(完整版)华南理工大学期末考试物理化学试卷2008.643(1)

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1、华南理工大学物理化学 64-3 试卷 ( 参考答案其它试题 ) 专业 _ 班级编号 _ 姓名分数一、选择体 ( 每题 2 分，共 20 分) 1. 在恒 T、p 下，C(石墨) + O2 (g) CO2(g) 的反应焓为 rHm，下列哪种说法是错误的 ( ) A. rHm是 CO2(g) 的标准生成焓B. rUm rHm C. rHm是石墨的燃烧焓 D. rHm=rUm 2. 1mol 的纯液体在其正常沸点时汽化为蒸气，该过程中增大的量是 ( ) A. 蒸气压 B. 汽化焓 C. 系统熵 D. 吉氏函数 3. 根据依数性以渗透压法来测定化合物的摩尔质量时，最广泛被用来测定的化合物是( )

2、 A. 无机非电解质 B. 低分子的有机物 C.无机的电解质 D. 大分子化合物 4. 反应 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) 在 600、100kPa 下达到化学平衡，当压力增大到 5000kPa 时，各气体的逸度系数为： (CO2) = 1.90 (H2) = 1.10 (CO) = 1.23 (H2O) = 0.77 则平衡点 ( ) A. 向右移动 B. 不移动C. 向左移动 D. 无法确定 5. 将 NH4Cl(s) 置于抽空容器中，加热到 597K，使 NH4Cl(s) 分解， NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) 达平衡时系统总压力为100

4、正吸附D. d /d c 0，负吸附 8. 微小晶体与普通晶体相比较，那一种性质不确?( ) A. 微小晶体的饱和蒸气压大B. 微小晶体的溶解度大 C. 微小晶体的熔点较低D. 微小晶体的溶解度较小 9. 反应速率常数随温度变化的阿累尼乌斯(Arrhenius)经验公式适用于 ( ) A. 基元反应B. 基元反应和大部分非基元反应 C. 对行反应 D. 所有化学反应 10. 憎液溶胶是热力学上的 ( ) A. 不稳定、可逆的系统B. 不稳定、不可逆系统 C. 稳定、可逆的系统D. 稳定、不可逆系统二、填空题 ( 共 12 分) 1. 一个过程系统的熵变为 S，而另一个过程的始终态与前过程

5、相同，但路径不同，则此过程系统的熵变应为_ 。(1 分) 2. 节流膨胀过程又称为 _ 过程，多数气体经此过程后引起温度 _. (2分) 3. 化学势B就是 B 物质的偏摩尔 _ 。(1 分) 4. 在封闭系统中，只做体积功，恒温、恒压条件下，某化学反应算得 ( G / )T ，p= 0，表示该反应已达平衡，即反应系统的熵到达最大值。此说法 ( 正确，不正确 )_。 (1 分) 5. 已知 18时， Ba(OH)2、BaCl2、NH4Cl 溶液的极限摩尔电导率分别为 2.88 10 2、1.203 102、1.298102 Sm 2mol1，那么 18 时 NH4OH 的 m = (

6、计算式 )_ = _ 。 (2 分) 6. 配置农药时，为了提高农药的利用率，通常配成乳状液，越分散越好。根据学到的表面化学知识，该乳状液在作物表面上的润湿角应为 _ ，它与 _ 有关. 7. 对复合反应A B C ，若 B 是目标产物，为提高 B 的产量，应该控制 _ 。若 A B 的活化能比 B C 的活化能小，同时还应控制 _ 。 8. 丁达尔效应是 _ 现象。三 . 计算题 ( 共 6 题，60 分) 1. 在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中，将 5 摩尔 40 的水与 5 摩尔 0的冰混合，求平衡后的温度，以及此系统的H 和 S。已知冰的摩尔熔化焓为6024 J mol

7、1，水的等压摩尔热容为 75.3 JK 1mol 1。(10 分） 2. 用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下： CH3CH2CH = CH2(g) = CH2 = CHCH = CH2(g) + H2(g) 反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为 1:15 ，操作压力为 2.00010 5 Pa。问在什么温度下丁烯的平衡转化率为 40%。假设反应焓和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。已知298.15K 时有关数据如下： (10 分) fHm /(kJ mol 1) fGm/(kJ mol 1) 丁二烯 110.16 150.67 丁烯0.13 71.29 3.NaCl H2O所组成

8、的二组分系统，在252K时有一个低共熔点，此时冰、不稳定化合物NaCl2H2O(s) 和浓度为 22.3%(质量分数，下同 ) 的 NaCl 水溶液平衡共存。在264K时 NaC1 2H2O分解，生成无水 NaCl 和 27% 的 NaCl 水溶液。已知无水 NaC1在水中的溶解度受温度的影响不大( 当温度升高时，溶解度略有增加) 。已知 NaCl 的相对分子质量为58.45，H2O 的为 18.02。 1）试绘出相图示意图。 2）分析各组分存在的相平衡(相态、自由度数及三相线) 。 (3) 若有 l.00kg 30% 的 NaCl 溶液，由 433K 冷到 264K，问在此过程中最多能

9、析出多少纯NaC1？(10 分) 4. 正丁烷在 298.15K、100 kPa 时完全氧化 C4H10(g) + 13/2 O2(g) 4CO2(g) + 5H2O(l) rHm= 2877 kJ mol 1 rSm = 432.7 J K 1moll 假定可以利用此反应建立起一个完全有效的燃料电池，试解决如下问题： (1) 计算 298.15K 时最大的电功。 (2) 计算 298.15K 时最大的总功。 (3) 把反应设计成电池，写出电极反应并计算电池的标准电动势。（ 10 分） 5. 在一定温度下， N2在某催化剂上的吸附服从Langmuir 方程，已知催化剂的比表面为21.77m

10、 2 g 1 ，N2分子的截面积为 1610 2 0 m 2。 (1) 求饱和吸附量 ( 每克催化剂的吸附体积 V )。已知 1 摩尔气体的标准体积为 22.4dm 3。 (2) 已知平衡压力为 101.325kPa，每克催化剂吸附 N2的量为 2 cm 3 ( 已换算成标准状态的体积 ) 。问要使 N2的吸附量增加一倍，则平衡压力为多大? (8 分) 6. 在 433K气相反应 N2O5 2NO2 + 2 1 O2是一级反应 (1) 在恒容容器中最初引入纯的N2O5，3 秒钟后容器压力增大一倍，求此时 N2O5的分解百分数和求速率常数。 (2) 若反应发生在同样容器中但温度为T2

11、，在 3 秒钟后容器的压力增大到最初的 1.5 倍，已知活化能是103 kJmol 1。求温度 T 2时反应的半衰期及温度 T2。 ( 12 分) 四. 问答题 ( 共 8 分) 1. 在常温常压下不可能进行的分解反应，高温下通常可以进行。请用学到的热力学知识解释之。(3 分) 2. 通过电动势的测定，可以求得难溶盐的活度积. 试用 Ag， AgNO 3(aq) ， HCl(aq) 和 AgCl(s) 等材料设计出一个电池，求 AgCl(s) 的活度积并写出设计思想及计算式。(5 分) 华南理工大学物理化学 64-3 试卷参考答案一、选择题 1. B rHm=rUm+( pV) =

12、rUm+nRT= rUm 2. C 在正常沸点时汽化，汽化焓和蒸气压皆恒定不变，汽化过程是 T、p 恒定，故 G=0，但要吸热，熵增大。 3. D 渗透法主要用于测定大分子化合物 4. C K = 77.0*23.1 10. 1*90.1 O 2 HCO 2 H 2 CO = =1.90*1.10/1.23/0.77 2.21 1 Kf= KpK，Kp下降，而G= RT ln （Kp/ Jp）， Kp 0 反应向左进行到新平衡点 5. D Kp= (1/2)(1/2)=0.25 6. D Ag | AgCl(s) | KCl(aq) | Cl2( p) | Pt 所对应的电池反应为 Ag

13、+ (1/2) Cl 2(g) = AgCl(s) 反应中并不出现 Cl ，故其 E与 a(Cl)无关. 7. A 8. D 微小晶体的饱和蒸气压较大，故溶解度较大，熔点较低 9. B 10.B 二、填空题 1. S，因为状态函数与过程无关。 2. 等焓，下降 3. 不正确。用熵判断方向需S总= S系统+ S环境。 4. 吉布斯函数 (自由能 ) 。 5. m = ( m Ba(OH)2 + 2 m NH4Cl m BaCl2 )/2 = ( 2.88+21.298 1.203) 10 2 Sm2mol 1 / 2 = 2.137 10 2 Sm2mol 1 6. 0 或0 ，故冰不会全熔化

14、，系统温度为 0。 ( 或者假设冰全部熔化并升温至 t . 根据 H=0，可算出 t 0，H 0。在低温时，G 0，反应不可能进行；而当 TH/S时 G 0，反应变成可能。 2. 求 AgCl 的活度积时对应的反应为 AgCl (s) = Ag + + Cl 可设计的电池阳极为Ag = Ag + + e 阴极为 AgCl (s) + e = Ag + Cl 即 Ag | AgNO3(aq) HCl(aq) | AgCl (s)| Ag rGm= RT ln Ka = Z F E = F ( E+ E Ka = Ksp = exp F ( E+ E/ RT 网站管理：葛华才更新： 2006 年 12 月 08 日 15:15

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