物理化学期末考试大题及答案Word格式文档下载.docx
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P(H2O)=1.24﹡107Pa。
在真空的容器中放入固态的NH4HS,于250C下分解为NH3(g)与H2S(g),
平衡时容器内的压力为66.6kPa。
(1)当放入NH4HS时容器中已有39.99kPa的H2S(g),求平衡时容器内的压力;
(2)容器中已有6.666kPa的NH3(g),问需加多大压力的H2S(g),才能形成NH4HS固体。
1)77.7kPa2)P(H2S)大于166kPa。
4、已知250C时φ0(Fe3+/Fe)=-0.036V,φ0(Fe3+/Fe2+)=-0.770V
求250C时电极Fe2+|Fe的标准电极电势φ0(Fe2+/Fe)。
答案:
φ0(Fe2+/Fe)=-0.439V
5、0.01moldm-3醋酸水溶液在250C时的摩尔电导率为1.62×
10-3Sm2mol–1,无限稀释时的摩尔电导率为39.07×
10-3Sm2mol–1
计算
(1)醋酸水溶液在250C,0.01moldm-3时的pH值。
(2)250C,0.001moldm-3醋酸水溶液的摩尔电导率和pH值。
答案:
(1)pH=3.38;
(2)摩尔电导率=0.520×
10-3Sm2mol–1pH=2.88
6、溴乙烷分解反应的活化能为229.3KJmol–1,650K时的速率常数k=2.14×
10-4S-1,
求:
(1)该反应在679K条件下完成80%所需时间。
(2)该反应在679K时的半衰期。
k=1.31×
10-3S-1;
t=1.23×
103S,t1/2=529S。
7、环氧乙烷在3800C时的反应是一级反应,其半衰期为363min,反应的活化能为217.57KJmol–1,欲使该反应在15min內完成75%,问将反应温度应控制在多少度。
K1=1.91*10–3min–1,K2=9.24*10–2min–1
T2=723.2Kt1/2=7.5min
8、250C时,电池(Pt)H2(1P0)|HCl(b=0.1molKg–1)|AgCl-Ag(s),
其电池动势E=0.3524V,求该HCl溶液中的离子平均活度系数r±
。
(φ0Ag/AgCl=0.2224V)
r±
=0.796
9、250C时氯化银饱和水溶液的电导率为3.41*10-4Sm-1。
已知同温下配制此溶液所用的水的电导率为1.60*10-4Sm-1,银离子的极限摩尔电导率为61.92*10-4Sm2mol–1,氯离子的极限摩尔电导率为76.34*10-4Sm2mol–1。
计算250C时氯化银的溶解度和溶度积。
c=0.01309mol/m3;
Ksp=(0.01309mol/m3)2
10、200C时HCl溶于苯中达平衡。
气相中HCl的分压为101.325KPa时,溶液中HCl的摩尔分数为0.0425。
已知200C时苯的饱和蒸气压为10.0KPa,若200C时HCl和苯蒸气总压为101.325KPa,求100g苯中溶解多少克HCl,
11、已知水在1000C时的饱和蒸气压为101.325KPa,气化热为2260Jg–1。
试求:
(1)水在950C时饱和蒸气压;
(2)水在110.00KPa时的沸点。
12、800C时纯苯的蒸气压为100KPa,纯甲苯的蒸气压为38.7KPa。
两液体可形成理想液态混合物。
若有苯-甲苯的气-液平衡混合物,800C时气相中苯的摩尔分数y(苯)=0.300,求液相中苯和甲苯的摩尔分数。
x(苯)=0.142,x(甲苯)=0.858。
13、已知醋酸酐的分解反应为一级反应,其速度常数K(S-1)与温度T(K)具有关系式,
试问
(1)欲使此反应在10分钟内转化率达到90%温度应控制多少度?
(2)求该温度下的速度常数K(S-1)。
(3)求该温度下的半衰期。
(4)求该反应的活化能。
(1)T=522K
(2)K=3.84×
10-3S–1(3)t1/2=182S(4)Ea=144.3KJmol–1
1.
14、00C时某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。
今有该有机酸5g溶于100cm3
水中形成的溶液。
(1)若用40cm3乙醚一次萃取(所用乙醚已事先被水饱和,因此萃取时不会有水溶于
乙醚)求水中还剩下多少有机酸?
(2)将40cm3乙醚分为两份,每次用20cm3乙醚萃取,连续萃取两次,问水中还剩下
多少有机酸?
答案:
(1)W1=2.5g;
(2)W2=2.25g。
装订线
15、(9分)250C时,电池:
Ag|AgCl(s)|HCl(b)|Cl2(g,100KPa)|Pt的电动势E=1.136V,电动势温度系数(əE/əT)P=-5.95×
10-4VK-1。
电池反应为:
Ag+1/2Cl2(g,100KPa)=AgCl(s)
计算250C时该反应的△rHm、△rSm、△rGm,以及电池恒温可逆放电时该反应过程的Qr.m。
16、某金属钚的同位素进行β放射,14d后,同位素活性下降了6.85%。
试求该同位素的:
(1)蜕变常数,
(2)半衰期,(3)分解掉90%所需时间。
17、乙烷可按下式脱氢:
CH3CH3(g)═CH2CH2(g)+H2(g)(设反应的△rCp=0)
试计算
(1)在标准压力及298K时,求该反应的△rH0m;
△rG0m;
△rS0m;
K0(298K);
(2)在标准压力及1000K时,求该反应的K0(2000K);
乙烷的平衡转化率是多少?
热力学数据(298K):
△fH0m/(KJmol–1)
△fG0m/(KJmol–1)
S0m/(JK–1mol–1)
CH3CH3(g)
-84.67
-32.886
229.49
CH2CH2(g)
52.292
68.178
219.45
H2(g)
130.587
△rH0m=136.96KJmol–1;
△rG0m=101.06KJmol–1;
△rS0m=120.55JK–1mol–1。
K0(298K)=1.93﹡10-18;
K0(2000K)=0.138;
α=34.9%
18、(11分)
共4页,第4页
一般化学反应的活化能在40~400kJmol-1范围内,多数在50~250kJmol-1之间
(1)若活化能为100kJmol-1,试估算温度由300K上升10K、由400K上升10K时,速率常数k各增至多少倍。
设指前因子A相同。
(2)若活化能为150kJmol-1,作同样的计算。
(3)将计算结果加以对比,并说明原因。
(1)、K310K/K300K=3.64;
K410K/K400K=2.08;
(2)、K310K/K300K=6.96;
K410K/K400K=3.00;
(3)、lnk与T2成反比;
活化能高的反应对温度更敏感一些
19、(10分)250C时有两种溶液
(1):
a(Sn2+)=1.0,a(Pb2+)=1.0;
(2):
a(Sn2+)=1.0,a(Pb2+)=0.1,当将金属Pb放入溶液时,能否从溶液中置换出金属Sn。
已知φ0(Sn2+|Sn)=-0.136V,φ0(Pb2+|Pb)=-0.126V。
△rGm>
0,不可以;
△rGm<
0,可以。
20、(17分)固态氨的饱和蒸气压为:
lnP=–3754/T+27.92
液态氨的饱和蒸气压为:
lnP=–3063/T+24.38
其中P的单位是Pa,
(1)氨的三相点的温度和压强;
(2)三相点时的升华热、蒸发热、熔化热是多少?
(1)、△subHm=31.2KJmol–1;
△vapHm=25.47KJmol–1;
△fusHm=5.75KJmol–1;
(2)、P=5934Pa,T=195.2K。
21、(18分)电池Pt|H2(101.325kPa)|HCl(0.1molkg-1)|Hg2Cl2(s)|Hg)电动势E与温度T的关系为
E/V=0.0694+1.881×
10-3T/K-2.9×
10-6(T/K)2
(1)写出电池反应
(2)计算250C时该反应的△rHm、△rSm、△rGm,以及电池恒温可逆放电时该
反应过程的Qr.m。
△rHm=-31.57KJmol–1;
△rGm=-35.93KJmol–1;
△rSm=14.64JK–1mol–1。
Qr.m=4.365KJmol–1;
22、(18分)在1000C下,下列反应的Kθ=8.1×
10-9,△rSθ=125.6JK–1mol–1,计算:
COCl2(g)=CO(g)+Cl2(g)
(1)1000C,总压为200KPa时COCl2的解离度;
(2)1000C下上述反应的△rHmθ
(3)总压为200KPa,COCl2解离度为0.1%时的温度。
设△rCpmθ=0。
6.37×
10-5,105KJmol–1;
446K;
23、(10分)将氨基甲酸铵放在一抽空的容器中,并按下式分解:
NH2COONH4(s)=2NH3(g)+CO2(g)
在20.80C达到平衡时,容器内压力为8.825KPa。
在另一次实验中,温度不变,先通入氨气,使氨的起始压力为12.443KPa,再加入氨基甲酸铵使之分解。
若平衡时尚有过量固体氨基甲酸铵存在,求平衡时各气体的分压及总压。
P(CO2)=0.554KPa;
P(NH3)=13.551KPa;
P(总)=14.105KPa;
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