物理化学期末考试答案-2.docx

物理化学期末考试
一． 判断题（在以上表格中，正确的以“正确”表示，错误的以“错误”表示。共20分）
1. 水和水蒸气在正常相变温度，压力下达平衡，则体系具有确定的状态。（错误）
2. 当体系向环境散热时体系的热力学能一定减少（错误）
3. 硫酸铜溶解热实验时，硫酸铜样品受潮对实验没有影响。（错误）
4. 由热力学第一定律得气体·在恒温膨胀时所做的功在数值上等于体系吸收的热量（错误）
5. 水在正常相变点下的相变过程是可逆过程，所以ΔＳ＝０。（错误）
6. 体系达到平衡时熵值最大，吉布斯函数最小（错误）
7. 如果以化学反应的ΔｒＨ在一定温度范围内可近似为不随温度变化的常数，则此反应的ΔｒＳ在此温度范围内也近似为不随温度而变常数。（正确）
8. 纯液体饱和蒸汽压的测定的原理是克劳修斯-克拉贝龙方程式。（正确）
9. 对于乙醇-环己烷，T-x相图气相线在上。（正确）
10. 表面活性物质大部分都是无机盐。（错误）
11. 电导率的单位是S·cm-1（正确）
12. 原电池的正极即为阳极，负极即为阴极。（错误）
13. 原电池在定温、定压可逆的条件下放电时，ΔG =0。（错误）
14. 测定溶液表面张力时，当气泡形成时即可记录数字压力计读数。（错误）
15. 电池可能在以下三种情况下放电：电流趋近于0；有一定大小的工作电流：短路（正确）
16. 硫酸铜溶解热测定的原理是热力学第一定律（正确）
17. 精馏的方法可以使乙醇，环己烷完全分离（错误）
18. 溶液的折射率会随温度变化而变化。（正确）
19. 表面张力的单位是10-2N·m-1（错误）
20. 用最大气泡法测定表面张力时，要读取最大压力差（正确）
二．选择题（将正确答案填入以上表格相应的空格中。共30分）
1. 某绝热封闭体系在接受了环境所做的功之后，其温度：(A)
A.一定升高 B.一定降低
C.一定不变 D.不一定改变
2. 人工降雨是将AgI微细晶粒喷洒在积雨云层中，目的是为降雨提供：（C）
A.降温 B.湿度 C.晶核 D.升温
3. 水在某毛细管内上升高度为h，若将此管垂直地向水深处插下，露在水面以上的高度为h/2，则：（C）
A.水会不断冒出
B.水不流出，管内液面凸起
C.水不流出，管内凹液面的曲率半径增大为原先的2倍
D.水不流出，管内凹液面的曲率半径减小为原先的一半
4. 在电极分类中，属于金属电极为：（A）
A. Fe | Fe2+ B. Pt | Tl3+, Tl+
C. Pt, H2 | H+ D. Pt | Sn4+, Sn2+
5.常压下-10℃过冷水变成-10℃的冰，在此过程中，体系的ΔG与ΔH如何变化： (D)
A. ΔG<0，ΔH>0 B. ΔG>0，ΔH>0
C. ΔG=0，ΔH=0 D. ΔG<0，ΔH<0
6. 物质A与B可形成低共沸混合物E，已知纯A的沸点小于纯B的沸点，若将任意比例的A+B混合在一个精馏塔中精馏，则塔顶的最先馏出物是：(B)
A.纯A B.纯B C.低共沸混合物 D.都有可能
7三组分体系最多有几个相（C）
A.3 B.4 C.5 D.6
8.下列哪个是标准摩尔反应焓（A）
A.∆rHmθ B. ∆rHm C. ∆fHmθ D. ∆cHmθ
9.理想气体向真空膨胀下列项不为零的是（C）
A．Q B.ΔU C.ΔV D. ΔH
10.以下对热效应有影响的是（D）
A.温度 B压力 C溶质的性质 D.都是
11. 硫酸铜溶解热测定不需要记录的数据时（A）
A．压力 B.温度 C.时间 D.质量
12.纯液体饱和蒸汽压测定时，lg(p/pθ)对1/T作图，可得一直线，直线斜率为(B)
A.-ΔHm/2.303R B. ΔHm/2.303R C-ΔHm/2.303R+C D-ΔHm+C/2.303R
13.吸附量的单位是 (D)
A.mol/L B.N/m C mol/K Dmol/m-2
14.原电池电动势测定试验中，没有用到的电极为（D）
Acu电极 B醌氢醌电极 C甘汞电极 D碳电极
15.测量电池电动势时，如果电池正负极接反了，电位差计，再调大电压有何反应？（B）
A．坏掉了 B .读数变为正数 ，数值上升 C.读书变为零 D.没有变化
二． 计算题（50分）
1.(15分)挥发性液体A和B可形成理想液态混合物。某温度时溶液上方蒸气总压力为5.41x10^4Pa，气，液两相中的A的摩尔分数分别为0.45和0.65。求此温度下纯A和纯B的饱和蒸汽压。
解：由拉乌尔定律得
pA*xA=pyA-------------------------------------------5

pA*=pyA/xA=(5.41x10^4x0.45/0.65)Pa=3.75x10^4----------------------5
pB*=pyB/xB=[5.41x10^4x (1-0.45)/(1-0.65)]Pa=8.50x10^4----------------5
2.(15分)已知25摄氏度时水（液体）的标准摩尔熵为69.91J·K-1·mol-1，∆fHmθ（H2O,l）=-285.85kJ·mol-1，水在25摄氏度时的饱和蒸气压为3167Pa，H2O（g）的∆fHmθ（H2O,g）=-241.84 kJ·mol-1，试求25摄氏度时H2O,g的标准摩尔熵。设压力变化对水的熵值影响可略，水蒸气可近似作为理想气体。
解：∆vapHmθ（H2O,298.15K）=∆fHmθ（H2O,g）-∆fHmθ（H2O,l）------2
241.84+285.85）kJ·mol-1
=44.01 kJ·mol-1------------------------------------------------------------------3
∆S=∆S1+∆S2+∆S3------------------------------------------------------------------------------------------------2
=0+n∆vapHmθ（298.15K）/298.15K+nRlnp1/pθ
=[(44.01x10^3/298.15)+(8.314xln3167/101325)] J·K-1
=118.8 J·K-1-----------------------------------------------------------------------3
∆S=n[Smθ（H2O,g）-Smθ（H2O,l）]=118.8J·K-1-----------------------------------2
Smθ（H2O,g）=(∆S/n)+ Smθ（H2O,l）----------------------------------------------1
=(118.8+69.91) J·K-1·mol-1
=188.71 J·K-1·mol-1-----------------------------------------------------------2
3.（10分）以0.1A的电流电解CuSO4溶液，通电10分钟后，问阴极上可析出多少质量的铜？在铂电极上又可获得多少的氧气（298.15K，100kPa）？设副反应可以忽略。
解：nCu=Q/Zf=(0.1x1x60/2x96485)mol=3.11x10^4mol-------------------2

mCu=Nm=[3.11x10^4x63.5x10^(-3)]kg-------------------------------2
=19.7mg---2
nO2=nCu/2=1.56x10^(-4)mol------------------------------------------2
vO2=nRT/p=[1.56x10^(-4)x8.314x298/100x10^3]m3
=3.87x10^(-6) m3=3.87cm3----------------------------------------------2
4.(10分) 在298K 、101325Pa下，将直径为2. 00μm 的毛细管插入水中，问需要在管内加多大额外压力才能防止水面上升?若不加额外压力，让水面上升，则达到平衡后管内液面上升多高?已知该温度下水的表面张力为0.07197N • m^(-3)，水的密度ρ=997. 0kg • m^(-3) ， 设接触角为0° ，重力加速度为9.8 m• s^(-2)。
解：由拉普拉斯方程得需加的压力为∆p=2σ/r=（(2*0.07197)/((2.00*〖10〗^(-6))/2)）kPa=144kPa-------------------------------------------5
由毛细现象公式得上升的高度为
h=2σcosθ/(ρgR’)=（(2*0.07197*cos0°)/(997.0*9.8*1.00*〖10〗^(-6) )）m-----------------------------------------------------------------5