湖南科技大学考试试题(A卷)标准答案(2010--2011学年第2学期)物理化学简明教程

湖南科技大学考试试题（A卷）标准答案

(2010- 2011学年第2学期)

物理化学简明教程 课程 机电工程学院 院（系） 2009级金属 考试时量 100 分钟 学生人数 48 命题教师 陈金文 系主任 交题时间：2011 年 6 月 7 日 考试时间：2011年6月 28 日 一、单项选择题（每小题2分，本大题共20分） 1. 隔绝系统与环境之间的联系是： （ D ） A可以有物质交换, 但无能量交换；B可以有物质交换, 也可以有能量交换； C无物质交换, 但可以有能量交换；D既无物质交换, 也无能量交换； 2．下列哪项既是化学势又是偏摩尔量？ （ D ） A．????H???U???A ???G???????? B． C． D． ?????????nB?T ,p,nC??nB?S,V,nC??nB?T,V,nC??nB?T,p,nC3. 对于反应2NO2=2NO+O2，当选用不同的反应物和产物来表示反应速率时，其相互关系为： （ B ） (a) –2d[NO2]/dt = 2d[NO]/dt = d[O2]/dt (b) –d[NO2]/2dt = d[NO]/2dt = d[O2]/dt =1/V dξ/dt (c) –d[NO2]/2dt = d[NO]/2dt = d[O2]/dt =dξ/dt (d) –d[NO2]/dt = d[NO]/dt = d[O2]/dt 4. 用铜电极电解的CuCl2水溶液，在阳极发生的反应是( C ) (a) 析出氯气 (b) 析出氧气 (c) 铜电极溶解 (d) 析出金属铜 5. 在一定温度、一定压力条件下，应用能斯特方程算出某电池的电动势E < 0, 则在该条件下：（ A ） A. 电池反应能逆向进行 B. 电池反应方向不确定 C. 电池反应已达平衡 D. 电池反应不可能进行 6. 将装有润湿性液体的毛细管水平放置，在其右端加热，则管内液体将( A ) A向左移动 B左右来回移动 C向右移动 D 不动 7. 气相反应 2CO (g) + O(g) = 2CO(g)的ΔH < 0，当反应达平衡时可采用下列哪组条2 2 件使平衡向右移动 ( D ) A．降低温度，降低压力 B．升高温度，增大压力 C．升高温度，降低压力 D．降低温度，增大压力 8. 一反应物反应掉1/2所需时间是反应掉1/4所需时间的2倍，则这个反应的级数为 （ B ） (A)0 (B) 1 (B) 2 (D) 3 9. 在某系统中，有如下只有理想气体参与的反应达到平衡：A(g) + B(g) → C(g). 若在恒温下加入一定量的惰性气体, 则平衡将： ( B ) A．向左移动； B．向右移动； C．不移动； D．要视具体情况而定； 10. 一级反应的速率常数的单位是： ( A ) A. s B. dm?s?16?1?mol?2 C. s?1?mol?1 D. dm3?s?1?mol?1 二、填空题(每空2分，2x15= 30分) 1. 写出理想气体在微观上具有的两个特征：① 分子间没有相互作用力;② 分子本身不占有体积。 2. 将反应2Br?m1??Cl2?g??Br2?l??2Cl?m2?设计成可逆电池，则其原电池为 ???Pt?Br2?l?Br??m1?Cl??m2?Cl2?g??Pt?。 3. 一溶液含LaCl3和NaCl均为0.01mol?kg则离子强度为 0.07 mol?kg 。 4. 已知: 某高温热源T1=500 K，低温热源T2=300 K：则工作于此二热源间的卡诺热机效率为 0.4 。 . 5. 已知25℃时水的表面张力为72mN?m, 在此条件下空气中直径为0.4mm的水泡内的压力为 1440Pa 。 6. 已知25℃时，下列物质的无限稀释摩尔电导率：Λ?m (NaNO3) = a S?m?mol, Λ?m (AgNO3) = b S?m?mol, Λ?m(12Na2SO4) = c S?m?mol, 则25℃的Ag2SO4 溶液无限稀释摩尔电导率Λ?m 2-12-12-1-1?1?1(12Ag2SO4) = _c+b-a______________ S?m?mol。 2-17. 典型的复合反应的近似处理方法有： 速控步骤 、稳态近似 和 平衡态近似 。 8．碳酸钠与水可以组成下列几种化合物：Na2CO3?H2O,Na2CO3?7H2O, Na2CO3?10H2O,则其物种数为 5组分数为 2 自由度为 2 。 9.麦克斯韦关系式中???T???p??????。理想稀溶液的渗透压公式为 ??cRT 。 ??V?s??S?v三、简答与证明（每题10分，共20分） (1)求证:dS?CVTCp??T???T???dp???dV??p?T??V?p??V证明:(1)令S是P，V的函数，其全微分S?S?p,V???S???S??dS??dp???dV??p???V?p??V?QV?TdS?CVdT由恒容可逆过程恒压可逆过程得出得出C??S????VT??T?VCp??S????T??T?p?Qp?TdS?CpdT??S???S???S???T???S???T????dS???dp??dp??dV????????dV??p??p?V?T?T?V??p??V???p??p??V?VCp??T?CV??T????dp???dV??T??p?VT??V?p133 2. 图为Bi -Cd系统的液—固平衡相图. ① 写出图中代号为1、2、3、4四个相区的稳定相. ② 请绘出图中状态点为a、b两个样品的冷却曲线. 1 T a b 4 2 3 Bi w%(Cd) Cd 答：1液相，2固相Bi 与液相共存区，3固相Cd与液相共存区，4固相Bi –Cd共熔体 2. a、b两个样品的冷却曲线 ab 四、应用题（每题15分，共30分） 1. 25℃，电池Zn| ZnCl2(0.555mol.kg)| AgCl(s) | Ag的电动势E=1.015V。已知-1E??Zn2?Zn???0.762V,E?Cl?AgClAg?0.222V,电动势的温度系数 ????E??4?1????4.0?10V?K ??T?p(1) 写出电池反应： (2) 计算反应的标准平衡常数 (3) 计算反应过程的ΔrG、熵变ΔrS、焓变ΔrH及可逆热 Qr 。 解： 阳极：Zn?2e??Zn2?阴极：2AgCl?2e??2Ag?2Cl?电池反应：Zn?2AgCl?s??Zn2??2Ag?2Cl??E??E右-E左?0.222???0.762??0.984?V?? ?zFE??2?96500?0.984?33K??exp???exp???1.875?10?RT??8.314?298.15??rGm??ZEF??2?1.015?96500??195895?J/mol??rSm?ZF??E/?T?p?2?96500??4.0?10?4??77.2J/K?rHm??rGm?T?rSm??218912J/molQr,m?T?rSm??23017J/mol ??2. 40℃时，某反应A?B为一级反应，设反应初始速率vA,0＝1.00×10mol·dm·min，-4-3-120分钟后，反应速率变为vA＝0.25×10 mol·dm·min，试求40℃时： -4-3-1(1) 该反应的反应速率常数kA； (2) 该反应的半衰期t1/2； (3) 反应物的初始浓度cA,0 解： 对于一级反应，速率公式为 dc1?dc???kAcA?cA???? dtkA?dt? c01c011.00?10?3ln4ln?kAt?kA?ln?ln??0.06931min?1 ?3ctc200.25?1020min t1?2 ln2ln2??10min ?1kA0.0693mincA,0 1?dc?1.00?10?3mol?dm?3?min?1??????14.427?10?3mol?dm?3 ?1kA?dt?0.06931min在答题纸上，写在试卷上的无效。