物理化学试题及答案解析.doc

物理化学试题一、 单项选择题（每小题2分，共30分） 1、下面说法错误的是 (A)系统的同一状态可具有不同的体积(B)系统的不同状态可具有相同的体积 (C)系统的状态改变了，可能所有的状态函数都要发生改变 (D)系统的某一状态改变了，其状态必定发生改变2、理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则(A)可以从同一始态出发达到同一终态。(B)不可以达到同一终态。(C)不能确定以上A、B中哪一种正确。(D)可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定3、下述说法何者确( )(A)水的生成热即是氧气的燃烧热(B)水蒸汽的生成热即是氧气的燃烧热(C)水的生成热即是氢气的燃烧热(D)水蒸汽的生成热即是氢气的燃烧热 4、反应2A+B=C中,反应物A从6mol变到2mol,则反应进度为 (A)1mol (B)-2mol (C)4mol (D)2mol 5、苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其mixS ( ) (A) 0 (B) Tf，Tb*Tb (B) Tf*Tb (C) Tf*Tf，Tb*Tb (D) Tf*Tf，Tb*、 或 = 符号）2、已知18时，Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为、 ，那么18时NH4OH的 。3、NH4HS(s) 和任意量的 NH3(g) 及 H2S(g) 达平衡时有C= ,P= ,F= 。4、对于含0.5mol乙醇和0.5mol水的溶液体积为V，已知水的偏摩尔体积为V水，则乙醇的偏摩尔体积V乙醇为_。5、表面张力随温度升高而 。（选填增大、不变、减小），当液体到临界温度时，表面张力等于 。 .三、（本题12分）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、G。已知此理想气体300K时的Smq=150.0JK1mol1，Cp,m=30.0 JK1mol1。四、（本题8分）乙醇和甲醇组成理想混合物，在293K时纯乙醇的饱和蒸气压为5933Pa，纯甲醇的饱和蒸气压为11826Pa。已知甲醇和乙醇的相对分子质量为32和46。(1) 计算甲醇和乙醇各100g所组成的混合物中，乙醇的物质的量分数x乙 ；（2分）(2) 求混合物的总蒸气压p总与两物质的分压p甲、p乙 (Pa) ；（4分）(3) 求甲醇在气相中的物质的量分数y甲。（2分）五、（本题9分）有一电池可用表示为：Cu(s)|Cu(Ac)2(a =1)|AgAc(s)|Ag(s)已知298K时，该电池的电动势E1y=0.372V，308K时, E2y=0.374V。设该电池电动势的温度系数为常数。（1）写出电极反应及电池反应（以电子转移数z2计）；（3分）（2）计算298K时该电池反应的rGmy, rSmy, rHmy，以及电池恒温放电时的可逆热Qr,，m。（6分）六、（本题10分）用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下：反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为1;15，操作压力为2.0105 Pa。已知298.15K下数据：(A)丁烯（g）(B)丁二烯（g）fHmy（kJmol-1）-0.13110.16fGm y（kJmol-1）71.29150.67（1）计算298.15K时反应的、和。（4分）（2）问在什么温度下丁烯的平衡转化率为40%。假设反应热效应和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。（设丁烯初始物质的量为1mol）（6分）七、（本题8分）65 C时N2O5气相分解的速率常数为0.292min-1，活化能为103.3kJmol-1，求80 C时的速率常数k及半衰期t1/2。八、（本题13分）下图为定压的As-Pb 相图，试从相图：（1）推测w(Pb)为0 ，0.30，0.60，0.98 和 1.00的熔融物冷却时步冷曲线的形状；（5分）（2）写出含w(Pb)= 0.60 的熔融物在冷却过程中相的变化；（4分）（3）从图上找出由100g固态砷与200g w(Pb)= 0.60的溶液平衡的系统的表示点，并说明系统的组成。（4分）物理化学试卷（ 至 学年第 学期）课程名称： 物理化学(A) 出题教师： 适用班级： 答案：一 选择题15 ABCDA； 6-10 CABBC； 11-15ACCDB二 填空题1、 =,=,=,2、 3、 2,2,24、 2V-V水5、 减小，零三、解Wp(V2-V1) = nR(T1-T2) 1分 =18.314(300-600) = -2494.2J 0.5分DU= nCV,m (T2-T1) 1分=1(30.00-8.314)(600-300) = 6506J 0.5分DH= nCp,m (T2-T1) 1分 =130.00(600-300) = 9000J 0.5分Qp= DH =9000J 1分DS = nCp,m ln(T2/T1) 1分 =130.00ln(600/300) = 20.79JK1mol1 0.5分由 Smq(600K)=Smq(300K)+DS 1分=(150.0+20.79) =170.79JK1mol1 0.5分DTS =n(T2S2T1S1) 1分=1(600170.79300150.0) 57474J 0.5分DG= DHDTS 1分900057474 0.5分=48474J 0.5分四、解： (1) nA=100/32=3.125mol, n乙=100/46=2.17mol, 1分x乙= n乙 /( n甲+ n乙)= 2.17/(3.125+2.17)= 0.41 1分(2)理想液态混合物，使用拉乌尔定律： 1分P甲= p甲*x甲11826（10.41）= 6977Pa; 1分p乙= p乙*x乙59330.41=2433Pa 1分p总p甲 p乙6977Pa2433kPa9410Pa 1分(3)根据分压定律，可求出气相中甲醇的物质的量分数y甲p甲/p总=6977/9410=0.7414 2分五、解（1） 负极（阳极）：Cu - 2e -Cu2+ 1分正极（阴极）：2AgAc+ 2e -2Ag+2Ac 1分电池反应：Cu + 2AgAc2Ag+2Ac-)+Cu2+ 1分（2）rGmy = zFE1y = 2965000.372 = 71.796 kJmol-1若F96485 则为-71.785kJmol-1 2分由于温度系数为常数，1分rSmy = zF 29650038.6 JK-1mol-11分rHmy=rGmy+TrSmy60.29 kJmol-1 1分Qr,m= TrSmy=29838.611.502 kJmol-1 1分 六、(10分)解：(1) 1分 1分 1分 1分 (2) t=0 1mol 0 mol 0 mol 15mol t (1-x) mol x mol x mol 15mol总物质的量 (16+x) mol 1分 2分 1分 1分 1分七、解：解：根据Arrhenius公式3分 2分根据k的单位，该反应为一级反应 1分 2分八、解：（1）步冷曲线如图：每条步冷曲线1分，共5分（2）w(Pb)= 0.60 的熔融物冷却到约560 C时析出固体As， 1分冷却曲线发生转折，液相组成由h向e 移动，当冷却到约288 C时，As，Pb以低共熔物比例同时析出，系统三相共存，冷却曲线水平， 2分溶液干涸后，系统温度继续下降； 1分 （3）设系统组成为x，根据杠杆规则， 3分 W= 0.4 , 系统点O点w(Pb)= 0.40 1分