物理化学模拟试卷7

第１页 物理化学模拟试卷（7）答案

一、名词解释（每题2分，共16分）

1、偏摩尔量：)

(,,B c nc p T b B n Z Z ≠???? ????≡定义为偏摩尔量 2、孤立体系：体系与环境之间既无物质交换，又无能量交换的体系。

3、离子的迁移数：把离子B 所运载的电流与总电流之比称为离子B 的迁移数，用符号

tB 表示。其定义式为：B

B

def I t I 。tB 是无量纲的量，数值上总小于1。 4、可逆电池：在化学能和电能相互转化时，转化是以热力学可逆方式进行的电池。

5、相图：表示多相系统的状态如何随温度、压力和浓度等变量的改变而发生变化的图。

6、标准摩尔生成自由能：在标准压力下，由稳定单质生成1 mol 化合物时吉布斯自由能的变化值，称为该化合物的标准生成吉布斯自由能。

7、对峙反应：在正、逆两个方向同时进行的反应称为对峙反应。

8、理想稀溶液：两种挥发性物质组成一溶液，在一定的温度和压力下，在一定的浓度范围内，溶剂服从Raoult 定律，溶质服从Henry 定律。

二、判断题（共10题，每题1分，共10分）：

（×）1、零级反应速率常数的单位是：浓度-1?时间-1

（×）2、从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q 和W 的值一般不同，Q + W 的值一般也不相同。

（√）3、一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

（×）4、水溶液的蒸气压一定小于同温度下纯水的饱和蒸气压。

（√）5、根据二元液系的p ～x 图可以准确地判断该体系的液相是否是理想液体混合物。 （×）6、在等温、等压不作非体积功的条件下，反应的? r G m < 0时，若值越小，自发进行反应的趋势也越强，反应进行得越快。

（×）7、只有在比表面很大时才能明显地看到表面现象，所以系统表面增大是表面张力产生的原因。

（√）8、晴朗的天空是蓝色，是白色太阳光被大气散射的结果。

（×）9、强电解质的电导率随浓度的增大而增大。

（√）10、升高温度，对平行反应中活化能大的反应有利

三、选择题（共10题，每题2分，共20分）：

（B）1、在刚性密闭容器中，有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g)，若在恒温下加入一定量惰性气体，则平衡将:

A 向右移动

B 不移动

C 向左移动

D 无法确定

（D）2、三相点是：

A、某一温度，超过此温度，液相就不能存在

B、通常发现在很靠近正常沸点的某一温度

C、液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度

D、固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力

（A）3、313K时纯液体A的饱和蒸气压是纯液体B的21倍，二者能形成理想液体混合物。若气相中A和B的摩尔分数相同，则液相中A和B的摩尔分数之比x A:x B为

A、1：21

B、21：1

C、22：21

D、1：22

（D）4、下列说法中,正确的是:

A、体系不可能从单一热源吸热而作功

B、热不可能从低温热源传向高温热源

C、功全部转变成热的逆过程不可能发生

D、功可以全部转变为热而不在环境中留下其它变化

（B）5、电池反应中，当各反应物及产物达到平衡时，关于电池电动势E的判断，哪些是不对的:

A、E＝E

B、E＝0

C、E＝(RT/nF)ln K a

D、不一定

（D）6、下列电解质溶液中，何者离子强度最大：

A、0.01M NaCl ；

B、0.01M CaCl2 ；

C、0.01M LaCl3 ；

D、0.02M LaCl3

（A）7、通电于含有Fe2+、Ca2+、Zn2+、Cu2+ 的电解质溶液中，已知φ (Fe2+/Fe) = -0.4402V，φ (Ca2+/Ca) = -2.866V，φ (Zn2+/Zn) = -0.7628V，φ (Cu2+/Cu) = 0.337V , 当不考虑过电位时，在惰性电极上金属析出的次序是：

A、Cu → Fe → Zn → Ca ；

B、C a → Zn → Fe → Cu ；

C、Ca → Fe → Zn → Cu ；

D、C a → Cu → Zn → Fe ；

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（C ）8、反应CO(g)+2H 2(g) CH 3OH(g)不存在催化剂时，正反应的活化能为E a ，平衡常数为K 。若加入催化剂，反应速率明显加快，此时正反应的活化能为

E′a ，平衡常数为K′，则

A 、K=K′ Ea=E′a

B 、K ＞K′Ea ＜E′a

C 、K=K′ Ea ＞E′a

D 、K ＞K′ Ea ＞E′

（B ）9、雾属于分散体系，其分散介质是：

A 、 液体 ；

B 、 气体 ；

C 、 固体 ；

D 、 气体或固体 。

（C ）10、某放热、熵增大反应则下列说法正确的是:

A 、高温自发

B 、低温自发

C 、任何温度均自发

D 、任何温度均非自发

四、填空题（共20空，每空１分，共20分）

1、25℃ NH 4HCO 3(s)在恒容真空容器中分解达平衡：

NH 4HCO 3(s) = NH 3(g) + H 2O(g) + CO 2(g)

该体系的组分数 C = 1 ，f * = 0 。

2、孤立体系中发生的实际过程，其Q ＝ 0，W ＝ 0，△U ＝ 0，△S

＞ 0

3、A 物质溶解于互不相溶的α和β 两相中，当两相达平衡时，该物质在两相中的化学

势有下列关系： A A α

βμμ= 。

4、可逆电池需要满足的两个条件能量可逆 ， 物质可逆 。

5、300K 下，1molA 与1molB 形成理想溶液，此过程的⊿mix V = 0 ; ⊿mix H = 0 ; ⊿mix S = 11.53J?K -1 ; ⊿mix G = 3457.7J 。

5、热力学基本公式dH =TdS+Vdp ；P =S T U A V V ??????-=- ? ???????;T S V ???= ????V

P T ??? ???? 6、浓度为0.1 mol·kg -1 的MgCl 2水溶液，其离子强度为__0.3__ mol·kg -1 。

7、在300K 、101.325kPa 下取等物质的量的C 与D 进行反应：C(g) + D(g) =E(g)。达到平衡时测得体系的平衡体积只有原始体积的80%，如上述气体可看作理想气体，则平衡混

第４页 合物的组成y C =0.375， y E =0.25。

8、一级反应以 lnC 对时间作图为一直线，直线的 斜率 等于速率常数。

五、简答题（共3题，每题4分，共12分）

1、证明理想气体的内能只是温度的函数0T

U V ???= ????。 证明：根据基本公式：dU=TdS －pdV 。求等温条件下上式对体积的偏微商，得:

T T

U S T p V V ??????=- ? ??????? 根据Maxwell 关系式，T V

S p V T ??????= ? ??????? 代入上式，得

T V

U p T p V T nR T V p p

??????=- ? ?????????= ???

=-= 证毕。

2、简述弱电解质电导率与摩尔电导与电解质浓度的关系。

答：电导率基本不随浓度增大而改变，因为浓度增大但解离度减小，导电粒子数目基本不变；摩尔电导率随c 的减小先缓慢增大，减小到一定程度后急剧增大，在一定浓度时稀释，粒子间距离增大导电能力缓慢增大，当浓度稀释到一定过程度后，继续稀释，会使溶液的电离度急剧增大，溶液的导电能力急剧增大。

3、从同一初态(p 1、V 1)分别经等温可逆膨胀与绝热可逆膨胀至终态体积都是V 2时，气体压力相同吗？为什么？

答：压力不同。在等温可逆膨胀过程中，气体的压力降低只是因为体积膨胀所致，而在绝热可逆膨胀过程中气体的压力降低不仅是由于体积膨胀所致，而且还受温度降低的影响。所以绝热可逆膨胀后的压力低于等温可逆膨胀的压力。

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六、计算题（共4题，第一二题每题5分，第三四题每题6分，共26分）

1、在298K 时，饱和AgCl 水溶液的电导率是2.68×10-4 -1

m S ?，而形成此溶液的水的

电导率是0.86×10-4 -1

m S ?，硝酸、盐酸及硝酸银水溶液在298 K 时极限摩尔电导率(用

-12mol m S ??表示)分别是4.21×10-2，4.26×10-2，1.33×10-2，计算在此温度下AgCl 在水中的

溶解度。

解：k(AgCl)= k(AgCl 溶液)-k(H 2O)= 2.68×10-4-0.86×10-4=1.82×10-4-1

m S ? Λ(AgCl)= Λ(Ag +)+Λ(Cl -)=4.26×10-2+1.33×10-2-4.21×10-2=1.38×10-2 C= k(AgCl)/ Λ(AgCl)= 1.82×10-4/1.38×10-2=1.32×10-2mol·L -1

2、分析相土图并填写表格。

相区 相态 相数 自由度 1 气态 1 2 2 平衡 2 2 3 平衡 2 2 4

液态

1

2

3、在301K 时，鲜牛奶大约4小时变酸，但在278K 冰箱内可保持48小时。假定反应速率与变酸时间成反比，试估算牛奶变酸反应的活化能。

解：根据题意

21

12

k t k t = 由阿累尼乌斯公式得：

221112ln a E k T T k R TT ??-= ???

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1

27830148ln 8.314ln 301278475.2a TT t K K h E R J mol K T T t K K h KJ mol ---?????==??? ? ?--????=? 4、计算0.116kg 某理想气体（分子量M B ＝0.058kg·mol －1）从298.2K 、p °下等压加热至473.2K 、p °的W 、Q 、ΔH 、ΔU 、ΔS 。该理想气体的C p,m ＝18.23＋303.6×10-3T 。（每项2分）

解：n ＝0.116kg÷0.058kg mol -1＝2mol

21212111()

(

)()28.314(473.2298.2)

2.91W p V V nRT nRT p p p

nR T T mol J K mol K K kJ

--=-=-=-=??-=

2,1473.2

3298.23222(18.23303.610)1218.23(473.2298.2)2303.610(473.2298.2)2

47.405T p p m T H Q nC dT dT

J J kJ --?===+?=??-+????-=??

47.405 2.9144.495kJ

U Q W

kJ kJ ?=-=-=

2,1-3473.2298.2-311

1

(18.23+303.610T)2473.2218.23ln 303.610(473.2298.2)298.216.84106.26123.1T p m

T nC S dT T

dT T

J K J K J K ---?=?=???=??+?-????

=+=??

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