . A. 零, B. 一 , C. 二, D. 三14. 某二级反应 , 反应物消耗 1/3 需时 10 min, 若再消耗 1/3 还需（ C ）min. A. 10, B. 20, C. 30, D. 40 15. 某温度下 , 液体 A 的表面张力是液体 B 表面张力的一半, 其密度是液体 B 密度的2
5、 倍. 空气中有两个相同大小的 A 气泡和 B 气泡 , 则 A 气泡的附加压力为 B 气泡附加压力的（ A ） . A. 一半 , B. 相同 , C. 2 倍, D. 4 倍16. 对物质临界点的描述, 不正确的是 : （D ）. A.液相的摩尔体积等于气相的摩尔体积B.气相的密度等于液相的密度C.气相与液相的界面消失D.气, 液, 固三相共存17. 公式Cp,m Cv,m = R 必须满足的条件是（D ） . A. 等容过程B. 可逆过程C. 等压过程D. 理想气体18. 某温度下 , 冰的蒸气压小于水的蒸气压. 从化学势分析, 应当是 :（ D ）A. 冰与水均化成蒸气B. 冰熔化成水
6、C. 冰与水共存D. 水结冰19. 某反应的速率常数k = 3.0 mol0.5.dm0.5.min-1, 此反应为（ B ） 级反应 . A. 零B. 0.5 C. 1.5 D. 二A20. 温度为T 时, 体积恒定为V 的容器中有A 与 B 二组分的混合理想气体, 分压力分别为PA与 PB. 若往容器中注入n ( mol ) 理想气体C, 则 A 与 B 的分压 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页A. 均不变B. PA增大 , PB减小C. PA减小 , PB增大D. 均增大21. 1 mol 的 300
7、K 理想气体通过一次卡诺循环后, 吸热3 kJ. 通过此过程后, 气体的熵A. A. 不变B. 减少了C. 增加了D. 增加比10 J/K 多22. 气相分解反应: A B + C 为吸热反应 . 达到平衡后 ,欲使A 的解离度增大, 最有效C. A. 升温B. 降温C. 升温 ,降压D. 降温 , 加压23. 反应A + 2 B P, 以 A 的浓度变化和B 的浓度变化表示的反应速率分别为vA和vB, 则B . A. vA= 2 vBB. vB= 2 vAC. vA= vBD. vA= 3vB三.(14 分) 1. 1 mol 双原子分子理想气体在0 、 101.3 kPa 下恒温可逆膨胀到
8、0.224 m3,试计算此过程 Q, W, U, H, S 及 G。U = H = 0 V= 18.314 273.2/(101.310) = 22.410m Q = W = 1 8.314 273.2 ln (0.224/22.410) = 5.23 kJ S = Q/T = 5.2310/273.2 = 19.15 J/K G = H - T S = - 273.219.15 = - 5.2310J S(环) = - Q(可)/T = - 5230/273.2 = - 19.15 J/K 2.500 时光气 (COCl2)发生离解反应COCl2(g)CO(g)Cl2(g). 在此温度下于抽
9、空容器内充入压力为252.1 kPa 的光气，当反应达到平衡时，容器的压力为267.5 kPa, 设气体为理想气体 ,计算 : (1) 500 时光气的解离度 ; (2) 500 时解离反应的平衡常数K. (3) 光气合成反应在500 时的 rGm. (1) 500 时光气不分解压力: p 94.6 (500273.2)/(17273.2) 252.1 kPa p总 (1 ) p精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 13 页 p( 总) / p 1 267.5 / 252.1 1 0.061 (2) K p(CO)p(Cl)
10、/ p( COCl)p / (1)p / p(0.061/ 0.939)252.1 / 100 9.99 10 (3)GG( 分) RT ln K 8.314 773.2 ln (9.9910) = 29.6 kJ/mol 3. 在 101.3kPa 下, Sb 和 Cd 可形成稳定化合物Sb2Cd3, Sb(A) 和 Cd(B)组成的二元系统熔点-组成图如下 . (1) 指明图中各区域、点O 及 P 的相态及自由度数; (2) 画出图上a 点所示系统的步冷曲线形状, 并说明从 abcde 各点的相态变化; (3) 计算 500下 ,10kg 含 20Cd 的 Sb-Cd 混合物析出固体物的质
11、量及降温至300时此混合物各相的质量。 (1): 熔液 , f=2;: Sb(s)+l,f=1; : SbCd(s)+l,f=1; : SbCd(s)+Sb(s),f=1; : SbCd(s)+l,f=1;: Cd(s)+l,f=1 : SbCd(s)+Cd(s),f=1; O: Sb(s)+SbCd(s)+l,f=0 P: Cd(s)+SbCd(s)+l,f=0. (2) a: 熔液 , b时开始析出SbCd(s), c时 SbCd(s)+l 共存 , 至 d 时 SbCd(s) 及 Cd(s) 同时析出 , 并有饱和液体三相共存, 到 e 点时 , 熔液己消失为 SbCd(s) 及 Cd(
12、s) 共存 . O 200 V III IV I II VI a d b c e (A) (B) mB%20 50 80 0 100 Sb2Cd3400 VII 101.3 kPa t /600 P 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页 (3) m(20-0) = m(33-20), m= 0.65m= 0.65 (10-m) m= 3.94 kg m(20-0) = m(60-20) m= 2m= 2 (10-m), m= 6.7 kg 4. 20 , 101.3 kPa 下, 水的表面张力为72.810-3 N.
13、m-1, 有一球形水滴的蒸气压为通常水面 (平液面 )蒸气压的1.02 倍, 计算水滴的半径及水滴表面上受到的压力(水的密度按1 g.cm-3计 ). 2M 272.8 101810 r = = = 54.3 nm RTln(p/p) 1108.314 293ln1.02 p = pp = p(2/r) = 101.32 72.8 10/(54.310) 10 = 2.7810 kPa 5.反应A B 是一级反应 , 在 25下反应进行1 小时后 , A 反应掉75 .计算 : (1) 计算 A 的半衰期 ; (2) 2 小时后A 反应掉百分之几; (3) 若温度升高10，反应速率可提高一倍，
14、此反应的活化能为多少？(1) k = (1/t)ln(A。/A) = (1/1)lnA0/(1-75%)A0 = 1.386 h t = 0.693/k = 0.693/1.386 = 0.5 h (2)ln(A0/A)=kt=1.38622.772 A0/A=15.99 A=A0/15.99=0.0625A0 x%=(A)0-A)/A0=(-0.0625)100 93.8 (3) lnk(35) / k(25)= Ea( T-T)/( RTT) = Ea 10/(8.314298308) Ea=52.9kJ.mol-16. 1 mol单原子分子理想气体, 初态为 25 , 202.6 kPa
15、: (1) 向真空膨胀至体积为原来的2 倍; (2) 可逆绝热膨胀到 - 86 . 分别计算这两种过程的 W, Q, U, H, S及G(已知初态时该气体的摩尔熵 Sm = 163.8 J.K-1.mol-1). (1) W = Q = U = H = 0 S = nR ln ( V/V) = 1 8.314 ln (2V/V) = 5.76 J.KI 101.3 kPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页G = H - TS = 0 - 2985.76 = - 1717J = - 1.72 kJ (2) Q =
16、0 U = nCv( T- T) = (3/2)8.314 (187-298) = - 1384 J = - 1.38 kJ W = U = - 1.38 kJ H = nCp( T-T) = (5/2)8.314 (187-298) = - 2307 J = - 2.31 kJ S = 0 G = H - ( TS- TS) = H - ST = - 2307 - 163.8(187 - 298) = 15875 J = 15.9 kJ 7. 反应 CO(g) H2O(g) H2(g) CO2(g) 在 800 时 K = 1,计算 : (1) 该反应在 800 时的 Gm; (2) 800
17、 时由 1 mol CO(g)和 5 mol H2O(g) 开始反应 , 达到平衡后 CO(g) 的转化率 . (1) G= - RT lnK = 0 (2) 设 CO 转化率为 CO(g) HO(g) H(g) CO(g) 开始 1 5 0 0 平衡 1- 5- (/6)( /6)(p/p) K = = = 1 (1- )/6(5-)/6(p/p) (1-)(5- ) 6 5 5 / 6 0.833 8. 20 时一个直径为 1 cm的肥皂泡在空气中要保持不破裂, 其泡内气体压力应为多大 ? 已知 20 时纯水的表面张力为 72.75 10-3 N/m. 由于肥皂溶入而使水的表面张力下降 8
18、0 . 大气压力按 101.325 kPa计. R = 0.5 10 m = (1-0.8)o = 0.2o = 0.272.75 = 14.55 mN/m 泡内压力 p pp p 4 /R 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页 101.325 4 14.55 10/(0.5 10) 10 101.337 kPa 9. 101.3 kPa 下,苯与甲苯组成的理想液态混合物在85 时沸腾 . 计算此混合物的组成和与之平衡的气相组成.已知85 下 ,纯苯和纯甲苯的蒸气压分别为116.9 kPa 和 46.0 kPa. A
19、 - 苯, B - 甲苯p = px+ px= px+ p( 1-x) = p+ (p-p)xx=( p-p)/(p-p) = (101.3-46.0)/(116.9-46.0) = 0.78 x= 1-x= 1-0.78 = 0.22 p= px= 116.90.78 = 91.18 kPa p= p-p= 101.3-91.18 = 10.12 kPa y= p/p = 91.18/101.3 = 0.90 y= 1-y= 1-0.90 = 0.10 10. 25 时 ,电池Zn(s) ZnSO4(m=0.01mol/kg, = 0.38) PbSO4(s) Pb(s) 的电动势为0.54
20、77 V,已知25 时E(Zn2+/Zn) 0.736 V. (1) 写出电池的电极反应和电池反应; (2) 计算25时 , E(SO42-/PbSO4/Pb) ? (3) 将反应PbSO4(s) Pb2+( a1)SO42-( a2)设计成电池 . (1)(-) Zn(s) Zna(Zn) + 2e (+) PbSO(s) + 2e Pb(s) + SOa(SO) 电池Zn(s) + PbSO(s) = ZnSO(m=0.01mol/kg, = 0.38) + Pb(s) (2) E = E- (RT/zF)lna(Zn)a(SO) = E- (RT/2F)ln(m)0.5477 = E(S
21、O/PbSO/Pb) - (-0.763) - (8.314 298/296485)ln(0.01 0.38)E(SO/PbSO/Pb) = - 0.359 V (3) (-) Pb(s) = Pb( a) + 2e (+) PbSO(s) + 2e = Pb(s) + SO( a) 电池PbSO(s) = Pb( a) + SO( a) 故可设计电池: Pb(s)Pb( a) SO(a)PbSO(s)Pb(s) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页11. 溶液反应AB CD.已知该反应对A 及 B 均为一级 ,且反
22、应开始时只有 A 与B, 浓度均为0.475 mol.dm-3. 30 时A 的半衰期为4.80 min-1, 反应活化能为90 kJ.mol-1. (1)若该反应为基元反应,写出反应的速率方程(微分式和积分式); (2)计算30 时反应的速率常数; (3)若此反应在50 下进行 ,计算A 的半衰期 ; (4)计算反应的指前因子. (1) -dA/dt = kAB = kA1/A - 1/A= kt (2) k = 1/(tA) = 1/(4.80 0.475) = 0.438 dm.mol.min(3)l n( k/ k) = Ea(-)/(R) = 901020/(8.314303323)
23、 = 2.212 k/ k= 9.14 k= 9.140.438 = 4.00 dm.mol.mint= 1/(4.000.475) = 0.526 min (4)ln A = ln k+ Ea/RT = ln0.438 + 90 10/(8.314303) = 34.900 A = 1.4410dm.mol.min12. 20 时水的表面张力为72.8 mN.m-1蒸气压为2.34 kPa. 某水滴的蒸气压为2.40 kPa,估算此水滴的半径及水滴表面的附加压力. 2 M 272.8101810r = = = 42.510m RTln( p/p) 108.314293ln(2.40/2.34
24、) p = 2 /r = 272.810/(42.510) = 3.4310Pa = 3.4310kPa 13. 1 mol 理想气体 ,由 0 、 101.3 kPa 恒温不可逆膨胀到50.6 kPa,系统做功418.4 J,计算该过程的Q、U、H、 S 及G, 并判断过程的方向。理想气体恒温变化: U 0 H 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页Q W 4.18.4 J S nR ln (/) 5.77 J/K G H TS 273.25.77 1575 J S(环) Q(系)/T 418.2/373.2
25、1.53 J/K S(总) S S(环 ) 5.77 1.53 4.238 J/K S(总) 0, 可以自动进行. 14. 50 时, 由 NaHCO3(s), Na2CO3(s), CuSO45H2O(s) 和 CuSO4 3H2O(s) 组成的系统达到平衡时存在如下两种化学平衡: 2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) CuSO45H2O(s) = CuSO43H2O(s) + 2H2O(g) 测得平衡时系统总压为 6.713 kPa,气相中 CO2含量为 9.8 , 计算 50 时两种化学平衡的标准平衡常数. p= 6.713 kPa p( C
26、O) = y( CO)p= 9.8 6.713 kPa = 0.658 kPa p(HO) = 6.713 - 0.658 = 6.055 kPa K,= p(HO)/p = (6.055/101.3)= 3.573 10 K,= p(HO)/pp( CO)/p = 6.0550.658 / 101.3= 3.88 1015. 已知100 时纯液体A 和 B 的饱和蒸气压分别为40.53 kPa 和 121.59 kPa. 在一抽空容器中放入8 mol A 和 12 mol B 形成理想混合物, 在 100 条件下 ,气液两相达到平衡 ,测得液相组成xA 0.5,试计算平衡时 : (1) 系统
27、的总压 ; (2) 气相组成yB; (3) 液相和气相各为多少摩尔. (1) p = p+ p= px+ p( 1-x) = 40.530.5 + 121.590.5 = 81.06 kPa (2) y= px/ p = 40.53 0.5/81.06 = 0.250 y= 1 - y= 1 - 0.250 = 0.750 (3) n = n+ n= 8 + 12 = 20 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页nx+ ny= nn0.5 + ( n - n)0.25 = 8 n= 12 mol n= n - n=
28、20 - 12 = 8 mol 16. 电池Ag(s) AgCl(s) KCl(0.1mol.kg-1) Hg2Cl2(s) Hg(l): (1) 写出电极反应及电池反应; (2) 计算25 时该电池的电动势; (3) 计算25 时所写电池反应的rHm, rSm及 rGm,设各物质的活度系数均为1. 已知标准电极电势如下: E(Cl-/AgCl/Ag) = 0.2223 V - 5.8110(t-25 ) V/ , E(Cl-/Hg2Cl2/Hg) = 0.2807 V - 2.40 10(t-25 ) V/, t 为摄氏温度 . (1) 阳极Ag(s) + Cl(0.1mol.kg) AgC
29、l(s)+e 阴极HgCl(s) + e Hg(l) + Cl(0.1mol.kg) 电池反应Ag(s) + HgCl(s) = AgCl(s) + Hg(l) (2) E = E= E(右) - E(左) = 0.2807 - 0.2223 = 0.0584 V (3) G = - zFE = - 1 0.05849648510= - 5.635 kJ.mol(E/T)= E(右)/T- E(左)/T= - 2.40 10- (-5.8110) = 3.4110V/K S = zF(E/T)= 1964853.4110= 32.9 J.K.molH = G + TS = - 5.635 +
30、29832.910= 4.169 kJ.mol17. 20, 101.3 kPa下, 将直径为 0.1 mm 的玻璃毛细管插入水中. 计算 : (1) 毛细管内液面上升的高度; (2) 要使管内外的液面相平, 需对管内液面施加多大压力. 已知 20 时水的表面张力为 72.8 10-3N.m-1, 密度为 1.00 g.cm-3, 水可完全润湿玻璃 . (1) h = 2 cos /(rg) = 272.8 101/(0.5 0.1 101 109.81) = 0.297 m (2) p = p + p = p + 2 /r = 101.3 + 272.8 10/(0.50.1 10) 10
31、= 104.2 kPa 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页18. 乙烯热解反应: C2H4(g) C2H2(g)H2(g), 800 时 , C2H4的半衰期为10 h. 1263 时反应速率常数为0.0916 s-1. 此反应活化能为何? 1000 时欲使C2H4分解90 需多长时间? k= 0.6932/(10 6060) = 1.93 10sRTTk8.31410731536 0.0916 Ea = ln = ln T-Tk1536-1073 1.9310= 25110J.mol= 251 kJ.molEa(T-T) 25110(1273-1073) ln k= ln k+ = ln(1.93 10)+ RTT8.3141073 1273 = - 6.435 k= 1.6010st = (1/k)ln1/(1- ) = 1/(1.60 10)ln1/(1-0.9) = 1439 s 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页