物理化学3答案.docx
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物理化学3答案
物理化学试卷
班级姓名分数
一、选择题(共8题15分)
1.2分(5553)
5553
1-1级对峙反应由纯A开始反应,当进行到A和B浓度相等的时间为:
(正、逆向反应速率常数分别为k1,k2)()
(A)t=ln
(B)t=
(C)t=
(D)
2.2分(9109)
9108
吉布斯自由能判据可以写作:
()
(A)(dG)T,p,W=0≤0
(B)(dG)≤0
(C)(dG)T,p,W=0≥0
(D)(dG)≥0
3.2分(2184)
2184
在310K,纯H2O(l)的蒸气压为6.275kPa,现有1mol不挥发物质B(s)溶于4molH2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中1molH2O(l)的Gibbs自由能变化为:
()
(A)-557Jmol-1(B)-2298Jmol-1
(C)-4148Jmol-1(D)4148Jmol-1
4.2分(0186)
0186
一定量的理想气体从同一始态出发,分别经
(1)等温压缩,
(2)绝热压缩到具有相同
压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则有:
()
(A)H1>H2(B)H1=H2
(C)H1
5.2分(0847)
0847
101325kPa,-5℃时,H2O(s)H2O(l),其体系熵变:
()
(A)ΔfusS体系>0
(B)ΔfusS体系<0
(C)ΔfusS体系≤0
(D)ΔfusS体系=0
6.2分(1704)
1704
有关化学势与物质流动方向的关系中下述哪种说法是不正确的。
()
(A)重结晶制取纯盐过程中,析出的纯盐的化学势与母液中该盐的化学势相等
(B)糖溶于水过程中,固体糖的化学势大于溶液中糖的化学势
(C)自然界中,风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域
(D)自然界中,水总是从化学势高的高地流向化学势低的低地
7.2分(0960)
0960
正常沸点时液体气化为蒸气的过程在定压下升高温度时体系的ΔvapG值应如何
变化?
()
(A)ΔvapG=0
(B)ΔvapG≥0
(C)ΔvapG<0
(D)ΔvapG>0
8.1分(5289)
5289
已知某反应的级数为一级,则可确定该反应一定是:
()
(A)简单反应
(B)单分子反应
(C)复杂反应
(D)上述都有可能
二、填空题(共5题10分)
9.2分(5314)
5314
某一级反应在35min内反应30%,则其速率常数为,在5h后,此反应物反应掉____%。
*.2分(6176)
6176
基元反应A+BAB≠,A为单原子,B为双原子分子,AB≠为非线性过渡态。
若每个自由度的摩尔熵为S(平)~50J·K-1·mol-1,S(转)~30K·J-1·mol-1,
S(振)~1J·K-1·mol-1,则该反应的标准摩尔活化熵变≠S为__________J·K-1·mol-1。
11.2分(0943)
0943
理想气体等温过程的ΔG。
(填>、<、=)
12.2分(2095)
2095
在25C下,1gNaCl溶于1kg水中,此液的渗透压为:
__________________。
已知Mr(NaCl)=58.45。
13.2分(0577)
0577
从统计热力学观点看,功的微观本质是_________________________________。
热的微观本质是_________________________________。
三、计算题(共6题60分)
14.10分(7043)
7043
A,B二容器用细玻管联接,A中放入1g云母片,其表面积为5756cm2,A的容积为0.593dm3(已除去云母的骨架体积),B的容积为0.773dm3,先将两容器放在高温中脱气清洁云母片,然后将A放入90K的液氮空气中,B保持在20℃,将一定量甲烷引入B,测其压力为15.78Pa,然后打开与A连通的活塞,测其平衡压力,B为1.35Pa,A为0.91Pa,若此时甲烷在云母片上已单分子层盖满,求甲烷分子的截面积。
15.10分(3037)
3037
答:
平衡时:
3(1mol-n)1mol-n2n
nB=4mol-2n(2分)
2n/(4mol-2n)=0.08求得n=0.148mol(3分)
x(H2)=3(1mol-n)/(4mol-2n)=0.6901(1分)
x(N2)=(1mol-n)/(4mol-2n)=0.23(1分)
(kPa)-2(3分)
16.10分(4482)
4482
在298K时,分别用金属Fe和Cd插入下述溶液中,组成电池,试判断何种金
属首先被氧化?
(a)溶液中含Fe2+和Cd2+的浓度都是0.1mol·kg-1
(b)溶液中含Fe2+为0.1mol·kg-1,而Cd2+为0.0036mol·kg-1
已知:
(Fe2+,Fe)=-0.4402V,(Cd2+,Cd)=-0.4029V,设所有的活度系数均为1。
17.10分(0500)
0500
1molH2SO4与nmol水在25℃混合的H由下述经验方程给出:
ΔH/kJ=-75.6n/(n+1.80)(n≤20)
试计算n=10的溶液之微分溶解热及微分稀释热。
18.10分(6169)
6169
设N2O5(g)的分解为基元反应,在不同的温度下测得的速率常数k值如下表所示:
T/K273298318338
k/min-14.7×10-52.0×10-33.0×10-20.30
试从这些数据求:
阿仑尼乌斯经验式中的指数前因子A,实验活化能Ea,273K时过渡态理论中的Sm和Hm。
19.10分(2350)
2350
试求下列体系的自由度,并指出此变量是什么?
(1)在标准压力下,水与水蒸气达平衡;
(2)水与水蒸气达平衡;
(3)在标准压力下,在无固体I2存在时,I2在水和CCl4中的分配已达平衡;
(4)在25C时,NaOH和H3PO4的水溶液达平衡;
(5)在标准压力下,H2SO4水溶液与H2SO4•2H2O(s)已达平衡。
四、问答题(共3题15分)
20.5分(2349)
2349
Na2CO3与水可形成三种化合物:
Na2CO3•H2O(s),Na2CO3•7H2O(s)和Na2CO3•10H2O(s)。
试说明
(1)在101.325kPa下,能与Na2CO3水溶液及冰平衡共存的含水盐最多可以有几种?
(2)在303K时,与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以有几种?
21.5分(3889)
3889
从手册中查出298K时,AgCl的溶度积为1.6×10-10mol2·dm-6。
试计算AgCl在0.01mol·dm-3NaCl水溶液的溶解度(25℃),并与纯水下溶解度1.25×10-5mol·dm-3相比较,说明什么?
22.5分(3388)
3388
试用相律分析用C还原ZnO的反应体系中能否通过控制温度来控制Zn蒸气的压力。
一、选择题(共8题15分)
1.2分(5553)
5553
[答](C)
2.2分(9109)
9108
[答](B)(1分)
3.2分(2184)
2184
[答](B)
ΔGm=μ-=RTln
=(-8.314J·K-1·mol-1)(310K)ln0.41
=-2298J·mol-1
4.2分(0186)
0186
[答](C)(2分)
5.2分(0847)
0847
[答](A)
6.2分(1704)
1704
[答](D)(2分)
7.2分(0960)
0960
[答](C)
因为(ΔG/T)p=-ΔS,当液体汽化时,ΔvapS>0
所以T增大时,必定有ΔVapG<0。
8.1分(5289)
5289
[答](D)
二、填空题(共5题10分)
9.2分(5314)
5314
[答]k=1/tln(c0/c)=1.7×10-4s-1
ln1/(1-x)=kt
x=0.95=95%
*.2分(6176)
6176
[答]–119J·K-1·mol-1
≠S=S(AB≠)-[S(A)+S(B)]
=[3S(平)+3S(转)+2S(振)]-[6S(平)+2S(转)+S(振)]
=S(转)+S(振)-3S(平)
=-119J·K-1·mol-1
11.2分(0943)
0943
[答]=(2分)
12.2分(2095)
2095
[答](2分)
13.2分(0577)
0577
[答]改变分子的能级;改变在分子能级上的分子数(2分)
三、计算题(共6题60分)
14.10分(7043)
7043
[答](2分)
(5分)
(3分)
15.10分(3037)
3037
答:
平衡时:
3(1mol-n)1mol-n2n
nB=4mol-2n(2分)
2n/(4mol-2n)=0.08求得n=0.148mol(3分)
x(H2)=3(1mol-n)/(4mol-2n)=0.6901(1分)
x(N2)=(1mol-n)/(4mol-2n)=0.23(1分)
(kPa)-2(3分)
16.10分(4482)
4482
[答]
(1)金属Fe、Cd与溶液组成电池
Cd(s)│Cd2+(0.1mol·kg-1),Fe2+(0.1mol·kg-1)│Fe(s)
电池反应Cd(s)+Fe2+(0.1mol/kg)→Fe(s)+Cd2+(0.1mol/kg)
E=((Fe2+/Fe)-(Cd2+/Cd)-RT/2F×ln[a(Cd2+)/a(Fe2+)]
=-0.0383V
E<0说明Fe(s)首先氧化成Fe2+(5分)
(2)E=E-RT/2F×ln[a(Cd2+)/a(Fe2+)]=0.0054V
E>0说明Cd(s)首先氧化成Cd2+(5分)
17.10分(0500)
0500
[答]令n’=1/n,则ΔH=-75.6(1/n’)/[(1/n’)+1.80]
d(ΔH)/dn’={-(1/
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