2020-2021某大学《物理化学》期末课程考试试卷合集(含答案).doc
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2020-2021某大学《物理化学》期末课程考试试卷合集(含答案).doc
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2020-2021《物理化学》期末课程考试试卷B
适用专业:
试卷所需时间:
120分钟
闭卷试卷总分:
100分考试说明:
自带计算器
一、选择题(2.5×16=40分)
1、某实际气体经不可逆循环过程,下列表述正确的是:
A、△G<0B、△S<0C、△U>0D、△H=0
2、下列各量为偏摩尔量的是哪个:
A、B、
C、D、
3、克劳修斯-克拉贝龙方程可用于:
A、液-气两相平衡B、液-液两相平衡
C、固-液两相平衡D、固-固两相平衡
4、增大压力,冰的熔点会:
A、升高B、降低C、不变D、不能确定
5、某化学反应若在300K,Pθ下在试管中进行时放热6×104J,若相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6000J,该化学反应的熵变△S体为:
A、–200JK-1B、200JK-1C、–20JK-1D、20JK-1
6、298K时,要使下列电池成为自发电池:
Na(Hg)(a1)∣Na+(aq)∣Na(Hg)(a2),则必须使两个活度的关系为:
A、a1
7、某反应A→Y,其速率常数kA=1.0mol·L-1·min-1,则该反应物A的浓度从1.0mol·L-1到0.5mol·L-1所需时间是:
A、0.2minB、0.5minC、1minD、2min
8、25℃时,0.1000mol·dm-3的HAC溶液为α,已知(HAC)为β,则该HAC溶液的电离度为:
A、α+βB、α-βC、α×βD、α÷β
9.浓度为0.1mol·kg-1的MgCl2水溶液,其离子强度为:
A、0.1molkg-1B、0.15molkg-1C、0.3molkg-1D、0.2molkg-1
10、下列哪一种物质在0K时标准熵值为0:
A、理想气体B、理想液体C、理想溶液D、完美晶体
11、某一固体在25oC和101325Pa压力下升华,这意味着:
A、固体比液体密度大B、三相点压力大于101325Pa
C、三相点温度小于25oCD、三相点压力小于101325Pa
12、反应1.5H2(g)+0.5N2(g)=NH3(g),当H2因反应消耗了0.3mol时,反应进度ξ应为:
A、0.1B、0.3C、0.5D、0.2
13、用同一电导池分别测定浓度为0.01mol/kg(,1)和0.10mol/kg(,2)的两个电解质溶液,其电阻分别为1000Ω和500Ω,则它们的摩尔电导率之比(,1:
2)为:
A、1:
5B、5:
1C、10:
5D、5:
10
14、对封闭的单组分均相体系,且非体积功W’=0时,的值应是:
A、<0B、>0C、=0D、无法判断
15、有一容器四壁导热,上部有一可移动的活塞,在该容器中同时放入锌粒和盐酸,发生化学反应后活塞将上移一定距离,以锌粒和盐酸为体系,则(体系对外做功,功为负值):
A、Q<0,△U<0B、Q<0,△U>0
C、Q=0,△U<0D、Q=0,△U=0
16、已知25oC时电极反应Ba2++2e-→Ba(s)所对应电极的标准电极电动势Eθ(Ba2+/Ba)=–2.90V,此电极反应过程的ΔrGmθ=()KJ•mol-1
A、–559.61B、559.61C、279.81D、–279.81
二、填空题(每题2分,共10分)
1、一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时,在298K下反应的平衡常数Kaθ为4.17×107,△rHmθ=–45.1kJmol-1,则在该温度下反应的△rSmθ= JK-1mol-1。
2、298.15K时,反应CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(g)的Kθ=10-5,则此时平衡的水蒸气的分压力为。
3、写出下列电池的总反应:
Cu(s)∣CuSO4(0.1mol/kg)‖AgNO3(0.2mol/kg)∣Ag(s);Pt,H2(PH2)∣HCl(a)∣Cl2(PH2),Pt
4、已知298K时NaCl、NaOH和NH4Cl的分别为108.6×10-4、217.2×10-4和129.8×10-4S•m2•mol-1,则NH4OH的为_________。
5、50oC时,液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍。
A、B两液体形成理想液态混合物,气液平衡时,液相中A的摩尔分数为0.5,则在气相中B的摩尔分数为。
三、计算题(每题10分,共计50分)
1、在下列情况下,1mol理想气体在27oC定温膨胀,从50dm3至100dm3,求过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔS。
(1)可逆膨胀
(2)向真空膨胀。
2、298.15K时,有一含Zn2+和Cd2+的质量摩尔浓度都为0.1molkg-1的中性溶液(PH=7),用Pt电极电解,已知φθZn2+/Zn=-0.763V,φθCd2+/Cd=-0.403V,氢气的超电势为0.6V,Zn与Cd的超电势忽略不计,
(1)哪种物质首先在阴极上析出,为什么?
(2)第二种金属刚析出时,首先析出金属的质量摩尔浓度是多少?
(离子活度系数均为1)
3、在298K时N2O5(g)分解反应其半衰期t1/2为6.93h,此值与N2O5的起始浓度无关,求:
(1)该反应速率常数
(2)作用完成90%所需时间。
4、在298K时,某溶液含CaCl2的浓度为0.002mol/kg,含ZnSO4的浓度亦为0.002mol/kg,试用德拜-休克尔极限公式求ZnSO4的离子平均活度系数。
5、有如下电池:
Cu(s)∣Cu(Ac)2(0.1mol/kg)∣AgAc(s)∣Ag(s)
在298K时,E=0.372V;308K时,E=0.374V,设电动势随温度的变化是均匀的,
(1)写出电极反应和电池反应
(2)当电池可逆地输出2mol电子的电荷量时,求298K时电池反应的ΔrGm,ΔrSm,ΔrHm
2020-2021《物理化学》期末课程考试试卷B答案
一、选择题(2.5×16=40分)
1、D;2、C;3、A;4、B;5、D;6、C;7、B;8、D;9、C;10、D;11、B;12、D;13、B;14、B;15、A;16、B.
二、填空题(每空2分,共10分)
1、-5.46;2、10132.5Pa;3、Cu(s)+2Ag+(0.2molkg-1)=Cu2+(0.1molkg-1)+2Ag(s);Cl2(PCl2)+H2(PH2)=2HCl(a);4、238.4×10-4S•m2•mol-1;5、0.25.
三、计算题(五小题共计50分)
1.1.
(1)等温可逆膨胀:
(2)
2.
Cd2+先析出,第二析出的是Zn2+
mCd2+=6.52×10-14molkg-1
3.
(1)此为一级反应
(2)
4.
γ±=0.575
5.
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装订线
2020-2021《物理化学》期末课程考试试卷B1
适用专业:
试卷所需时间:
120分钟
闭卷试卷总分:
100分考试说明:
自带计算器
一、选择题(共16小题,每题2.5分,共40分)
1、在下列哪种情况下真空气体的性质与理想气体性质相似:
A、低温高压B、低温低压C、高温高压D、高温低压
2、将半径不等的两液滴放置于同一真空钟罩中,一段时间后观察到的现象是:
A、大液滴变小B、大液滴变大,小液滴最终消失C、没什么变化D、大液滴和小液滴最终变成一样大
3、下列哪一种物质在0k时标准熵值为0:
A、理想气体B、理想液体C、理想溶液D、完美晶体
4、ΔH是指体系的什么:
A、反应热B、吸收的热量C、焓的增量D、生成热
5、浓度为0.1mol·kg的MgCl2水溶液,其离子强度为:
A、0.1mol·kgB、0.15mol·kgC、0.3mol·kgD、0.2mol·kg
6、在刚性密闭容器中,理想气体A(g)+B(g)=Y(g)达到平衡时,若在一定温度下加入定量的惰性气体,平衡将:
A、向右移动B、向左移动C、不移动D、无法确定
7、在一定温度下,在4个装有相同体积的As2S3溶胶的试管中,分别加入c和V相同的下列不同的电解质溶液,能够使As2S3溶胶最快发生聚沉的是:
A、KClB、NaClC、ZnCl2D、AlCl3
8、25℃时,0.01mol·L-1糖水的渗透压为Π1,0.01mol·L-1NaCl的渗透压为Π2,则:
A、Π1>Π2B、Π1=Π2C、Π1<Π2D、无法比较
9、原电池在定温定压可逆的条件下放电时,其在过程中与环境交换的热量为:
A、-ΔrHmB、0C、TΔrSmD、ΔrGm
10、对弯曲液面的附加压力为:
A、一定为0 B、一定不为0C、大于0D、小于0
11、某一放射性元素的半衰期为8h,则2g的该物质经过24h后余多少:
A、1/3g B、1/2g C、1/8g D、1/4g
12、憎液固体的表面不能为液体所润湿则接触角为:
A、⊙=0 B、⊙>90 C、⊙<90 D、⊙为任意角
13、对于三级反应的速率常数的单位是:
A、浓度×时间 B、1/时间
C、1/(浓度×时间) D、(浓度)-2×(时间)-1
14、理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热为Q所作功是变到相同终态的最大功的25%,则体系的熵变为:
A、Q/TB、4Q/(3T)C、4Q/T D、3Q/(4T)
15、一根毛细管插入水中由于附加压力的影响,水上升5m,如从中折断则此时毛细管上端:
A、有水流出 B、水面呈凸面
C、水面呈弯液面 D、水面呈现水平面
16、25℃时,0.1000mol·dm-3的HAC溶液为α,已知(HAC)为β,则该HAC溶液的电离度为:
A、α+βB、α-βC、α×βD、α÷β
二、填空题(每空2分,共10分)
1、298.15K时,反应CuSO4•5H2O(s)═CuSO4(s)+5H2O(g)的Kθ=10-5,则此时平衡的水蒸气的分压力为。
2、将CaCO3(s)、CaO(s)和CO2(g)以任意比例混合,放入一密闭容器中,一定温度下建立化学平衡,则系统的组分数C=;相数p=;条件自由度f’=。
3、对于一级反t(1/2):
t(1/4)= 。
三、计算题(每题10分,共计50分)
1、1mol263.15K的过冷水于恒定的101.325KPa下凝固为263.15K的冰,求体系的熵变△S=?
并判断过程能否自发进行?
已知水的凝固热△fusHm(273.15K,101.325KPa)= 6020J/mol
冰CP,m=37.6Jmol-1K-1,水的CP,m=73.5Jmol-1K-1
2、已知25℃时反应N2O4(g)=2NO2(g)的KP=0.141,求25℃时
①N2O4(g,P=1大气压)=2NO2(g,P=1大气压)的△G?
②1/2N2O4(g,P=1大气压)=NO2(g,P=1大气压)反应的KP?
③N2O4(g,P=1大气压)=2NO2(g,P=0·3大气压)的△G?
298K时N2O5(g)分解反应的半衰期为6.93h此值与N2O5其始浓度无关,试求:
(1)求反应的速率常数。
(2)作用完成90%所需时间。
4、已知某电池反应为
Cd(Hg)+Hg2SO4+8/3H2O→CdSO4·8/3H2O(s)+2Hg(l)
在298K时,E=1.01832V,(∂E/∂T)p=-5.00×10-5V/K,求298k时该电池反应时的ΔrGm,ΔrSm,ΔrHm和QR。
5、在25.00g苯中溶入0.245g苯甲酸,测得凝固点降低ΔTf=0.2048K。
试求苯甲酸在苯中的分子式。
(已知:
苯的Kf=5.10K·mol-1·kg,M(苯甲酸)=122.5g·mol-1)
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2020-2021《物理化学》期末课程考试试卷B1答案
一、选择题(共16小题,每题2.5分,共40分)
1、D;2、B;3、D;4、C;5、C;6、C;7、D;8、C;9、C;10、B;11、D;12、C;13、D;14、C;15、C;16、D
二、填空题(每空2分,共10分)
1、10132.5Pa;2、2,3,0;3、2
三、填空题(每题10分,共50分)
1.解:
将该不可逆过程设计成如下可逆过程完成:
△H=△H1+△H2+△H3=nCp,mdT+ΔfusHm+∫nCp,mdT
=–5661J
△S=△S1+△S2+△S3=nCp,mdT/T+ΔfusHm+∫nCp,mdT/T
=–20.71J/K
△G=△H–T△S=–5661–263.5×(–20.71)=–213.8J<O
能自发
2、①△G=–RT㏑(kP/P)=–8.314×298×㏑(0.141/1)=–3.341KJ
②Kp,2==0.375
③△G=–RT㏑(kP/P)+RT㏑(JP/P)=–3.341+5.97=2.63KJ
3、
(1)此为一级反应
(2)
4、ΔrGm=-nEF=-2*96485C/mol*1.01832V=196.505kJ/mol
ΔrSm=-nF(∂E/∂T)p=2*96485C/mol*(-5.00*10-5V/K)=-9.65J/K/mol
ΔrHm=ΔrGm+TΔrSm=-196.505kJ/mol+298K*(-9.65J/K/mol)=-199.381kJ/mol
QR=TΔrSm=298K*(-9.65J/k/mol)=-2.876kJ/mol
5、
已知苯甲酸的摩尔质量为0.122kg·mol-1,则苯甲酸在苯中的分子式为(C6H5COOH)2
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2020-2021《物理化学》期末课程考试试卷B3
适用专业:
试卷所需时间:
120分钟
闭卷试卷总分:
100分考试说明:
自带计算器
一、选择题(共16小题,每题2.5分,共40分)
1、物质量为n的理想气体,该气体的哪一组强度物理量确定后其他状态函数方有定值的是:
A、P ,T B、V C、T ,V D、P
2、工作于100oC和25oC的两个大热源之间的可逆机,其效率是:
A、20% B、30% C、50% D、75%
3、理想气体反抗一定的压力,经过绝热可逆膨胀其:
A、△H=0 B、△U>0 C、△U<0 D、△U=0
4、下列哪一组全为状态函数:
A、T、S、H、A B、A、G、T、V
C、S、QP、H、G D、W、G、A、T
5、摩尔范氏气体方程(P+a/V2m)(Vm–b)=RT的(dS/dV)T应等于:
A、–R/(Vm–b) B、R/Vm C、a/V2m D、R/(Vm–b)
6、1000K时对于反应2SO3(g)=SO2(g)+O2(g),其KP为0.29,KC为:
A、0.595B、0.000354 C、0.294 D、0.539
7、无限稀释的水溶液中,下列离子电导最大的是:
A、Ac-B、Br-C、OH-D、PO43-
8、某一级反应无论其开始浓度如何,完成65%的时间都相等,则该反应的反应级数为:
A、一级 B、二级 C、三级 D、零级
9、在隔离体系内:
A、热力学能守恒,焓守恒B、热力学能不一定守恒,焓守恒
C、热力学能守恒,焓不一定守恒D、热力学能,焓均不一定守恒
10、二组分理想液态混合物的蒸气总压:
A、与溶液的组成无关B、介于两纯组分的蒸气压之间
C、大于任一组分的蒸气压D、小于任一组分的蒸气压
11、从同一始态出发,理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程:
A、可以到达同一终态B、不可能到达同一终态
C、可以到达同一终态,但给环境留下不同影响
12、对于恒沸混合物,下列说法中错误的是:
A、不具有确定组成B、平衡时气相组成和液相组成相同
C、其沸点随外压的变化而变化D、与化合物一样具有确定组成
13、定温定压下,A与B组成的均相体系,若A的偏摩尔热力学能随系统组成的改变而增加时,则B的偏摩尔热力学能的变化将:
A、增加 B、减小 C、不变 D、无法确定
14、已知A,B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的体系,则将某一组成的溶液蒸馏可以获得:
A、一个纯组分和一个恒沸混合物B、两个恒沸混合物
C、两个纯组分D、无法确定
15、理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀吸热为Q所作功是变到相同终态的最大功的25%,则体系的熵变为 ()
A、Q/TB、4Q/(3T)C、4Q/T D、3Q/(4T)
16、对封闭的单组分均相体系,且W’=0时,的值应是:
A、<0B、>0C、=0D、无法判断
二、填空题(每空2分,共20分)
1、理想气体的两个特征是、。
2、克劳修斯(Clausius,R)说法:
。
3、非理想气体进行绝热自由膨胀,则△U,W,△H中哪个不为0。
4、热力学第三定律数学表示方法:
5、1mol液态苯在298K时置于弹式量热计中完全燃烧生成H2O(l)和CO2(g),同时放热为3264KJ/mol,则等压燃烧焓为 。
6、50oC时,液体A的饱和蒸气压是液体B的饱和蒸气压的3倍。
A、B两液体形成理想液态混合物,气液平衡时,液相中A的摩尔分数为0.5,则在气相中B的摩尔分数为。
7、对于一级反t(1/2):
t(1/4)= 。
8、AlCl3溶于水后水解并有Al(OH)3沉淀生成。
此系统的组分数为,自由度数为。
三、计算题(每题10分,共40分)
1、1mol263.15K的过冷水于恒定的101.325KPa下凝固为263.15K的冰,求体系的熵变△S=?
并判断过程能否自发进行?
已知水的凝固热△fusHm(273.15K,101.325KPa)= 6020J/mol
冰CP,m=37.6Jmol-1K-1,水的CP,m=73.5Jmol-1K-1
2、已知90℃时甲苯(A)和苯(B)的饱和蒸汽压分别为54.22KPa和136.12KPa两者可形成理想溶液。
(1)求在90℃和101.325KPa下,甲苯和苯所形成的气—液平衡体系中,两相的摩尔分
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