05应用化学物化试题A.doc

西北农林科技大学本科课程考试试卷20042005学年第二学期 物理化学 课程A卷专业年级： 应化03级 命题教师： 杨亚提 审题教师： 考生姓名： 学 号： 考试成绩： 一、选择题（每题1.5分,共30分）1. 对一化学反应，若知其Cp,m =vBCp,m,B0，则( )A. H随温度升高而减少 B.H随温度升高而增大C. H不随温度改变而改变 D.H随温度的变化没有规律2. 下列公式中不正确的是（ ）A. B. C. D.3. 对实际气体的节流膨胀过程，有( )A. H = 0 B. S = 0 C. G = 0 D. U = 04. 在下列与化学势有关的等式中，正确的是（ ）A. B. C. D. 5. 298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为kA和kB，且知kAkB，则当A和B压力相同时，在该溶剂中所溶解的量是( )A. A的量大于B的量 B. A的量小于B的量C. A的量等于B的量 C. A的量与B的量无法比较6. NH4HS(s) 和任意量的 NH3(g) 及 H2S(g) 达平衡时有( )A. K = 2， = 2，f = 2； B. K = 1， = 2，f = 1；C. K = 2， = 3，f = 2； D. K = 3， = 2，f = 3；7. 下列纯物质两相平衡有关的描述，不正确的是( )A.沸点将随压力增加而升高 B. 熔点将随压力增加而升高C.蒸气压将随温度升高而加大 D. 升华温度将随压力增大而升高8. 在一定的温度下，一定量的 PCl5(g) 在一密闭容器中达到分解平衡。若往容器中充入氮气，使系统的压力增加一倍（体积不变），则 PCl5的离解度将为( )A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不定9. 有一放热反应：2A（g）+B（g）= C（g）+D（g），下列条件中哪一种可使反应向正向移动？（ ）A、升高温度，降低压力 B、降低温度，降低压力C、升高温度，升高压力 D、降低温度，升高压力10. 自然界中，有的树木可高达100m，能提供营养和水分到树冠的主要动力为（ ）。A.因外界大气压引起树干内导管的空吸作用B.树干中微导管的毛细作用C.树内体液含盐浓度高，其渗透压大D.水分与营养自雨水直接落到树冠上11. 与气相系统压力有关的配分函数是( )A.平动配分函数Qt B.振动配分函数QVC.转动配分函数Qr D.电子配分函数Qe12. 下面描述的平行反应的特点，哪一点是不正确的? ( )A.kA和kB比值不随温度而改变B.反应的总速率等于两个平行的反应速率之和C.反应产物B和C的量之比等于两个平行反应的速率比D.反应物消耗的速率主要决定于反应速率大的一个反应13. 定压下，从右图得出的下列结论中，正确的是（ ）A.组分A、B对拉乌尔定律有正偏差，f*(C) = 0 C B.组分A、B对拉乌尔定律有负偏差，f*(C) = 0 T/KC.组分A、B对拉乌尔定律有正偏差，f*(C) = 1D.组分A、B对拉乌尔定律有负偏差，f*(C) = 114. 下面对于催化剂的特征的描述，哪一点是不正确的? ( )A.催化剂只能缩短反应达到平衡的时间而不能改变平衡状态B.催化剂在反应前后其化学性质和物理性质皆不变C.催化剂不能改变平衡常数D.催化剂不能实现热力学上不可能进行的反应15. 丁达尔现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果? ( )A.散射 B.反射 C.透射 D.折射16. 理想气体是（ ）。A.独立的不可别粒子体系 B.相依的粒子体系C.独立的可别粒子体系 D.定域的可别粒子体系17. 二元合金处于低共熔温度时物系的自由度为 （ ）A. 1 B. 3 C. 2 D. 018. 1.0mol.kg1的K4Fe(CN)6溶液的离子强度为 （ ）A. 15 mol.kg1 B. 10 mol.kg1 C. 7 mol.kg1 D. 4 mol.kg119. 在某一级反应中，随时检测物质A的含量，1小时后，发现A已作用了75%，试问2小时后A还剩余多少没有作用？ （ ）A.6.25% B. 12.5% C. 25% D. 不能确定20. 在、两相中均有A和B两种物质，达相平衡时，则有A.A() =B() B.A() =B() C.A() =A() D.无确定关系二、填空题(1个空格1分，共20分)1.理想气体真空膨胀时DU =_。2.理想液体混合物的混合焓 DmixHm=_。3.二元金属相图一般用_法测定，水盐系统（如水硫酸铵系统）相图使用_法测定。4.一定温度T、p下气体在固体表面的物理吸附过程的H_0，G_0，S_ 0。（填入,0，0或=0)，若计算得某电池电动势为负值时，则表示此反应向 _ 移动。8.一定量的高分子加入溶胶中可使溶胶絮凝，其絮凝机理是_。9.氯仿-丙酮双液系具有最高恒沸点，在标准压力下，恒沸混合物含21.5%丙酮，78.5%氯仿，现将含 18.15%氯仿的丙酮溶液进行分馏，馏出物为_，剩余物为_。10.不论是电解池或是原电池，极化的结果都是使阳极电势_，阴极电势_。11.液体在固体表面的润湿程度用_衡量，当_时，称为不润湿。12.当达到Donnan平衡时，体系中的任一电解质（如NaCl），其组成离子在膜内的浓度积与膜外的浓度积的关系为_。三、是非题（下述各小题中的说法，你认为正确的在括号中填“”，错误的填“”；每小题1分，共10分）( )1.绝热过程都是定熵过程。( )2.100、101325Pa下水向真空变成同温同压下的水蒸气，因为是自发过程，所以其G0。( )3.反应级数不可能为负值。( )4.某溶质在某液体表面的表面过剩量即可以是正值，也可以是负值。( )5.夏天将室内电冰箱的门打开，接通电源，并紧闭门窗（设门窗均不传热），这可降低室内温度。( )6.玻兹曼分布可以代表平衡分布。( )7.弯曲液面产生的附加压力的方向总是指向曲面中心。( )8.溶胶和高分子溶液属于牛顿型液体。( )9.离子独立运动定律，即可应用于无限稀释强电解质溶液，又可应用于无限稀释弱电解质溶液。( )10.乳状液的形成类型取决于媒剂的多少。三. 计算题（共40分）1.1mol 理想气体从300K ,100kPa下等压加热到600K，求此过程的Q、 W、U、H、S、A、G 。已知此理想气体300K时的Smq=150.0J.K1.mol1，Cp,m= 30.00J.K1.mol1。（12分）2. 反应 2NaHCO3(s) = NaCO3(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rHmq与温度无关。试求：(1)该反应的反应焓rHm。(2)NaHCO3(s)的分解温度（平衡总压等于外压101.325kPa时的温度）。（6分）3. 某金属M的氯化物MCl2是一强电解质，设下列电池：M(s) | MCl2(1mol.kg-1) | AgCl(s),Ag(s)的电动势与温度的关系为 E/V = 1.200 + 4.00105(t/) + 9.00107(t/)2 25时的(M2+/M)=0.9636V， (AgCl/Ag,Cl) = 0.2223V ，（Ag+/Ag）= 0.8V。F = 96500C.mol1。(1) 写出电极反应与电池反应。(2) 计算25 时上述电池反应的E，rGm，rSm，rHm及可逆热效应QR。 （3）求AgCl（s）的溶度积Ksp（设活度系数均为1）。 （12分）4.已知反应 NO2(g) = NO(g) + (1/2)O2(g),以NO2的消耗速率表示的反应速率常数与温度的关系为ln(k/dm3.mol1.s1)12884/T + 20.2664(1) 试求反应的级数，活化能Ea及指前因子A。(2) 若在400 时将压力为26664Pa的NO2(g)通入反应器中，使之发生分解反应，试计算反应器的压力达到31997Pa时所需时间。（10分）西北农林科技大学本科课程考试参考答案与评分标准考试课程：物理化学 学年学期：2004-2005-2 试卷类型：A 卷 考试时间：2005-07-08专业年级：应化03级一、选择题（每题1.5分,共30分）1.B 2.D 3.A 4.C 5.B 6.A 7.B 8.C 9.D 10.C11.A 12.A 13.B 14.B 15.A 16.A 17.A 18.D 19A 20.C二、填空题(1个空格1分，共20分)1. 0 2. 03.热分析，溶解度4. ,9012.相等三、判断题（每小题1分，共10分）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四. 计算题（共40分）1.(12分)解：WpDV=p(V2-V1) =pV2+pV1= -nRT2+ nRT1= nR(T1-T2) =1mol8.315J.K1.mol1(300K-600K)= -2494.5J(2分)DU= nCV,m (T2-T1) =1mol(30.00-8.315)J.K1.mol1(600K-300K)= 6506J(2分)DH= nCp,m (T2-T1) =1mol30.00J.K1.mol1(600K-300K)= 9000J(1分)Qp= DH =9000J(1分)DS = n Cp,m ln(T2/T1) =1mol30.00J.K1.mol1ln(600K/300K)= 20.79J.K1.mol1 (2分)由 Smq(600K)=Smq(300K)+DS = (150.0+20.79)J.K1.mol1=170.79J.K1.mol1(1分)DTS = n(T2S2T1S1) (1分)=1mol(600K170.79J.K1.mol1300K150.0J.K1.mol1)57474JDA = DUDTS650657474J =50968J (1分)DG = DHDTS9000J57474J =48474J (1分)2.解：(6分)(1) 平衡时H2O和CO2的分压p=p总/2(1分)Kq = p(H2O) p(CO2)/pq2=( p总/2 pq)2 (1分)所以 T1=303.15K时，K1q= 0.827kPa/(2100kPa)2 = 1.71105 (0.5分)T2=373.15K时，K2q= 97.47kPa/(2100kPa)2 = 0.2375 (0.5分)DrHmq =RT1T2ln(K2q/ K1q)/(T2T1) =8.315J.K1.mol1303.15K373.15Kln(0.2375/1.71105)/(373.15-303.15)K =128.2kJ.mol1 (1分)(2) 在分解温度T时Kq= 101.325kPa/(2100kPa)2 =0.2567 (1分)代入等压方程积分式：ln(Kq/ K1q)(DrHmq /R)(1/T1/T1)ln(0.2567/1.71105) =(128.2kJ.mol1/8.315J.K1.mol1)(1/T1/303.15K) 得 T=373.8K (1分)3.(12分)解：(1) 正极反应 2AgCl(s) +2e 2Ag(s) +2Cl(2mol.kg-1) (0.5分)负极反应 M M2+(1mol.kg-1) + 2e(0.5分)电池反应 2AgCl(s) +M 2Ag(s) +MCl2(1mol.kg-1) (1分)(2) E(1.200 + 4.0010525 + 9.00107252)V=1.2016V (1分)DrGm= nFE =296500C.mol11.2016V= 231.9kJ.mol1 (1分)(dE/dT)p=(4.00105 + 29.0010725)V.K1 8.5105V.K1 (1分)DrSm= nF(dE/dT)p= 296500C.mol18.5105V.K1 (2分)= 16.41J.K1.mol1DrHm= DrGm+T DrSm=231.9kJ.mol1+298K16.41J.K1.mol1=227.0kJ.mol1 (1分)Qr= TDrSm=298K16.41J.K1.mol14.89kJ.mol1 (1分)(3)设计电池Ag（s）|Ag+（1mol.kg-1）|KCl（1mol.kg-1）|AgCl（s）,Ag（s）(1分) 电池反应 AgCl (s) Ag+ + Cl- lnKsp = nE0F/RT = 1(0.2223-0.8)V96500C.mol-1/8.314J.K-1.mol-1298K=-22.50(2分) Ksp = 1.6910-104（10分）解：(1) 速率常数k的单位为dm3.mol1.s1，所以反应为2级。(1分)与阿斯方程的对数式 ln (k/ dm3.mol1.s1)= Ea/RT + ln (A/ dm3.mol1.s1) 对比，可得Ea12884KR12884K8.315J.K1.mol1107.1kJ.mol1 (1分)A= exp(20.2664) dm3.mol1.s1 =6.33108 dm3.mol1.s1 (1分)注：代入两种温度分别计算k，再算Ea亦可。(2) 400 时的速率常数ln(k/dm3.mol1.s1) 12884K/673.15K +20.2664 = 1.1265k=3.085dm3.mol1.s1 (1分)设NO2(g) = A, 对于二级反应，反应时间与浓度的关系如下t=(1/cA-1/cA0)/k (2分)需知道浓度