東華理工大學(xué) 物理化學(xué)試題和答案

物理化學(xué)模擬題一、選擇題（30分，每題2分）1.熱力學(xué)第三定律可以表示為┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈((A).在0K時(shí)，任何晶體的熵等于零)(B).在0K時(shí)，任何完整晶體的熵等于零(C).在0℃時(shí)，任何晶體的熵等于零(D).在0℃時(shí)，任何完整晶體的熵等于零2.理想氣體從狀態(tài)p1,V1,T等溫膨脹到p2,V2,T，此過程的ΔA與ΔG的關(guān)系為┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()(A).ΔA>ΔG(B).ΔA<ΔG（C）.ΔA=ΔG(D).無法確定3．一定量的理想氣體，從同一初態(tài)分別經(jīng)歷等溫可逆膨脹、絕熱可逆膨脹到具有相同壓力的終態(tài)，終態(tài)體積分別為V1、V2。┈┈┈()(A).V1<V2(B).V1=V2（C）.V1>V2(D).無法確定4．方程適用于以下哪個(gè)過程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()(A).NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)(B).NH4Cl(s)溶于水形成溶液(C).H2O(s)=H2O(l)(D).H2和O2化合為水5.兩液體的飽和蒸汽壓分別為p*A，p*B，它們混合形成理想溶液，液相組成為x，氣相組成為y，若p*A>p*B，則：┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()(A)yA>xA(B)yA>yB(C)xA>yA(D)yB>yA6.在通常情況下，對(duì)于二組分物系能平衡共存的最多相為：┈┈┈┈┈┈()(A)1(B)2(C)3(D)47.25℃時(shí)水的飽和蒸氣壓為3.168kPa,此時(shí)液態(tài)水的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能ΔfGm為－237.19kJ·mol－1，則水蒸氣的標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯自由能為：┈┈┈()(A)－245.76kJ·mol－1(C)－245.04kJ·mol－1(B)－229.34kJ·mol－1(D)－228.60kJ·mol－18.已知反應(yīng)3O2(g)=2O3(g)在25℃時(shí)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈(=-280J·mol-1，則對(duì)該反應(yīng)有利的條件是：)(A)升溫升壓(B)升溫降壓(C)降溫升壓(D)降溫降壓9.298K0.01mol?kg-1的CaCl2水溶液中，CaCl2的離子平均活度系數(shù)γ±為()（A）0.847（B）0.791（C）0.889（D）0.66610.某反應(yīng)表觀速率常數(shù)k與基元步驟速率常數(shù)間的關(guān)系為能的關(guān)系為┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()，則表觀活化能與各基元步驟活化（A）E=E2+(E1－E4)（B）E=E2+(E1+E4)（C）E=E2+E1－E4（D）E=E2()11.由MgCO3(s)、BaCO3(s)、BaO(s)、MgO(s)及CO2(g)構(gòu)成的一個(gè)平衡系統(tǒng)，其獨(dú)立組分?jǐn)?shù)和自由度分別為┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()(A)5，3(B)4，2(C)3，1(D)3，012.同一溫度和壓力下，一定量某物質(zhì)的熵值存在┈┈┈┈()(A).(C).(B).(D).13.某反應(yīng)物的速率常數(shù)為0.099min-1,反應(yīng)物初始濃度為0.2mol·dm-3,則反應(yīng)的半衰期為┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()(A).7min(B).1.01min(C).4.04min(D).50.5min14.在α、β這兩相中均含有A、B兩種物質(zhì)，當(dāng)達(dá)到相平衡時(shí)下列化學(xué)勢(shì)關(guān)系中正確的是┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈()(A).(B).(C).(D).15.已知電極反應(yīng)(1)，E1=0.34V(2)，E2=0.167V的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)E3為┈┈┈┈┈┈┈┈┈(則)(A).0.507V(B).0.513V(C).0.173V(D).0.267V二、填空題（10分，每題2分）1、25℃時(shí),0.5molA與0.5molB形成理想液態(tài)混合物,則混合過程的ΔS=________。2、有相同活度的Fe2+,Ca2+,Zn2+,Cu2+的電解質(zhì)溶液，已知E（Fe2+/Fe）=-0.440V，E（Ca2+/Ca）=-2.861V，E（Zn2+/Zn）=-0.763V，E（Cu2+/Cu）=0.340V,則溶液中它們的析出先后順序?yàn)開_______________。3、水平放置的毛細(xì)管中間放有一段液體，液體完全潤(rùn)濕，在右端對(duì)液體加熱，則液體會(huì)向_______移動(dòng)（左，右，不）4、在393K時(shí)，水的表面張力σ＝0.0727N·m-1，一根毛細(xì)管插入其中，管內(nèi)液面上升了2.97cm，。設(shè)水的密度ρ＝1.0×103kg·m-3。設(shè)接觸角為0o，已知g=9.81m·s-1。毛細(xì)管半徑為___________m。5、一定量的理想氣體經(jīng)歷某過程變化到終態(tài),若變化過程中,PVγ不變,則狀態(tài)函數(shù)______不變。三、計(jì)算題1、（12分）5mol單原子理想氣體，從始態(tài)300K，50kPa先絕熱可逆壓縮至100kPa，再恒壓冷卻至體積85dm3的末態(tài)，求整個(gè)過程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS、ΔG。（已知300K、50kPa下該氣體的摩爾熵為100J·K-1·mol-1）2、（13分）已知298.15K以下數(shù)據(jù)：物質(zhì)SO3(g)-395.2256.2SO2(g)-296.1248.5O2(g)0/kJ·mol-1/J·K-1·mol-1205.03（1）、求298.15K，下反應(yīng)SO2(g)+O2(g)=SO3(g)的（2）、設(shè)；，不隨溫度變化，反應(yīng)物按反應(yīng)計(jì)量系數(shù)比進(jìn)料，在什么溫度下，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到80%？3、（12分）在298K時(shí)，已知AgBr的溶度積Ksp(AgBr)=4.88×10-13，Eθ(AgBr|Ag)=0.0715V，Eθ(Br2|Br-)=1.065V。(1)將AgBr(s)的生成反應(yīng):Ag(s)+1/2Br2(l)=AgBr(s)，設(shè)計(jì)成原電池。(2)求出上電池的標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)和AgBr(s)標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)。(3)若上電池電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)(?E/?T)p=1×10-4V·K-1，計(jì)算該電池反應(yīng)的?rHmθ，?rSmθ，Qr，m。(4)計(jì)算銀電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)Eθ(Ag+|Ag)。4、（6分）在300K時(shí)若某物質(zhì)A的分解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，初速率為1.00×10-5mol·dm-3·s-1，1小時(shí)后的速率為3.26×10-6mol·dm-3·s-1，求300K時(shí)(1)反應(yīng)的速率常數(shù)和反應(yīng)的半衰期t1/2(2)分解率達(dá)80%時(shí)，所需的時(shí)間?。5、（5分）證明：6、（12分）下圖為一二組分凝聚系統(tǒng)相圖，(1)在圖中標(biāo)明各相區(qū)；(2)畫出由狀態(tài)點(diǎn)W和I冷卻的步冷曲線；(3)將物系點(diǎn)W的熔體100g進(jìn)行冷卻，可得到何種純固體，最多得到多少克純固體。物理化學(xué)本1參考答案一、選擇題BCCCADDCDADBABB二、填空題1、5.76J·K-12、Cu-Fe-Zn-Ca3、左水4、三、1、解：n=5mol5、熵或S單原子理想氣體Cv,m=1.5R,Cp,m=2.5R………(1.5分)……(1.5分)整個(gè)過程＝[5×1.5×8.314×(204.46-300)]J=－5.958KJ（1.5分）=－9.930KJ…………（1.5分）因所以[5×2.5×8.314×ln]J·K-1=-68J·K-1…………………(1.5分)=-19.891kJ…………………（1.5分）=…………（1分）S3=S1+ΔS=（5×100-68）=432J·K-1（1分）=-68.32kJ（1分）2、解：①.┈┈┈（2分）┈┈（2分）（2分）┈┈（2分）②.SO2(g)＋1/2O2(g)＝SO3(g)t=0時(shí)mol1t=∞時(shí)mol1-α0.500.5-1/2ααn總＝1.5-1/2α┈┈（1分）┈┈（2分）（2分）3、解：(1)將生成反應(yīng)Ag(s)+(1/2)Br2(l)→AgBr(s)設(shè)計(jì)成電池：正極：(1/2)Br2(l)+e-→Br-負(fù)極：Ag(s)+Br-→AgBr(s)+e-電池：Ag(s)|AgBr|Br-|Br2(l)（2分）Eθ=Eθ[Br2(l)/Br-]-Eθ[AgBr(s)/Ag]=1.065V-0.0715V=0.9935V（1分）?rGmθ=-zFEθ=(-1×96500×0.9935)J·mol1=-95872J·mol1（1.5分）(2)?rSmθ=zF(?E/?T)=1×96500C·mol-1×1×10-4V·K-1=9.65J·K-1·mol-1（1.5分）prmθ=298K×9.65J·K-1·mol-1=2876J·mol-1（1分）Qr=T?S?rHmθ=?rGmθ+T?rSmθ=?rGmθ+Q=-(95872+2876)J·mol-1=-92996J·mol-1（1分）r(3)AgBr的沉淀反應(yīng)：Br-+Ag+→AgBr(s)，K=Ksp-1正極：Ag++e-→Ag(s)負(fù)極：Ag(s)+Br-→AgBr(s)+e-（2分）Eθ=RTlnKsp-1/F=Eθ(Ag+|Ag)-Eθ(AgBr|Ag)所以Eθ(Ag+|Ag)=Eθ(AgBr|Ag)-RTlnKsp/F=[0.0715V-8.315×298×ln(4.88×10-13)/96500]V=0.7994V（2分）4、解：(1)υA=kcA=kcA0exp(-kt))=υA,0exp(-kt)υA/υA,0=exp(-kt)代入數(shù)值3.26×10-6/1.00×10-5=exp