07应用化学物化试题A定.docx
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07应用化学物化试题A定
西北农林科技大学本科课程考试试卷
2006—2007学年第二学期《物理化学》课程A卷
专业年级:
应化05级命题教师:
杨亚提审题教师:
考生姓名:
学号:
考试成绩:
一、选择题(每题1分,共20分)
1、一定量的理想气体从相同始态分别经等温可逆膨胀,绝热可逆膨胀达到具有相同压力的终态,终态体积分别为V1,V2,则有()
A、V1>V2B、V1 2、下列公式中不正确的是() A、 B、 C、 D、 3、△rGm=△rGm +RTlnQ,当选用不同的标准状态时,反应的△rGm 改变,该反应的△rGm和Q将() A、都变B、都不变C、Q变,△rGm不变D、Q不变,△rGm变 4、对于理想溶液,其形成过程的体系热力学函数的变化为() A、△H=0,△S=0,△G<0B、△H=0,△G=0,△S>0 C、△V=0,△H=0,△S>0D、△V=0,△S=0,△H=0 5、为马拉松运动员沿途准备的软饮料应该是哪一种() A.白开水%的葡萄糖水C.高能量饮料D.含适量维生素的等渗饮料。 6、H2SO4与水可形成(s),(s),(s)三种水合物,在下,能与硫酸水溶液和冰达平衡的硫酸水合物最多可有多少种() A、3种B、2种C、1种D、0种 7、克-克方程可用于() A、I2(s)====I2(g)B、C(石墨)====C(金刚石) C、I2(g,T1)====I2(g,T2)D、I2(s)====I2(l) 8、一定体积的水,当聚成一个大球,或分散成许多小水滴时,在相同温度下,这两种状态的性质保持不变的是() A、表面能B、表面张力C、比表面积D、液面下的附加压力 9、理想气体是() A、独立的不可别粒子体系B、相依的粒子体系 C、独立的可别粒子体系D、定域的可别粒子体系 10、某体系有1molNO分子,每个分子有两种可能的排列方式,即NO和ON,也可将体系视为NO和ON的混合物。 在0K下,该体系的熵值为() A、S0=0B、S0=kln2C、S0=Rln2D、S0=2kln2 11、在,下,摩尔平动熵最大的气体为() A、H2B、CH4C、NOD、CO2 12、298K时A和B两种气体在某一溶剂中溶解的享利系数分别为kA和kB,且知kA>kB,则当A和B压力相同时,在该溶剂中所溶解的量是() 的量大于B的量的量小于B的量 的量等于B的量的量与B的量无法比较 13、有一放热反应: 2A(g)+B(g)=C(g)+D(g),下列条件中哪一种可使反应向正向移动() A、升高温度,降低压力B、降低温度,降低压力 C、升高温度,升高压力D、降低温度,升高压力 14、下列物质的水溶液,在一定浓度下,其正离子的迁移数(tB)如下所列,选用哪一种物质做盐桥,可使电池的液体接界电势减至最小() A、BaCl2(t(Ba++)=B、NaCl(t(Na+)= C、KNO3(t(K+)=D、AgNO3(t(Ag+)= 15、,当H2SO4溶液的浓度在低浓度区增加时,其电导率k和摩尔电导率Λm将() A、k减小,Λm增加B、k增加,Λm增加 C、k减小,Λm减小D、k增加,Λm减小 16、298K时,已知Cu2++2e= Cuφ1=,Cu++e=Cuφ2=,则反应Cu2++e= Cu+的φ3是() A、B、C、D、 17、某反应的速率常数为,其反应物起始浓度为L,则其半衰期() A、B、.C、.D、. 18、在,,μ(H2O)l与μ(H2O)g的关系是() A.μ(H2O)l>μ(H2O)gB.μ(H2O)l=μ(H2O)gC.μ(H2O)l<μ(H2O)gD.无法确定 19、电解金属盐的水溶液时,其现象为() A、还原电势愈正的金属离子愈容易析出 B、还原电势与超电势之和愈正的金属离子愈容易析出 C、还原电势愈负的金属离子愈容易析出 D、还原电势与超电势之和愈负的金属离子愈容易析出 20、溶胶的基本特征可归纳为() A、高度分散和聚结不稳定性B、多相性和聚结不稳定性 C、不均匀性和热力学不稳定性D、高度分散,多相性和聚结不稳定性 二、填空题(1个空格1分,共20分) 1、理想气体经过节流过程,气体的△U________,△H________。 (填入>0,<0或=0) 2、1mol甲苯在p0、383K(正常沸点)下与同温热源接触,使其向真空蒸发完全变成p0,383K下的苯蒸气,该过程的△G=________,该过程是一个_______过程。 3、对于宏观热力学体系,能级愈高,此能级量子态所具有的分子数________;体系温度愈高,高能级所具有的分子数________。 4、电池反应中,当反应达到化学平衡时,其电池电动势为________(填入>0,<0或=0),若计算得某电池电动势为负值时,则表示此反应向________移动。 5、不论是电解池或是原电池,极化的结果都是使阳极电势________,阴极电势________;电解过程中极化作用使消耗的电能________。 6、表面活性剂的HLB值越小,其________性越强,适用于制备________型的乳状液。 7、ζ电势是当固液相发生相对移动时,_____________与溶液本体之间的电势差。 在晴朗的日子里,天空是蓝色的,这是因为_____________。 8、对于连串反应,若中间物为主产物,为得到较多的主产物,应采取的手段是控制________。 9、凝胶在放置过程中分离出液体的现象称为________。 10、一定量的高分子加入溶胶中可使溶胶絮凝,其絮凝机理是________。 11、液体在固体表面的润湿程度用________衡量,当________时,称为不润湿。 三、是非题(下述各小题中的说法,你认为正确的在括号中填“√”,错误的填“×”;每小题1分,共10分) ()1、夏天将室内电冰箱的门打开,接通电源,并紧闭门窗(设门窗均不传热),这可降低室内温度。 ()2、因为可逆热机的效率最高,用可逆热机拖动火车,可加快火车的速度。 ()3、相图中的点都是代表体系状态的点。 ()4、偏摩尔量就是化学势。 ()5、对不同反应来说,活化能大的反应其速率常数对温度的变化愈敏感。 ()6、同温度、压力下,浓度都是的食糖和食盐水溶液的渗透压相等。 ()7、玻兹曼分布可以代表平衡分布。 ()8、过量电解质的存在对溶胶起稳定作用,少量电解质的存在对溶胶起破坏作用。 ()9、溶胶和高分子溶液属于牛顿型液体。 ()10、离子独立运动定律,即可应用于无限稀释强电解质溶液,又可应用于无限稀释弱电解质溶液。 四、计算题(42分) 1、1mol理想气体从300K,100kPa下等压加热到600K,求此过程的Q、W、△U、△H、△S、△A、△G。 已知此理想气体300K时的Sm=,Cp,m=。 (12分) 2、在,下,反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的数据如下: COH2OCO2H2 将各气体视为理想气体,试求: (1)时,反应的热力学平衡常数。 (2)596K时,反应的△rHm和△rSm。 (3)596K时反应的。 (8分) 3、实验测得某气相反应2A→2B+D的半衰期与初始压力成反比,且 pA,0(kPa)t1/2(s)T/K 1520900 2121000 (1)试确定此反应的级数和900K、1000K时的速率常数。 (2)计算活化能。 (3)1000K时,将A放入真空容器,且使pA,0=54kPa,则计算系统总压达到时所需的时间。 (10分) 4、已知时,下列电池的电动势E=,Cu(s)|Cu(Ac)2(·kg-1)|AgAc(s)|Ag(s)在310K时,E=,又已知时, =, =,F=96500C.mol-1 (1)写出电池反应和电极反应。 (2)求时,电池反应的△rGm、△rHm、△rSm。 (3)求时,AgAc(s)的溶度积Ksp,设活度系数均为1。 (12分) 五、下图为水盐体系(NH4)2SO4-H2O的溶解度图, (1)指出各相区分别由那些相组成; (2)图中的点A、线LA、AN代表哪些相平衡共存;(3)根据相图说明在从30%的(NH4)2SO4溶液中提制(NH4)2SO4晶体的过程。 (8分) 下列公式可供选用: ΔU=Q+W ΔH=QpΔU=QV ΔU=nCV,mΔTΔH=nCp,mΔTCp,m―CV,m=R ΔG=ΔH–Δ(TS)dG=–SdT+Vdp ΔTf=KfmBΔTb=KbmB f=C–Φ+2 (4分) 西北农林科技大学本科课程考试 参考答案与评分标准 考试课程: 物理化学学年学期: 2006-2007-2 试卷类型: A卷考试时间: 2007-07-15 专业年级: 应化05级 一、选择题(每题1分,共20分) 19A 二、填空题(1个空格1分,共20分) 1、=0,=02、=0,自发3、越少;越多 4、=0;逆向5、越大,越小,越多。 6、亲油性,W/O 7、相对滑移面,光散射8、反应时间9、离浆(脱液收缩) 10、桥联11、接触角,>90° 三、判断题(每小题1分,共10分) 1.×2.×3.√4.×5.×6.×7.√8.×9.×10.√ 四.计算题(共42分) 1.(12分) 解: W=-pV=-p(V2-V1)=-pV2+pV1=-nRT2+nRT1=nR(T1-T2) =1mol×-(2分) U=nCV,m(T2-T1)=1mol× J(2分) H=nCp,m(T2-T1)=1mol×9000J(1分) Qp=H=9000J(1分) S=nCp,mln(T2/T1)=1mol×(2分) 由Sm(600K)=Sm(300K)+S=+--1 =分) TS=n(T2S2-T1S1)(1分) =1mol×(600K×=-50968J(1分) G=H-TS=9000J-57474J=-48474J(1分) 2、(8分) 解: (1)时 △rHm0=++=(1分) △Cp=+==+=-分) △rGm0=△rHm0-T△rSm0 =–×(-×10-3 =(1分) (1分) (2)596K下 由基尔戈夫定律及△Cp为常数,可有 △rHm0(T)=△H0+△CpT △H0=△rHm0(298)-△Cp =×103–××10-3=则596K时△rHm0(596K)=+×596×10-3 = 或 (1分) (1分) (3)596K时反应的 △rGm0(596K)=△rHm0(596K)-596×△rSm0(596K) =–596×(-×10-3 =(1分) (1分) 3、(10分) 解: (1)根据半衰期与初压成反比可知该反应符合二级反应(1分) 且t1/2=1/p0k(1分) T=900Kk1=1/t1/2p0=1/(1520×=×10-5kPa-1s-1(1分) T=1000Kk2=1/t1/2p0=1/(212×48)=×10-5kPa-1s-1(1分) (2)根据 求得Ea=(2分) (3)2A→2B+D t=000 tkPa2pkPapkPa(1分) p总=2p+2p+p= p=10kPa(1分) 根据二级反应动力方程1/(54-2p)–1/54=k2t(1分) t=(1分) 4、(12分) 解: (1)正极反应2AgAc(s)+2e-→2Ag(s)+2Ac-分) 负极反应Cu→Cu2++2e-分) 电池反应2AgAc(s)+Cu→2Ag(s)+CuAc2(1分) (2)已知298K时,E1= 310K时,E2= 则(dE/dT)p=(E2–E1)/(T2-T1)= =×10--1(2分) rGm=-nFE=-2×96500C.mol-1×=-(1分) rSm=nF(dE/dT)p=2×96500C.mol-1××10--1(1分) =(1分) (3)设计电池Ag(s)|Ag+()||Ac-()|AgAc(s),Ag(s)(1分) 电池反应AgAc(s)→Ag++Ac-(1分) 根据 (1)电池(2分) 所以 (1分) 则lnKsp=nE0F/RT =1××96500C.mol-1/(1分) Ksp=×10-3 五、(8分) 解 (1)Ⅰ: (NH4)2SO4水溶液,单相;Ⅱ: (NH4)2SO4水溶液+(NH4)2SO4(s),两相; Ⅲ: (NH4)2SO4水溶液+冰(s),两相;Ⅳ: (NH4)2SO4(s)+冰(s),两相。 (4分) (2)A: (NH4)2SO4(s)+冰(s)+溶液(l),三相平衡点;线LA: H2O(l)===H2O(s)两相平衡线;AN: (NH4)2SO4水溶液=====(NH4)2SO4(s两相平衡线(3分) (3)先等温浓缩,再降温。 (1分)
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