08-09学年第1学期物理化学试卷-初稿-A-答案[1]..doc

（勤奋、求是、创新、奉献）2008 2009 学年第 1 学期考试试卷主考教师： 徐菁利 学院 化学化工学院 班级 _ 姓名 _学号 _物理化学（二）课程试卷A（本卷考试时间 120分钟）题号一二三四五六七八九十总得分题分20201010151510100得分一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）1. (2392)将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到 400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) 体系的组分数 C 和自由度数 f 为： ( ) (A) C= 2， f= 1 (B) C= 2， f= 2 (C) C= 1， f= 0 (D) C= 3， f= 2 (C) S = 4 C= S - R - R = 4 - 1 - 2 = 1 f*= C+ 1 -= 1 + 1 - 2 = 0 2. (2398)将 N2,H2,NH3三种气体充进 773 K,32 424 kPa 的合成塔中，在有催化剂存在的情况下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数 C(1),C(2),C(3)各为多少? ( ) (1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入 NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2 (A) (1) 入塔前，物种数 S = 3 ，独立组与数 C= 3 (2) 已达平衡 C= S - R - R = 3 - 1 - 0 = 2 (3) 只充 NH3气入塔并达平衡 C= S - R - R = 3 - 1 - 1 = 1 因 2NH3 N2+ 3H2 R = 1 又 H2 = 3N2 R = 13. (4931) 用铜电极电解 CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： ( D ) (A) 析出氧气 (B) 析出氯气 (C) 析出铜 (D) 铜电极溶解 4. (3625) 用0.1 A的电流，从200 ml 浓度为0.1 moldm-3的AgNO3溶液中分离Ag，从溶液中分离出一半银所需时间为： （ B ）(A) 10 min(B) 16 min(C) 100 min(D) 160 min5. (4855) 当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化： ( B ) (A) f平，阳 f阳 ； f平，阴 f阴 (B) f平，阳 f阳 ； f平，阴 f阴 (C) f平，阳 f阳 ； j平，阴 f阴 (D) f平，阳 f阳 ； f平，阴 f阴 6. (5301) 某放射性同位素的半衰期为 5 d ，则经 15 d后，所剩的同位素的量是原来的： ( C ) (A) 1/3 (B) 1/4 (C) 1/8 (D) 1/16 7. (5266) 一个反应的活化能是33 kJmol-1, 当 T = 300 K 时，温度每增加 1K，反应速率常数增加的百分数约是： ( A ) (A) 4.5% (B) 90% (C) 11% (D) 50% 8. (5288) 某反应物反应掉 7/8 所需的时间恰好是它反应掉 1/2 所需时间的 3 倍，则该反 应的级数是： ( B ) (A) 零级 (B) 一级反应 (C) 二级反应 (D) 三级反应 9. (7235) 水解 加K2Sn(OH)6 SnCl4SnO2(新鲜沉淀)SnO2(溶胶), 以上制备溶胶的 方法是： ( B ) (A) 研磨法 (B) 胶溶法 (C) 超声波分散法 (D) 电弧法 10. (6654)弯曲表面上附加压力的计算公式： Dp = p - p0= 2g /R 中，R 的符号： ( A ) (A) 液面为凸面时为正，凹面为负 (B) 液面为凸面时为负，凹面为正 (C) 总为正 (D) 总为负 二、填空题（本题共10小题，每题2分，共20分） 1. (2312) 研究多相体系的状态如何随 、 、 等变量的改变而发生变化，并用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。 答：浓度 温度 压力 （2分） （注：每错一个扣1分）2. (2573) 完全互溶的二组分溶液，在 xB= 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为_ 。将 xB=0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 _ 。 xB(g) xB(总) xB(l) (1分) xB= 0.6 恒沸混合物 (1分) 3. (2324)在一个真空容器中，投入CaCO3(s)加热分解达平衡，其独立组分数为 。若投入NH4HS(s)加热分解达平衡，则其独立组分数为： 2；1 4. (5662) N2和H2合成NH3, 在400下, 动力学实验测定结果表明没有催化剂时, 其活化能为334.9 kJmol-1 ，用Fe催化时, 活化能降至167.4 kJmol-1。 假定催化和非催化反应的指前因子相等, 则两种情况下，反应速率常数之比值kc a t / k0) =_ k(cat)/k0 =exp-E(cat)-E/RT=1013 _。 5. (4070) 浓度为0.1 molkg-1 的MgCl2水溶液，其离子强度为_ molkg-1 。答 0.3（2分）6. (3906) 298K时，当H2SO4溶液的浓度从0.01 molkg-1增加到0.1 molkg-1时，其电导率k和摩尔电导率Lm将：k_，Lm_。(填入增加、减少或不变)3906答 增加，减少（2分）7. (5211) 2AB2C 已知反应某一瞬间, rA12.72 moldm-3h-1, 则rB , rC_。 rB6.36 moldm-3h-1, rC12.72 moldm-3h-1 8. (6975) 25时，水的表面张力为0.071 97 Nm-1，将一玻璃管插入水中，水面上升5 cm，此毛细管半径为_。 r=(2/gh)=0.03cm9. (6961) 液体在固体表面的润湿程度以_衡量，当_时称为不润湿。 接触角q ，q 90 10. (7492) 在pH7的Al(OH)3溶胶中，使用(1) Na2SO4 ，(2) NaCl ，(3) K3Fe(CN)6，(4) KNO3四种电解质在相同时间、相同温度下使其聚沉，聚沉能力由大到小的顺序为：_。K3Fe(CN)6Na2SO4NaClKNO3 或写成：(3)(1)(2)(4) （2分）三、10 分 (9410) 用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示： （1）绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图； （2）指明各相区的相数、相态及自由度。 答：（1）绘制相图如下： 1324 间二甲苯 x(对二甲苯) 对二甲苯 （6分） （2）各相区的相数、相态、自由度列于下表： （4分） 相区 1 2 3 4 相数 1 2 2 2 相态 熔化物(l) l+间二甲苯(s) l+对二甲苯(s) 间二甲苯(s)+对二甲苯(s) 自由度 2 1 1 1四、4639 10分铅蓄电池 PbPbSO4H2SO4(1 molkg-1)PbSO4PbO2Pb , 在 060 范围内 E/V = 1.91737 + 56.110-6(t/) + 1.0810-8 (t/)2，已知 25, 上述电池的 E$= 2.041V，设水的活度为 1，求 m(H2SO4) = 1 molkg-1 的平均活度系数。 答 电池反应： PbO2 + Pb + 4H+ + 2SO 2PbSO4 + 2H2O (2分) E = E$- RT/2F ln1/(a)4(a)2 (2分) E = E$+ RT/F ln (a)3 (1分) E = E$+ 3RT/F ln(gm/m$) (1分) m/m$= 41/3 (1分) 25 E = 1.919 V (1分) g= 0.129 (2分) 五、 15 分 (4323) 电池 Pt,H2(p$)NaOH(稀水溶液)HgO(s)Hg,Pt 298 K时 E0.9261V (A) 写出电极反应及电池反应 (B) 求298 K时电池反应的平衡常数 (C) 已知DfH(HgO)-90.71 kJmol-1,DfH(H2O,l)= -285.84 kJmol-1, 求 E(308 K) 。 解: (A) H22OH-2H2O2e- HgOH2O2e-Hg2OH- 电池反应: H2(g)HgO(s)Hg(l)H2O(l) (5分) (B) 此电池反应 DrGmDrG, EE$ DrGRTlnKazFE$ lnKa(zFE$/(RT)72.142 Ka2.1151031 (5分) (C) DrH(298 K)DfH(H2O)DfH(HgO)195.13 kJmol-1 DrS(DrHDrG)/T55.0 JK-1mol-1 (E/T)pDrS/(zF)2.8510-4 VK-1 E(308 K)E(298 K)(E/T)p(308298)0.923 V (5分) 六、15 分(5361) 在一抽空的刚性容器中，引入一定量纯气体 A ，发生如下反应： A(g) B(g) + 2C(g) 设反应能进行完全，经一定时间恒温后，开始计时测定体系总压随时间的变化如下： (323 K) t / min 0 30 50 p总/ Pa 53329 73327 79993 106658 求反应级数及速率常数。答 A(g)B(g) + 2C(g) t=0 p0 p 2p p0 = p0+ 3p= 53 329 Pa (2分) t=t p (p0-p)+ p 2(p0- p) + 2p pt = 3(p0+p) - 2p (2分) t= 0 p0 + p 2(p0+ p) p = 3(p0+p)=106 658 Pa (2分) 求出 p= 8 888 Pa p0 = 26 665 Pa (2分) 代入 pt 式，求出 pt (30 min) = 16 666 Pa (2分) pt (50 min) = 13 333 Pa (2分) 应用尝试法，设为二级反应，将 p0 ，pt 代入速率积分公式，求 k（速率常数）为常数，k=7.510-7(Pa)-1min-1。 (3分) 七、10 分 (5686)673 K时，将NO2(g)通入反应器，压力为26.66 kPa，发生反应NO2(g) = NO(g) + O2，经实验得到其速率常数与温度T关系为ln(k/dm3mol-1s-1) = -12.8867103 K/T+20.27，请计算反应进行45.7 s时，反应器压力多大？该反应活化能多少？答 k=3.0