物理化学模拟试卷（6）答案一、名词解释（每题2分，共16分）1、功：当体系发生过程时，在体系与环境间除热以外其它各种形式的传递的能量。

2、第三类电极：又叫氧化还原电极，将惰性电极插入含有同一种元素的不同价态离子的溶液中。

3、半衰期：反应物消耗初始浓度的一半是所需要的时间4、拉乌尔定律：在等温下的稀溶液中，溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压*A p 乘以溶液中溶剂的物质的量分数x A 。

5、理论分解电压：使某电解质溶液能连续不断发生电解反应时所必须外加的最小电压称为理论分解电压。

6、赫斯定律：保持温度、压力反应条件不变的情况下，不管反应是一步完成的，还是分几步完成的，其热效应相同。

7、稳态近似处理：反应进行一段时间后，体系基本上处于稳态，这时，各中间产物的浓度可认为保持不变。

8、自由度：确定平衡体系的状态所必须的压力、温度和浓度等独立强度性质的数目称为自由度。

二、判断题（共10题，每题1分，共10分）：（√）1、对于纯组分，化学势等于其摩尔吉布斯函数。

（×）2、表示化学反应速率，用参与反应的任一物质B 的浓度对时间的变化率dc B ／dt 表示都是一样的，只要注意对反应物加以负号就行了。

（×）3、凡是温度升高的过程体系一定吸热；而恒温过程体系不吸热也不放热。

（×）4、在同一稀溶液中组分B 的浓度可用x B 、m B 、c B 表示，因而标准态的选择是不相同的，所以相应的化学势也不同。

（√）5、在标准电极电势表上，凡电极电势为正数的电极不一定作原电池的正极，电极电势为负数的电极不一定作负极。

（×）6、在一定的温度压力下，某反应的m r G >0，所以要选用合适的催化剂，使反应得以顺利进行。

（×）7、单分子层吸附只能是化学吸附，多分子层吸附只能是物理吸附。

（√）8、在等温等压不做其它功的条件下吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

（×）9、析氢腐蚀比吸氧腐蚀更容易发生。

（√）10、三组分体系最多同时存在5个相。

三、选择题（共10题，每题2分，共20分）：（C）1、反应2NO+O2=2NO2的△r H m＜0，当此反应达到平衡时，若要使平衡向产物方向移动，可以A、升温加压B、升温降压C、降温加压D、降温降压（C）2、由CaCO3(s), CaO(s), BaCO3(s), BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为：A、f =2B、f = 1C、f = 0D、f = 3（D）3、由A及B二种液体组成理想溶液，A、B的饱和蒸气压分别为p*A、p *B ，x为液相组成，y为气相组成，若p*A > p*B( *表示纯态)，则：A、x A > x BB、x A > y AC、无法确定D、x A < y A。

（D）4、下列有关热的阐述正确的是:A、系统从环境吸热，其温度一定升高B、在无热传递的过程中，系统和环境间一定无温度差C、系统的温度降低，它一定向环境传递了热D、密闭系统和环境间没有温度就无热传递（A）5、电池Cu|Cu+||Cu+,Cu2+|Pt和Cu|Cu2+||Cu+,Cu2+|Pt的反应均可简写为Cu＋Cu2+＝2Cu+，以下说法中哪些是不对的:A、r G m相同，E不相同B、r G m、E都相同C、r G m不相同，E相同D、r G m、E均不相同（B）6、已知298K，½CuSO4、CuCl2、NaCl的极限摩尔电导率λ∞分别为a、b、c(单位为S·m2·mol-1)，那么Λ∞(Na2SO4)是：A、c + a - b；B、2a - b + 2c；C、2c - 2a + b；D、2a - b + c。

（A）7、4．以下列答案中的第一个物理量表示纵坐标，则下图中曲线可以表示：A、电解池阳极电流密度与电势的关系；B、原电池负极电流密度与电势的关系；C、原电池正极电流密度与电势的关系；D、浓差过电势与电流密度的关系。

（D）8、有相同初始浓度的反应物在相同的温度下，经一级反应时，半衰期为t1/2 ；若经二级反应，其半衰期为t1/2'，那么：A、t1/2 = t1/2' ；B、t1/2 > t1/2' ；C、t1/2 < t1/2' ；D、两者大小无法确定。

（A）9、在利用反应AgNO3+KI = KNO3 + AgI配制AgI溶胶时，若AgNO3过量，则胶粒: A．带正电荷B．带负电荷C．不带电荷D．不能确定带何种电荷（D）10、体系经历一个正的卡诺循环后试判断下列哪一种说法是错误的A、体系本身没有任何变化B、再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环最后体系和环境都没有任何变化C、体系复原了但环境并未复原D、体系和环境都没有任何变化四、填空题（共20空，每空１分，共20分）1、298 K 时,已知φ°(Fe3+,Fe2+)= 0.77 V, φ°(Sn4+,Sn2+)= 0.15 V,将这两个电极排成自发电池时的表示式为Pt│Sn4+,Sn2+‖Fe3+,Fe2+│Pt，电池电动势为E°＝0.62 V。

2、一级反应以lnC 对t作图得一直线，二级反应以1/C 对t作图得一直线，直线的斜率为k2。

3、在__等温__、___等压___、_不做非体积功__的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能减小的方向进行的,直到体系达到平衡。

4、低压气相反应的平衡常数与温度，压力的关系分别是：K p只是温度的函数, K c是____温度___的函数，K x是_温度、压力___ 的函数。

5、电解过程中，极化作用使消耗的电能__增加_；在金属的电化学腐蚀过程中，极化作用使腐蚀速度__降低__ 。

（填写增加或降低）6、苯和甲苯能形成理想溶液，20℃时其饱和蒸气压分别为9.96kPa, 2.97kPa,当液相中苯的摩尔分数为0.4时,液相上方的总蒸气压为___5.766__kPa, 气相中苯的摩尔分数为__0.69_____。

7、PCl 5(g)在真空容器中分解为PCl 3(g)和Cl 2(g)并达平衡，体系的独立组分数C = 1 ，自由度f = 2 。

8、根据热力学基本关系式，可导出=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp G ___-S___，根据麦克斯关系式，可用V T P ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂代替_____TS V ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭___。

9、浓度均为m 的不同价型电解质，设1-3型、2-2型电解质的离子强度分别是I 1, I 2，则I 1/I 2等于_1.5__。

10、写出根据燃烧热计算反应热效应的计算公式（1）()r m B C m BH v H B ∆=-∆∑五、简答题（共3题，每题4分，共12分）1、证明VA A U T T ∂∆⎛⎫∆=∆+ ⎪∂⎝⎭ 证明：根据HelmHoltz 自由能的定义A U T S ∆=∆-∆， 而根据对应系数的关系式V A S T ∂⎛⎫-= ⎪∂⎝⎭，VA S T ∂∆⎛⎫∆=- ⎪∂⎝⎭ 代入上式，得：VA A U T T ∂∆⎛⎫∆=∆+ ⎪∂⎝⎭ 证毕。

2、解释理论分解电压和实际分解电压，并简要说明两者不一致的原因。

答：理论分解电压—可逆电解时的分解电压，在数值上等于可逆电池的电动势；实际分解电压—实际电解时的最小分解电压，在数值上等于电流-电压曲线上直线部分外延到电流为零点的电压。

两者不一样的原因：实际电解过程中电流不为零，电极有极化。

3、如果在水中加入少量的乙醇，则四个依数性将发生怎样的变化？为什么有这样的变化？如果加入NaCl 则又怎样？答：水中加入乙醇后，溶液蒸气压上升，沸点下降。

冰点仍是下降，渗透压仍存在。

这是由于乙醇是挥发性的，并且挥发性又很大。

但乙醇水溶液凝固时，析出的固态仍是纯冰。

如果溶入 NaCl ，由于每个分子完全电离成二个粒子，则蒸气压降低，沸点升高，所呈依述性数值加倍。

3、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、已知某药物溶液的质量浓度为5g·L -1，一年后质量浓度降为4.2 g·L -1。

若此药物分解反应为一级反应，计算此药物的半衰期。

解：-101115ln ln 0.174y 1 4.2c k t c === 1-12ln 20.69340.174yt y k === 2、在291～333K 温度范围内，下述各物质的C p,m /(J·K -1·mol -1)分别为CH 4(g): 35.715 O 2(g): 29.36CO 2(g): 37.13 H 2O(l): 75.30在298.2K 时，反应CH 4 (g) + 2O 2(g)==CO 2(g) + 2H 2O(l)的恒压反应热效应为－890.34kJmol -1。

求 333K 时该反应的恒容反应热效应。

解：求333K 时恒压反应热效应：ΔH (333K) =ΔH (298.2K)+333298p C dT ∆⎰= -887.0 kJ mol -1 求恒容反应热效应：ΔU (333K) =ΔH (333K) - 333298()p B BC dT v g RT ∆∑⎰= -881.6kJmol -13、分析相图并填写表格。

4、298.15K 时原电池： Pb(s)| PbSO 4(s)| SO 42-(a )| Pb 2+(a )| Pb(s)的f m H ∆=－224.08kJ·mol -1，r m S ∆=－90.0J·K -1·mol -1。

（1）写出电极反应及电池反应；（2）计算298.15K 时电池的E ；（3）计算PbSO 4的溶度积。

负极反应：Pb(s)+H 2SO 4(a )= PbSO 4(s)+2H ++2e －正极反应：PbO 2(s)+ 4H ++SO 24-++2e －→PbSO 4(s)+2H 2O(l)电池反应：Pb(s)+PbO 2(s)+2H 2SO 4(a )→2PbSO 4(s)+2H 2O(l) ①r m G ∆=f m H ∆－T r m S ∆=－224.08kJ·mol -1－298.15K×（－90.0J·K -1·mol -1） =－197.246kJ·mol -1②E =－r m G ∆/F =2.0447V。