物理化学试卷三及解答.doc

卷三及试卷三一、单项选择题（每小题1分，共20分）1.公式U=Q+W只适用于：（ B ）(A)单纯状态变化 (B)封闭系统的任何变化 (C)相变化 (D)化学变化2.300时，5 mol的理想气体由1绝热可逆膨胀到10，则过程的S为：（ c ）(A)11.51R (B)2.303R (C)0 (D)-2.303R3.下列哪个过程H=0：（ D ）(A)可逆绝热过程 (B)恒容绝热过程 (C)绝热过程 (D)恒压绝热且非体积功为零的过程4.恒温过程中：（ D ）(A)U=0 (B)H=0 (C)Q=TS (D)5.工作在100和25的两个热源间的卡诺热机其效率是：（ C ）(A)20 (B)25 (C)75 (D)1006.二级反应2AB的半衰期（C ）(A)与A的初始浓度无关 (B)与A的初始浓度成正比(C)与A的初始浓度成反比 (D)与A的初始浓度平方成反比7.碳酸钙加热分解达平衡时，自由度数F为：（ B ）(A)2 (B)1 (C)0 (D)38.-20，101.325kPa下，1mol过冷水结冰，放热为H，则过程的熵变S：（A ）(A)S (B)S= (C)不确定 (D)0 9.若要使CO2在水中的溶解度为最大，应选择的条件是：（ D ）(A)高温高压 (B)高温低压 (C)低温低压 (D)低温高压 10.在描述恒沸混合物时，下列哪一点是不正确的? （ B ）(A)与化合物一样具有确定的组成 (B)不具有确定的组成(C)平衡的气相和液相组成相同 (D)沸点随外压的改变而改变11.H2(g)和O2(g)的反应计量式写法如下两种形式：H2(g)+O2(g)= H2O(g) （1）2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) （2）其标准平衡常数分别是和，则：（ C ）(A) (B) (C) (D) 12.在一定温度范围内，某化学反应的不随温度变化，则此反应的在该范围内：（ C）(A)增大 (B)减小 (C)不变 (D)无法测定13.质量作用定律适用于所有：（ D ）(A)对峙反应 (B)平行反应 (C)连串反应 (D)基元反应14.由范特霍夫方程可知当温度升高时，则标准平衡常数：（ D ）(A)减少 (B)不变 (C)增大 (D)无法判断15.下列函数中，哪一个是强度性质：（ A ）(A) (B)S (C)G (D)H16.反应速率常数随温度变化的阿伦尼乌斯(Arrhenius)经验式适用于：（ D）(A)非基元反应 (B)所有化学反应(C)平行反应 (D)基元反应和大部分非基元反应17.甘汞电极属于：（ B ）(A)第一类电极 (B)第二类电极 (C)离子选择电极 (D)氧化还原电极18.胶体系统丁铎尔效应的实质是由于光的：（ C ）(A)折射 (B)透过 (C)散射 (D)反射19.多孔硅胶有强烈的吸水性能，吸水后其表面吉布斯函数将：（ B ） (A)升高 (B)降低 (C)不变 (D)无法比较20.下列哪一个不属于电动现象？（ A ）(A)电导 (B)电泳 (C)电渗 (D)沉降电势二、判断题（认为正确者划“” ，错误者划“”，每小题1分，共10分）1.G0的过程是自发过程。( )2.理想气体向真空膨胀pdV=0。( )3.系统经历一个不可逆循环过程，其S=0。( )4.当温度一定时，反应的平衡常数一定，即反应物的转化率也一定。( )5.理想液态混合物中任一组分B的化学势可表示为：。( )6.化学反应的速率常数与温度，浓度有关。( )7.不可逆过程一定是自发的，自发过程一定是不可逆的。( )8.液体的表面张力即为该液体的单位面积的吉布斯函数。( )9.氢电极的标准电极电势（酸性溶液中）在任何温度都等于零。( )10.对于级数相同的平行反应，其产物浓度之比等于其速率常数之比，与初始浓度及时间都无关。( )三、简答题（每小题5分，共15分）1.什么是自发过程？实际过程是否一定是自发过程？2.简单说明进行一产品生产的工艺设计时，从热力学和相平衡角度必须事先进行哪些有关化学反应的计算（或估算）。 3.0.010dm3、0.02moldm-3的AgNO3溶液，缓慢地滴加到0.060dm3、0.004moldm-3 的KBr溶液中，可制得AgBr溶胶，写出其胶团结构的表示式，并指出该溶胶的电泳方向。四、计算题（共55分）1.25时，将2 mol双原子理想气体从101.3kPa恒温可逆压缩至607.8kPa，试求此过程中的W、U、H、S、G。2.以M代表某金属，MCl2代表其氯化物（强电解质），设电池为：，已知298K时电池电动势E=1.202V，其电动势的温度系数，=-0.9636V，=0.2221V。设z =2写出电池的电极反应及电池反应；计算25时电池反应的、；若该电池反应不在电池中进行，则25、恒压下反应热Qp，m为多少？根据已知的电动势数据计算25、b =1的水溶液的。3.60时甲醇的饱和蒸气压是84.4kPa，乙醇的饱和蒸气压是47.0kPa，二者可形成理想液态混合物。若混合物的组成为二者的质量分数各50%，求60时此混合物的平衡蒸气组成，以摩尔分数表示。4.已知气相反应2A(g)2B(g)+D(g)的t1/2与反应物初始压力成反比，且数据如下， T/KpA，0/kPat1/2/s90039.21520100048.0212试计算：(1)kA(900K)和kA(1000K)(2)该反应的活化能(2)1000K时，将A放入抽真空的容器中，pA,0=53.3 kPa，计算达p总=64.0kPa需用多少秒。5.反应2NaHCO3(s)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)，在温度为30和100时的平衡总压分别为0.827kPa和97.47kPa。设反应焓rHm与温度无关。试求：(1)该反应的摩尔反应焓rHmq(2)平衡总压等于外压101.325kPa时，NaHCO3(s)的分解温度。6.H2O-CaCl2系统存在三个含水盐CaCl22H2O、CaCl24H2O、CaCl26H2O，其相图如下，解决下列问题：(1)标出各相区和三相线对应的相态。(2)画出图中a、b、c三点的冷却曲线。(3)对CaCl2水溶液，如何控制得到纯的CaCl24H2O固体盐？常温下能得到的是何种纯固体盐？(4)已知CaCl22H2O的分解温度为82，分解得到含CaCl2质量分数为0.46的水溶液和纯CaCl2固体。当含CaCl2质量分数为0.485的1kg水溶液冷却时，如何能得到最多的纯CaCl2固体?具体数量多少？EDC试卷三参考答案一、单选题（20分，每小题1分）12345678910BCDDCCBADB11121314151617181920CCDDADBCBA二、判断题（10分，每小题1分）12345678910 三、简答题（15分，每题5分）1.系统不需要外界对其作非体积功就可能发生的过程叫自发过程，或者系统在理论上或实际上能向外界做非体积功的过程叫自发过程。实际过程不一定是自发过程，如电解水就是不具有自发性的过程。2.首先要判断反应能否进行，用G判断；计算反应焓，判断是吸热还是放热反应？（需要供热还是冷却？）；计算平衡常数K，如果原料和产品需要提纯，则还需要相平衡知识，包括相平衡数据的测定，设计提纯路线等。3.答：该系统KBr过量，起稳定剂作用，其胶团结构如下。(AgBr)m nBr -( n - x )K+ x- xK+胶核胶粒滑动面胶团 胶粒带负电，电泳时往正极移动。四、计算题（55分）1. (10分) 解：U0 H0 Wr=nRTln(P2/P1)=28.315(273.15+25)ln6=8883.96J S=nRln(P1/P2)=-28.315ln6=-29.79JK-1 G=H-TS=-TS=-(273.15+25)(-29.79)=8881.89J 2.（10分）解：(1)阳极反应 阴极反应 电池反应 (2)=-ZFE=(-296485.3091.202)J/mol=-231.95kJ/mol=zF=16.40=0.2221V+0.9636V=1.1857V (3) (4) 则 3.(5分) 解：质量分数与摩尔分数的关系为求得甲醇的摩尔分数为 根据Raoult定律 4.(10分）解： t1/2与反应物初始压力成反比，则反应为二级反应。 (1)=1.67810-5kPa-1s-1 =1.67810-5kPa-1s-18.315Jmol-1900K =0.126dm3mol-1s-1 kPa-1s-1=9.82710-5kPa-1s-1 =9.82710-5kPa-1s-18.315Jmol-1K-11000K = 0.817dm3mol-1s-1 (2)ln(k2/k1)=Ea=Jmol-1 =139.89kJmol-1 (3) 2A(g) 2B(g) + D(g) t=0 PA，0 0 0 t=t PA PA,0-PA (PA,0 -PA)P总= PA+(PA,0-PA)+(PA,0-PA) =PA,0 PA PA=3PA,0 P总 =(353.3-264.0)kPa =31.9kPa 由式：t= = =128 s 5.(10分）解：(1)平衡时H2O和CO2的分压p=p总/2，=p(H2O) p(CO2)/()2=( p总/2)2所以 T1=303.15K时，= 0.827/(2100)2 =1.71105 T2=373.15K时，= 97.47/(2100)2 =0.2375 rHm=RT1T2ln(/)/(T2T1)=8.31303.15373.15ln(0.2375/1.71105)/(373.15-303.15)=128.2kJmol-1 (2)在分解温度T时=101.325kPa/(2100kPa)2=0.2567代入化学反应等压方程积分式： ln(/)-(rHm/R)(1/T31/T1) ln(0.2567/1.71105) =-(128.2103/8.315)(1/T31/303.15K) 得 T3=373.8K 6. (1