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1、北京化工大学2005年一、选择题(20分)1. 当理想气体反抗一恒外压作绝热膨胀时，则： A. =0； B. U=0； C. H0； D. U0 C. D 3. A、B两组分可以形成固溶体，若在组分A中加入B，可以使固溶体的熔点提高，当固-液两相达平衡时，则组分B在此固溶体中的含量必( ) 组分B在液相中的含量。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不能确定4. 某固体氧化物的分解反应是吸热反应，当温度升高时，固体氧化物的分解压力将： A.增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定5. 分子的平动、转动和振动的能级间隔可以表示为、和，第一激发态与基态能量的差的大小顺序为： A. B.、
2、 C. D. 6. 某化学反应在一定条件下的平衡转化率为66%，当加入合适的催化剂后，反应速率提高10倍，则其平衡转化率将： A. 大于66% B. 小于66% C. 不变 D. 不能确定7. 下列分散系统中丁达尔效应最强的是： A. 空气 B. 蔗糖水溶液 C. 高分子溶液 D. 硅胶溶液8. 醌-氢醌电极电势与溶液中氢离子的活度有关，称为氢离子指示电极。实验中测量溶液pH值时该电极在一定范围内电极电势较稳定，稳定范围的pH值应是：A.大于8.5 B. 小于8.5 C. 等于8.5 D. 没有限定9. 有二级反应，在一定温度下反应物消耗1/2需时间10min，若再消耗1/2还需时间为： A.
3、10min B. 20min C. 30min D. 40min10. 下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为： 电解质KNO3MgSO4Al(NO3)3聚沉值/moldm-3500.810.095 该胶粒的带电情况为： A. 带负电 B. 带正电 C. 不带电 D. 无法确定二、填空题(20分)1. 1mol理想气体从p1=0.5Mpa节流膨胀到p2=0.1Mpa时的熵变为S=_。2. 60时，某液体A的饱和蒸气压是液体B饱和蒸气压的2倍。A、B两液体形成理想液态混合物，当气液平衡时，若液相中A的摩尔分数为0.5，则气相中B的摩尔分数为_。3. 对ABC组成的三组分系统中，最多相数为_；最大自由
4、度数为_；它们分别是_变量。4. 己知某气体反应300，低压下的=3.810-3，当该反应在300，高压下进行时=_，(己知该反应的=0.773)。5. 微观粒子的某一能级所包括的量子态数称为该能级的_。6. 某一级反应每分钟反应物转化掉6%，则该反应的速率常数k=_。7. 在临界状态下，由于气液界面_，所以液体的表面张力_。8. 强电解质MgCl2水溶液，其离子平均活度与电解质活度之间的关系为_。9. 请在下列图中画出A点各界面张力(s-g,s-l,g-l)的方向和接触角。 (画在答题纸指定位置上)10. 在酸性介质中蔗糖水解反应为： 蔗糖 葡萄糖 果糖 由于蔗糖及其水解产物具有_性质，随着
5、水解反应进行，体系的_逐渐由_变到_。实验中采用_(仪器)进行测量。三、(20分)25条件下，密闭恒容的容器中有1mol葡萄糖C6H12O6(s)在O2(g)中完全燃烧，生成同温下的CO2(g)和H2O(l)。过程放热2808 kJmol-1。若产生的气体可视为理想气体，已知298.15K下该反应的标准摩尔熵变=182.4 JK-1mol-1。己知下列物质的标准熵：CO2(g)H2O(l)O2(g)/ JK-1mol-1213.7469.91205.141. 计算298K时C6H12O6(s)的标准熵。2. 计算298K时C6H12O6(s)的标准摩尔燃烧焓。3. 计算298K时利用上述反应所
6、形能得到的最大功Wmax。四、(10分)某气体遵从状态方程pVm=RT+bp，且恒容热容CV不随温度变化。1. 证明：=p；2. 导出此气体的绝热可逆过程方程。五、(26分)有晶形转变过程：-H2S(s,红)-H2S(s,黑)己知上述过程=41845.44(T/K) Jmol-1。1. 试求某温度下晶形转变过程的，；2. 计算-H2S(s,红)-H2S(s,黑)的恒压热容差；3. 试求p=100 kPa时晶形转变达平衡时的温度；4. 在298K，下H2S(s)稳定态是型还是型？5. 计算在525时，两相处于平衡时系统的压力。己知：(,红)=8.1 gcm-3，(,黑)=7.7 gcm-3，且不
7、随压力变化。六、(12分)己知I2的下列有关数据：三相点O临界点C正常熔点a正常沸点bt/113512114184p/Pa12116001009131. 画出I2的示意相图，在图上标明O，C，a，b点的位置和各区域的相态；(画在答题纸的指定位置上)2. 结合示意图完成下表；(填在答题纸的指定表中)组分数C相数P自由度数F区域OC线O点 七、(22分)有电池(A)，(B)(A) Pt,H2()H2SO4(b=7molkg-1)Hg2SO4(s),Hg(l),Pt(B) Pt,H2()H2SO4(b=7molkg-1)PbSO4(s),Pb2O4(s) 在298.15K时测得上述电池电动势分别为E
8、A=0.5655V，EB=1.7501V。已知：(A)和(B) 电池的标准电动势分别为=0.6152V，=1.6849V。1. 写出电池(A)和(B)的电极反应与电池反应；2. 计算298.15K时H2SO4水溶液(b=7molkg-1) 中水的活度。八、(12分) 某对行反应机理如下： 在某温度下，己知k1=8.010-3min-1，k2=2.010-3min-1，今由纯A开始反应，试问：A,B达到相同浓度时的反应时间？九、(8分) 有N个粒子的某定域子系统，仅有三个非简并能级(,)，己知相邻能级间隔值等于100 K时的kT值。若粒子在能级上的分布服从玻尔兹曼分布。当温度为100K时：1.
9、粒子在各能级上与基态能级分布之比，。2. 若能量基准定在基态能级，100 K时粒子的配分函数？3. 100 K时系统的摩尔热力学能？北京化工大学2005参考答案一、选择题(20分)1. D2. B3. A4. A5. B6. C7. D8. B9. B10. A二、填空题(20分)1. 13.38 JK-1 (T未变)2. yB=3. P5，4，T,p,xA,xB4. =4.91610-35. 简并度(或统计权重)6. 0.06188min-17. 消失，为08. =29.10.旋光，旋光系数，右旋，左旋，旋光仪。三、(20分)燃烧反应：C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2
10、O(l)1. =6213.74+669.916205.14(葡萄糖)=182.4(葡萄糖)=288.66 JK-1mol-12. =2808 kJmol-1=+RT=2808 kJmol-13. =T=2808103298.15182.4=2862 kJmol-1恒T、V下，Wmax=2862 kJ四、(10分)1. dU=TdSpdV=p 又dA=SdTpdV = 代入中得：=p 证毕2. p (Vmb)=RT绝热可逆过程有：dU=pdV=dVm dU=CV,mdT dT+dVm=0ln+ln=常数T(Vm-b)(r-1)= 常数 又由Vm-b= 代入得T=常数 和即此气体的方程五、(26分
11、)晶形转变：-H2S(s,红)-H2S(s,黑) =41845.44(T/K) Jmol-1。1. =T，当=0时及不随T变，才会有此式。(天大书136页，=IRT)故 =4184 Jmol-1 =5.44 JK-1mol-12. =03. =T=0 T=769.1K4. 在298K、下，=41845.44298.15=2562 Jmol-10是型稳定。5. 在525时，T=789.15K =41845.44789.15=157.936 Jmol-1 =4.19810-6 m3mol-1 =4.41610-6 m3mol-1=1+2+3=(p)157.936+ (p)=0p=724.5106
12、Pa p724 MPa六、(12分)1. I2的示意相图组分数C相数P自由度数F区域112OC线121O点1302.七、(22分)(此题北大书上有)1. 电池(A) ： 阳极反应： H2=2H+2e-阴极反应： Hg2SO4+2e-=SO42-+2Hg电池反应： H2+ Hg2SO4=2H+SO42-+2Hg电池 (B) ： 阳极反应： H2=2H+2e-阴极反应： 1/2Pb2O4+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O电池反应： H2+1/2Pb2O4+ H2SO4= PbSO4+2H2O2. 对电池(A) E=ln 0.5655=0.6152ln 对电池(B) E=ln 1.7501=1.6849ln 得：ln=0.4282=0.6517八、(12分) 对行反应 = 4t=0 CA,0t CA CA,0CA t= CA,e CA,0CA,e(CA,0CA,e)/ CA,e = 4 CA,e =0.2CA,0A,B达到相同浓度时：CA =0.5CA,0 (k1+k2) t=ln=lnt=98.08min九、(8分) 1. =e 1=0.3679= e 2=0.13532. q0=1+ e 1+ e 2=1.50313. =n00+n1+n2=0+RT+2RT=0.4248RT=0.42488.314100=353.18 Jmol-18