2006年物理化學(xué)試卷(A)及答案

1、PAGE 物理化學(xué)試卷(A) 2006.6班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 分?jǐn)?shù) 一、選擇題 ( 共 8題 16分 )1. 101.325 kPa，-5 時(shí)，H2O(s) H2O(l)，其體系熵變： ( ) (A) fusS體系 0 (B) fusS體系 0 (C) fusS體系 0 (D) fusS體系 0 2. 有關(guān)化學(xué)勢(shì)與物質(zhì)流動(dòng)方向的關(guān)系中下述哪種說(shuō)法是不正確的。 ( )（A） 重結(jié)晶制取純鹽過(guò)程中，析出的純鹽的化學(xué)勢(shì)與母液中該鹽的化學(xué)勢(shì)相等（B） 糖溶于水過(guò)程中，固體糖的化學(xué)勢(shì)大于溶液中糖的化學(xué)勢(shì)（C） 自然界中，風(fēng)總是從化學(xué)勢(shì)高的地域吹向化學(xué)勢(shì)低的地域（D） 自然界中，水總是從化學(xué)勢(shì)高的高地流向化

2、學(xué)勢(shì)低的低地3. 已知某反應(yīng)的級(jí)數(shù)為一級(jí)，則可確定該反應(yīng)一定是： ( ) (A) 簡(jiǎn)單反應(yīng) (B) 單分子反應(yīng) (C) 復(fù)雜反應(yīng) (D) 上述都有可能 4. 對(duì)于物理吸附的描述中，哪一條是不正確的？ ( ) (A) 吸附力來(lái)源于范德華力，其吸附一般不具有選擇性 (B) 吸附層可以是單分子層或多分子層 (C) 吸附熱較小 (D) 吸附速度較小 5. 下述說(shuō)法哪一種不正確? （ ) (A) 理想氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后,其內(nèi)能變化為零 (B) 非理想氣體經(jīng)絕熱自由膨脹后,其內(nèi)能變化不一定為零 (C) 非理想氣體經(jīng)絕熱膨脹后,其溫度一定降低 (D) 非理想氣體經(jīng)一不可逆循環(huán),其內(nèi)能變化為零 6. 在恒溫

3、抽空的玻璃罩中封入兩杯液面高度相同的糖水 (A) 和純水 (B)。經(jīng)歷若干時(shí)間后，兩杯液面的高度將是： ( ) (A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 視溫度而定 7. 若298 K時(shí)，反應(yīng)的，則當(dāng)p(NO2)=1 kPa, p(N2O4)=10 kPa時(shí)，反應(yīng)將： （ ） （A）向生成N2O4方向進(jìn)行 （B）向生成NO2方向進(jìn)行 （C）反應(yīng)恰好達(dá)到平衡 （D）不能判斷其進(jìn)行的方向8物質(zhì) A 發(fā)生兩個(gè)一級(jí)平行反應(yīng) AB，AC，設(shè)兩反應(yīng)的指前因子相近且與溫度無(wú)關(guān)，若 E1 E2，則有： ( ) (A) k1 k2 (B) k2 k1 (C) k

4、2= k1 (D) 無(wú)法比較 k1, k2 的大小 二、填空題 ( 共 3題 9分 )1在下列反應(yīng)歷程中(P 是最終產(chǎn)物，C 是活性中間物) A + BC (1) CA + B (2) CP (3) 如果 k2 k3，則生成 P 的速率方程 dP/dt = 。 2. 設(shè) 373 K 時(shí)，液體 A 的飽和蒸氣壓為 133.3 kPa，液體 B 為 66.66 kPa，則： (1) 若 A 和 B 形成理想液體混合物，當(dāng) A 在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù)為 0.5 時(shí)，在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)為 _ 。 (A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1 (2) 若 A 和 B 完全不互溶，當(dāng)由 2 mo

5、l A 和 3 mol B 在恒溫下構(gòu)成雙液體系時(shí)，體系的總蒸氣壓為 _ kPa (A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6 3. 在一個(gè)真空容器中，若投入CaCO3(s)加熱分解達(dá)平衡，其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為 。若改投入NH4HS(s)加熱分解達(dá)平衡，其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)為： ，自由度為 。三、計(jì)算題 ( 共 6題 60分 )1. 在 298 K 時(shí)有下述電池: Pb(s)Pb2+(a=0.1)Ag+(a=0.1)Ag(s) (a) 寫出電極反應(yīng)并計(jì)算其電極電勢(shì) (b) 計(jì)算電池的電動(dòng)勢(shì)和電池反應(yīng)的 rGm 已知 E(Ag+,Ag) = 0.7991 V， E (Pb2+

6、,Pb) = -0.126 V 2. 303.15 K時(shí)，1 mol某理想氣體從壓力為810.6 kPa經(jīng)等溫可逆過(guò)程變化到壓力為101.3 kPa，求該過(guò)程的Q ,W ,Um ,Hm ,Sm ,Fm ,Gm 。3. 將正丁醇蒸氣在298.15 K時(shí)慢慢加壓，當(dāng)開始形成半徑為110-9 m的微小液滴時(shí)，蒸氣壓力為多大？已知正丁醇的正常沸點(diǎn)為390 K，vapHm=43.822 kJmol-1，298.15 K時(shí)正丁醇的密度 =806 kgm-3，表面張力 =0.0261 Nm-1。4. 在 630 K 時(shí)，反應(yīng)：2HgO(s) 2Hg(g) + O2(g)的rG = 44.3 kJmol-1。

7、 (1) 求上述反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K ； (2) 求 630 K 時(shí) HgO(s) 的分解壓力； (3) 若將 HgO(s)投入到 630 K，1.013105Pa 的純O2氣的定體積容器中，在 630 K 時(shí)使其達(dá)平衡，求與 HgO(s) 呈平衡的氣相中 Hg(g) 的分壓力。 5. 473 K時(shí)，測(cè)定氧在某催化劑上的吸附作用，當(dāng)氧的平衡壓力為 101.325 kPa 及 1013.25 kPa時(shí)，每千克催化劑吸附氧的量分別為 2.5 和 4.2 dm3(已換算至標(biāo)準(zhǔn)狀況 下的體積)，設(shè)該吸附作用服從蘭格繆爾公式，試計(jì)算當(dāng)氧的吸附量為飽和值的一半時(shí)氧 的平衡壓力為若干？ 6. 電池： AgA

8、gCl(s)KCl(aq)Hg2Cl2(s)Hg(l) 在 298 K 時(shí)的電動(dòng)勢(shì) E = 0.0455 V，(E/T )p= 3.3810-4 VK-1，寫出該電池的反應(yīng)，并求出 rHm，rSm 及可逆放電時(shí)的熱效應(yīng)Qr。四、問(wèn)答題 ( 共 3題 15分 )1 指出下面二組分凝聚體系相圖中各部分中的平衡相態(tài)。2. 試用相律分析用C還原ZnO的反應(yīng)體系中能否通過(guò)控制溫度來(lái)控制Zn蒸氣的壓力。3. 請(qǐng)利用表面化學(xué)有關(guān)原理解釋“新相難成”。 物理化學(xué)試卷(A)答案一、選擇題 ( 共 8題 16分 )1. 答 (A) 2. 答 (D) 3. 答 (D) 4. 答 (D) 5. 答 (B) 6. 答

9、(A) (純水) (糖水中水) 水從 (B) 杯向 (A) 杯轉(zhuǎn)移。 7. 答：（B） 8. 答 (B) 二、填空題 ( 共 3題 9分 )1. 答 k1k3AB/k2 2 答 (1) (A) (2) (C) 3. 答：2；1，1三、計(jì)算題 ( 共 6題 60分 )1. 答 (1) (-) Pb(s) - 2e- Pb2+(a=1) (+) 2Ag+(a=1) + 2e- 2Ag(s) (Ag+,Ag) = $ (Ag+/Ag) - RT/2F ln1/a2(Ag+) = 0.7991 V (Pb2+,Pb) = $ (Pb2+,Pb) - RT/2F ln1/a(Pb2+) = -0.126

10、 V (5分) (2) E = (右) - (左) = 0.7991 V - (-0.126 V) = 0.925 V rGm = -zEF = -178.5 kJmol-1 * 如果電池反應(yīng)的電子得失數(shù)為 1，E不變，而 rGm= -89.26 kJmol-1 (5分) 2. 答 Um=Hm=0 (2分) Q=W=RTln(p1/p2)=5.24 kJmol-1 (3分) Sm=Q/T=17.3 JK-1mol-1 (2分) Fm=Gm= -W= -5.24 kJmol-1 (3分)3答 298.15 K時(shí)正丁醇的蒸氣壓為p0 p0=p2=1.576 kPa pr=10.89 kPa （10

11、分）4答 (1) K = exp(-rG /RT) = 2.1210-4 (3分) (2) 2HgO(s) 2Hg(g) + O2(g) 設(shè)平衡分壓為： 2p p K = 4p3(p$)-3 (1分) p = 3800 Pa (1分) 故p總= 3p = 1.1 kPa (1分) (3) K = 2.1210-4 = (2p)2(p + 101 325 Pa) (2分) p = 739.7 Pa (1分) 故 p(Hg) = 2p = 1.5 kPa (1分) 5. 答 蘭格謬爾吸附公式為： 1/V = 1/Vma1/p + 1/Vm (1分) 依題意可列聯(lián)立方程： 1/2.5 = 1/Vma

12、1/101325 + 1/Vm 1/4.2 = 1/Vma1/1013250 + 1/Vm (各1.5分) 解得： 1/Vm = 0.22 dm-3 1/a = 82900 Pa (各2分) 當(dāng) V = Vm時(shí)，Langmuir 公式可寫成下列形式： 2/Vm = 1/Vma1/p + 1/Vm p = 1/a = 82900 Pa (2分) 6. 答 電池反應(yīng)： Ag(s) + (1/2)Hg2Cl2(s) = AgCl(s) + Hg(l) (3分) rH = -zFE - T( E/ T)p = 5326 Jmol-1 (3分) rS = zF( E/ T)p= 32.61 JK-1mol-1 (2分) Qr= T rSm= 9718 Jmol-1 (2分) 四、問(wèn)答題 ( 共 3題 15分 )1答：1液相l(xiāng) 5sC+l 2固溶體 6sPb+l 3 +l 7 +sC 4sC（穩(wěn)定化合物）+l 8sC+sPb （5分）2答 該反應(yīng)體系有如下反應(yīng)： C(s) + ZnO(s) = CO(g) + Zn(g) 2CO(g) = CO2(g) + C(s) p(Zn)=p(CO)+2p(CO2) 因?yàn)?S=5 ; R=2 ; R=1 ; = 3 所以 f=C- +2=(S-R-R)- +2=1 (3