物理化学试卷班级姓名分数一、选择题 ( 共9题 15分 )1. 2 分 (0426)0426石墨的燃烧热( )(A) 等于CO生成热(B) 等于CO2生成热(C) 等于金刚石燃烧热(D) 等于零2. 2 分 (5704)5704基元反应 A + B - C →A - B + C 的摩尔反应焓Δr H m< 0，B - C 键的键能为εBC，A 为自由基，则反应活化能等于：( )(A) 0.30 εBC (B) 0.05 εBC(C) 0.05 εBC + ΔH m (D) 0.05 εBC - ΔH m3. 2 分 (0158)0158当体系将热量传递给环境之后,体系的焓：( )(A) 必定减少(B) 必定增加(C) 必定不变(D) 不一定改变4. 2 分 (0237)0237对于一定量的理想气体，下列过程不可能发生的是：( )(A) 恒温下绝热膨胀(B) 恒压下绝热膨胀(C) 吸热而温度不变(D) 吸热，同时体积又缩小5. 2 分 (0030)0030"压强",即物理化学中通常称为"压力"的物理量,其量纲应该是什么? （）(A) 动量(B) 力(C) 动能(D) 加速度面积·时间面积·时间面积·时间面积·质量6. 2 分 (0733)0733p∃，100℃下，1mol H2O(l)与 100℃大热源接触，使水在真空容器中汽化为 101.325 kPa 的H2O(g)，设此过程的功为W，吸热为Q，终态压力为p，体积为V，用它们分别表示ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF，下列答案哪个是正确的？( )8. 1 mol单原子分子理想气体，当其经历一循环过程后，作功W= 400 J，则该过程的热量Q为：( )(A) 0(B) 因未指明是可逆过程，无法确定(C) 400 J(D) -400 J9. 已知某反应的级数为一级，则可确定该反应一定是：( )(A) 简单反应(B) 单分子反应(C) 复杂反应(D) 上述都有可能三、计算题 ( 共6题 60分 )15. 已知水的表面张力γ= (75.64 - 0.00495 T/K)×10-3 N·m-1，试计算在 283 K ，p∃压力下，可逆地使一定量的水的表面积增加 10-4 m2（设体积不变）时，体系的ΔU ，ΔH，ΔS，ΔF，ΔG，Q和W。

16 、298 K 时，把 KCl 的水溶液与 Hg 和 HgO 混合，溶液中生成了 Hg2Cl2，摇动平衡时，[Cl-] = 9.948×10-2 mol·dm-3，[OH-] = 1.409×10-4 mol·dm-3。

已知：γ(OH-):γ(Cl-) = 0.993 ， 298 K时电池：$ = 0.9264 V(1) Pt│H2│KOH(aq)│HgO(s)│Hg(l) E1$ = 0.2676 V(2) Pt│H2│KCl(aq)│Hg2Cl2(s)│Hg(l) E2求 298 K 时水的K w。

17 设有300 K的1 mol理想气体作等温膨胀,起始压力为15p∃,终态体积为10 dm3。

试计算该气体的ΔU, ΔH, ΔF, ΔS 和ΔG。

19. 试求下列体系的自由度，并指出此变量是什么？(1)在标准压力下，水与水蒸气达平衡；(2)水与水蒸气达平衡；(3)在标准压力下，在无固体I2存在时，I2在水和CCl4中的分配已达平衡；(4)在25°C时，NaOH和H3PO4的水溶液达平衡；(5)在标准压力下，H2SO4水溶液与H2SO4•2H2O(s)已达平衡。

20.若将1 mol H2和3 mol I2引入一容积为V，温度为T的烧瓶中，当达到平衡时得到x mol 的HI，此后再引入2 mol H2，新达平衡后得到2x mol的 HI。

(1) 写出K p，K c，K x，K m之间的关系；(2) 求该温度下的K p。

四、问答题 ( 共3题 15分 )21. 5 分 (3360)3360N2O4部分解离为 NO2，在恒温恒压下建立下面的平衡：N2O4(g)＝2NO2(g)，试讨论温度一定，改变总压时平衡的移动（设体系为理想气体反应体系）.22. 5 分 (2647)2647指出下面二组分凝聚体系相图中各部分中的平衡相态。

23. 5 分 (2162)2162试由偏摩尔吉布斯自由能与温度的关系式，证明溶液中：H∞mB,= HB,m$式中,H∞mB,为无限稀释溶液中溶质B的偏摩尔焓，HB,m$为同温度下溶液中溶质 B 的标准态的偏摩尔焓。

一选择题BBDBA6. 2 分 (0733)0733[答] (A)W = 0, ΔU = QΔH = ΔU + Δ(pV) = Q + pV - p1V1= Q + pVΔS = ΔH/T = (Q + pV)/373KΔF = ΔU - TΔS = - pVΔG = ΔH - TΔS = Q + pV - Q - pV = 07 CCD三、计算题 ( 共 6题 60分 )15. ΔG = ΔF = γ d A = 74.24×10 -7 JW = -ΔG ΔS = -(∂γ /∂T )p , A ΔA = 1.4×10-8 J ·K -1Q = T ΔS = 39.64×10-7 JΔU = ΔH = [γ-T (∂γ/∂T )p , A ]ΔA = 34.64×10-7 J (各2分)16.由电池 (1) E 1= E 1$+ 0.05915/2×lg a (H 2)E 2 = E 2$+ 0.05915/2×lg [a 2(H +)a 2(Cl -)/a (H 2)] (2分) 平衡时， E 1=E 2 lg[a (H +)a (Cl -)]=(E 2$-E 1$)/0.05915 ....(1) (3分)∵a (H +)a (Cl -) = a (H +)a (OH -)a (Cl -)/a (OH -)= K w [Cl -] γ (Cl -)/[OH -] γ (OH -) ........(2) (3分) 将(2)式代入(1)式，并将已知数代入 得 K w = 1.02×10-14 (2分)17. 10 分 (0984)0984[答] 该过程是理想气体等温过程,故 ΔU =ΔH = 0始态体积 V 1为：V 1= nRT /p 1= (1mol)(8.314 J·K -1·mol -1)(300 K)/(15×101.325 kPa)= 1.64 dm 3 (2分)ΔS = nR ln(V 2/V 1)= (1mol)(8.314 J·K -1·mol -1)ln(10 dm 3/1.64 dm 3)= 15.0 J·K -1 (2分)ΔF = nRT ln(V 1/V 2)= (1 mol)(8.314 J·K -1·mol -1)(300 K)ln(1.64 dm 3/10 dm 3)= - 4.51 kJ (2分)ΔG =ΔF = - 4.51 kJ (2分)18. SCT 理论 ()()1/22B C 8/exp /k L D k T E RT μ=−p p自由原子与自由基反应，E C ≈0 ， k =A （指前因子）（1分） ()()21/2N N OH B 8/k L r r k T μ=+p p m 3·mol -1·s -1()()()=××××××××−−60231010003140301088314320314769102392312./.../../=×2631010. dm 3·mol -1·s -1 （4分） ()()()21/22393O 6.02310/1000 3.140.291088.314320/3.148.2410k −−=××××××××=×2381010. dm 3·mol -1·s -1 （4分）与实验值非常接近，说明硬球碰撞理论对这类反应较适用。

（1分）19. 答：（1）C f C ===−+=1210,,*ΦΦ该体系为无变量体系。

（1分） （2）C f C ===−+=1221,,ΦΦ该体系为单变量体系，变量是温度或压力。

（2分） （3）C f C ===−+=3212,,*ΦΦ该体系为双变量体系，变量是温度和I 2在水中的浓度（或I 2在CCl 4中的 浓度）。

（2分）（4）S =+−+−5432(,,,,)Na OH H PO H O ，R =++−2(H OH H O 2)和电中性条件。

故C f ===−+=313113,,*Φ，变量是压力、Na +和PO 43−的浓度。

（3分） （5）S =⋅32224242(,,())H O H SO H SO H O s ，R =+12224(H O H SO H SO H O s 2422⋅())，C f ===−+=222211,,*Φ，变量为温度或H 2SO 4的浓度。

（2分）20. 10 分 (2962)2962[答] (1) H 2(g) + I 2(g) 2HI(g)K p = K c = K x (4分)(2) H 2(g) + I 2(g) 2HI(g)t = 0 1 mol 3 mol 0平衡(1) [1-(x /2)]mol [3-(x /2)]mol x mol平衡(2) (3-x )mol (3-x )mol 2x molK p (1) = x 2/[{1-(x /2)}×{3-(x /2)}]；K p (2) = (2x )2/[(3-x )(3-x )] (4分) K p (1) = K p (2) 解得 x =3/2 mol K p = 4 (2分)四、问答题 ( 共 3题 15分 )21. N 2O 4(g) = 2NO 2(g)开始/mol 1 0平衡/mol 1-α 2α∑B B n=(1+α)mol平衡分压p B ：[(1-α)/(1+α)]p ; [(2α)/(1+α)]pK p =[p (NO 2)]2/p (N 2O 4) =[4α2/(1-α2)]p 即α=[K p /(4p +K p )]1/2 (3分)定温下改变压力, K p 不变,若增大总压力, 则解离度变小,平衡向N 2O 4方向移动。