大学物理化学试题及答案.pdf

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1、大学物理化学试题及答案一.填空题(每题2 分,共 14 分)1.20 下,含25.6 O2、4.4 CO2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 dm10 kJ,此过程的 S=-38.3 J.K.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)2HI(g)

2、,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 kgNa2SO4水溶液,平均活度系数为该溶液的平均活度a或 1.59.6.已知25 时下列物质的无限稀释摩尔电导率/(S.cm.mol):氯化铵 149.8、氢氧化钠248.11、氯化钠 26.5,则氢氧化氨的=271.4S.cm.mol.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。二.选择题(从下列选项中选择一个正确答案,共14 分,每题2 分)1.下列过程中,U=0 的是C.A.气体节流膨胀过程B.封闭系统的任何可逆过程C.封闭系统的任何循环过程D.在密闭的刚性容器中

3、进行的化学反应2.理想气体反应的平衡常数可用Ky 和 K,温度和压力对Ky 和 K的影响为D.A.温度和压力对Ky,K均有影响B.温度和压力对Ky,KC.温度对Ky,K,压力对 Ky 无影响而对KD.温度对Ky,K,压力对Ky 有影响而对K3.A.A.亨利定律B.沸点升高定律C.凝固点下降定律D.渗透压定律.4.用等体积、等摩尔浓度的LiCl,NaCl,CaCl2和 AlCl3电解质溶液使As2S3溶胶聚沉,加入AlCl3溶液聚沉得最快,此溶胶的电性为B.A.正B.负C.中性D 不确定5.用 96485 C 电量最多可从CuSO4 溶液中电解出CuB(Cu 的摩尔质量为63.54 g/mol)

4、.A.16 B.32 C.64 D.128.6.某反应的速率常数k=3.0 mol.dm.min,此反应为C级反应.A.2 B.1.5 C.0.5 D.零7.固体糖可以溶解在水中,这说明固体糖的化学势B.A.等B.高C.低D.无法判断.三.(14 分)1 mol 双原子分子理想气体在0、101.3 kPa 下恒温可逆膨胀到0.224 m,试计算此过程Q,W,U,H,S,S(环)及 G。解: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.

5、15 J/K G=H-T S=-273.2 19.15=-5.2310J S(环)=-Q(可)/T=-5230/273.2=-19.15 J/K四.(14 分)500 时光气(COCl2)发生离解反应COCl2(g)CO(g)Cl2(g).在此温度下于抽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 rG解:(1)500 时光气不分解压力:p 94.6(500273.2)/(17273.2)252.1 kPa p总 (1

6、)p p(总)/p 1 267.5/252.1 1 0.061 (2)K p(CO)p(Cl)/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(9.99 10)=29.6 kJ/mol.五.(12 分)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

7、 含 20Cd 的 Sb-Cd 混合物析出固体物的质量及降温至300时此混合物各相的质量。解:(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(s)共存

8、.(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六.(12 分)25,101.3 kPa 下,电池Ag(s)AgCl(s)HCl(a0.1)Hg2Cl2(s)Hg(l)Pt(s)E(Cl,AgCl/Ag)=0.2223 V,E(Cl,HgCl/Hg)=0.268 V.(1)写出电极反应和电池反应;(2)求电池电动势;(3)25 时,(E/T)p=0.33810V/K,求电池反应的 rG,rH和rS.解:(1)阴极 HgCl(s)+2e 2Hg(l)+2ClO 200 V

9、III IV I II VI ad b c e(A)(B)mB%20 50 80 0 100 Sb2Cd3400 VII 101.3 kPa t/600 P 文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W

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16、g(s)+2Cl 2AgCl(s)+2e 电池反应 HgCl(s)+2Ag(s)=2Hg(l)+2AgCl(s)(2)E=E=E(Cl,HgCl/Hg)-E(Cl,AgCl/Ag)=0.268-0.2223=0.0457 V (3)S=zF(E/T)=2 964850.338 10=65.2 J/(K.mol)G=-zFE=-2 0.0457 96485=-8819 J/mol H=G+TS=-8819+29865.2=1.06110J/mol七.(8 分)20,101.3 kPa 下,水的表面张力为72.810-3 N.m,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

17、滴的半径及水滴表面上受到的压力(水的密度按1 g.cm).解:2M 272.8 101810 r=54.3 nm RTln(p/p)1 108.314 293ln1.02 p=pp=p(2/r)=101.32 72.8 10/(54.310)10=2.7810 kPa 八.(12 分)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,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

18、=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/(8.314298 308)Ea=52.9kJ.mol-1文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U9文档编码:CO8X1W1E9A7 HR7J10B6S5G10 ZV8R1R7X1U

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