物化试卷

一、选择题 ( 共10题 20分 ) 1. 2 分 (0401)

欲测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。

公式 Qp=QV+ΔnRT 中的Δn为: ( ) (A) 生成物与反应物总物质的量之差 (B) 生成物与反应物中气相物质的量之差 (C) 生成物与反应物中凝聚相物质的量之差 (D) 生成物与反应物的总热容差

2. 2 分 (0278)

理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p1,V1,T1)变化到状态 2 (p2,V2,T2)，所做的功为： ( ) (A) p2V2-p1V1 (B) p2(V2-V1)

(C) [p2V2/(1-)](1/V2-1-1/V1-1) (D) (p2V2-p1V1)/(1-)

γ

3. 2 分 (2145)

在 T 时，某纯液体的蒸气压为11 732.37 Pa。当0.2 mol的一非挥发性溶质溶于0.8 mol 的该液体中形成溶液时，溶液的蒸气压为5332. Pa。设蒸气是理想的，则在该溶液中，溶剂的活度系数是： ( ) (A) 2.27 (B) 0.568 (C) 1.80 (D) 0.23

4. 2 分 (2435)

CuSO4与水可生成CuSO4ּH2O,CuSO4ּ3H2O,CuSO4 5H2O三种水合物，则在一定温度下与水蒸气平衡的含水盐最多为： ( )

(A) 3种 (B) 2种 (C) 1种 (D) 不可能有共存的含水盐

5. 2 分 (2408)

对恒沸混合物的描述，下列各种叙述中哪一种是不正确的？ ( ) (A) 与化合物一样，具有确定的组成 (B) 不具有确定的组成

(C) 平衡时，气相和液相的组成相同 (D) 其沸点随外压的改变而改变

6. 2 分 (2901)

O(g)2H(g)CHOH(g)理想气体反应C的ΔrGm与温度T的关系为：23$$rGm/Jmol-12166052.92(T/K)，若使在标准状态下的反应向右进行，则应控制反

应的温度： （ ）

（A）必须高于409.3 K （B）必须低于409.3 K （C）必须等于409.3 K （D）必须低于409.3 °C 7. 2 分 (3802)

298 K时，无限稀释的 NH4Cl 水溶液中正离子迁移数 t+= 0.491。已知 m(NH4Cl) = 0.0150 S·m2·mol-1 ，则： ( )

 (A) m(Cl-) = 0.007 S·m2·mol-1 (B) m(NH4) = 0.007 S·m2·mol-1 (C) 淌度 UCl- = 737 m2·ｓ-1·V-1 (D) 淌度 UCl- = 7.92×10-8 m2·ｓ-1·V-1

8. 2 分 (4440)

已知： (1) Cu│Cu2+(a2)‖Cu2+(a1)│Cu 电动势为 E1

(2) Pt│Cu2+(a2),Cu+(a')‖Cu2+(a1),Cu+(a')│Pt 电动势为 E2，

则： ( )

1 (A) E1= E2

2 (B) E1= 2 E2 (C) E1= E2 (D) E1≥ E2

9. 2 分(5257)

当一反应物的初始浓度为 0.04 mol·dm-3时，反应的半衰期为 360 s，初始浓度 为 0.024 mol·dm-3时，半衰期为 600 s，此反应为： ( ) (A) 0 级反应 (B) 1.5 级反应 (C) 2 级反应 (D) 1 级反应 10. 2 分(5562) 反应 A

k1B (I)；A

k2D (II)，已知反应 I 的活化能 E1大于反应 II 的

活化能 E2，以下措施中哪一种不能改变获得 B 和 D 的比例？ ( )

(A) 提高反应温度 (B) 延长反应时间 (C) 加入适当催化剂 (D) 降低反应温度

二、填空题 ( 共 8题 15分 )

11. 2 分 (1008)

300 K时，将1 mol理想气体在等温下使其体积从15 dm3变到45 dm3，则其吉布斯自由能变化G 。

12. 2 分 (0836)

计算下列各恒温过程的熵变（气体看作理想气体）。

13. 2 分 (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 ___________ 。

14. 2 分 (2679)

当用三角形坐标（三个顶点为A，B，C）来表示三组分体系时，若物系点在通过A点的一条直线上变动时，则此物系的特点是 。

15. 2 分 (3288)

有理想气体反应达化学平衡 A(g) + B(g) ＝ 3C(g)，在等温下维持体系总压不变，向体系中加入惰性气体，平衡 _____ 移动；若将气体置于钢筒内加入惰性气体后平衡 __________移动。 16. 1 分 (4070)

浓度为0.1 mol·kg-1 的MgCl2水溶液，其离子强度为___________________ mol·kg-1 。 17. 2 分 (4152)

1将反应Hg(l) + Cl– (aCl- = 1) + Fe3+ = 2Hg2Cl2(s) + Fe2+设计成电池的表示式为： ________________________________________________________________。

18. 2 分 (5229)

2NO + O2 ＝ 2NO2 的反应机理拟定为： 2NO  N2O2 (达到平衡，平衡常数为 K1) N2O2+ O2＝ 2NO2 (慢，速率常数为 k2) 总包反应对 O2是 级；对 NO 是 级。

三、计算题 ( 共 5题 50分 ) 19. 10 分 (0813)

将 400 K 和 101325 kPa 的1 mol某液态物质（正常沸点为400K）向真空容器中汽化成 400 K，101325 kPa的气态物质（可视为理想气体），已知此条件下该物质的标准摩尔汽化热为 16.74 kJ·mol-1。

(1) 计算该过程的ΔvapS总，ΔvapF，ΔvapG ；

(2) ΔvapS总，ΔvapF，ΔvapG是否均可用来判别这一过程的方向？并叙述理由，其判断结果如何？ 20. 10 分

Mg（熔点924K）和Zn（熔点692K）的相图有两个低共熔点，一个为1K（3.2%Mg，质量百分数，下同），另一个为620K（49% Mg），在体系的熔点曲线上有一个最高点863K（15.7%Mg）。

（1） 绘出Mg和Zn的T-w图。

（2） 40g含80%Mg的混合物从973K降温接近到哪个温度时析出Mg最多？析出多少？ （3） 绘出30%Mg和49%Mg的熔化物的步冷曲线

21. 10 分 (3103)

(1) 在 400 K～500 K 之间,反应 PCl5(g)＝PCl3(g)＋Cl2(g)的标准吉布斯自由能变化可由下式给出：ΔrG m＝[83.68×103-33.43Tlg(T/K)-72.26(T/K)]Jmol-1。试计算此反应在450 K时的 ΔrG m，ΔrHm，ΔrS m，K p及 K c 。

(2) 往 1dm3的容器里放入1 g PCl5，于450 K达到平衡时，PCl5的解离度及容器内总压是多少？（PCl5的摩尔质量为208.2g/mol）

22 10 分

已知25°C时，AgCl的标准摩尔生成焓是127.04kJmol，Ag、AgCl和Cl2(g)的标准摩尔熵分别是42.702、96.11和222.95JK11$$$$$$mol1。试计算25°C时对于电池：

(Pt)Cl2 (p)｜HCl(0.1moldm-3)｜AgCl(s)-Ag(s)

(1) 电池的电动势；

(2) 电池可逆放电时的热效应； (3) 电池电动势的温度系数。

23. 10 分 (25)

某有机化合物 A, 在酸的催化下发生水解反应, 在 323 K, pH＝5 的溶液中进行时, 其 半衰期为 69.3 min, 在pH＝4 的溶液中进行时, 其半衰期为 6.93 min, 且知在两个 pH 值 的各自条件下, t1均与 A 的初始浓度无关, 设反应的速率方程为：

2 －d[A]/dt＝k[A][H+]

试计算： (1) ,  的值

(2) 在 323 K 时，反应速率常数 k (3) 在 323 K 时, 在 pH＝3 的水溶液中, A 水解 80％需多少时间?

四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 24. 5 分 (1124)

对于理想气体,试证明： (T/p)S =V/Cp 25. 5 分 (0246)

某理想气体的CV, m /J·K-1·mol-1=25.52+8.2×10-3(T/K)，问： (1) Cp, m 和T的函数关系是什么？ (2) 一定量的此气体在300 K下，由p1=1.10325×103 kPa，V1=1dm3膨胀到p2=101.325 kPa，V2=10 dm3时，此过程的ΔU，ΔH是多少？

(3) 第 (2) 中的态变能否用绝热过程来实现？

26. 5 分 (3917)

摩尔电导率的定义式为：m

c ，试问对弱电解质，c应用总计量浓度，还是解离部分的浓度？

物理化学试卷 答案

一、选择题 ( 共10题 20分 )

1. 2 分 (0401)[答] (B) 2. 2 分 (0278)[答] (D)

3. 2 分 (2145) [答] (B) = a/x = (p/p*)/x = 0.568 标准态是纯溶剂

4. 2 分 (2435) [答] (B) 因为等温下,f*=2-Φ+1 Φ最多为3 所以，除水蒸汽相外,最多可有两种水合盐 5. 2 分 (2408) [答] (A)

恒沸混合物与化合物不同，没有确定的组成。只在压力恒定时， 其组成才一定，即恒沸混合物的沸点随外压而改变。 6. 2 分 (2901)答： （B） 由rGm0求得

7. 2 分 (3802) [答] (D)

8. 2 分 (4440) [答] (A) 9. 2 分 (5257)[答] (C)

10. 2 分 (5562) [答] (B)

二、填空题 ( 共 8题 15分 )

11. 2 分 (1008) [答] -2.740 kJ

12. 2 分 (0836) [答] (1) nARln(V/VA) + nBRln(V/VB) = 0 (2) nRln(2V/2V) = 0 13. 2 分 (2573) [答] xB(g) > xB(总) > xB(l) xB= 0.6 恒沸混合物 14. 2 分 (2679) 答： B和C的质量分数之比不变

15. 2 分 (3288) [答] 向右 不 16. 1 分 (4070) [答] 0.3 17. 2 分 (4152) [答]

摩尔甘汞电极||Fe3+，Fe2+|Pt 或 Hg(l)|Hg2Cl2(s)|Cl –(aCl=1)||Fe3+，Fe2+|Pt

$18. 2 分 (5229)

[答] 总包反应对 O2 是一 级 对 NO 是 二 级

三、计算题 ( 共 5题 50分 ) 19. 10 分 (0813)

[答] (1)可通过可逆过程进行计算。 ΔvapG = 0；ΔvapS = nΔvapHm/T = 41.85 J·K-1 ΔvapF = ΔvapG -Δvap(pV) = -nRT = -3.3256 kJ ΔS环= Q环/T = -ΔvapU/T = -(ΔvapF-TΔvapS)/T = -3.3 kJ·K-1

ΔvapS总= ΔvapS + ΔvapS环= 8.31 J·K-1 (6分)

(2) 可用ΔvapS总判别。因为ΔvapS总> 0，故过程不可逆。 题意为封闭体系的恒温过程，故可用 ΔvapF 判椐，因 W = 0 所以 ΔvapF < 0，过程不可逆。

因过程不恒压，不能用 ΔvapG 来判别。 (4分)

20. 10 分 [答] （1）

1

3

2

6

4 5

7

（4分）

（2）降温到接近620K析出Mg最多。 杠杆规则

设析出Mg为xg，（0.8-0.49）（40-x）＝（1-0.8）x 解得x＝24.3g （4分） （3） 49%

30% T

620K

t

（2分） 21. 10 分 (3103)

[答] (1) ΔrG m=[83 680-33.43×450lg450-72.26×450]J·mol-1=11 249 J·mol-1 (1分) ΔrS m=-(ΔrG m/T ) =175.5 J·K-1·mol-1 (1分) ΔrH m=ΔrG m+TΔrS m= 90 224 J·mol-1 (1分) K p=exp(-ΔrG m/RT) =0.0495 (1分)

$$$$$$$$ K c= K p(RTc/p)- =1.34×10-3 (2分) (2) PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 开始/mol 1/208.2=4.8×10-3 0 0 平衡/mol 4.8×10-3(1-α) 4.8×10-3α 4.8×10-3α

$$nB$B=4.8×10-3(1+α) mol

cB(mol·dm-3):4.8×10-3(1-α) 4.8×10-3α 4.8×10-3α K c=1.34×10-3=(4.8×10-3α/c)2/[4.8×10-3(1-α)/c]

即α2+0.279α-0.279 =0

求得α=0.407 (2分) p=∑nBRT/V =25 267 Pa (2分) 22. 10 分

解：电池反应：AgCl(s)Ag(s)1Cl2(g) 2rHmfHm(AgCl)127.04kJmol1

rSm1Sm(Cl2)Sm(Ag)Sm(AgCl)58.067JK1mol1 2rGmrHmTrSm109.74kJmol1 （4分）

rGm1.137V （2分） （1）EEF（2）QRTrSm17.304kJmol （2分）

rSmE6.02104VK1 （2分） （3）FTp123. 10 分 (25)

[答] －d[A]/dt＝k[A][H+]＝k＇[A]

(1) t1/2 与[A]0 无关, 所以  ＝1 (2分) 用半衰期法求得总级数为 2 , 所以 ＝1 (2分) (2) k＝ ln2/(t1/2[H+])＝100 (mol·dm-3)-1·min-1 (3分) (3) t＝ 1/(k[H+])＝1.61 min (3分)

四、问答题 ( 共 3题 15分 )

24. 5 分 (1124)

[答] 根据循环关系式： (T/p)S(p/S)T(S/T)p= -1 (1分)

所以 (T/p)S = -(S/p)T/(S/T)p (1分)

= (V/T)p/(Cp/T) 25. 5 分 (0246)

[答] (1) 因为Cp,m-CV,m=R=8.314 J·K-1·mol-1

所以Cp,m=(33.83+8.2×10-3 T/K) J·K-1·mol-1 (2分) (2) ΔT=0，所以ΔU=ΔH=0 (2分) (3) 若是进行绝热自由膨胀，则W=Q=0

所以ΔU=ΔH=0 可与(2)过程等效 (1分)

26. 5 分 (3917)

[答] 摩尔电导率m是指相距1m的两平行电极之间含有1mol溶质的溶液所具有的电导。这1mol溶质可能全部解离，也可能只解离一部分。对于弱电解质，应当用总计量浓度代入公式，不必考虑解离度。

（5分）