08物化A卷20xx年上期[1]

《物理化学》课程试卷（A卷）

本试卷适用于生物与化学工程系20##级各专业本科学生

（考试时间120分钟，总分100分）

注意：1、答案必须填写在答题纸上，填写在试卷上的无效。

  2、答卷必须写明题目序号，并依题号顺序答题。

3、请保持行距，保持卷面整洁。

一、选择题（每题只有一个正确答案，每题1.5分，共30分）

1、  下列哪一个不是可逆过程的特征：

A、              作最大功                   B、过程进行的时间无限长

C、外压与内压相差一个无穷小   D、给环境留下痕迹            [   ]

2、  摩尔理想气体的

A、             B、 

   C、             D、               [   ]

3、  实际气体化学反应仅与温度有关的是

A、                    B、

C、                    D、                        [   ]

4、  组分A和组分B在形成理想溶液的过程中

A、                 B、

C、                 D、                    [   ]

5、反应   的

      A、          B、

C、          D、        [   ]

6、恒温、恒压、非体积功为零情况下，自发发生的化学反应

A、                B、

C、                D、以上三种皆有可能           [   ]

 

    7、平衡共存的相数最大时，体系的自由度f或组分数C

A、f = 0                     B、C = 0

C、f > 0                     D、C < 0                       [   ]

8、A和B构成的物系，当A的偏摩尔量增大时,B的偏摩尔量

      A、随之增大                   B、随之减小

C、保持不变                   D、以上三者皆有可能          [   ]

9、气液平衡相图气相线在液相线以上，相图是

A、理想溶液相图              B、沸点—组成相图

C、压力—组成相图           D、非理想溶液相图             [   ]

10、不影响电极电势大小的物理量是

A、温度                           B、浓度

C、电极反应式中电子的物质的量     D、电流密度              [   ]

11、A和B形成的溶液对拉乌尔定律有很大的正偏差

A、A和B形成最高恒沸混合物      B、A和B分子间有很大的作用力

C、在较低范围内A和B部分互溶    D、精馏时A和B都自塔顶得到 [   ]

12、没有偏摩尔量的状态性质是

    A、G                         B、p

C、V                         D、H                      [   ]

13、电解质溶液中正离子的迁移速度是负离子迁移速度的2倍，正离子的迁移数是

A、2                         B、3

C、2/3                       D、1/3                      [   ]

14、向溶胶中加入电解质会导致

      A、电势降低                B、热力学电势降低

C、紧密层减薄                D、胶团带电量减少          [   ]

15、对于，以下那种说法是错误的

    A、是Boltzman分布的热力学几率  B、是系统具有的微观状态数之和

C、=                         D、         [   ]

  

 16、乳化剂使乳状液稳定的主要原因是：

A、增大外相粘度             B、降低界面张力

C、形成强度较大的界面膜     D、使界面带电                [   ]

    17、表面活性剂C12H23O(C2H4O)20H属于

A、离子型                   B、阳离子型

C、阴离子型                 D、两面表面活性剂            [   ]

    18、反应转化率达50%用5min，转化率达75%用7.5min，该反应的级数是

A、1级                      B、2级

C、3级                      D、4级                      [   ]

    19、反应随温度升高平衡正向移动，该反应

A、正逆反应的活化能相等     B、正反应的活化能大

C、逆反应活化能大           D、反应物系数和大于产物系数和 [   ]

    20、物质的气体热容和液体热容之差

A、随温度升高而增大              B、随温度升高而减小

C、随温度而变                    D、以上三者皆有可能      [   ]

二、填空题（每空1分，最后画图2分，共20分）

21．气体标准态为_____________________________________________________。

22．1mol 理想气体由5pJ,300K的始态经节流膨胀到2.5pJ,其状态性质的变化（写出数值和单位）U=_________，H=_________，S=__________，G=___________。

23．熵增大原理可表述为__________________________________________________,它是依据式_________________________________提出的。

24．麦克斯维关系式之一是_________________________________________。

25．过渡态理论基本观点可概括为___________________、                   、

                           。

26．在光化反应的初级过程中，反应物的反应级数是_________________________。

27．对中间产物很活泼的自由基的链反应常用______________   ____法进行近似处理。

28．图1是凝聚物系相图。

1区的相态是____________________；2区的自由度数是______________________；

3区的相态是____________________；4区的相态是__________________________；

        a点物系的相态是_______________________。在图2中画出b点物系的冷却曲线。

    

三、简答题（每小题5分，共15分）

29．形成理想液态混合物的特征有哪些？

30．简述多相催化反应的步骤。

31．写出0.1M AgNO3溶液与0.2M KCl溶液作用所形成的胶团的结构式。

四、计算题（每小题10分，共30分）

32．计算101325Pa、105下，1mol过热水气化为同温同压下的过热水蒸气的W、Q、U、H、S、G,并判断过程能否自发。已知100、101325Pa下水的气化热为40.6kJ×mol-1

      。

33．写出电池的电极反应和电池反应，已知298K，上述电池的

计算反应平衡时的压力（得数允许保留，T=298K）

    34．340K下，做气相反应B→2C的恒容实验，测得不同时刻B的分压，回归数据得很好的直线，直线斜率为。360K下重做上述实验得到的直线斜率是。若在350K，纯B压力为下开始反应，100秒时体系中压力会达多高？

五、综合题（5分）

35.证明：

参考答案

一、单选题

1. D    2. D    3. C     4. C     5. C

6. D    7. A    8. B     9. B     10.C

11. C   12. B   13.C    14.A     15.C

16. C   17. A   18.D    19.B     20.B

 二、填空题

21、TK、pJ下纯理想气体状态。

22、U=0,  H=0 ,  S=5.76 J·K   G=-1.729kJ×mol

23、孤立体系或绝热过程中体系的熵永不减少。

 或

24、

25、反应物首先形成活化络合物，再生成产物，反应物和活化络合物间建立快速平衡，活化络合物，转化为产物是控速步。

26、零级

27、稳态近似法

28、1区：液态 ；   2区：f =1 ； 3区：固溶体单相；

4区：固溶体和不稳定化合物C；  

  a点：纯A（s）+纯C(s)+液相（组成由d点定）；

  b点物系步冷曲线：

                 

三、简答题

29   △V=0;   △H=0;   △S<0;   △G<0

30、（1）反应物由气体主体向催化剂的外表面扩散（外扩散）；

  （2）反应物由外表面向内表面扩散；

  （3）反应物吸附在表面上；

  （4）反应物在表面上进行化学反应，生成产物；

  （5）产物从表面上解吸；

  （6）产物的内扩散；

  （7）产物的外扩散。

31、

{[AgCl]m  nCl－（n－x）K+  }x+  x K+

四、计算题

32、解：

 

设计如图示可逆过程，则 

33、解：电池

电池反应： 

   

而 

则

                 

    

 

34、解：由

由

           

解之 

由      

解之  

   反应   

   t = 0    pB0          0

   某t     pB      2(pB0 — pB)            

           

     解之  = 0.272 Pa

 

五、综合题

35、证明；

        

 

第二篇：08-09学年第1学期物理化学试卷-初稿-A-答案[1].

（勤奋、求是、创新、奉献）

2008～ 2009 学年第 1 学期考试试卷

主考教师： 徐菁利

学院 化学化工学院 班级 __________ 姓名 __________学号 ___________

《物理化学（二）》课程试卷A

（本卷考试时间 120分钟）

0809学年第1学期物理化学试卷初稿A答案1

一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）

1. (2392)将固体 NH4HCO3(s) 放入真空容器中，恒温到 400 K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡: NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g)

体系的组分数 C 和自由度数 f 为： ( ) (A) C= 2， f= 1 (B) C= 2， f= 2 (C) C= 1， f= 0 (D) C= 3， f= 2

(C) S = 4 C= S - R - R' = 4 - 1 - 2 = 1 f*= C+ 1 -Φ= 1 + 1 - 2 = 0

2. (2398)

将 N2,H2,NH3三种气体充进 773 K,32 424 kPa 的合成塔中，在有催化剂存在的情况

下，指出下列三种情况时该体系的独立组分数 C(1),C(2),C(3)各为多少? ( )

(1) 进入塔之前 (2) 在塔内反应达平衡时 (3) 若只充入 NH3气，待其平衡后 (A) 3，2，1 (B) 3，2，2 (C) 2，2，1 (D) 3，3，2

(A) (1) 入塔前，物种数 S = 3 ，独立组与数 C= 3 (2) 已达平衡 C= S - R - R' = 3 - 1 - 0 = 2

考试试卷第 1 页 共 6 页

0809学年第1学期物理化学试卷初稿A答案1

(3) 只充 NH3气入塔并达平衡 C= S - R - R' = 3 - 1 - 1 = 1

因 2NH3 ? N2+ 3H2 R = 1

又 [H2] = 3[N2] R' = 1

3. (4931) 用铜电极电解 CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： ( D )

(A) 析出氧气

(B) 析出氯气

(C) 析出铜

(D) 铜电极溶解

4. (3625) 用0.1 A的电流，从200 ml 浓度为0.1 mol·dm-3的AgNO3溶液中分离Ag，从溶液中分离出一半银所需时间为：

(A) 10 min

5. (4855) 当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化： ( B )

(A) ?平，阳＞ ?阳 ； ?平，阴＞ ?阴

(B) ?平，阳＜ ?阳 ； ?平，阴＞ ?阴

(C) ?平，阳＜ ?阳 ； ?平，阴＜ ?阴

(D) ?平，阳＞ ?阳 ； ?平，阴＜ ?阴

6. (5301) 某放射性同位素的半衰期为 5 d ，则经 15 d后，所剩的同位素的量是原来的： ( C )

(A) 1/3

(B) 1/4

(C) 1/8

(D) 1/16

7. (5266) 一个反应的活化能是33 kJ·mol-1, 当 T = 300 K 时，温度每增加 1K，反应速率常数增加的百分数约是： ( A )

(A) 4.5%

(B) 90%

(C) 11%

(D) 50%

8. (5288) 某反应物反应掉 7/8 所需的时间恰好是它反应掉 1/2 所需时间的 3 倍，则该反 应的级数是： ( B )

(A) 零级

(B) 一级反应

(C) 二级反应

(D) 三级反应

考试试卷第 2 页 共 6 页

（ B ） (B) 16 min (D) 160 min (C) 100 min

9. (7235)

水解 加K2Sn(OH)6 SnCl4───→SnO2(新鲜沉淀)───────→SnO2(溶胶), 以上制备溶胶的 方法是： ( B )

(A) 研磨法

10. (6654)弯曲表面上附加压力的计算公式： ?p = p' - p0= 2? /R' 中，R' 的符号： ( A ) (B) 胶溶法 (D) 电弧法 (C) 超声波分散法

(A) 液面为凸面时为正，凹面为负

(B) 液面为凸面时为负，凹面为正

(C) 总为正

(D) 总为负

二、填空题（本题共10小题，每题2分，共20分）

1. (2312) 研究多相体系的状态如何随、、用图形来表示体系的状态的变化，这种图称为状态图或称为相图。

答：浓度 温度 压力 （2分） （注：每错一个扣1分）

2. (2573) 完全互溶的二组分溶液，在 xB= 0.6 处平衡蒸气压有最高值，那么组成xB=0.4的溶液在气-液平衡时,xB(g)，xB(l)，xB(总)的大小顺序为________________ 。将 xB=0.4 的溶液进行精镏，塔顶将得到 ___________ 。

xB(g) > xB(总) > xB(l) (1分)

xB= 0.6 恒沸混合物 (1分)

3. (2324)在一个真空容器中，投入CaCO3(s)加热分解达平衡，其独立组分数为。若投入NH4HS(s)加热分解达平衡，则其独立组分数为：2；1

4. (5662) N2和H2合成NH3, 在400℃下, 动力学实验测定结果表明没有催化剂时, 其活化能为334.9 kJ·mol-1 ，用Fe催化时, 活化能降至167.4 kJ·mol-1。

假定催化和非催化反应的指前因子相等, 则两种情况下，反应速率常数之比值

kc a t / k0) =_____ k(cat)/k0 =exp{[-E(cat)-E]/RT}=1013 _________________________。

5. (4070) 浓度为0.1 mol·kg-1 的MgCl2水溶液，其离子强度为___________________ mol·kg-1 。

[答] 0.3

6. (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?和摩尔电导率?m将：?__________________，?m____________________。(填入增加、减少或不变)

考试试卷第 3 页 共 6 页

2分） （

3906

[答] 增加，减少

7. (5211) 2A＋B＝2C 已知反应某一瞬间, rA＝12.72 mol·dm-3·h-1, 则 （2分）

rB＝ , rC＝___________________。 rB＝6.36 mol·dm-3·h-1, rC＝12.72 mol·dm-3·h-1

8. (6975) 25℃时，水的表面张力为0.071 97 N·m-1，将一玻璃管插入水中，水面上升5 cm，

此毛细管半径为____________________。

r=(2γ/ρgh)=0.03cm

9. (6961) 液体在固体表面的润湿程度以__________衡量，当_________时称为不润湿。 接触角? ，? > 90°

10. (7492) 在pH＜7的Al(OH)3溶胶中，使用(1) Na2SO4 ，(2) NaCl ，(3) K3[Fe(CN)6]，

(4) KNO3四种电解质在相同时间、相同温度下使其聚沉，聚沉能力由大到小的顺序为： _____________________________________________________________。

K3[Fe(CN)6]＞Na2SO4＞NaCl＞KNO3

[或写成：(3)＞(1)＞(2)＞(4)]

三、10 分 (9410)

用热分析法测得对二甲苯和间二甲苯的步冷曲线转折点如下表所示：

（1）绘制对二甲苯和间二甲苯的熔点-组成图；

（2）指明各相区的相数、相态及自由度。

答：（1）绘制相图如下：

考试试卷第 4 页 共 6 页

（2分）

间二甲苯 x(对二甲苯) 对二甲苯 （6分）

（2）各相区的相数、相态、自由度列于下表： （4分）

相区 1 2 3 4

相数 1 2 2 2

相态 熔化物(l) l+间二甲苯(s) l+对二甲苯(s) 间二甲苯(s)+对二甲苯(s) 自由度 2 1 1 1

四、4639 10分

铅蓄电池 Pb│PbSO4│H2SO4(1 mol·kg-1)│PbSO4│PbO2│Pb ,

在 0－60℃ 范围内 E/V = 1.91737 + 56.1×10-6(t/℃) + 1.08×10-8 (t/℃)2，已知 25℃, 上述电池的 E?= 2.041V，设水的活度为 1，求 m(H2SO4) = 1 mol·kg-1 的平均活度系数。

[答] 电池反应： PbO2 + Pb + 4H+ + 2SO4─→ 2PbSO4 + 2H2O (2分) E = E?- RT/2F × ln[1/(aH+)4(aSO2-)2] (2分)

E = E?+ RT/F × ln (a?)3 (1分) E = E?+ 3RT/F × ln(??·m?/m?) (1分) m?/m?= 41/3 (1分) 25℃ E = 1.919 V (1分) ??= 0.129 (2分)

五、 15 分 (4323)

电池 Pt,H2(p?)│NaOH(稀水溶液)│HgO(s)│Hg,Pt 298 K时 E＝0.9261V

(A) 写出电极反应及电池反应

(B) 求298 K时电池反应的平衡常数

(C) 已知?fHm(HgO)＝-90.71 kJ·mol-1,?fHm(H2O,l)= -285.84 kJ·mol-1,

考试试卷第 5 页 共 6 页

$$41 3 2 4 2?

求 E(308 K) 。

解: (A) H2＋2OH-─→2H2O＋2e-

HgO＋H2O＋2e-─→Hg＋2OH-

───────────────

电池反应: H2(g)＋HgO(s)─→Hg(l)＋H2O(l) (5分)

? (B) 此电池反应 ?rGm＝?rG$, ∴E＝E m

? ?rG$＝－RTlnK＝－zFE am

lnKa＝(zFE?/(RT))＝72.142 Ka＝2.115×1031 (5分)

$$-1 (C) ?rH$(298 K)＝?H(HO)－?H(HgO)＝－195.13 kJ·mol f2fmmm

$$-1-1 ?rS$＝(?H－?G)/T＝－55.0 J·K·mol rrmmm

-4 -1 ∴(?E/?T)p＝?rS$/(zF)＝－2.85×10V·K m

E(308 K)＝E(298 K)＋(?E/?T)p(308－298)＝0.923 V (5分)

六、15 分(5361) 在一抽空的刚性容器中，引入一定量纯气体 A ，发生如下反应： A(g) → B(g) + 2C(g)

设反应能进行完全，经一定时间恒温后，开始计时测定体系总压随时间的变化如下：

(323 K)

t / min 0 30 50 ∞

p总/ Pa 53329 73327 79993 106658

求反应级数及速率常数。

[答] A(g)─→B(g) + 2C(g)

t=0 p0 p' 2p' p0 = p0+ 3p'= 53 329 Pa (2分)

t=t p (p0-p)+ p' 2(p0- p) + 2p' pt = 3(p0+p') - 2p (2分)

t=∞ 0 p0 + p' 2(p0+ p') p∞ = 3(p0+p')=106 658 Pa (2分)

求出 p'= 8 888 Pa p0 = 26 665 Pa (2分)

代入 pt 式，求出 pt (30 min) = 16 666 Pa (2分) pt (50 min) = 13 333 Pa (2分)

应用尝试法，设为二级反应，将 p0 ，pt 代入速率积分公式，求 k（速率常数）为

常数，k=7.5×10-7(Pa)-1·min-1。 (3分)

七、10 分 (5686)

673 K时，将NO2(g)通入反应器，压力为26.66 kPa，发生反应NO2(g) == NO(g) +

请计算反应进行45.7 s时，反应器压力多大？该反应活化能多少？

[答] k=3.07 dm3·mol-1·s-1 二级反应 （2分）

NO2(g) == NO(g) + 1/2O2

t=0 p0=26.66 kPa 0 0

t=t p0-p p (1/2)p pt=p0+(1/2)p

(1/p0)-[1/(p0-p)]= -kt ， p=10.68 kPa ， pt=32.00 kPa （6分）

k=Aexp(-Ea/RT) 与题式比较

Ea/R=12.8867×103 K ， Ea=107.1 kJ·mol-1 （2分）

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经实验得到其速率常数与温度T关系为ln(k/dm3·mol-1·s-1) = -12.8867×103 K/T+20.27，1O2，2

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