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物理化学期末试卷 B物理化学期末试卷( B) 2011年09月16日一：选择题 1、下列叙述中，哪一种是错误的？（ D ） （A）热不能自动从低温物体传向高温物体。 （B）不可能从单一热源吸热作功而无其它变化。 （C）在孤立体系中，一切可能发生的宏观过程均向着熵增大的方向进行。 （D）绝热过程中Q=0，所以S=0。 21mol水银蒸气在正常沸点630K时压缩成液体。知其蒸发热为54566Jmol1，设水银蒸气为理想气体，则此过程的U、H为（ B ）。 （A）U=H=54566J （B）U=49328J，H=54566J （C）由于恒温，故U=0，H=0 （D）U=59804J，H=54566J 3300J的热量从310K的大热源传向300K的另一大热源时，过程中整个体系的熵变为（ B ）。 （A）1.968JK1 （B）0.032 JK1 （C）1.968JK1 （D）0.032JK1 4101325Pa、373.15K下水蒸发为水蒸气，此过程中体系哪一种热力学函数变化为零？（ D ） （A）U （B）H （C）S （D）G 5pV常数（Cp,m/CV,m）适用的条件是（ C ）。 （A）绝热过程 （B）理想气体绝热过程 （C）理想气体绝热可逆过程 （D）绝热可逆过程 6将克拉贝龙方程用于H2O的液固两相平衡，因为Vm(H2O,l)Vm(H2O,s) ，所以随着压力的增大，H2O(l)的凝固点将（ B ）。 （A）上升 （B）下降 （C）不变 （D）无法确定 7在定温、定压，W=0下，对于任一化学反应判断反应方向时可用（ B ）。 （A）rGm0 （B）rG （C）rHm0 （D）rSm0 8在温度117237区间得出甲醇脱氧反应的平衡常数与温度关系为lnK0 = 10593.8/T +6.470。该反应在此温度区间的rHm0为（ B ）kJmol1。 （A）88.082 （B）88.082 （C）38.247 （D）38.247 9在通常情况下，对于二组分体系能平衡共存的最多相数为（ B ）。 （A）3 （B）4 （C）5 （D）6 10当乙酸与甲醇混合反应达平衡后，体系的独立组分数K和自由度数f分别为（ A ）。 （A）K=2，f=3 （B）K=3，f=3 （C）K=2，f=2 （D）K=3，f=4 11：某基元反应A+2B?3D分别用反应组分A，B，D的浓度变化表示的反应速度常数kA , kB , kD的浓度关系为（ C ）。 （A）：kA =kB = kD （B）：kA =2kB = 3kD （C）：kA =(1/2)kB =(1/3)kD （D）：(1/2)kA =kB =(2/3) kD 12：考古学家在澳大利亚一个山洞中发现一些灰烬，用放射化学分析表明碳中放射性同位素14C的含量为碳的百分之9.86?10-14mol。已知14C的自然分布量为碳的百分之1.10?10-13mol，半衰期为5700年，这些灰烬的年龄约为（ B ）。 （A）：700年 （B）：900年 （C）：1100年 （D）：1500年 13：催化剂的中毒是指催化剂（ D ）。 （A）：对生物体有毒 （B）：活性减小 （C）：选择性消失 （D）：活性或选择性减小或消失 14：液体表面张力的方向是（ C ）。 （A）：与液体垂直指向液体的内部 （B）：指向液面的边界 （C）：在与液面相切的方向上 （D）：指向四面八方 15：光化反应的初级反应A+h = 产物，其反应速率应当（ A ） （A）：与反应物A浓度无关 （B）：与反应物A浓度有关 （C）：与反应物A浓度和h都有关 （D）：与反应物A浓度和h都无关 16：在晴朗的白昼，天空成蔚蓝色的原因是（ B ） （A）：蓝光波长短，透射作用显著 （B）：蓝光波长短，散射作用显著 （C）：红光波长长，透射作用显著 （D）：红光波长长，散射作用显著 17：在一定温度下，在4个装有相同体积的As2S3正溶胶的试管中，分别加入c和V相同下列不同的电解质溶液，能使As2S3溶胶最快发生聚沉的是（ C ）。 （A）：NaCl （B）：NaNO3 （C）：Na3Fe(CN)6 （D）：Na2CO3 18：已知某反应的活化能为80kJmol-1，当反应温度由373K到473K时，其反应速度常数约为原来的（ A ）倍。 （A）：1 （B）：2 （C）：3 （D）：4 19：iO2溶胶的胶团结构可表示为 （iO2）mnSO32-2(n-x)H+2x-2xH+， 其中被称为胶粒的是（ B） （A）：（iO2）m （B）：（iO2）mnSO32-2(n-x)H+2x- （C）：（iO2）mnSO32- （D）：（iO2）mnSO32-2(n-x)H+ 20：已知298K时电极反应Ba2+ + 2e- Ba(s) 所对应电极的标准电极电势y（Ba2+/ Ba）=-2.90V，此电极反应过程的rGmy=( B )kJmol-1。 （A）：-559.61 (B): 559.61 (C):279.81 (D): -279.8 二：填空（共20分） 1理想气体的Cp, m与CV, m之差为 R 。 2293.15K时，水和苯的表面张力分别是s水=72.8mNm-1，s苯=28.9mNm-1,水苯的表面张力是35.0mNm-1，则苯_能_(能 , 不能)在清洁的表面上铺展。当过程进行到一定时间后，水和苯的表面张力是s水? =60.4mNm-1和s苯? =28.8mNm-1,这时,该过程_不能_(能，不能)继续进行。 31mol理想气体从始态V1膨胀到终态2V1，求下列各过程中的熵变 (1) 定温可逆膨胀S1= 5.763J/K 。 (2) 定温自由膨胀S2= 5.763J/ 。 (3) 绝热可逆膨胀S4= 0 。 4一定量的理想气体由同一始态压缩至同一终态压力p，定温压缩过程的终态体积为V，可逆绝热压缩过程的终态体积为V，则V 大于 V。 5在某温度下，己知Na2HPO412H2O(s)= Na2HPO47H2O(s)+ 5H2O(g) ，p(H2O)=2.55kPa，当空气中的水蒸气压力p2.55kPa时，反应向 右 方向进行。 6某反应的速度常数k=4.62 ?10-2min-1，则反应的半衰期为_15min_。 7FeCl3和H2O能形成FeCl36H2O(s)，2FeCl37H2O(s)，2FeCl35H2O(s)，FeCl32H2O(s) 四种水合物，则该体系的独立组分数K为 2 。 8若反应 A + 2B Y 是基元反应，则其反应速度方程可以写成 =_KACACB2_。 9在温度T时将NH4HS(s) 置于抽空的容器中，当反应NH4HS(s)=NH3(g)+H2S(g)达到平衡时，测得总压力为p，则反应的标准平衡常数K0= P2/4P0 2 。 10某反应AB YZ，加催化剂后正反应速率常数 和不加催化剂时正反应速率常数 比值 ，则逆反应速率常数比值 _104_。 111mol纯理想气体在298K、50 kPa下，其化学势和其标准化学势之差值为 -1750J/mol 。 12定压下，完全不互溶双液系的f = 1 。 13临界状态下，液体的表面张力 小于（大于，等于或小于）零。 14用Pt电极电解某电解质（XA）的水溶液，产物为H2和O2，若迁移数tX+ = tA-，通电一定时间后，阳极区和阴极区的电解质浓度_不会_（会?不会）有所差别。 15在298K时水溶液中，m（?La3+）=69.6?10-4 Sm2mol-1，m（Cl-）=76.34?10-4 Sm2mol-1。在298K无限稀释的水溶液中，m（La Cl3）=_437.82?10-4Sm2mol-1_；m（?La Cl3）=_145.94?10-4 Sm2mol-1_。 16布朗运动的实质是_分子热运动_。 三：判断题 1dU = nCV, mdT这个公式对一定量的理想气体的任何pVT过程均适用。 ( ) 2理想气体反抗外压作绝热膨胀时，内能总是增大。（ X ） 3热反应只能沿着吉氏函数减小的方向自发进行，而光化学反应往往能使一些吉氏函数增大的反应自发进行。 （ ） 425时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25时H2O(g) 的标准摩尔生成焓。 ( X ) 5将克-克方程的微分式即dlnp/dT = vapHm/RT2用于纯物质的气液两相平衡，因为vapHm0，所以随着温度的升高，液体的饱和蒸气压总是升高的。 ( ) 6：若反应A+BY+Z的速率方程为 则该反应是二级反应，且肯定不是双分子反应。 （ ） 7：可逆反应 ,在一定温度下达平衡时，正逆反应速率常数相等。 （ X ） 8：液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。 （ ） 9：溶胶是均相系统，在热力学上是稳定的。 （ X ） 10：AlCl3水溶液的质量摩尔浓度若为m，则其离子强度I等于6m。（ ） 四：简答题：（共10分） 1一个体系经绝热可逆过程由始态A变至终态B，是否可以经绝热不可逆过程由B态返回至A态？为什么？ 熵增原理 2：试阐明物理吸附和化学吸附有何区别？ 略 五：计算题：（共40分） 11mol 理想气体N2，压力为1.01106Pa，25时反抗定外压1.01105 Pa定温膨胀，终态压力为1.01105 Pa，求体系和环境熵变，并判断该过程能否自发进行。 解：S体系=nRlnP1/P2=18.314ln(1.01106)/ (1.01105) =19.14(J.K-1) Q=W=P(V2-V1)=(RT/P2-RT/P1)=2230.94(J.K-1) S环境= -Q/T= -2230.94/298.15= -7.48(J.K-1) S孤立= S环境+S体系=19.14 -7.48=11.66(J.K-1) 通过计算该过程可以自发进行。 2环己烷在其正常沸点80.75下的摩尔汽化焓H汽化= 30.08 kJmol1。 （1）估算沸点为100时环己烷的蒸气压。 （2）当压力降到15000Pa时，环己烷在什么温度下沸腾？ 解：由公式 LnP2/P1= 可得 （1） P1=1.01105Pa T1=273.15+80.75=353.9K P2=? T2=273.15+100=373.15K 解得：P2=1.71105 Pa （2） P1=1.01105 Pa T1=273.15+80.75=353.9K P2=15000 Pa T2=？ 解得：T2= 298.18K 3：在300K时某物质A的分解反应为一级反应，初速率v0=moldm-3s-1，1h后的速率v1=3.26?10-6moldm-3s-1，求300K时 （1）：反应速度常数k和半衰期t1/2 （2）：求初始浓度cA,0和2h后A的浓度cA 。 解：(1) 据v=kCA CA,0/cA=v0/ v1=1.00?10-5/3.26?10-6 由 Ln(CA,0/cA)= kt 可得：k=1.12h-1=3.11?10-4s-1 t1/2 = 0.619 h=2228.4s (2) v0=kCA,0 得：CA,0 =1.00?10-5/ 3.11?10-4=0.032 moldm-3 由Ln(CA,0/cA)= kt 计算得：Ln(0.032/cA)= 1.122 cA = 0.0034 =3.4?10-3moldm-3 4：将氯苯用水蒸气蒸馏提纯，在100k