物理化学试卷(A) 2006.6
班级 学号 姓名 分数
一、选择题 ( 共 8题 16分 )
?H2O(l)，其体系熵变： 1. 101?325 kPa，-5℃ 时，H2O(s) ?? ( )
(A) ΔfusS体系 ＞ 0 (B) ΔfusS体系 ＜ 0 (C) ΔfusS体系 ≤ 0 (D) ΔfusS体系 ＝ 0 2. 有关化学势与物质流动方向的关系中下述哪种说法是不正确的。 ( )
（A） 重结晶制取纯盐过程中，析出的纯盐的化学势与母液中该盐的化学势相等 （B） 糖溶于水过程中，固体糖的化学势大于溶液中糖的化学势 （C） 自然界中，风总是从化学势高的地域吹向化学势低的地域 （D） 自然界中，水总是从化学势高的高地流向化学势低的低地
3. 已知某反应的级数为一级，则可确定该反应一定是： ( )
(A) 简单反应 (B) 单分子反应 (C) 复杂反应 (D) 上述都有可能 4. 对于物理吸附的描述中，哪一条是不正确的？ ( ) (A) 吸附力来源于范德华力，其吸附一般不具有选择性 (B) 吸附层可以是单分子层或多分子层 (C) 吸附热较小 (D) 吸附速度较小
5. 下述说法哪一种不正确? （ ) (A) 理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化为零 (B) 非理想气体经绝热自由膨胀后,其内能变化不一定为零
(C) 非理想气体经绝热膨胀后,其温度一定降低 (D) 非理想气体经一不可逆循环,其内能变化为零
6. 在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面高度相同的糖水 (A) 和纯水 (B)。经历若干时间后，两杯液面的
高度将是： ( )
(A) A 杯高于 B 杯 (B) A 杯等于 B 杯 (C) A 杯低于 B 杯 (D) 视温度而定 7. 若298 K时，反应2NO2(g)则当p(NO2)=1 kPa, p(N2O4)=10 kPa时，?N2O4(g)的K$p?8.834，
反应将： （ ） （A）向生成N2O4方向进行 （B）向生成NO2方向进行 （C）反应恰好达到平衡 （D）不能判断其进行的方向 8．物质 A 发生两个一级平行反应 A
k1B，A
k2C，设两反应的指前因子相近且与温度无
关，若 E1> E2，则有： ( ) (A) k1> k2 (C) k2= k1
(B) k2 > k1 (D) 无法比较 k1, k2 的大小
1
二、填空题 ( 共 3题 9分 )
1．在下列反应历程中(P 是最终产物，C 是活性中间物) A + B C C
k1C (1) A + B (2) P (3)
k2k3如果 k2>> k3，则生成 P 的速率方程 d[P]/dt = 。 2. 设 373 K 时，液体 A 的饱和蒸气压为 133.3 kPa，液体 B 为 66.66 kPa，则：
(1) 若 A 和 B 形成理想液体混合物，当 A 在溶液中的摩尔分数为 0.5 时，在气相中的摩尔分数为
________ ______ 。
(A) 2/3 (B) 1/2 (C) 1/3 (D) 1
(2) 若 A 和 B 完全不互溶，当由 2 mol A 和 3 mol B 在恒温下构成双液体系时，体系的总蒸气压
为 ________ _____ kPa
(A) 66.66 (B) 133.3 (C) 200.0 (D) 466.6
3. 在一个真空容器中，若投入CaCO3(s)加热分解达平衡，其独立组分数为 。若改投入NH4HS(s)
加热分解达平衡，其独立组分数为： ，自由度为 。 三、计算题 ( 共 6题 60分 )
1. 在 298 K 时有下述电池: Pb(s)│Pb2+(a=0.1)‖Ag+(a=0.1)│Ag(s) (a) 写出电极反应并计算其电极电势 (b) 计算电池的电动势和电池反应的 ?rGm 已知 E(Ag+,Ag) = 0.7991 V， E (Pb2+,Pb) = -0.126 V
θ
θ
2. 303.15 K时，1 mol某理想气体从压力为810.6 kPa经等温可逆过程变化到压力为101.3 kPa，求该过程的Q ,W ,ΔUm ,ΔHm ,ΔSm ,ΔFm ,ΔGm 。
3. 将正丁醇蒸气在298.15 K时慢慢加压，当开始形成半径为1×10-9 m的微小液滴时，蒸气压力为多大？
已知正丁醇的正常沸点为390 K，Δ表面张力? =0.0261 N·m-1。
$vapHm=43.822 kJ·mol
-1
，298.15 K时正丁醇的密度? =806 kg·m-3，
4. 在 630 K 时，反应：2HgO(s) ＝ 2Hg(g) + O2(g)的ΔrG m= 44.3 kJ?mol-1。 (1) 求上述反应的标准平衡常数K p；
2
$ (2) 求 630 K 时 HgO(s) 的分解压力；
(3) 若将 HgO(s)投入到 630 K，1.013×105Pa 的纯O2气的定体积容器中，在 630 K 时使其达平衡，
求与 HgO(s) 呈平衡的气相中 Hg(g) 的分压力。
5. 473 K时，测定氧在某催化剂上的吸附作用，当氧的平衡压力为 101.325 kPa 及 1013.25 kPa时，每千克催化剂吸附氧的量分别为 2.5 和 4.2 dm3(已换算至标准状况 下的体积)，设该吸附作用服从兰格缪尔公式，试计算当氧的吸附量为饱和值的一半时氧 的平衡压力为若干？
6. 电池： Ag│AgCl(s)│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l)
在 298 K 时的电动势 E = 0.0455 V，(?E/?T )p= 3.38×10-4 V·K-1，写出该电池的反应，并求出 ?rHm，
?rSm 及可逆放电时的热效应Qr。
四、问答题 ( 共 3题 15分 )
1． 指出下面二组分凝聚体系相图中各部分中的平衡相态。
2. 试用相律分析用C还原ZnO的反应体系中能否通过控制温度来控制Zn蒸气的压力。
3. 请利用表面化学有关原理解释“新相难成”。
3
物理化学试卷(A)答案 2006.6
一、选择题 ( 共 8题 16分 )
1. (A) 2. (D) 3. (D) 4. (D)5. (B) 6. (A) μ(纯水) >μ(糖水中水) 水从 (B) 杯向 (A) 杯转移。 7.（B） 8.(B)
二、填空题 ( 共 3题 9分 ) 1. k1k3[A][B]/k2
2． (1) (A) (2) (C) 3. 答：2；1，1
三、计算题 ( 共 6题 60分 )
1. [答] (1) (-) Pb(s) - 2e- ─→Pb2+(a=1) (+) 2Ag+(a=1) + 2e- ─→ 2Ag(s) ? (Ag+,Ag) = ? ? (Ag+/Ag) - RT/2F × ln[1/a2(Ag+)] = 0.7991 V
? (Pb2+,Pb) = ? ? (Pb2+,Pb) - RT/2F × ln[1/a(Pb2+)] = -0.126 V (5分) (2) E = ? (右) - ? (左) = 0.7991 V - (-0.126 V) = 0.925 V
?rGm = -zEF = -178.5 kJ·mol-1
* 如果电池反应的电子得失数为 1，E不变，而 ?rGm= -89.26 kJ·mol-1 (5分) 2. [答] ΔUm=ΔHm=0 (2分) Q=W=RTln(p1/p2)=5.24 kJ·mol-1 (3分) ΔSm=Q/T=17.3 J·K-1·mol-1 (2分) ΔFm=ΔGm= -W= -5.24 kJ·mol-1 (3分) 3．[答] 298.15 K时正丁醇的蒸气压为p0
p2?vapHm? lnp1R p0=p2=1.576 kPa ln?11?438 22?11??????????4.1635 TT8.314390298.15???12?pr2?M2?0.0261?0.074???1.9334 p0RT?r8.314?298.15?806?1?10?9 4
? pr=10.89 kPa （10分） 4．[答] (1) K p= exp(-ΔrG m/RT) = 2.12×10-4 (3分) (2) 2HgO(s) ＝ 2Hg(g) + O2(g) 设平衡分压为： 2p p K p= 4p3·(p?)-3 (1分) p = 3800 Pa (1分) 故p总= 3p = 1.1 kPa (1分) $$$ (3) K $p= 2.12×10-4 = (2p)2(p + 101 325 Pa) p = 739.7 Pa 故 p(Hg) = 2p = 1.5 kPa 5. [答] 兰格谬尔吸附公式为： 1/V = 1/Vma×1/p + 1/Vm 依题意可列联立方程： 1/2.5 = 1/Vma×1/101325 + 1/Vm 1/4.2 = 1/Vma×1/1013250 + 1/Vm 解得： 1/Vm = 0.22 dm-3 1/a = 82900 Pa 当 V =
12Vm时，Langmuir 公式可写成下列形式： 2/Vm = 1/Vma×1/p + 1/Vm ∴ p = 1/a = 82900 Pa 6.
[答] 电池反应： Ag(s) + (1/2)Hg2Cl2(s) = AgCl(s) + Hg(l) ?rH$m= -zF[E - T(?E/?T)p] = 5326 J·mol-1 ?rS$m= zF(?E/?T)p= 32.61 J·K-1·mol-1 Qr= T?rSm= 9718 J·mol-1
四、问答题 ( 共 3题 15分 ) 1．
答：1──液相l 5──sC+l
2──固溶体? 6──sPb+l 3──?+l 7──?+sC
4──sC（稳定化合物）+l 8──sC+sPb 2．
[答] 该反应体系有如下反应： C(s) + ZnO(s) = CO(g) + Zn(g) 2CO(g) = CO2(g) + C(s) p(Zn)=p(CO)+2p(CO2) 因为 S=5 ; R=2 ; R'=1 ; ? = 3
(2分) (1分) (1分)
(1分)
(各1.5分)
(各2分)
(2分) (3分) (3分) (2分) (2分) （5分）
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物理化学试卷(a)含答案2006.6
