物理化学试题和答案.doc

物理化学模拟题 一、选择题（30分，每题2分）1. 热力学第三定律可以表示为( )(A).在0K时，任何晶体的熵等于零(B).在0K时，任何完整晶体的熵等于零(C).在0时，任何晶体的熵等于零(D).在0时，任何完整晶体的熵等于零2. 理想气体从状态p1,V1,T 等温膨胀到p2,V2,T，此过程的A 与G 的关系为( )(A). A G (B). A G （C）. A =G (D).无法确定3一定量的理想气体，从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态，终态体积分别为V1、V2。( )(A). V1 V2 (D). 无法确定4方程 适用于以下哪个过程( )(A).NH4Cl(s)= NH3(g)+ HCl(g) (B).NH4Cl(s)溶于水形成溶液(C).H2O (s)= H2O (l) (D).H2和O2化合为水5. 两液体的饱和蒸汽压分别为p*A，p*B ，它们混合形成理想溶液，液相组成为x，气相组成为y，若 p*A p*B ，则：( )(A) yA xA (B) yA yB (C) xA yA (D) yB yA6. 在通常情况下，对于二组分物系能平衡共存的最多相为：( )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 47. 25时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能fGm为237.19kJmol1，则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为：( )(A) 245.76kJmol1 (B) 229.34kJmol1(C) 245.04kJmol1 (D) 228.60kJmol18. 已知反应 3O2(g) = 2O3(g) 在25时 =-280Jmol-1，则对该反应有利的条件是：( )(A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压9. 298K 0.01molkg-1的CaCl2水溶液中，CaCl2的离子平均活度系数为( )（A）0.847 （B）0.791 （C）0.889 （D）0.66610. 某反应表观速率常数k与基元步骤速率常数间的关系为，则表观活化能与各基元步骤活化能的关系为( )（A）E=E2+(E1E4) （B）E=E2+(E1+E4)（C）E=E2+E1E4 （D）E=E2()11. 由MgCO3(s)、BaCO3(s)、BaO(s)、MgO(s)及CO2(g)构成的一个平衡系统，其独立组分数和自由度分别为( )(A) 5，3 (B) 4，2 (C) 3，1 (D) 3，012. 同一温度和压力下，一定量某物质的熵值存在( )(A). (B). (C). (D). 13.某反应物的速率常数为0.099min-1,反应物初始浓度为0.2moldm-3,则反应的半衰期为( )(A). 7 min (B). 1.01 min (C). 4.04 min (D).50.5 min14.在、这两相中均含有A、B两种物质，当达到相平衡时下列化学势关系中正确的是( )(A). (B). (C). (D). 15.已知电极反应(1) ，E1 =0.34V (2) ，E2=0.167V则的标准电极电势E3为( )(A).0.507V (B). 0.513V (C). 0.173V (D). 0.267V二、填空题（10分，每题2分）1、25时,0.5molA与0.5molB形成理想液态混合物,则混合过程的S=_。2、有相同活度的Fe2+,Ca2+,Zn2+,Cu2+的电解质溶液，已知E（Fe2+/Fe） =-0.440V，E（Ca2+/Ca） =-2.861V，E（Zn2+/Zn） =-0.763V，E（Cu2+/Cu） =0.340V,则溶液中它们的析出先后顺序为_。3、水平放置的毛细管中间放有一段液体，液体完全润湿，在右端对液体加热，则液体会向_移动（左，右，不）4、在393K时，水的表面张力0.0727 Nm-1 ，一根毛细管插入其中，管内液面上升了2.97cm，。设水的密度1.0103 kgm-3 。设接触角为0o，已知g=9.81ms-1。毛细管半径为_m。5、一定量的理想气体经历某过程变化到终态,若变化过程中,PV不变,则状态函数_不变。三、 计算题1、（12分）5mol单原子理想气体，从始态300K，50kPa先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却至体积85dm3的末态，求整个过程的Q、W、U、H、S、G。（已知300K、50kPa 下该气体的摩尔熵为100JK-1mol-1）2、（13分）已知298.15K以下数据：物质SO3(g)SO2(g)O2(g)/kJmol-1-395.2-296.10/JK-1mol-1256.2248.5205.03（1） 、求298.15K ，下反应 SO2(g) +O2(g) = SO3(g)的；（2）、设，不随温度变化，反应物按反应计量系数比进料，在什么温度下，SO2的平衡转化率可以达到80%？3、（12分）在298K时，已知AgBr的溶度积Ksp(AgBr)=4.8810-13，Eq(AgBr|Ag)=0.0715V，Eq(Br2|Br-)=1.065V。(1) 将AgBr(s) 的生成反应: Ag(s)+1/2Br2(l)=AgBr(s)，设计成原电池。(2) 求出上电池的标准电动势和AgBr(s)标准生成吉布斯函数。(3) 若上电池电动势的温度系数(E/T)p=110-4VK-1，计算该电池反应的DrHmq，DrSmq，Qr，m。(4) 计算银电极的标准电极电势 Eq(Ag+|Ag)。4、（6分）在300K时若某物质A的分解反应为一级反应，初速率为1.0010-5moldm-3s-1，1小时后的速率为3.2610-6 moldm-3s-1，求300K时(1) 反应的速率常数和反应的半衰期t1/2 。(2) 分解率达80%时，所需的时间?5、 （5分）证明：6、（12分）下图为一二组分凝聚系统相图，(1)在图中标明各相区；(2)画出由状态点W和I冷却的步冷曲线；(3)将物系点W的熔体100g进行冷却，可得到何种纯固体，最多得到多少克纯固体。物理化学本1参考答案一、 选择题 BCCCA DDCDA DBABB二、 填空题 1、5.76 JK-1 2、Cu- Fe- Zn- Ca 3、左水 4、 5、熵或S三、1、解：n=5mol单原子理想气体Cv,m=1.5R ,Cp,m =2.5R (1.5分) (1.5分)整个过程51.58.314 (204.46-300)J=5.958 K J（1.5分）=9.930 KJ（1.5分）因所以52.58.314lnJK-1= -68JK-1(1.5分)=-19.891 kJ（1.5分）=（1分）S3=S1+S=（5100-68）=432 JK-1（1分）=-68.32 kJ（1分）2、解：. （ 2分 ）（ 2分 ）（ 2分 ）（ 2分 ） . SO2(g) 1/2O2(g) SO3(g)t=0时 mol 1 0.5 0t=时 mol 1- 0.5-1/2 n总1.5-1/2 （ 1分 ） （ 2分 ）（ 2分 ）3、解：(1) 将生成反应 Ag(s) + (1/2)Br2(l) AgBr(s) 设计成电池： 正极： (1/2) Br2(l) +e- Br- 负极： Ag(s) + Br- AgBr(s) + e- 电池：Ag(s) | AgBr | Br- | Br2(l) （2分）Eq= Eq Br2(l)/Br-Eq AgBr(s)/Ag=1.065V-0.0715V=0.9935V（1分）DrGmq= -zFEq= (-1965000.9935) Jmol-1= -95872 Jmol-1（1.5分）(2) DrSmq=zF(E/T) p =196500Cmol-1110-4VK-1=9.65 JK-1mol-1 （1.5分）Qr=TDrSmq= 298K9.65 JK-1mol-1=2876Jmol-1（1分）DrHmq=DrGmq+TDrSmq=DrGmq+Qr = -(95872+2876)Jmol-1= -92996 Jmol-1（1分） (3) AgBr的沉淀反应 ： Br- + Ag+ AgBr(s)， K =Ksp-1正极： Ag+ e- Ag(s)负极： Ag(s) +Br- AgBr(s) +e-（2分）Eq= RT lnKsp-1/ F = Eq (Ag+|Ag)-Eq (AgBr|Ag)所以 Eq (Ag+|Ag)=Eq (AgBr|Ag) -RT lnKsp/ F = 0.0715V-8.315298ln(4.8810-13)/96500V= 0.7994V（2分）4、解：(1) uA=kcA= kcA0exp(-kt)= uA,0exp(-kt) uA/uA,0=exp(-kt)代入数值 3.2610-6 /1.0010-5=exp(-3600sk) 得k=3.1110-4