陕西师范大学-物理化学-模拟题3.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date陕西师范大学-物理化学-模拟题3陕西师范大学-物理化学-模拟题3考研专业课高分资料陕西师范大学物理化学模拟题考研专业课研发中心北京总部售后电话18901172128目录物理化学模拟试题及答案(一)3物理化学模拟试题及答案(二)7第五模块 模拟试题物理化学模拟试题及答案(一)姓名： 准考证号： 学院： 专业：所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、 填空题（

2、30分）1. 写出实际气体压缩因子定义Z = ，当实际气体的Z1时，说明该气体比理想气体 。2. 已知乙醇的正常沸点为78，若要计算25乙醇的饱和蒸气压（假定乙醇蒸发焓不随温度变化），请写出乙醇饱和蒸汽压的计算公式 。3. 某一化学反应A(g) + B(g) C(g)，在500K恒容条件下放热10kJ，若反应在500K恒压条件下完成，反应热Qp = 。4. 水蒸气通过灼热的C（石墨）发生下列反应：H2O(g) + C(石墨) CO(g) + H2(g)，此平衡系统的组分数C = ；相数P = ；自由度F = 。这说明生成的CO(g)、H2(g)在气相中组成与 有关。5. 将蔗糖溶于纯水中形成稀

3、溶液，与纯水比较，其沸点温度将 ；凝固点温度将 。6. 液滴的半径越小，饱和蒸气压越 ；毛细管中凹液面的曲率半径越小，凹液面的饱和蒸气压越 。7. 某液体在玻璃表面的润湿角= 45，其表面张力l-g与s-g和s-l之间的关系是 ，且s-g与s-l之间关系是 。8. 兰格缪尔（Langmuir）吸附等温式仅适用于 吸附，公式形式为，式中代表 ，在p图上示意画出Langmuir吸附等温线 。9. 加入少量表面活性剂，使水溶液的表面张力随浓度的变化率 ，并且表面活性剂在溶液表面产生 吸附。10. 丁达尔效应产生的原因是 。11. KI溶液与过量的AgNO3溶液混合，形成AgI溶胶，其胶团结构为 。K

4、Cl、K2C2O4、K3Fe(CN)6三种电解质中，对该溶胶聚沉能力最大的是 。二、 （26分）1. 在323.15K、101.325kPa条件下，1mol过饱和水蒸气变为液态水（水蒸气按理想气体处理）。（1） 计算过程的Q、W、U、H、S、G。（2） S、A、G三个判据中，何者能用于判断上述过程是否自动进行？已知：Cp,m(H2O,l ) = 73.5 JK-1mol-1；Cp,m(H2O,g ) = 33.6 JK-1mol-1 及100、101.325kPa下水的蒸发焓vapH m(H2O) = 40.64 kJmol-1。2. 试由热力学基本方程和Maxwell关系式证明：理想气体恒温

5、压缩过程，系统焓值不变（H = 0），而实际气体经历同样过程，系统焓值会发生变化（H0）。已知实际气体状态方程为pV = nRT (1 + a T p )。 其中a为常数。3. 绝热可逆膨胀与节流膨胀两种方法都可以获得低温，试分析二者的差别。三、 （20分）1. 298K时，水中加入非挥发性溶质形成真实溶液，溶液的饱和蒸气压为2.2 kPa，此温度下纯水的饱和蒸气压为3.67 kPa，计算溶液中水的活度及水在溶液中的化学势和纯水化学势之差。2. 设液体A和B可形成理想液态混合物，在T温度下，于气缸中将组成yA为0.3的A和B混合蒸气相缓慢压缩，问至少压缩到多大压力开始有液滴产生？若使气相全部液

6、化，需要加压多少？已知T温度下。3. 一定压力下，Sn(s)与Ag(s)二组分凝聚系统中，有不稳定化合物Ag2Sn(s)形成，还有Sn(s)溶于Ag(s)的固态溶液形成，Sn(s)与Ag2Sn(s)的低共熔温度为M, 低共熔组成为WL（质量百分数）.(1) 画出该二元凝聚系统相图的示意图（不稳定化合物可用C（s）表示）。(2) 当熔液的组成为WL/3时可用结晶法获得Sn(s)。为获得尽可能多的结晶产物Sn(s)，应如何控制结晶温度？结晶产品Sn(s)与剩余熔液的质量比大约为多少？四、 （15分）1. 在体积为1dm3的抽空容器中充入0.03458mol N2O4(g)，发生如下分解反应：N2O

7、4(g) 2NO2(g)，在323.15K条件下，分解反应的平衡总压为130.0kPa,(1) 计算N2O4(g)的解离度及分解反应的标准平衡常数K。(2) 计算373.15K条件下，反应的标准平衡常数K。已知： NO2(g)和N2O4(g)的(298K)分别为33.2 kJmol-1、9.16 kJmol-1，并假设反应的 rCp,m = 0 。2. 在298.15K、101.325kPa下，将Ag(s)放入体积比为10：1的H2和H2S混合气中，问Ag(s)是否可能被腐蚀生成Ag2S(s)？请通过计算来说明。已知：H2S(g)和Ag2S(s)的(298.15K)分别为32.93 kJmol

8、-1、40.25 kJmol-1。五、 （15分）1. 由实验测得25 Mg(OH)2饱和水溶液的电导率= 7.310-3 Sm-1，试计算Mg(OH)2的溶解度。已知：所用溶剂水的电导率= 1.610-4 Sm-1 ， 2. 已知电池：PbPbSO4(s)H2SO4( b =0.01mol/kg)H2(g,p)Pt25时的电动势E = 0.1705V，EPb SO4(s)Pb(s) = 0.3537V（1） 写出电极反应和电池反应。（2） 计算此H2SO4水溶液的、。（3） 计算电池反应的rGm。六、 （9分）1. 已知CO在25的振动特征温度V为3120K，试计算CO分子在振动第一激发态能

9、级分布数n1与基态能级分布数n0之比，并对计算结果表示的物理意义加以解释。2. 写出1mol氩气(Ar)在300K、100kPa状态下的统计熵表达式（以配分函数表示，不要求计算）。七、 （20分）1. 已知反应AB，在一定温度范围内，（1） 求此温度范围内反应的活化能。（2） 当反应时间为30秒时，反应物A消耗掉50%，问反应温度为多少？（3） 若在某一反应温度条件下，上述反应可视为可逆反应A B，正、逆反应均为一级反应，k1=102min-1，标准平衡常数K= 4，反应开始只有A，CA 0 = 0.01 moldm-3，计算反应时间为30分钟时，产物B的浓度CB 。2. 已知反应A + B

10、P的反应机理如下：A + B M P其中M为活泼中间产物，求以产物P表示的速率方程。八、 （15分）1. 在物化实验中，用到的1/10水银温度计（a）、电子贝克曼温度计(b)、水银电接点温度计(c)，他们各自的用途是什么？2. 在反应焓的测定实验中，为什么要测量量热计的热容K?若不测K值会给实验结果带来什么误差？3. 乙酸乙酯皂化实验中，用什么物理方法来确定反应物浓度随时间的变化关系？简述选用这种方法的依据是什么？物理化学模拟试题及答案(二)姓名： 准考证号： 学院： 专业：所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！ 一、选择题(10分)1. 气体被液化的条件是： A. T=TC ， pT

11、C ， ppC；C. TTC ， p()2； B. ()1()2； C. ()1=()2； D.无法比较。7. 下列问题中哪个不能通过电导实验测定得到解决：A. 求难溶盐的Ksp； B. 求离子的平均活度系数； C. 求弱电解质的电离度； D. 测定电解质溶液的浓度。8. 对于AgI的水溶胶，当以KI为稳定剂时胶团结构式为：(AgI)m.nI.(n-x)K+x-.xK+，其中称为胶粒的是：A. (AgI)m； B. (AgI)m. nI； C. (AgI)m. nI.(n-x)K+x-； D. (AgI)m.nI.(n-x)K+x-.xK+。9. 根据统计热力学原理，298.15K时下列化合物

12、中标准摩尔熵最大的是：A. He； B. Ar； C. N2； D.CO。二、填空题(15分)1. 有1molH2O(l)，在373K、100kPa下，向真空蒸发为同温、同压的水蒸汽，则此过程：H_零；S(系统)_零；S(环境)_零；G_零。(填大于、小于或等于)2. 1mol理想气体从p1、V1、T1分别经绝热可逆压缩到p2、V2、T2；绝热不可逆压缩到p2、V2、T2；若p2=p2，则T2最高不能超过_温度，最低不能低于_温度。3. 298K，100kPa温合苯和甲苯形成理想液态混合物，此混合过程：Vmix_零；Hmix_零；Smix_零；Gmix_零。(填大于、小于或等于)4. 温度T时

13、，某反应物每分钟转化了的百分数为一常数：410-2。则该反应转化50%时需时_分钟。5. 按电池正确表示，将下列电极构成可逆电池：(1) Cu2+(b1=1mol.kg-1)|Cu(s)(2) Cu2+(b2=1102mol.kg-1)|Cu(s)电池为：_。(1) Cl(b1=1mol.kg-1),AgCl(s)|Ag(s)(2) Cl(b2=1102mol.kg-1),AgCl(s)|Ag(s)电池为：_。6. 已知473K时O2(g)在某催化剂表面上的吸附行为遵从Langmuir方程： 则该温度下O2(g)在该催化剂表面上的饱和吸附量为：=_cm3.kg-1。三、 (12分)1. 己知纯

14、物质的恒压摩尔热容与恒容摩尔热容有如下关系： 某气体服从状态方程pVm=RT(1+bp)，式中b为常数。试证 该气体的=bp2 =R(1+bp)2 2. 己知在压力p下，低温时某纯物质完美晶体的摩尔热容是温度的函数： 式中为常数；在温度0KT之间系统无相变化且摩尔热容服从上述方程。试导出温度为T时该物质的标准摩尔熵值=。四、(15)已知反应：SO2(g)+ O2(g)=SO3(g) 在不同温度下的标准平衡常数K为：T/K8109001000K31.36.551.86设标准摩尔反应焓与温度的关系服从线性方程rHm=A+BT。试求：1、常数A、B值； 2、810K时该反应的rSm 五、(18分)2

15、98K时，下列电池的电动势E1=0.372V，Cu|Cu(Ac)2(b1=0.1 mol.kg-1) | AgAc(s)|Ag己知：1. 298K时，EAg+| Ag=0.800V，ECu2+|Cu=0.337V 2. 上述电池在308K时电动势E2=0.374V，且电动势的温度系数在298308K温度范围内可视为常数； 3. Cu(Ac)2溶液离子的平均活度系数1 写出电极反应与电池反应； 计算298K时该电池反应的rHm，rSm，rGm； 计算298K时AgAc的溶度积。六、(20分)注：该题答在指定题号的答题纸上某反应aA产物，已知该化学反应反应物转化50%的时间与反应物的初始浓度成反比

16、，实验测得298K时不同时间反应物的浓度如下:t/min510152025CA/mol.dm-30.0850.0730.0650.0580.0521. 用作图法求出298K时该反应的速率常数k298；2. 若该反应表观活化能Ea=52.7kJ.mol-1，求当反应物的初始浓度CA,0=0.1mol.dm-3时，反应物转化50%需时3.86min，应控制温度为多少？七、(10分) 注：该题答在指定题号的答题纸上若A、B两组分可形成液液完全不互溶的气液平衡系统。已知纯A、B的正常沸点分别为70、90，当系统总组成为XB=0.40时，在101.325kPa压力下系统的共沸点t=40，此时，系统内气相

17、组成yB=0.40。1. 根据已知条件绘出AB二组分系统的沸点组成相图(示意图)。2. 根据所绘制的示意图估算组分B在此温度范围的蒸发焓vapHm。模拟试题二参考答案一、 选择题(10分) 1. D 2. B3. B (A因DA不对，C因BC不对，D因AB不对)4. B (C=4-1-1=2,F=2-3+2=1)5. D ( )6. A ( )7. B8. C9. D (Sm0由小到大：He ArN2零；S(系统)零；S(环境)零；Gmix零。4. 17min (t= , )5. Cu |Cu2+(b2=1102mol.kg-1) | Cu2+(b1=1mol.kg-1)|Cu Ag | Ag

18、Cl(s) , Cl(b1=1mol.kg-1) | Cl(b2=1102mol.kg-1),AgCl(s)|Ag6. =4.54 ( =55.52/12.23)三、(12分)1. 状态方程pVm=RT(1+bp)试证 该气体的=bp2证明： dU=TdS-pdV 两边恒温下除dV，并引麦克斯韦关系得：=Tp = Tp 由状态方程得： = = 式代入式得：=bp2 证毕试证=R(1+bp)2己知关系： 式代入式得： 又由状态方程得： = 式代入式得：=R(1+bp)2 证毕2. = = =四、(15分) 1. =dT= I+ 式中有3个未知数I、A、B，题给3个温度下的K，可联立解出：ln31

19、.3=I+ln810 ln6.55= I+ln900 ln1.86= I+ln1000 得：A=3800R B=11.04R 2. 在810K时，由rHm=A+BT求得： rHm=105.94kJ.mol-1 rGm=RTlnK=23.166 kJ.mol-1rSm=(rHmrGm)/T=(105.9423.166)103/810=102.1J.K-1.mol-1五、(18分)电极反应：阳极 CuCu2+2e 阴极 2AgCl+2e2Ag+2Ac 电池反应 Cu+2AgClCu2+2Ag+2Ac 298K时，E1=0.372V rGm=ZFE1=2964850.372=71.785kJ.mol

20、-1308K时，E2=0.374V=210-3 V.K-1298K时，rSm=ZF=296485210-3=385.94 J.K-1.mol-1rHm=rGmTrSm=71.785+298385.9410-3=43.225 kJ.mol-1 为计算298K时AgAc的Ksp，须要求出ECl| AgCl| AgE=E 1 =bE = E=0.372+=0.3011VE= ECl| AgCl| AgECu2+|Cu=0.3011VECl| AgCl| Ag=0.30110.337=0.638V设计电池：Ag|Ag+ | | Cl| AgAc(s)|Ag其反应为：AgAc(s)Ag+ + Cl其电动

21、势E= ECl| AgCl| Ag EAg+| Ag=0.638-0.800=0.162VlnKsp=6.309Ksp=1.8103六、(20分) 1. t1/2与A的初浓度成反比，为二级反应。kt= = kt以时t作图(缺指定题号的答题纸)，斜率为298K下k (298)=0.368dm3. mol-1.min-1t/min510152025CA/mol.dm-30.0850.0730.0650.0580.0521/ CA11.813.715.417.219.22. 在T2下， k2=2.591 dm3. mol-1.min-1引阿仑尼乌斯方程：ln= 将T1=298 k1=0.368 Ea=52700 k2=2.591代入解得T2=445.4K七、(14分) 1.2.纯B， 在90 (=363.2K) p1*=101.325kPa在40 (=313.2K) p2*=0.4101.325kPa引克-克方程： ln=代入解得：vHm=17332 J.mol-1-