海南大学物理化学期末试题Word文档格式.docx
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0,所以要选用合适的催化剂,使反应得以进行。
9、溶胶系统是高度分散的多相系统,是热力学的不稳定系统。
()
10、胶体系统产生丁铎尔现象的原因是胶粒带电所引起的。
()
二、选择题(每题2分,共20分选择正确答案的编号,填在各题前的括号内)
1、在恒压、绝热、w′=0的条件下,发生某化学反应,使系统的温度上升,体积变大,则此过程的ΔH( );
ΔU()。
选择填入:
A、>
0ﻩB、= 0ﻩﻩﻩC、<
0ﻩﻩﻩD、无法确定
2、在相同温度条件下,大液滴分散成小液滴后,其饱和蒸气压将()
A、变小ﻩﻩB、不变 C、变大ﻩﻩD、无法判断
3、0℃5个大气压下,H2O(S)→H2O(1)其体系熵变()
A、ΔS体>0ﻩﻩB、ΔS体<0ﻩﻩﻩC、ΔS体=0
4、合成氨反应N2(g)+3H2(g)== 2NH3(g),达到平衡后,加入惰性气体,且保持体系温度,总压不变(气体为理想气体),则( )
A、平衡向右移动ﻩB、平衡向左移动ﻩC、平衡不受影响
5、通常称为表面活性剂的物质,是指当其加入少量后就能 的物质。
A、增加溶液的表面张力ﻩB、改变溶液的导电能力
C、显著降低溶液的表面张力ﻩﻩﻩD、使溶液表面发生负吸附
6、某反应的总的速率常数与各基元反应的速率常数有如下关系:
k=k2(k1/k3)1/2,则表观活化能与基元反应的活化能关系为()
A、Ea=E2+
E1-E3 B、Ea=E2+( E1-2E3)1/2C、Ea=E2+
(E1-E3)
7、两反应均为一级的平行反应A
,B为所需产物,而C为副产物,已知两反应的指前因子A1=A2,Ea1=100KJ·
mol-1,Ea2=70KJ·
mol-1,今欲加快反应
(1)的反应速度,应 。
A、提高反应温度ﻩﻩﻩﻩﻩﻩB、降低反应温度
C、升高压力ﻩﻩD、降低压力
8、胶体系统的电泳现象表明 。
A、分散介质不带电ﻩﻩﻩﻩﻩB、胶体粒子处于等电状态
C、胶团带电ﻩﻩﻩD、胶体粒子带有大量的电荷
9、在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质,如烷基苯磺酸盐,其主要目的是 。
A、增加农药的杀虫药性B、消除药液的泡沫
C、防止农药挥发ﻩﻩﻩD、提高农药对植物表面的润湿能力
10、在化学动力学中,质量作用定律只适用于 。
A、反应级数为正整数的反应ﻩB、基元反应
C、恒温恒容反应ﻩD、理想气体反应
三、填空题:
(每题2分,共20分)在以下各小题中画有_______处填上答案。
1、热力学第一定律的数学表达式是 ,其实质上是 。
2、拉乌尔定律的数学表达式为 ,亨利定律的数学表达式为 。
3、反应NH3(g)+H2S(g)==NH4HS(S)Kθ表达式为 。
4、在一真空容器中,将CaCO3加热,发生下列分解反应并达到平衡:
CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)
则此系统的组分数C= ;
自由度数F=。
5、在温度一定和浓度比较小时,增大弱电解质溶液的浓度,则该弱电解质的电导率κ,摩尔电导率Λm 。
(选填:
增大、减小、不变)
6、亚稳状态包括ﻩﻩﻩ 等四种现象。
7、产生亚稳状态的主要原因是ﻩﻩﻩ。
消除亚稳状态最有效的方法是ﻩﻩﻩﻩ。
8、在恒温下,加入催化剂能加快反应速度的原因是因为ﻩﻩ 。
9、在一定温度下,在含有NO3-、K+、Ag+的水溶液中,微小的AgI晶体粒子,最易于吸附ﻩ离子,而使胶体粒子带ﻩﻩ电荷。
10、理想气体在微观上具有两个特征:
(1)ﻩﻩ;
(2)ﻩﻩﻩ。
四、综合题(每小题10分,共50分)
(注意:
答题时要列出详细运算步骤并计算出中间运算数值和最终计算结果。
)
1、气相反应N2(g) +O2(g) =2NO(g)
已知(25℃):
N2(g) O2(g) NO(g)
ΔfHmθ(kJ·
mol-1)0 0 90.25
Smθ(J·
K-1·
mol-1)191.60 205.14210.76
设反应的ΔrCp,m=0。
计算当反应的ΔrGmθ=130.94kJ·
mol-1时反应的温度与Kθ。
2、工业上用乙苯脱氢制苯乙烯C6H5C2H5(g)= C6H5C2H3(g) + H2(g)
如反应在900K下进行,其Kθ=1.51。
试分别计算在下述情况下,乙苯的平衡转化率。
(1)反应压力为100KPa
(2)反应压力为10KPa
(3)反应压力为10KPa,且加入水蒸气使原料气中水与乙苯蒸气的物质的量之比为10:
1。
3、已知298K时某电池E=1.0150V,
,计算328K时
(1)该电池的E
(2)电池反应的ΔrSm、ΔrHm、ΔrGm及QR,m。
(假设电池反应的电子数z=2)
4、在溶液中,反应
的速率方程为
20℃时,反应开始时只有二反应物,其初始浓度依次为0.01,0.02mol·
dm-3。
反应26h后,测定剩余的八氰基钼酸根离子的浓度
=0.01562mol·
dm-3。
求k。
5.若反应A2+B2→2AB有如下机理:
(1)
(很慢)
(2)
(快速平衡,平衡常数K很小)
(3)
(快)
k1是以CA的变化表示反应速率的速率系数。
试用稳态法导出以dc(AB)/dt表示的速率方程。
海南大学2010-2011学年度第2学期试卷
科目:
《物理化学C》试题(B卷)
适用于 高分子材料与工程、材料科学与工程、生物工程、制药专业
姓名:
学 号:
学院:
专业班级:
阅卷教师:
年 月 日
本课程为闭卷考试,可携带 计算器。
一、判断题(每小题1分,共10分,对的在括号里打“√”,错的打“×
1、一定量的某理想气体,自始态经一系列变化后,回到原来的状态,则W,ΔU、ΔS、ΔA、ΔG均为0。
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ ()
2、101.325kPa下,–10℃的过冷水的化学势大于同温同压下冰的化学势。
()
3、绝热可逆过程为恒熵过程。
ﻩ ( )
4、在恒温、恒压条件下,一切化学反应的进行,都是ΔG<
0。
ﻩ ()
5、某理想气体自始态T1、P1、V1,变化到终态T1、P2、V2,其ΔU、ΔH均为0。
6、标准平衡常数Kθ的数值只与温度有关,与反应平衡系统的总压及组成无关。
()
7、朗缪尔吸附理论是多分子层吸附理论。
ﻩ ( )
8、在一定条件下,液体分子间的作用力越大,其表面张力越小。
ﻩ ()
9、一般来说,反应的活化能越大,其反应速率越小。
ﻩﻩﻩ ( )
10、溶胶系统是高度分散的多相系统,是热力学的稳定系统。
( )
二、选择题(每题2分,共20分选择正确答案的编号,填在各题前的括号内)
1、在恒容、绝热、w′=0的条件下,发生某化学反应,使系统的温度上升,压力变大,则此过程的ΔH( );
ΔU()。
选择填入:
A、>
0ﻩB、=0ﻩﻩC、<
0ﻩﻩD、无法确定
2、在一盛水的绝热箱内,一外皮绝缘电阻丝浸入水中,通以电流,若以水为体系,其余为环境,则Q0,ΔU 0。
( )
A、>
ﻩ B、= C、<ﻩﻩD、无法判断
3、在绝热密闭的耐压钢瓶中进行一化学反应,若已算出过程的ΔS、ΔA、ΔG,要判断该过程自发进行与否,应采用( )作判据。
A、ΔSﻩB、ΔAﻩﻩC、ΔGﻩD、无法判断
4、反应Zn(NH3)42++2H2NCH2CH2NH2=Zn(H2NOH2CH2NH2)22++4NH3()
A、ΔS<
0ﻩB、ΔS>
0ﻩﻩﻩC、ΔS=0
5、混合物中,组分B的化学势定义为( )
A、
ﻩﻩﻩB、
C、
ﻩD、
6、将过量NaHCO3(s)放入一真空密封器中,在50℃下,NaHCO3按下式进行分解:
2NaHCO3(s) ==Na2CO3(s)+ CO2(g)+H2O(g),系统达到平衡后,其组分数为C =();
F = ()ﻩﻩ( )
A、3,2ﻩB、3,1ﻩﻩﻩﻩC、2,0ﻩﻩD、2, 1
7、在一定温度下,液体在能被它完全润湿的毛细管中上升的高度反比于 。
A.大气的压力ﻩﻩﻩﻩﻩﻩB.毛细管的半径
C.固—液的界面张力ﻩD.液体的表面张力
8、连串反应A→B→C,实验测得B为非常活泼的中间产物;
当反应稳定后,则B的生成速度 B的消耗速度。
A.大于ﻩﻩB.ﻩ小于ﻩC.等于
9、某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度 。
A.成反比B.成正比ﻩﻩC.平方成正比D.无关
10、以KI为稳定剂的一定量的AgI溶液中,分别加入下列物质的量浓度C相同的不同电解质溶液,在一定时间范围内,能使溶胶完全聚沉所需电解质的浓度最小者为。
A.KNO3ﻩB.NaNO3ﻩC.Mg(NO3)2ﻩD.La(NO3)3
三、填空题:
(每题2分,共20分)在以下各小题中画有_______处填上答案。
1、T、P、V、H、S、A、G中属广度量(广延量)的是 ,属强度量的是 。
2、在一定T,p下,由纯A(l)与B(l)混合而成理想液态混合物,此过程的∆mixHm;
∆mixUm;
∆mixSm ;
∆mixGm 。
>0, =0,<
0)
3、吉布斯函数判据为 ,其适用的条件是 。
4、具有最大正偏差的液态混合物具有最 恒沸点,具有最大负偏差的液态混合物具有最
恒沸点。
(选择填入:
高,低)
5、反应级数为分数的反应一定基元反应。
不是、是)
6、溶胶的动力学性质表现为 、 和 三种运动。
7、亚稳状态包括ﻩﻩﻩ ﻩ等四种现象,产生这些现象的主要原因是ﻩﻩﻩ。
8、在化学动力学中,质量作用定律只适用于ﻩﻩﻩﻩ。
9、在化学动力学理论中,最重要的反应理论包括
(1)ﻩ ﻩ
(2)ﻩﻩ ﻩ。
10、在一定温度下,在含有NO3-、K+、I-的水溶液中,微小的AgI晶体粒子,最易于吸附ﻩ离子,而使胶体粒子带ﻩ电荷。
四、综合题(每小题10分,共50分)
1、在300K的标准状态下,A2(g)+B2(g)→2AB(g)。
此反应的ΔrHmθ=50.00KJ·
mol-1,ΔrSmθ=-40.00J·
K-1·
mol-1,ΔrCp、m=0.5R。
试求此反应400K时的ΔrHmθ、ΔrSmθ及ΔrGmθ各为若干。
此反应在400K的标准状态下能否自发进行?
2、某气相反应:
A(g)=B(g) +C(g) 。
如反应在900K下进行,其Kθ=1.51。
试分别计算在下述情况下,A(g)的平衡转化率。
(1)反应压力为100KPa
(2)反应压力为10KPa
3、已知电池:
Ag(s)∣AgCl(s)∣HCl(a±
=0.8)∣Hg2Cl2∣Hg(l)。
298K时,E=0.0459V,
。
(a)写出电极反应和电池反应;
(b)计算298K、z=2时,电池反应的ΔrSm、ΔrHm、ΔrGm。
4、某一级反应,在298K及308K时的速率系数分别为3.19×
10-4s-1和9.86×
10-4s-1。
试根据阿伦尼乌斯方程计算反应的活化能及表现频率因子。
5、对于两平行反应A
若总反应的活化能为E,试证明:
海南大学2010-2011学年度第2学期试卷
《物理化学C》试题(A卷)
参考答案及评分标准
一、判断题(每小题1分,共10分)
1、√ﻩﻩ2、×
ﻩﻩ3、×
ﻩ4、√ﻩﻩ5、√
6、√ﻩ7、×
ﻩ8、×
9、√10、×
二、选择题(每小题2分,共20分)
1、B、C 2、Cﻩﻩ3、Aﻩﻩ4、Bﻩ5、C
6、Cﻩ7、Aﻩ8、Dﻩ9、D10、B
三、填空题(每小题2分,共20分)
1、 ΔU=Q +W 能量守恒定律ﻩﻩ(每空1分)
2、PA=PA* xAﻩﻩPB=kxxBﻩ(或者PB=kc CB,PB=kbbB)ﻩﻩ(每空1分)
3、
4、 C=2 F=1 (每空1分)
5、 增大减小 (每空1分)
6、 过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液 (每种0.5分)
7、新相难以生成 加入新相种子 (每空1分)
8、 降低反应的活化能或增大指前因子
9、 Ag+ 带正电 (每空1分)
10、 分子没有体积ﻩ 分子间没有作用力(每空1分)
四、计算题(每题10分,共50分)
以下仅为参考答案,若有不同答法,根据其合理性酌情给分)
1、解:
25℃时
………1分
ﻩ
………1分
由于反应的ΔrCp,m=0,所以反应的ΔrHmθ、ΔrSmθ都是与温度无关的常数。
由ΔrGmθ=ΔrHmθ-TΔrSmθ 可得
T=(ΔrHmθ-ΔrGmθ)/ΔrSmθ
=(180.50kJ·
mol-1-130.94kJ·
mol-1)/24.78J·
K-1·
mol-1
=2000K ……………………………4分
由lnKθ=-ΔrGmθ/RT可得
Kθ=exp(-ΔrGmθ/RT)
= exp[-130.94kJ·
mol-1/(8.314J·
K-1·
mol-1×
2000K)]
=3.80×
10-4 ……………………………4分
2、解:
(1)设乙苯的转化率为
C6H5C2H5(g) C6H5C2H3(g) +H2(g)
开始1ﻩﻩﻩﻩﻩ00
平衡ﻩ1-
ﻩﻩ
ﻩﻩ
ﻩ
∴
ﻩ(4分)
(2)
ﻩﻩﻩﻩﻩ(3分)
(3)
ﻩﻩﻩ(3分)
3、解:
328K时
E(328K)=E(298K)+
×
(328K-298K)=1.0026V ……2分
ΔrGm=−zFE= −2×
1.0026V×
96485C·
mol-1=−193.47kJ ·
mol-1……2分
ΔrSm=
=2×
96485C·
mol-1×
(−4.12×
10-4V·
K-1)
= −79.5J ·
mol-1 ………………………….2分
ΔrHmθ=ΔrGmθ+TΔrSmθ
=−193.47kJ·
mol-1+328K×
(−79.5J ·
mol-1)
=−219.55kJ·
mol-1………………………………….2分
Qr,m=TΔrSmθ=328K×
(− 79.5J·
mol-1)=−26.1kJ·
mol-1 …….2分
4、解:
设
为A,
为B
+2
→2
t=0时,CA,0ﻩﻩCB,0ﻩ0ﻩﻩﻩ0
t= t时,CACBﻩCB,0–CBCB,0–CB
∵CA=
CB
=kCACB
=
ﻩﻩﻩ(5分)
积分得:
ﻩ
= 0.5362dm3·
mol-1·
h-1
1.078dm3·
mol-1·
h-1ﻩﻩﻩ(5分)
5、解:
根据稳态近似法得:
=0∴
而
ﻩﻩﻩﻩﻩﻩ(10分)
海南大学2010-2011学年度第2学期试卷
《物理化学C》试题(B卷)
一、判断题(每小题1分,共10分)
1.×
ﻩ2.√ﻩ3.√ﻩ4.×
ﻩ5.√
6.√7.×
ﻩﻩ8.×
ﻩﻩ9.√ﻩﻩ10.×
二、选择题(每小题2分,共20分)
1.A、B ﻩ2.A、Aﻩ3.Aﻩﻩ4.Bﻩ5.D
6.Cﻩﻩ7.Bﻩ8.C9.B10.D
三、填空题(每小题2分,共20分)
1、V、H、S、A、G T、P (每空1分)
2、 =0 =0 >
0 <0 (每空0.5分)
3、ΔG≤0(<
自发=平衡)dT=0,dP=0, w′=0,封闭系统 (每空1分)
4、低高 (每空1分)
5、不是
6、布朗运动 扩散 沉降与沉降平衡 (每错一空扣0.5分,全错为0分)
7、过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液 新相难以生成(每空1分)
8、基元反应
9、 碰撞理论ﻩ过渡态理论 (每空1分)
10、 I- 带负电 (每空1分)
四、计算题(每题10分,共50分)
(注意:
以下仅为参考答案,若有不同答法,根据其合理性酌情给分)
1、解:
∵
>0,此反应在400K的标准状态下不能自发进行。
2、解:
(1) 设A(g)的转化率为
A(g) B(g)+ C(g)
开始1ﻩﻩﻩﻩ0ﻩﻩ 0
平衡1-
ﻩﻩﻩ
ﻩﻩ
ﻩﻩﻩﻩ(6分)
(2)
ﻩﻩﻩﻩﻩ(4分)
3、解:
(a)电池的电极反应
阳极:
2Ag(s)+2Cl-(a±
=0.8)=2AgCl(s)+2e-
阴极:
Hg2Cl2(s)+2e-=2Hg(l)+2Cl-(a±
=0.8)
电池反应:
2Ag(s)+Hg2Cl2(s)=2AgCl(s)+2Hg(l) ………………….4分
(b)298K时电池电动势E=0.0459V,
,z=2
ΔrGm=−zFE=−2×
96485C·
mol-1×
0.0459 V=−8.86 kJ·
mol-1 ………2分
ΔrSm=
= 2×
96485C·
mol-1×
3.38×
10-4V·
K-1
=65.2J·
K-1·
mol-1 …………………………………….2分
ΔrHmθ= ΔrGmθ+TΔrSmθ
=−8.86kJ·
mol-1+298K×
65.2J·
K-1·
mol-1
=10.57kJ·
mol-1 …………………………………….2分
阿伦尼乌斯方程为
ﻩﻩ(5分)
把已知数据代入得:
ﻩ
解方程得:
Ea=86.112KJ·
mol-1A=3.966×
1011s-1(5分)
5、解:
对于平行反应,k=k1+k2
将上式对T徽商得:
变换为:
获证ﻩ(10分)
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