物理化学综合考试试卷1 班级姓名 分数 、选择题(共10题20分) 1.2分(3673) 3673 在浓度为c1的HCl与浓度c2的BaCl2混合溶液中,离子迁移数可表示成:() (A)A(H)(Am(H)+A(Ba2)+27m(Cr)] (B)ciam(H) m(H) 2c21m(2 Ba)+(c1+ 2c2)2m(CD) (C)cim(H):m(H)+ C2/m(Ba)+ Am(Cr)I (D)CIm(HV(C1a(H)+2c27m(Ba)+2c2Am(CI) 2.2分(4863) 4863 j代表电池的电流密度,j代表电极的交换电流密度,以下关系式中哪个反映了 常用参比电极的工作特性? Jo 3.2分(2739) 2739 二级相变服从的基本方程为 (A)克拉贝龙方程 (B)克拉贝龙一克劳修斯方程 (C)爱伦菲斯方程 (D)以上三个方程均可用 4.2分(6387) 6387 溶液中扩散控制反应速率常数的数量级以mol·dm3·s计约为 (A)103(B) (C)100(D)10 5.2分(1192) 92 用130℃的水蒸气(蒸气压为2.7p3)与1200℃的焦炭反应生成水煤气 C+H2O—>CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉70%问反应后混合气体中CO的分压为多少? 设总压27p3不变。 (A)0.72p (B)1.llp
物理化学综合考试试卷 1 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 (3673) 3673 在浓度为 c1的 HCl 与浓度 c2的 BaCl2混合溶液中,离子迁移数可表示成： ( ) (A) λm(H+ )/[λm(H+ ) + λm(Ba2+) + 2λm(Cl- )] (B) c1λm(H+ )/[c1λm(H+ )+ 2c2λm(½ Ba2+)+ (c1+ 2c2)λm(Cl- )] (C) c1λm(H+ )/[c1λm(H+ ) + c2λm(Ba2+) + λm(Cl- )] (D) c1λm(H+ )/[c1λm(H+ ) + 2c2λm(Ba2+) + 2c2λm(Cl- )] 2. 2 分 (4863) 4863 j 代表电池的电流密度，j0代表电极的交换电流密度，以下关系式中哪个反映了 常用参比电极的工作特性？ ( ) (A) │j│>> j0 (B) │j│<< j0 (C) │j│= j0≠0 (D) │j│= j0= 0 3. 2 分 (2739) 2739 二级相变服从的基本方程为： ( ) （A）克拉贝龙方程 （B）克拉贝龙—克劳修斯方程 （C）爱伦菲斯方程 （D）以上三个方程均可用 4. 2 分 (6387) 6387 溶液中扩散控制反应速率常数的数量级以mol -1·dm3 ·s -1计约为： （ ） (A)1013 (B)105 (C)1010 (D)108 5. 2 分 (1192) 1192 用 130 ℃ 的水蒸气 ( 蒸气压为 2.7p ∃ ) 与 1200 ℃的焦 炭反应生成水煤气： C+H2O ⎯⎯→CO+H2,如果通入的水蒸气反应掉 70%,问反应后混合气体中CO的分压为多少? 设总压 2.7p ∃ 不变。 ( ) (A) 0.72p ∃ (B) 1.11p ∃
(C)2.31p (D)1.72 6.2分(1132) 在下列状态变化中,哪些可以应用公式d=7dSpd? (A)NO2气体缓慢膨胀,始终保持化学平衡NO2==NO+O2 (B)NO2气体以一定速度膨胀解离出来的NO+士O2总是落后于平衡组成 (C)SO3气体在不解离为SO2+士O2的条件下膨胀 (D)水在-10℃时等温结冰 7.2分(0241) 0241 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? S S 8.2分(6957) 下面哪点不能用以衡量液体在固体表面上的润湿程度? (A)固、液两相相接后物系表面自由能降低的程度 (B)固体在液体中的分散程度 (C)测定接触角的大小(对于固体具有光滑平面时) (D)测定润湿热的大小(对于固体粉末) 9.2分(4007) 4007 电解质i在溶液中的离子平均活度系数为y;(=y),下列判断y大小的说法哪个正 (B)y;≥1 (C)A、B都有可能
(C) 2.31p ∃ (D) 1.72p ∃ 6. 2 分 (1132) 1132 在下列状态变化中,哪些可以应用公式 dU=TdS-pdV? (A) NO2气体缓慢膨胀，始终保持化学平衡NO2===NO+ 1 2 O2 (B) NO2气体以一定速度膨胀,解离出来的NO+ 1 2 O2总是落后于平衡组成 (C) SO3气体在不解离为SO2+ 1 2 O2的条件下膨胀 (D) 水在-10℃时等温结冰 7. 2 分 (0241) 0241 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( ) 8. 2 分 (6957) 6957 下面哪点不能用以衡量液体在固体表面上的润湿程度？ ( ) (A) 固、液两相相接后物系表面自由能降低的程度 (B) 固体在液体中的分散程度 (C) 测定接触角的大小（对于固体具有光滑平面时） (D) 测定润湿热的大小（对于固体粉末） 9. 2 分 (4007) 4007 电解质 i 在溶液中的离子平均活度系数为 γ i ( = γ ±)，下列判断 γ i大小的说法哪个正 确？ （ ） (A) γ i ≤ 1 (B) γ i ≥ 1 (C) A、B 都有可能
(D)y恒小于 2分(0087) 0087 若一气体的方程为pVm=RT+ap(∞>0常数),则 (A)() aU aU 、填空题(共10题20分 2分(4153) 4153 将反应AgO(s)=2Ag(s)+号O2(g)设计成电池的表示式为: 12.2分(3915) 3915 在10cm31mol·dm3KOH溶液中加入10cm3水,其电导率将 摩尔电导率将 (填入增加、减小、不能确定) 13.2分(7238) 用化学凝聚法制成Fe(OH)3胶体的反应如下: FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(溶胶)+3HCl 溶液中一部分Fe(OH)3有如下反应 Fe(OH)3 +HCl=FeOCI +2H2O Feocl=Feo +Cl 则FeOH)3溶胶的胶团结构为 14.2分(4815) 4815 电解HNO3,H2SO,NaOH,NH3·H2O,其理论分解电压均为123V。其原因是 5.2分(2438) 2438 含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为,相数为,自 由度数为 16.2分(6390) 6390 反应[Co(NH3)B+NO2→|Co(NH3)NO2+Br,随离子强度的增加反应速率
(D) γ i恒小于 1 *. 2 分 (0087) 0087 若一气体的方程为pVm=RT+αp (α>0 常数),则: ( ) (A) ( )T U V ∂ ∂ =0 (B) ( )V U p ∂ ∂ =0 (C) ( )V U T ∂ ∂ =0 (D) ( ) p U T ∂ ∂ =0 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 ) 11. 2 分 (4153) 4153 将反应Ag2O(s) = 2Ag(s) + 1 2 O2(g)设计成电池的表示式为：________________________________。 12. 2 分 (3915) 3915 在 10 cm3 1mol·dm-3 KOH溶液中加入 10 cm3 水，其电导率将_______________，摩尔电导率将 _________________(填入增加、减小、不能确定)。 13. 2 分 (7238) 7238 用化学凝聚法制成Fe(OH)3胶体的反应如下： FeCl3 +3H2O =Fe(OH)3(溶胶) +3HCl 溶液中一部分Fe(OH)3有如下反应: Fe(OH)3 +HCl =FeOCl +2H2O FeOCl =FeO+ +Cl- 则Fe(OH)3溶胶的胶团结构为_______________________________。 14. 2 分 (4815) 4815 电解HNO3, H2SO4, NaOH, NH3·H2O, 其理论分解电压均为 1.23 V。其原因是 _________________________________________________________。 15. 2 分 (2438) 2438 含有KNO3和NaCl的水溶液与纯水达渗透平衡时,其组分数为 ,相数为 ,自 由度数为 。 16. 2 分 (6390) 6390 反应 [Co(NH3)5Br]2++NO 2 →[Co(NH − 3)5NO2] 2++Br -，随离子强度的增加反应速率___________，若要改
变反应速率25%,离子强度应为 17.2分(0093) 0093 敞开体系的热力学第一定律表达式为 其适用条件 18.2分(7156) 气一固表面反应有两种反应历程,其中 Langmuir- Hinshelwood历程是研究 反应, Langmuir- Rideal历程是研究 反应。 分(390 3906 298K时,当H2SO4溶液的浓度从001mo·kg增加到0.mo·kg时,其电导率k和摩尔电导率m 将 。(填入增加、减少或不变) 20.2分(7556 7556 乳状液有OW型和wO型,牛奶是一种乳状液,它能被水稀释,所以它属于」 型 三、计算题(共4题40分) 21.15分(1104) 1104 某气体状态方程为pV=m(RT+即),始态为p1T,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为 P2,试求该过程的Q,W及气体的△U,△H,△F,△G,ΔS。 22.10分(5747) 5747 某一级反应测得其半衰期在65℃时为250mn,在80℃时为0.50min,在 什么温度下方使该一级反应1mn完成90%。 23.10分(1963) 1963 25°C时甲烷溶在苯中,当平衡浓度x(CH4)=0.0043时,CH4在平衡气相中的分压为245 kPa。试计算 (1)25°C时当x(CH4)=001时的甲烷苯溶液的蒸气总压p。 (2)与上述溶液成平衡的气相组成CH4) 已知25°C时液态苯和苯蒸气的标准生成焓分别为4866和8293 kJ- mol,苯在 101325Pa下的沸点为80.1°C
变反应速率 25%，离子强度应为_____________________________。 17. 2 分 (0093) 0093 敞开体系的热力学第一定律表达式为 ;其适用条件 是 。 18. 2 分 (7156) 7156 气－固表面反应有两种反应历程，其中 Langmuir - Hinshelwood 历程是研究 反应， Langmuir - Rideal 历程是研究 反应。 19. 2 分 (3906) 3906 298K时，当H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率κ和摩尔电导率Λm 将：κ__________________，Λm____________________。(填入增加、减少或不变) 20. 2 分 (7556) 7556 乳状液有 O/W 型和 W/O 型, 牛奶是一种乳状液, 它能被水稀释, 所以它属于________ 型。 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 21. 15 分 (1104) 1104 某气体状态方程为 pV = n(RT + Bp)，始态为p1T1，该气体经绝热真空膨胀后终态压力为 p2，试求该过程的Q，W及气体的ΔU，ΔH，ΔF，ΔG，ΔS。 22. 10 分 (5747) 5747 某一级反应测得其半衰期在 65℃时为 2.50 min ，在 80℃ 时为 0.50 min ，在 什么温度下方使该一级反应 1 min 完成 90% 。 23. 10 分 (1963) 1963 25 ºC时甲烷溶在苯中，当平衡浓度x(CH4)=0.0043 时, CH4在平衡气相中的分压为 245 kPa。试计算 （1）25ºC时当x(CH4)=0.01 时的甲烷苯溶液的蒸气总压p。 （2）与上述溶液成平衡的气相组成y(CH4)。 已知 25 °C 时液态苯和苯蒸气的标准生成焓分别为 48.66 和 82.93 ，苯在 101 325 Pa 下的沸点为 80.1 °C。 -1 kJ⋅mol
24.5分(1582) 1582 被吸附在固体表面上的气体分子可以看作二维气体,写出这种二维气体的平动配分函数 q;若气体分子的摩尔吸附熵可用下式计算:Sn=2R+n(qL,则2985K下,1010个氩气 分子被吸附在1×104m2表面上的熵值是多少 (Ar的m=[(3948×103)kgmo/(602×102)mor}=6634×102 kg. mol2) 四、问答题(共3题20分) 25.10分(0792) 0792 请在下列pV,Tp,T-S,U-S及S-V坐标图上绘出理想气体卡诺循环的状态变化(用 箭头标明各步的变化方向)。 26.5分(3468) 3468 答:在结晶进行过程中,一定是自发的,所以△G<0。又因为结晶过程是一个混乱 度减小的过程,所以△S<0,根据公式△G=AH-TAS,△H必是为负值,所以,结晶 过程为放热过程 (5分) 27.5分(4502) 4502 写出下列电池的电极反应和电池反应,列出电动势E的计算公式 Pt CH, CHO(a1), CH, COOH(a,),H(a3)ll Fe(a4), Fe (as)IPt 物理化学综合考试试卷1答案 、选择题(共10题20分) 1.2分(3673) 3673
24. 5 分 (1582) 1582 被吸附在固体表面上的气体分子可以看作二维气体，写出这种二维气体的平动配分函数 qt；若气体分子的摩尔吸附熵可用下式计算：Sm= 2R + Rln(qt/L), 则 298.15 K下，1010个氩气 分子被吸附在 1×10-4 m 2 表面上的熵值是多少？ （Ar 的 m = [(39.948×10-3)kg⋅mol -1] / [(6.022×1023)mol-1]= 6.634×10-26 kg⋅mol -1） 四、问答题 ( 共 3 题 20 分 ) 25. 10 分 (0792) 0792 请在下列 p-V，T-p，T-S，U -S 及 S-V 坐标图上绘出理想气体卡诺循环的状态变化（用 箭头标明各步的变化方向）。 26. 5 分 (3468) 3468 答：在结晶进行过程中，一定是自发的，所以 ∆G < 0 。又因为结晶过程是一个混乱 度减小的过程，所以 ∆S < 0 ，根据公式 ∆G = ∆H − T∆S ， ∆H 必是为负值，所以，结晶 过程为放热过程。 （5 分） 27. 5 分 (4502) 4502 写出下列电池的电极反应和电池反应,列出电动势 E 的计算公式 . Pt│CH3CHO(a1),CH3COOH(a2),H+ (a3)‖Fe3+(a4),Fe2+(a5)│Pt 物理化学综合考试试卷 1 答案 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 (3673) 3673
[答](B) 2.2分(4863) 3.2分(2739) 2739 答:(C) (2分) 4.2分(6387) 6387 (2分) 5.2分(1192) 1192 (2分) 6.2分(1132) 1132 [答](A),(C) 7.2分(0241) 0241 8.2分(6957) [答](B) 4007 2分(0087) 0087 [答](A) 、填空题(共10题20分) 11.2分(4153) 4153 [答]P,O2(g)OH(aq)川Ag2OsAg(s) 12.2分(3915)
[答] (B) 2. 2 分 (4863) 4863 [答] (B) 3. 2 分 (2739) 2739 答：（C） （2 分） 4. 2 分 (6387) 6387 [答] (C) （2 分） 5. 2 分 (1192) 1192 [答] (B) (2 分) 6. 2 分 (1132) 1132 [答] (A) , (C) 7. 2 分 (0241) 0241 [答] (B) (2 分) 8. 2 分 (6957) 6957 [答] (B) 9. 2 分 (4007) 4007 [答] (C) *. 2 分 (0087) 0087 [答] (A) 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 ) 11. 2 分 (4153) 4153 [答] Pt,O2(g)|OH –(aq)|Ag2O(s)|Ag(s) （2 分） 12. 2 分 (3915)
3915 [答]减小;增加 (2分) 13.2分(7238) 答]{[Fe(OHlm·nFeo'·(nxCr}x·xCI 14.2分(4815) [答]电解质虽然不同,但电极上发生的反应一致,都是电解水 5.2分(2438) (0.5分) (0.5分) 因为对于渗透平衡,相律应为产=Cφ+3 16.2分(6390) 6390 答]减少=3.77×103mol·kg (2分) 17.2分(0093) 0093 [答]△H+g△2+△U=Q.W轴 (1分) 稳流过程中的敞开体系 (1分) 18.2分(7156) 答]两个吸附分子间的反应;吸附分子与气态分子的反应 19.2分(3906) 3906 [答]增加,减少 20.2分(7556 7556 [答]OW 三、计算题(共4题40分) 21.15分(1104) 1104 [答]Q=0,W=0,△U=0 (3分)
3915 [答] 减小 ；增加 （2 分） 13. 2 分 (7238) 7238 [答] {[Fe(OH)3]m·nFeO+ ·(n-x)Cl- }x+ ·xCl- 14. 2 分 (4815) 4815 [答] 电解质虽然不同, 但电极上发生的反应一致, 都是电解水。 15. 2 分 (2438) 2438 [答] 3 (0.5 分) 2 (0.5 分) 4 (1 分) 因为 对于渗透平衡，相律应为 f=C-Φ+3 16. 2 分 (6390) 6390 [答] 减少 I=3.77×10-3 mol·kg-1 （2 分） 17. 2 分 (0093) 0093 [答] ΔH+gΔZ+ 1 2 ΔU2 =Q-W轴 (1 分) 稳流过程中的敞开体系 (1 分) 18. 2 分 (7156) 7156 [答] 两个吸附分子间的反应；吸附分子与气态分子的反应。 19. 2 分 (3906) 3906 [答] 增加，减少 （2 分） 20. 2 分 (7556) 7556 [答] O/W 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 21. 15 分 (1104) 1104 [答] Q = 0 , W = 0 , ΔU = 0 (3 分)
(aU/aVr=Tap/a Tr-p=0 dU=CdT+( aU/andi=CdT=0温度不变 △H=△U+△(p)=nB(P2p) (5分) A sysS=-(avaD dp=nRIn(p/p2) △soS=nRln(p/p2) (3分) △F=△U-TAS=- nITiN(p1/p2) (2分) △G=△HT△S nB(P2-p,)-nRTiIn(pp2) (2分) 22.10分(5747) 574 答]据k=1t×ln(oc)求出k1(T1)=1.386min (3分) ka(T2)=0.2773mn1 (3分) ln(k2/k1)ln(k/k1)=(l/72-1/Tiy(1/731/1) T=3568K (4分) 23.10分(1963) 1963 [答](1)k2(CH4)=p(CH4)/x(CH4)=245100043=5698×10kPa(2分) p3 H11 PI R △H=△H(g,苯)-△H(1,苯)=3427kJmo(2分) In PA 10l325Pa8.314353.2529815 p(298.15K)=117269Pa (2分) Pe= PAxa +k, (B)xB=581409.7Pa (2分) (2)y(CH4)=p(CH4)P=k2x(CH4)/p=0.980 (2分) 24.5分(1582) 1582 答]二维的平动配分函数q=(2 imt/h2)×A(4为面积) (2分) Sm=2R+ RIn(g,/L)=162.0. -mol 四、问答题(共3题20分) 5.10分(0792)
( ∂ U/ ∂ V)T = T( ∂ p/ ∂ T)V -p = 0 dU = CVdT + ( ∂ U/ ∂ V)TdV = CVdT = 0 温度不变 ΔH =ΔU +Δ(pV) = nB(p2- p1) (5 分) ΔSySS = ( V/ T) ∫ − 2 1 p p ∂ ∂ pdp = nRln(p1/p2) ΔsurrS = -Q/T = 0 ΔisoS = nRln(p1/p2) (3 分) ΔF =ΔU-TΔS = -nRT1ln(p1/p2) (2 分) ΔG =ΔH-TΔS = nB(p2-p1)-nRT1ln(p1/p2) (2 分) 22. 10 分 (5747) 5747 [答] 据 k = 1/t × ln(c0/c) 求出 k1(T1) = 1.386 min -1 (3 分) k2(T2) = 0.2773 min -1 (3 分) ln(k2/k1)/ln(k3/k1) = (1/T2- 1/T1)/(1/T3- 1/T1) T3= 356.8 K (4 分) 23. 10 分 (1963) 1963 [答] （1） (CH ) (CH )/ (CH ) 245/ 0.0043 5.698 10 kPa （2 分） 4 kx 4 = p 4 x 4 = = × 2 vap m 1 1 1 1 ln ( ) p H p R T T2 ∆ = − $ 1 vap m f m f m H H (g,苯 苯 ) H (l, ) 34.27 kJ mol − ∆ = ∆ − ∆ = ⋅ $ $ $ (2 分) A 34 270 1 1 ln ( ) 101 325 Pa 8.314 353.25 298.15 p∗ = − (298.15 K) 11 726.9 Pa (2 分) A = ∗ p (B) 581 409.7Pa (2 分) = A A + B = ∗ p p x k x 总 x （2） y(CH4 ) = p(CH4 )/ p = kx x(CH4 )/ p = 0.980 (2 分) 24. 5 分 (1582) 1582 [答] 二维的平动配分函数 qt= (2πmkT/h2 )× A (A为面积) (2 分) Sm= 2R + Rln(qt/L) = 162.0 J·K-1 ·mol-1 (3 分) 四、问答题 ( 共 3 题 20 分 ) 25. 10 分 (0792)
0792 [答] 3 S↑2 26.5分(3468) 3468 答:在结晶进行过程中,一定是自发的,所以△G<0。又因为结晶过程是一个混乱 度减小的过程,所以ΔS<0,根据公式△G=△H-TAS,△H必是为负值,所以,结晶 过程为放热过程 (5分) 27.5分(4502) 4502 解:(-) CH3CHO+H2O-2e-→ CH3COOH+2H (+)2Fe”+2c-→2Fe 电池反应:CH2CHO+2Fe3+H2O(→CH3COOH+2Fe (各1分) rt a(h )a(fe a(ch, Cooh) lr 2×F a-(Fe )a(CH, CHo) (2分)
0792 [答] 26. 5 分 (3468) 3468 答：在结晶进行过程中，一定是自发的，所以 ∆G < 0 。又因为结晶过程是一个混乱 度减小的过程，所以 ∆S < 0 ，根据公式 ∆G = ∆H − T∆S ， ∆H 必是为负值，所以，结晶 过程为放热过程。 （5 分） 27. 5 分 (4502) 4502 解: (-) CH3CHO＋H2O－2 e- ─→CH3COOH＋2 H+ (+) 2 Fe 3+＋2 e- ─→2 Fe2+ 电池反应: CH3CHO＋2 Fe3+＋H2O(l)─→CH3COOH＋2 Fe2+＋2 H+ (各 1 分) E＝E∃ － RT F a a a 2 a a 2 2 2 × ln ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) H Fe CH COOH Fe CH CHO + 2+ 3 3+ 3 (2 分)