物理化学（理A）

  本文选题：物理化学 + 　

科目名称：物理化学（工科 A 卷） 适用专业：应用化学 考生注意事项：所有答案必须做在答题纸上，按试题顺序答题，在答题纸上标明题目序号。 一、 选择题 (每小题 2 分,共计 30 分) 1、一定量的理想气体从同一始态出发，分别经 (1) 等温压缩，(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态，以 H1，H2分别表示两个终态的焓值，则有： ( ) (A) H1> H2 (B) H1= H2 (C) H1< H2 (D) H1、H2 无法比较 2、下列的过程可应用公式 ΔH=Q 进行计算的是： ( ) (A) 不做非体积功， 始终态压力相同但中间压力有变化的过程 (B) 不做非体积功，一直保持体积不变的过程 (C) 273.15 K，pθ下液态水结成冰的过程 (D) 恒容下加热实际气体 3、 在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭体系中,恒压只做膨胀功的条件下,吉布斯自由能值随温度升高如何变化? ( ) (A) (鸲G/鸲T)p> 0 (B) (鸲G/鸲T)p< 0 (C) (鸲G/鸲T)p= 0 (D) 视具体体系而定 4、 在 310 K,纯 H2O(l)的蒸气压为 6.275 kPa,现有 1 mol 不挥发物质 B(s)溶于 4 mol H2O(l)形成溶液,若溶液中水的活度为 0.41(以纯水为标准态),则溶解过程中 1mol H2O(l)的 Gibbs 自由能变化为： (A) -557 J鹱mol-1 (B) -2298 J鹱mol-1 5、(1) 溶液的化学势等于溶液中各组分的化学势之和 (2) 对于纯组分，则化学势等于其 Gibbs 自由能 (3) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从 Henry 定律 ( ) (C) -4148 J鹱mol-1 (D) 4148 J鹱mol-1 (4) 理想溶液各组分在其全部浓度范围内服从 Raoult 定律 上述诸说法正确的是： ( ) (A) (1)，(2) (B) (2)，(3) (C) (2)，(4) (D) (3)，(4) 6、恒沸混合物在气、液两相平衡共存时的自由度为： ( ) (A)0 (B)1 (C)2 (D)3 7、在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡 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 （ ） (A) 向右移动 (B) 向左移动 (C) 不移动 (D) 无法确定 8、AgCl 在以下溶液中溶解度递增次序为： ( ) (a) 0.1mol·dm-3 NaNO3 (b) 0.1mol·dm-3 NaCl (c) H2O (d) 0.1mol·dm-3Ca(NO3)2 (e) 0.1mol·dm-3 NaBr (A) (a) < (b) < (c) < (d) < (e) (B) (b) < (c) < (a) < (d) < (e) (C) (c) < (a) < (b) < (e) < (d) (D) (c) < (b) < (a) < (e) < (d) 9、298 K 时，应用盐桥将反应 H+ + OH - = H2O(l)设计成的电池是： （ ） (A) Pt,H2|OH -||H+|H2,Pt (B) Pt,H2|H+||OH -|H2,Pt (C) Pt,O2|H+||OH -|O2,Pt (D) Pt,H2|H+||OH -|O2,Pt 10、 25℃时, H2在锌上的超电势为 0.7 V，餱θ(Zn2+/Zn) = -0.763 V，电解一含有 Zn2+(a=0.01) 的溶液，为了不使 H2析出，溶液的 pH值至少应控制在 ( ) (A) pH > 2.06 (B) pH > 2.72 (C) pH > 7.10 (D) pH > 8.02 11、 一贮水铁箱上被腐蚀了一个洞， 今用一金属片焊接在洞外面以堵漏，为了延长铁箱的寿命，选用哪种金属片为好？ ( ) (A) 铜片 (B) 铁片 (C) 镀锡铁片 (D) 锌片 12、某反应进行时，反应物浓度与时间成线性关系，则此反应的半衰期与反应物初始浓度： ( ) (A) 成正比 (B) 成反比 (C) 平方成反比 (D) 无关 13、二元溶液及其溶剂的比表面自由能分别为 餲 和 餲0，已知溶液的表面超量 餑2< 0， 则 餲 与 餲0之间的关系符合以下哪种？( ) (A) 餲 > 餲 0 (B) 餲 = 餲 0 (C) 餲 < 餲 0 (D) 不能确定 14、对亚铁氰化铜负溶胶而言, 电解质 KCl, CaCl2, K2SO4, CaSO4的聚沉能力顺序为： ( ) (A) KCl > CaCl2 > K2SO4 > CaSO4 (B) CaSO4 > CaCl2 > K2SO4 > KCl (C) CaCl2 > CaSO4 > KCl > K2SO4 (D)K2SO4 > CaSO4 > CaCl2 > KCl 15、多孔硅胶有强烈的吸水性能，硅胶吸水后其表面吉布斯自由能将 （ ） (A)不变 (B)变大 (C) 变小 (D) 无法判断 二、 填空题 (每小题 2 分,共计 30 分) 1、已知反应 2 H2(g) + O2(g)鹁鹁 甬2 H2O(l)在 298 K 时恒容反应热QV =-564 kJ·mol-1， 则 H2(g) 在 298 K 时 标准摩尔燃烧焓ΔcHmθ=_______kJ·mol-1。 2、在绝热封闭条件下，体系的 餌S 的数值可以直接用作过程方向性的判据, 餌S = 0 ，表示可逆过程；餌S > 0 表示 ________ ；餌S < 0 表示 __________ 。 3、 理想气体等温 (T = 300 K) 膨胀过程中从热源吸热 600 J，所做的功仅是变到相同终态时最大功的 1/10，则体系的熵变 ΔS = __________ J·K-1。 4、当溶液中组分采用不同标准态时，其化学势的值 ，活度值 ，活度系数值 。(填相同和不同) 5、指出下列体系的独立组分数 (1)N2(g)和 O2(g)：C 为 (2)在上述体系中加催化剂，使生成 n 种氧化物，C 为 。 6、 已知反应 2NH3= N2+ 3H2在等温条件下， 标准平衡常数为 0.25，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N2+(3/2) H2= NH3 的标准平衡常数为：___________ 。 7、在 10 cm3 浓度为 1 mol·dm-3 的 KOH 溶液中加入 10 cm3水，其其摩尔电导率将___________ 。(填入增大、减小、先增后减） 。 8、电池反应和电动势如下所示： ⑴2Cu(s)+2 Cl2(p)→2Cu2++4Cl - ⑵ Cu(s)+Cl2(p)→Cu2++2Cl - 设(1)和(2)中各物质的活度均相同，则 E1与 E2的关系为： 9、以 Cu 为电极，电解 1 mol·dm-3 CuSO4溶液 (pH = 3), 则在阴极上的电极反应_________________________，阳极上的电极反应 _____________________ 。 已知： H2在 Cu 电极上, 餳 = 0.5 V, 餱θ(Cu2+/Cu)= 0.337 V ， O2在 Cu 电极上, 餳 = 0 V, 餱θ(O2/H+,H2O)= 1.229 V 。 10、2NO + O2 ＝ 2NO2 的反应机理拟定为： 2NO 疔N2O2 (达到平衡，平衡常数为 K1) N2O2+ O2＝ 2NO2 (慢，速率常数为 k2) 总包反应对 O2是 级；对 NO 是 级。 11、 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) ＝________________。 E1 E2 。 12、T = 298 K 时, 水-空气表面张力 餲 = 7.17×10-2 N·m-1, 在 T，pθ时，可逆地增加 2 cm2 表面,对体系所作的功 W =___________。 13、在稀的砷酸溶液中，通入 H2S 以制备硫化砷溶胶 (As2S3)，该溶胶的稳定剂是 H2S，，则其胶团结构式是：____ ______。 14、在晴朗的白昼，由于蓝光波长______，____________作用显著，所以天空呈蔚蓝色。 15、在电泳实验中，观察到分散相向阳极移动，表明 胶粒带_____ ___电。 三、 问答题（每题 10 分，共 40 分） 1、(10 分)夏天将室内电冰箱的门打开，接通电源并紧闭门窗（设墙壁、门窗均不传热） ，能否使室内温度降低，为什么? 2、(10分)想一想，这是为什么? （1）在寒冷的国家，冬天下雪之前，在路上洒食盐。 （2）人工降雨时向空中喷洒 AgI 粉体。 3、(10分) 根据△rG0自由能变 △rG0反应体系达平衡时，反应进度为1mol 时的吉布斯自由能变化值。此说法对吗 ? 说明理由。 m(T)= -RTlnK0p，气体反应的标准摩尔吉布斯m(T) 是指在温度为 T，压力为标准压力下，气体4、（10分）已知H2O-NaI体系的相图如下: (1) 指出a,b各点的相态、相数与自由度,并说明这些点所代表的意义； (2) 指出cd线,1,2区的相数,相态与自由度； (3) 以纯固体冰为标准态,求10%的NaI水溶液降温至-20℃时,饱和溶液中水的活度为多少? 四、计算题 (每题 10 分，共 50 分) 1.、(10 分) 在 373K 及 Pθ 条件下，使 2mol 水向真空气化为水气，终态为 Pθ、373K，求此过程中的 W、Q 及△VapUθ、△VapHθ、△VapSθ， △VapGθ， △VapFθ（或△VapAθ） ,水的气化热为 40.6 kJ.mol-1，水在 373K 的密度为 0.9798 kg·m-3 。假设水气可作为理想气体。 2、（10分）CO2的固态和液态的蒸气压分别由以下两个方程给出: lg (ps/pa)=11.986–1360 K/T lg (pl/pa)=9.729–874 K/T 计算: (1) 二氧化碳三相点的温度和压力； (2) 二氧化碳在三相点的熔化热和熔化熵。 3、（10 分) 在298K时，饱和AgCl水溶液的电导率是2.68×10-4 -1m S鹱酸及硝酸银水溶液在298 K时极限摩尔电导率(用分别是4.21×10-2，4.26×10-2，1.33×10-2，计算在此温度下AgCl在水，而形成此溶液的水的电导率是0.86×10-4 -1mmS鹱S，硝酸、盐-12mol鹱鹱表示) 中的溶解度。 4、 (10 分) 25℃， 下列电池的电动势为 0.926 V， 求 25℃时 HgO 的分解压力。 Pt│H2(p餼)│NaOH(aq)│HgO(s)│Hg(l) 已知 H2O(l) 的标准生成自由能 餌fGmθ (H2O) = -237.2 kJ·mol-1。 5、(10分) 某反应为一级反应，在167℃，230秒时有90%的反应物发生了反应，在127℃，230秒时有20%的反应物发生了反应，试计算： （1）反应的活化能。 （2）在 147℃时，反应的半衰期是多少？ 出题人签名： 刘文萍