物理化学综合考试试卷6 班级 姓名 分数 选择题(共10题20分) 1.2分(4315) 4315 某燃料电池的反应为 Hx(g)+O4g)→H2O(g) 在400K时的△m和ASm分别为-2516kJ·mo和-50JK1·mo2,则该 电池的电动势为 (A)12V (B)24V (C)14V (D)28V 2.2分(3675) 3675 在 Hittorff法测迁移数的实验中,用Ag电极电解AgNO3溶液,测出在阳极部 AgNO3的浓度增加了xmol,而串联在电路中的Ag库仑计上有ymol的Ag析出 则Ag离子迁移数为: (C)(x-y)/x ()(-xVy 3.2分(1879) 1879 下述体系中的组分B,选择假想标准态的是 (A)混合理想气体中的组分B (B)混合非理想气体中的组分B (C)理想溶液中的组分B (D)稀溶液中的溶剂 4.2分(0845) 0845 室温下,10p的理想气体绝热节流膨胀至5p的过程有: (1)W>0 (2)T1>72 (3)Q=0 (4)△S>0 其正确的答案应是 (A)(3),(4) (B)(2),(3) (C)(1),(3) (D)(1),(2)
物理化学综合考试试卷 6 班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 (4315) 4315 某燃料电池的反应为： H2(g)＋ 1 2 O2(g)─→H2O(g) 在 400 K 时的 ∆rHm和 ∆rSm分别为 -251.6 kJ·mol -1和 –50 J·K-1·mol -1,则该 电池的电动势为： ( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 2 分 (3675) 3675 在 Hittorff 法测迁移数的实验中，用 Ag 电极电解 AgNO3溶液，测出在阳极部 AgNO3的浓度增加了 x mol，而串联在电路中的 Ag 库仑计上有 y mol 的 Ag 析出, 则Ag+ 离子迁移数为： ( ) (A) x/y (B) y/x (C) (x-y)/x (D) (y-x)/y 3. 2 分 (1879) 1879 下述体系中的组分 B，选择假想标准态的是 （ ） （A）混合理想气体中的组分 B （B）混合非理想气体中的组分 B （C）理想溶液中的组分 B （D）稀溶液中的溶剂 4. 2 分 (0845) 0845 室温下，10p ∃ 的理想气体绝热节流膨胀至 5p ∃ 的过程有： (1) W > 0 (2) T1> T2 (3) Q = 0 (4) ∆S > 0 其正确的答案应是： ( ) (A) (3)，(4) (B) (2)，(3) (C) (1)，(3) (D) (1)，(2)
5.2分(6031) 6031 相同分子B反应,其单位时间,单位体积内的碰撞数为: (A)2dB(TRT/MB) (B)d2(πRT/M) ()2NB'dB(aRT/MB)2(D)4 LNBdB'(RT/MB)2 式中L是阿伏伽德罗常数,NB是B分子的数密度。 6.2分(2400 2400 某一水溶液中有n种溶质,其摩尔分数分别是x1,x2,…,xn若使用只允许水出入的半 透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为p,溶液面上外压为P2,则该 体系的自由度数为: (A)户=n B)户=n+1 (O)户n+2 (D)fn+3 7.2分(4205) 4205 下列对原电池的描述哪个是不准确的 (A)在阳极上发生氧化反应 (B)电池内部由离子输送电荷 (C)在电池外线路上电子从阴极流向阳极 (D)当电动势为正值时电池反应是自发的 8.2分(4039) 4039 饱和AgCl溶液中加入NaNO3,AgCl的饱和浓度如何变化? (A)变大 (B)变小 (C)不变 (D)无法判定 9.2分(2058) 2058 已知HO()在正常沸点时的气化热为4067kJmo,某非挥发性物质B溶于H2O()后,其沸 点升高10K,则该物质B在溶液中的摩尔分数为 (A)0.290 (B)0.710 (C)0.530 (D)0.467 2分(0074) 0074
5. 2 分 (6031) 6031 相同分子 B 反应， 其单位时间， 单位体积内的碰撞数为： ( ) (A) 2dB 2 (πRT／MB) 1/2 (B) 1 2 dB 2 （πRT／MB）1/2 (C) 2NB 2 dB 2 （πRT／MB）1/2 (D) ４LNB 2 dB 2 （πRT／MB）1/2 式中L是阿伏伽德罗常数，NB是B分子的数密度。 6. 2 分 (2400) 2400 某一水溶液中有 n种溶质，其摩尔分数分别是 x1,x2,...,xn,若使用只允许水出入的半 透膜将此溶液与纯水分开,当达到渗透平衡时水面上的外压为 pw,溶液面上外压为 ps，则该 体系的自由度数为: ( ) (A) f=n (B) f=n+1 (C) f=n+2 (D) f=n+3 7. 2 分 (4205) 4205 下列对原电池的描述哪个是不准确的: ( ) (A) 在阳极上发生氧化反应 (B) 电池内部由离子输送电荷 (C) 在电池外线路上电子从阴极流向阳极 (D) 当电动势为正值时电池反应是自发的 8. 2 分 (4039) 4039 在饱和 AgCl 溶液中加入 NaNO3，AgCl 的饱和浓度如何变化 ？ ( ) (A) 变大 (B) 变小 (C) 不变 (D) 无法判定 9. 2 分 (2058) 2058 已知H2O(l)在正常沸点时的气化热为 40.67 kJ⋅mol -1,某非挥发性物质B溶于H2O(l)后,其沸 点升高 10 K,则该物质B在溶液中的摩尔分数为 ( ) (A) 0.290 (B) 0.710 (C) 0.530 (D) 0.467 *. 2 分 (0074) 0074
在一绝热箱中装有水,水中通一电阻丝,由蓄电池供电,通电后水及电阻丝的温度均略 有升高,今以水和电阻丝为体系,其余为环境,则有: (A)Q<0,W=0,△U<0 (B)Q=0,W<0,△U>0 (C)Q>0,W=0,△U>0 (D)Q<0,W=0,△U>0 二、填空题(共10题20分) 11.2分(4387) 4387 已知E(Cu2Cu=0337V,E(Cucu)=0.521V,则E(Cu2u)= 分(40 069 406 03 molkg Na2HPO水溶液的离子强度是 13.2分(4858) 4858 电池放电时,随电流密度增加阳极电位变 ,阴极电位变 正 极变 负极变 14.2分(6680) 6680 300K时,水的表面张力y=00728N·m,密度p为09965×103kg·m3。在 该温度下,一个球形水滴的饱和蒸气压是相同温度平面水饱和蒸气压的2倍,这个小 水滴的半径是 15.2分(1830) 1830 298K时纯碘(12固)在水中的溶解度为000132 moldm3,今以1modm3浓度的L2的水溶 液为参考态,并假设此溶液中12遵守亨利定律,则在此参考态时12的摩尔生成Gbs自由能为 2分(0079) 10mo单原子理想气体在恒外压0.9873下由400K2p等温膨胀至0987p3,物体对环境 作功 17.2分(3907) 3907 298K时,无限稀释的NHCl水溶液中,正离子迁移数4=0.491。已知An(NH4C)=00150
在一绝热箱中装有水，水中通一电阻丝，由蓄电池供电，通电后水及电阻丝的温度均略 有升高 ，今以 水和电 阻丝为 体系， 其余为 环境， 则有： ( ) (A) Q < 0 , W = 0 , ΔU < 0 (B) Q = 0 , W < 0 , ΔU > 0 (C) Q > 0 , W = 0 , ΔU > 0 (D) Q < 0 , W = 0 , ΔU > 0 二、填空题 ( 共 10 题 20 分 ) 11. 2 分 (4387) 4387 已知E∃ (Cu2+|Cu)=0.337 V，E∃ (Cu+ |Cu)=0.521 V，则E∃ (Cu2+|Cu+ )=_________________。 12. 2 分 (4069) 4069 0.3 mol·kg-1 Na2HPO4水溶液的离子强度是__________________ mol·kg-1 。 13. 2 分 (4858) 4858 电池放电时，随电流密度增加阳极电位变 ________，阴极电位变 ________，正 极变 ________ ，负极变_____。 14. 2 分 (6680) 6680 300 K 时，水的表面张力γ = 0.0728 N·m -1，密度ρ 为 0.9965×103 kg·m -3。在 该温度下，一个球形水滴的饱和蒸气压是相同温度平面水饱和蒸气压的 2 倍，这个小 水滴的半径是 ____________________ 。 15. 2 分 (1830) 1830 298 K时,纯碘(I2,固)在水中的溶解度为 0.001 32 mol·dm-3,今以 1 mol·dm-3浓度的I2的水溶 液为参考态,并假设此溶液中I2遵守亨利定律,则在此参考态时I2的摩尔生成Gibbs自由能为 ____________。 16. 2 分 (0079) 0079 10 mol单原子理想气体,在恒外压 0.987p ∃ 下由 400 K,2p ∃ 等温膨胀至 0.987p ∃ ,物体对环境 作功 kJ。 17. 2 分 (3907) 3907 298 K时，无限稀释的NH4Cl水溶液中，正离子迁移数t+=0.491。已知 = 0.0150 ∞ (NH Cl) Λ m 4
S- m-. mol,则cr离子的电迁移率U 18.2分(5152) 5l52 将一Pb酸蓄电池在100A电流下充电1.5h,则PbSO4分解的质量为 (已知 M(PbSO4)=303g·mol) 19.2分(6681) 6681 室温时,水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中,将上升到高度h,如将毛细管折断 至h2处,水将沿壁升至 处,此时管中水面的曲率半径将 20.2分(1883) 1883 稀溶液中,当溶质用物质的量分数x表示浓度时,其化学势的表达式为」 其中第一项化学势μB*的物理意义是: 计算题(共4题40分) 21.15分(0957) 4gAr(可视为理想气体,其摩尔质量MAr)=39.95gmo1)在300K时,压力为5066kPa 今在等温下反抗202.6kPa的恒定外压进行膨胀。试分别求下列两种过程的Q,W,△U,△H,△ S,△F和ΔG (1)若变化为可逆过程 (2)若变化为不可逆过程。 22.10分(0464) 0464 在29815K时,草酸的标准摩尔燃烧焓为-251.9 kJmol,根据下表示计算 (1)298.15K时,草酸的标准摩尔生成焓△Hm(29815K) (2)318.15K时,草酸的标准摩尔生成焓△Hn(318.15K (3)298.15K时,草酸燃烧时的内能变化△Um(298.15K) ApHs(298.15 K)/kJ" Cp(298. 15 K)JKmor C(石墨) 000 H2O() -285.9 75.31 393.5 (COOH)2(s) 9791
2 -1 S⋅m ⋅mol ，则Cl- 离子的电迁移率 = ________________________。 ∞ = Cl U 18. 2 分 (5152) 5152 将一 Pb 酸蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO4分解的质量为 。 （已知 M(PbSO4)= 303 g·mol -1 ） 19. 2 分 (6681) 6681 室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度 h，如将毛细管折断 至 h/2 处，水将沿壁升至 _______ 处，此时管中水面的曲率半径将 _________ 。 20. 2 分 (1883) 1883 稀溶液中，当溶质用物质的量分数xB表示浓度时，其化学势的表达式为 其中第一项化学势 µ B*的物理意义是： 。 三、计算题 ( 共 4 题 40 分 ) 21. 15 分 (0957) 0957 4 g A（r 可视为理想气体，其摩尔质量M(Ar)=39.95 g·mol -1）在 300 K时,压力为 506.6 kPa， 今在等温下反抗 202.6 kPa的恒定外压进行膨胀。试分别求下列两种过程的Q,W,ΔU,ΔH,Δ S,ΔF和ΔG。 （1）若变化为可逆过程； （2）若变化为不可逆过程。 22. 10 分 (0464) 0464 在 298.15 K 时，草酸的标准摩尔燃烧焓为 -251.9 kJ·mol-1，根据下表示计算： (1) 298.15 K 时，草酸的标准摩尔生成焓ΔfHm(298.15 K) (2) 318.15 K 时，草酸的标准摩尔生成焓ΔfHm(318.15 K) (3) 298.15 K 时，草酸燃烧时的内能变化ΔcUm(298.15 K) ΔfH (298.15 K)/kJ·mol m $ -1 Cp(298.15 K)/J·K-1 ·mol-1 H2(g) 0 28.87 O2(g) 0 29.29 C(石墨) 0 8.79 H2O(l) -285.9 75.31 CO2(g) -393.5 37.24 (COOH)2(s) ? 97.91
23.10分(5952) (1)在恒温下,许多金属的氧化过程满足下列抛物线方程 其中k1,k2只是温度的函数,当温度一定时都为常数。y为时刻t时的氧化膜厚 度,请写出金属氧化的速率方程dydt=?,它是几级反应?对结果的意义加以说明。 2)假定反应 +D的历程为 唾B+C 其中B为活性中间物。试证明产物D的生成速率必受产物C的抑制。并指出在什么 条件下D的生成速率与产物C无关 24.5分(9603) 答:甘氨酸(s) 甘氨酸(饱和液m;) △G,=0 △Gm(s) 元素 >甘氨酸(溶液,m=1 mol-kg I mol- kg)=△G(s)+△G1+△G2 (2分) ={-3707+8314×103×298ln[/(333×0.7298)}h -372.9 KJ. mol-l 四、问答题(共3题20分) 25.10分(0391) 判断以下各过程中Q,W,△U,△H是否为零?若不为零,能否判断是大于零还是小于零? (1)理想气体恒温可逆膨胀 (2)理想气体节流膨胀 (3)理想气体绝热、反抗恒外压膨胀 (4)lmol实际气体恒容升温 (5)在绝热恒容器中,H(g)与Cl2(g)生成HCg)(理想气体反应) 26.5分(7474) 7474
23. 10 分 (5952) 5952 (1) 在恒温下，许多金属的氧化过程满足下列抛物线方程 y 2 = k1t + k2 其中 k1 ，k2只是温度的函数，当温度一定时都为常数。y 为时刻 t 时的氧化膜厚 度，请写出金属氧化的速率方程 dy/dt = ？，它是几级反应？对结果的意义加以说明。 (2) 假定反应 A → C + D 的历程为 ： A B + C 1 2 k k B D 3k ⎯⎯→ 其中 B 为活性中间物。试证明产物 D 的生成速率必受产物 C 的抑制。并指出在什么 条件下 D 的生成速率与产物 C 无关 。 24. 5 分 (9603) 9603 答：甘氨酸（s） 甘氨酸（饱和液ms） ∆G1 = 0 ∆f m G (s) $ ∆G2 -1 f m ∆ = G m (aq, 1mol⋅ kg ) $ 元素 甘氨酸（溶液，m = 1mol⋅kg-1） （2 分） -1 f m f m 1 2 ∆ = G G (aq,m 1mol⋅ kg ) = ∆ (s) + ∆ + $ $ G ∆G ={− + . . × × ln[ / ( . × . )]} ⋅ − − 370 7 8 314 10 298 1 333 0 7298 3 1 kJ mol = − （3 分） -1 372.9 kJ⋅mol 四、问答题 ( 共 3 题 20 分 ) 25. 10 分 (0391) 0391 判断以下各过程中Q,W,ΔU,ΔH是否为零？若不为零，能否判断是大于零还是小于零？ (1) 理想气体恒温可逆膨胀 (2) 理想气体节流膨胀 (3) 理想气体绝热、反抗恒外压膨胀 (4) 1mol 实际气体恒容升温 (5) 在绝热恒容器中，H2(g) 与 Cl2(g) 生成 HCl(g) (理想气体反应) 26. 5 分 (7474) 7474