物理化学综合考试试卷2 班级姓名 分数 、选择题(共10题20分) 1.2分(3886) 3886 在一定温度下,1-1价型强电解质稀溶液的摩尔电导率ln的数值可反映哪些因素?出 (A)浓度的大小 (B)所含离子的电荷数 (C)离子电迁移率的大小 (D)A和C 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 (C)||=j0≠0 3.2分(2635) 2635 在二组分液体从高温冷却时,有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态?() (A)热力学平衡态 (B)流动体系稳定态 (C)热力学不稳定状态 (D)流动体系不稳定态 4.2分(6387) 6387 溶液中扩散控制反应速率常数的数量级以mo1·dm3·S计约为 () (A)103(B)103 (C)100(D)103 5.2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?
物理化学综合考试试卷 2 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 (3886) 3886 在一定温度下，1-1 价型强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm的数值可反映哪些因素？ 出（ ） (A) 浓度的大小 (B) 所含离子的电荷数 (C) 离子电迁移率的大小 (D) A 和 C 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 (2635) 2635 在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态？( ) (A)热力学平衡态 (B)流动体系稳定态 (C)热力学不稳定状态 (D)流动体系不稳定态 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 (0241) 0241 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )
T 3 6.2分(0349) 某定量均相纯流体从298K,10p恒温压缩时总物系的焓增加则该物系从298K,10p 流膨胀到邻近某 状态时,物系的温度必将 (A)升高 (B)降低 (C)不变 (D)不能确定 0278 理想气体经历绝热不可逆过程从状态1(,F1,T1)变化到状态2(p2,V2,T2),所做的功为: (A)P2/2-PI/I (B)P2(2-1) (C)[p22/(1-)(/2x1-1/x) (D)(p2V2p1V1)(1-y) 8.2分(7145) 7145 若气体A在催化剂上的吸附活化能Ea不随覆盖度θ变化,则其吸附速率服从下列 那种方程式? (A) Langmuir速率方程式 (B) Elovich速率方程式 (C)Kwan速率方程式 (D)以上A、B、C皆可 9.2分(4064) 4064 03 molkg Na2HPO水溶液的离子强度是 (A)09mol·kg (B)1.8mol·kg (C)0.3mol·kg (D)1.2mol·kg
6. 2 分 (0349) 0349 某定量均相纯流体从 298 K,10p ∃ 恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298 K,10p ∃ 节 流膨胀到邻近某一状态时 , 物系的温度必将： ( ) (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 不能确定 7. 2 分 (0278) 0278 理想气体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p1,V1,T1)变化到状态 2 (p2,V2,T2)，所做的功为： ( ) (A) p2V2-p1V1 (B) p2(V2-V1) (C) [p2V /(1-γ)](1/V γ 2 2 γ-1-1/V1 γ-1) (D) (p2V2-p1V1)/(1-γ) 8. 2 分 (7145) 7145 若气体 A 在催化剂上的吸附活化能 Ea不随覆盖度θ 变化, 则其吸附速率服从下列 那种方程式? ( ) (A) Langmuir 速率方程式 (B) Elovich 速率方程式 (C) Kwan 速率方程式 (D) 以上 A、B、C 皆可 9. 2 分 (4064) 4064 0.3 mol·kg-1 Na2HPO4水溶液的离子强度是： （ ） (A) 0.9 mol·kg-1 (B) 1.8 mol·kg-1 (C) 0.3 mol·kg-1 (D)1.2 mol·kg-1
分(0085) 0085 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间 (A)一定产生热交换 (B)一定不产生热交换 (C)不一定产生热交换(D)温度恒定与热交换无关 二、填空题(共10题20分) 11.2分(4387) 4387 已知E(Cu2Cu=0.337V,EuCu=0521V,则E(Cu2cu 分 4020 浓度为m的Al2(SO)3溶液,其正、负离子的活度系数分别用y+和y.表示,则其 y 13.2分(7261) 7261 超离心沉降速度法测大分子化合物摩尔质量时,需要测出沉降系数S,单位是 个斯威德堡单位是 14.2分(5152) 5152 将一Pb酸蓄电池在100A电流下充电1.5h,则PbSO4分解的质量为 (已知 M(PbSO)=303g·mol 15.2分(235) 2335 29815K时,蔗糖水溶液与纯水达到滲透平衡时,体系的组分数C=,相数Φ =,自由度/= 16.2分(6260) 6260 由实验测得绘制的通量-速度-角度分布图,对于反应K+ICH3→>KI+CH3,可得散射示意图为 由此可知:(1)该反应属 散射;(2)过渡态的构型为 (3)过渡态的寿命是 17.2分(0479)
*. 2 分 (0085) 0085 在 体系温度恒定的变化中 , 体系与环境 之 间 : ( ) (A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换 (C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 ) 11. 2 分 (4387) 4387 已知E∃ (Cu2+|Cu)=0.337 V，E∃ (Cu+ |Cu)=0.521 V，则E∃ (Cu2+|Cu+ )=_________________。 12. 2 分 (4020) 4020 浓度为 m 的 Al2(SO4)3 溶液，其正、负离子的活度系数分别用 γ + 和 γ - 表示，则其 γ ± = ；a± = 。 13. 2 分 (7261) 7261 超离心沉降速度法测大分子化合物摩尔质量时，需要测出沉降系数 S，单位是 ______；一个斯威德堡单位是 _____________ 。 14. 2 分 (5152) 5152 将一 Pb 酸蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO4分解的质量为 。 （已知 M(PbSO4)= 303 g·mol -1 ） 15. 2 分 (2335) 2335 298.15 K 时，蔗糖水溶液与纯水达到渗透平衡时，体系的组分数 C = ，相数Φ = ，自由度 f = 。 16. 2 分 (6260) 6260 由实验测得绘制的通量-速度-角度分布图，对于反应K+ICH3→KI+CH3，可得散射示意图为 K I K K I I C H 3 由此可知：(1) 该反应属___________散射；(2) 过渡态的构型为______________；(3) 过渡态的寿命是 __________。 17. 2 分 (0479)
0479 已知(1)2A(s)+6HCaq)=2ACl3(aq)+3H(g) A,Hm(298 K)=-1003 kJ-mol (2)H2(g)+Cl2(g)=2HCg) A Hm2(298 K)=-1841 kJ-mol (3)HCI(g)+nH2O=HCl(aq) △HB2(298K)=72.45kJmo (4)AlCl3(s)+nH2O=AlCl3(aq) △H34(298K)=3215kJmo 则无水ACl2在298K的标准摩尔生成焓为 18.2分(7082) 7082 一般说来,物理吸附的吸附量随温度增高而 化学吸附的吸附量随 温度增高而 19.2分(3892) 3892 CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是: 20.2分(7680) 7680 质均相对分子质量M和数均相对分子质量Mn的关系一般为MMn。(注:填>、 RL+ Cl
0479 已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl3(aq) + 3H2(g) ΔrH m, (298 K) = -1003 kJ·mol 1 $ -1 (2) H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔrH m, (298 K) = -184.1 kJ·mol 2 $ -1 (3) HCl(g) + nH2O = HCl(aq) ΔrH m, (298 K) = -72.45 kJ·mol 3 $ -1 (4) AlCl3(s) + nH2O = AlCl3(aq) ΔrH m, (298 K) = -321.5 kJ·mol 4 $ -1 则无水AlCl3在 298 K的标准摩尔生成焓为 。 18. 2 分 (7082) 7082 一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而 ___________ ，化学吸附的吸附量随 温度增高而 ____________ 。 19. 2 分 (3892) 3892 CaCl2摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是：_____________________________。 20. 2 分 (7680) 7680 质均相对分子质量 Mw 和数均相对分子质量 Mn 的关系一般为 Mw ____ Mn 。（注：填＞、＜、＝或 ≠符号。） 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 (5843) 5843 RCl 与 L- 在 S 溶剂中进行取代反应，可能的反应机理为： RCl + S RS 1 1 k k− + + Cl- RS+ + L- RL + S 2 ⎯⎯k → RCl + L- 3 ⎯⎯k → RL + Cl-
(1)中间物RS可按稳定态近似处理,试根据以上反应机理推导出速率方程 (2)说明在什么条件下,此反应可按准一级反应处理?如何求得此准一级反应的表 观速率常数及半衰期? 23.10分(9613) O2(aq)+O2(g) (1)k=P(O2)/p3 O2)/p k m/p (2分) m(O2)/m23m(O2)/m AGS=-RTIn K=-16485 kJ. mol-l (2分) (2)K()kn(7) K。(7)kn(T) (2分) 么K(T2)△H,11 K()=R772 84710 =2141v1(1kw-2 716408 303.15K △,H3=12382 kJ- mol (2分) (3)△S=(△,H-△GB)T=9682JK·mol (2分) 24.5分(1374) 1374 设有一极大数目三维自由平动子组成的粒子体系,其体积V、粒子质量m与温度的关系为 h21(8m123)=0.100k7,试计算处在能级14h21(8m12)与3h2(8m12)上的粒子数之比。 四、问答题(共3题20分) 25.10分(0763) 0763 在2982K的等温情况下,两个瓶子中间有旋塞连通,开始时一瓶放0.2molO2,压力 为02p2。另一瓶放0.8moN2,压力为0.8p3,打开旋塞后,两气体相互混合,计算: (1)终态时瓶中的压力 (2)混合过程的Q,W,△mU,△mS,△miG (3)如果等温下可逆地使气体恢复原状,计算过程的Q和W。 3005 反应2A(g)=2B(g)+C(g),用解离度a及总压表示上述反应的Kp,证明:当p/K甚大 时,a与p成反比(设该气体为理想气体)
(1) 中间物 RS+ 可按稳定态近似处理，试根据以上反应机理推导出速率方程 (2) 说明在什么条件下，此反应可按准一级反应处理？如何求得此准一级反应的表 观速率常数及半衰期？ 23. 10 分 (9613) 9613 答： O2(aq) O2(g) （1） 2 m 2 m 2 2 (O ) / (O ) / / (O )/ (O )/ a p p k m p K k m m m m = = = $ $ $ $ $ $ m p$ （2 分） r m ∆ = G R− T ln Ka = −16.485 $ $ kJ ⋅ mol−1 （2 分） （2） 2 m 2 1 m ( ) ( ) ( ) ( ) a a K T k T K T k T = $ $ 1 （2 分） 2 r m 1 1 ( ) 1 1 ln ( ) ( ) a a K T H K T R T T ∆ = − $ $ $ 2 r m -1 -1 84 710 1 1 ln ( ) 71640 8.314 J K mol 298.15 K 303.15 K ∆ H = − ⋅ ⋅ $ （2 分） -1 ∆ = r m H 12.382 kJ⋅mol $ （3） （2 分） -1 -1 r m r m r m ∆ = S H (∆ − ∆ G )/T = 96.82 J⋅K ⋅mol $ $ $ 24. 5 分 (1374) 1374 设有一极大数目三维自由平动子组成的粒子体系，其体积V、粒子质量m与温度的关系为 h2 /(8mV2/3) = 0.100 kT，试计算处在能级 14h2 /(8mV2/3) 与 3h2 /(8mV2/3)上的粒子数之比。 四、问答题 ( 共 3 题 20 分 ) 25. 10 分 (0763) 0763 在 298.2 K 的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞连通，开始时一瓶放 0.2 mol O2 ,压力 为 0.2 p ∃ 。另一瓶放 0.8 mol N2，压力为 0.8 p ∃ ，打开旋塞后，两气体相互混合，计算： (1) 终态时瓶中的压力； (2) 混合过程的Q，W，ΔmixU，ΔmixS，ΔmixG ； (3) 如果等温下可逆地使气体恢复原状，计算过程的 Q 和 W 。 26. 5 分 (3005) 3005 反应 2A(g)＝2B(g)＋C(g)，用解离度α及总压表示上述反应的 Kp，证明: 当 p/Kp甚大 时, α与 p 1/3成反比（设该气体为理想气体）
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 I CH: CHO(a)), CH, COOH(,), H(a3)ll Fe+(a4). Fe(as)I Pt 物理化学综合考试试卷2答案 选择题(共10题20分 3885 [答](C) [答](D) (2分) 2.2分(4863) 4863 答](B) 3.2分(2635) 2635 答:(C) (2分) 4.2分(6387) 6387 答](C) (2分) 5.2分(0241) 0241 6.2分(0349) 0349 7.2分(0278) 0278 (2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 2 答案 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 (3886) 3885 [答] (C) （2 分） 3686 [答] (D) （2 分） 2. 2 分 (4863) 4863 [答] (B) 3. 2 分 (2635) 2635 答：（C） （2 分） 4. 2 分 (6387) 6387 [答] (C) （2 分） 5. 2 分 (0241) 0241 [答] (B) (2 分) 6. 2 分 (0349) 0349 [答] (A) (2 分) 7. 2 分 (0278) 0278 [答] (D) (2 分)
8.2分(7145) 7145 2分(4064) 4064 2分(0085) 0085 [答]( 、填空题(共10题20分 2分(4387) 4387 [答]0.153V 12.2分(4020) 4020 答] (4)3=(x2×y2)a4=(108×y2×3)5m 13.2分(7261) 7261 14.2分(5152) 5152 PbO+ Pb+ 2H,SO4= 2PbSO4+ 2H,O (5分) (10A×1.5×3600%(96500C·mor)×12×303g·mol=848g 15.2分(2335 2335 答:222 (2分) (注:错一个扣一分) C=2(蔗糖、水) Φ=2(蔗糖水溶液、纯水) 在渗透平衡时,体系中有两个平衡压力,即p(纯水)和P(糖水),所以,相律为: f=C-+2=2-2+2=2 16.2分(6260) 6260
8. 2 分 (7145) 7145 [答] (A) 9. 2 分 (4064) 4064 [答] (A) （2 分） *. 2 分 (0085) 0085 [答] (C) 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 ) 11. 2 分 (4387) 4387 [答] 0.153 V （2 分） 12. 2 分 (4020) 4020 [答] (γ± )5 = ( γ+ 2 ×γ- 3 ) a± = (108×γ+ 2 ×γ- 3 ) 1/5 m/m∃ 13. 2 分 (7261) 7261 [答] s 1×10-13 s 14. 2 分 (5152) 5152 [答] PbO2+ Pb + 2H2SO4＝ 2PbSO4+ 2H2O (5 分) (10 A×1.5×3600 s)/(96500 C·mol -1 )×1/2×303 g·mol -1 = 84.8g 15. 2 分 (2335) 2335 答：2 2 2 （2 分） （注：错一个扣一分） C = 2 （蔗糖、水） Φ = 2（蔗糖水溶液、纯水） 在渗透平衡时，体系中有两个平衡压力，即 p (纯水)和 p (糖水)，所以，相律为： f = − C Φ + 2 = 222 − + = 2 16. 2 分 (6260) 6260
[答](1)向后,(2)直线型,(3)短的 (2分) 7.2分(0479) 0479 答]0.5×(1)+1.5×(2)(4)+3×(3) AI(s)+(3/2)Cl2(g)=ACl3(s) Ar HP(AICI, S)=-6735 kJ-mol' 18.2分(7082) 7082 [答]降低;先增加,后降低 分(3892) 3891 (1).Aa(NaOH)=-= 0.1×103mol 3=22lx10s ol (3分) 0.56S·n (2).A-(NaC)= 112×10-Sm2.mol (3分) 0.05×103molm A (HCI) (1.70-3×0.56Sm =399×10-S.m2.mol (5分) (9)×10molm3 (4).A(H)+A(OH)= (4分) ∧n(HCI)+A(NaOH)-A(NaCl)=508×10+Sm2mol 3892武装 [] Am(CaCl,)=/m( Ca* )+2/m(Cr) (2分) 20.2分(7680) 7680 (2分) 三、计算题(共4题40分) 21.15分(1104) 1104 [答]Q=0,W=0,△U=0 (3分) (oUa1r=7ap′0)p=0 dU=C1dT+( aUrand=CdT=0温度不变
[答] (1) 向后， (2) 直线型， (3) 短的 （2 分） 17. 2 分 (0479) 0479 [答] 0.5×(1)+1.5×(2)-(4)+3×(3) Al(s)+(3/2)Cl2(g)=AlCl3(s) Δf Hm $ (AlCl3,s)=-673.5 kJ·mol-1 18. 2 分 (7082) 7082 [答] 降低；先增加，后降低 19. 2 分 (3892) 3891 [答] ⑴． -1 4 2 m 3 -3 2.21S m (NaOH) 221 10 S m mol c 0.1 10 mol m κ − ⋅ Λ = = = × ⋅ ⋅ × ⋅ -1 （3 分） ⑵． -1 4 2 m 3 -3 0.56S m (NaCl) 112 10 S m mol 0.05 10 mol m − ⋅ Λ = = × ⋅ ⋅ × ⋅ -1 （3 分） ⑶． 2 -1 3 4 2 m 0.1 3 -3 3 (1.70 0.56)S m (HCl) 399 10 S m mol ( ) 10 mol m − × − ⋅ Λ = = × ⋅ ⋅ × ⋅ -1 -1 （5 分） ⑷． m m （4 分） 4 2 m m m (H ) (OH ) (HCl) (NaOH) (NaCl) 508 10 S m mol + − − Λ + Λ = Λ + Λ −Λ = × ⋅ ⋅ 3892 武装 [答] (CaCl ) (Ca ) 2 (Cl ) （2 分） - m 2 m 2 m ∞ ∞ + ∞ Λ = λ + λ 20. 2 分 (7680) 7680 [答] ＞ （2 分） 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 21. 15 分 (1104) 1104 [答] Q = 0 , W = 0 , ΔU = 0 (3 分) ( ∂ U/ ∂ V)T = T( ∂ p/ ∂ T)V -p = 0 dU = CVdT + ( ∂ U/ ∂ V)TdV = CVdT = 0 温度不变
△H=△U+△(p1)=nB(P2-p1) (5分) △sS=-(WmAp=nkn/) IS=-Q/T=0 ( pip (3分) △F=△U-T△S=- nRT,In(p1p2) (2分) △G=AHT△S =nB(P2-p1)-nRTiIn(p p2) (2分) 22.10分(5843) 5843 [](1)-d(Rci]dr=d[Rlydt=k2[RS IL]+k3IRCIL] i kkISIL+ILJIRCI (4分) k_[CI I]+k,[L (2)[S]为常数,如[L]>[ AClOs,加入大量支持电解质氯化物, 使[CIb>>[RCo则r=kos[RC I,=In2kobs (3分) 23.10分(9613) (D)Ks- p(O2)/p_kmm(O2)/P=kmm/p m(O2) 2分) m(o,)/m AG=-RTIn K.=-16485 kJ. mol- (T2)kn(2 (2分) K(7)kn(7) s(Z2)_△HA11 1)R7172 84710 716408314JKmo298.15K303.15 △H5=12.382 kJ. mol (2分) (3)△,S=(△,F-△G)/7=9682 J-K. mol (2分) 24.5分(1374)
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 (5843) 5843 [答] (1) - d[RCl]/dt = d[RL]/dt = k2[RS+ ][L- ] + k3[RCl][L- ] = 1 3 3 1 2 [S][L ] [L ] [RCl] [Cl ] [L ] { } k k k k k − − − − − + + (4 分) (2) [S] 为常数，如 [L- ]0 >> [RCl]0，加入大量支持电解质氯化物， 使 [Cl- ]0 >> [RCl]0 则 r= kobs [RCl] (3 分) t 1 2 = ln2/kobs (3 分) 23. 10 分 (9613) 9613 答： O2(aq) O2(g) （1） 2 m 2 m 2 2 (O ) / (O ) / / (O )/ (O )/ a p p k m p K k m m m m = = = $ $ $ $ $ $ m p$ （2 分） r m ∆ = G R− T ln Ka = −16.485 $ $ kJ ⋅ mol−1 （2 分） （2） 2 m 2 1 m ( ) ( ) ( ) ( ) a a K T k T K T k T = $ $ 1 （2 分） 2 r m 1 1 ( ) 1 1 ln ( ) ( ) a a K T H K T R T T ∆ = − $ $ $ 2 r m -1 -1 84 710 1 1 ln ( ) 71640 8.314 J K mol 298.15 K 303.15 K ∆ H = − ⋅ ⋅ $ （2 分） -1 ∆ = r m H 12.382 kJ⋅mol $ （3） （2 分） -1 -1 r m r m r m ∆ = S H (∆ − ∆ G )/T = 96.82 J⋅K ⋅mol $ $ $ 24. 5 分 (1374) 1374
[E] N/NF[giexp(-E/kT]gjexp(-EkD] (1分) N1=1M2=2N3=3时,g=6 G=[h2(8m12)×(N2+N分+N3)=0.k×14 (1分) N1=N2=N3=1时, h2(8m12)×(N2+N2+N3)=01k7×3 (1分) NN=16×exp(-1.4)/1×exp(-0.3)=200 (2分) 四、问答题(共3题20分) 25.10分(0763 0763 答](1)h=n1RTp1=2447dm3 l2=n2R72/p2=2447dm pa=neRT/Va=50.66 kPa (2分) (2)理想气体等温变化ΔU=0,打开活塞,自动混合W=0,Q=0(2分) △mS=△So2+△S2=m2Bn(la/02)+n2Rn(V8/N2) 5763JK1 (2分) △mG=△Go2+△Gy2=mb2Rm(Po2终/Po2,始) +2Rnn(PN2终P2,始-1.719k 或ΔmG=△mniH-T△mS=-1.719kJ (3)QR=TmS=-1.719kJ A mixU=0, W=OR=-1.719 kJ 26.5分(3005) 3005 2A(g) 2B(g)+C(g) 开始/mol 0 ∑n=2+amol Kn=KAP/∑m) a×4a2/[4(1-a3]}[p/(2+a) =p(2-3a+a3) 即p/Kn=(2-3a+a2)o 分) 当pK很大时,必然a很小,即2-3x+a3→2,则 因温度一定,k为常数,故qp为常数 故α与p成反比。 分)
[答] Ni/Nj= [giexp(-εi/kT)]/[gjexp(-εj/kT)] (1 分) N1= 1 N2= 2 N3= 3 时， gi= 6 εi= [h2 /(8 mV2/3)]×(N 1 2 + N 4 6 + N 3 2 ) = 0.1 kT×14 (1 分) N1= N2= N3= 1 时， gj= 1 εj= [h2 /(8 mV2/3)]×(N 1 2 + N 2 2 + N 3 2 ) = 0.1 kT×3 (1 分) Ni/Nj= [6×exp(-1.4)]/[1×exp(-0.3)] = 2.00 (2 分) 四、问答题 ( 共 3 题 20 分 ) 25. 10 分 (0763) 0763 [答] (1) V1= n1RT/p1= 24.47 dm3 V2= n2RT2/p2= 24.47 dm3 ； p终= n总RT/V总= 50.66 kPa (2 分) (2) 理想气体等温变化 ΔU = 0，打开活塞，自动混合 W = 0, Q = 0 (2 分) ΔmixS =Δ +Δ = Rln(V / )+ Rln(V / ) O2 S N2 S O2 n 总 O2 V N2 n 总 N2 V = 5.763 J·K-1 (2 分) ΔmixG =Δ +Δ = RTln( / ) O2 G N2 G O2 n O , 2 p 终 O2 p ,始 + RTln( / )= -1.719 kJ (2 分) N2 n N , 2 p 终 N2 p ,始 或 ΔmixG = ΔmixH -TΔmixS = - 1.719 kJ (3) QR= TΔmixS = -1.719 kJ (2 分) ΔmixU = 0 , W = QR= -1.719 kJ 26. 5 分 (3005) 3005 [答] 2A(g) ＝ 2B(g) +C(g) 开始/mol 2 0 0 平衡/mol 2(1-α) 2α α ∑ =(2+α)mol B nB Kp =Kn(p/∑nB) ={α×4α 2 /[4(1-α) 2 ]}[p/(2+α)] =α3 p/(2-3α+α3 ) 即 p/Kp =(2-3α+α3 )/α3 (2 分) 当 p/Kp 很大时, 必然α很小, 即 2-3α+α3 →2, 则 pα3 =2 Kp , αp 1/3=(2 Kp ) 1/3 因温度一定，Kp 为常数, 故αp 1/3为常数。 故α 与p 1/3成反比。 (3 分)
