长沙理工大学考试试卷及答案—物理化学………………………………………………………………………………………………………..试卷编号 B-3 拟题教研室（或教师）签名 喻林萍 教研室主任签名 …………………..………………………………………………………..……………………………………….. 课程名称（含档次） 物理化学B 课程代号 002210 专 业 食品科学、生物工程、无机材料 层次（本、专） 本 考试方式（开、闭卷） 闭一、填空题（共24分每小题2分）1．在300K ，100kPa 下，某理想气体的密度ρ=0.08275kg/m 3。

则该气体的摩尔质量M = 2.064*10-3kg/mol 。

2．1mol 某理想气体的, 1.5V m C R =，当该气体由1p 、1V 、1T 的始态经一绝热过程后，系统终态的22V p 乘积与始态的11V p 之差为1kJ ，则此过程的W ＝ 1.5kJ 。

（填入具体数值）3． 封闭系统内发生任意可逆绝热过程的S ∆ =0， ，不可逆绝热过程的熵变S ∆ >0 。

4．物质的量为5 mol 的理想气体混合物，其中组分B 的物质的量为2 mol ，已知在30℃下该混合气体的体积为10dm 3，则组分B 的分压力B p = 504.08 kPa 。

5．已知T=1000K 时反应：（1）318.1)()212112=⇔+θK g CO g CO C 的（（石墨）； （2）40221037.22)(2)2⨯=⇔+θK g CO g O C 的（（石墨）。

则T=1000K ，反应（3）=⇔+32)()21θK g CO g CO g CO 的（）（ 2.723×102。

6．在真空密闭容器中放入过量的)(4s I NH 与)(4s Cl NH ，并发生以下分解反应 )()()(34g HCl g NH s Cl NH +↔ )()()(34g HI g NH s I NH +↔达到平衡后，系统的相数φ=3，自由度f =1_________。

7．一定温度压力下，一切相变化必然朝着化学势_________的方向进行。

8．1mol 单原子理想气体从体积V 1开始，经过绝热自由膨胀后变至10V 1，∆S ＝ J·K -1。

9．已知25℃下的热力学数据如下：C （石墨）的标准摩尔燃烧焓1393.51c m H kJ mol ∆-=-⋅!)(2g H 的标准摩尔燃烧焓1285.83c m H kJ mol ∆-=-⋅! )(3l OH CH 标准摩尔燃烧焓1726.51c m H kJ mol ∆-=-⋅!则可求得)(3l OH CH 标准摩尔生成焓1_______-Θ⋅=∆mol kJ H m f -238.661kJ mol -⋅10．在高温热源1T 和低温热源2T 之间的卡诺循环，其热机效率=η_________。

11．某反应的速率常数k=1.62×10-2min -1，初始浓度为100mol·m -3，则该反应的半衰期t 1/2= 。

12．金属依靠自由电子的定向运动而导电，电解质溶液依靠 离子 的定向运动而导电。

二、选择题（共20分每小题2分）1．功和热（ ）。

(a) 都是途径函数，无确定的变化途径就无确定的数值 (b) 都是途径函数，对应某一状态有一确定值 (c) 都是状态函数，变化量与途径无关 (d) 都是状态函数，始、终确定，其值也确定2．在一绝热的、体积为310dm 的刚性密封容器中发生了某一反应，反应的结果压力增加了kPa 25.1013，则此系统在反应前后的H ∆为（ ）。

(a)kJ 0 (b)kJ 13.10 (c)kJ 13.10- (d) 因数据不足，无法计算3．一定量的某理想气体，自始态1p 、1V 、1T 开始，当其经（ ）的途径便能回到原来的始态。

A.绝热可逆膨胀至2V ，再绝热不可逆压缩回1VB. 绝热不可逆膨胀至2V ，再绝热可逆压缩回1VC. 绝热可逆膨胀至2V ，再绝热可逆压缩回1VD. 绝热不可逆膨胀至2V ，再绝热不可逆压缩回1V4．在T=300K ，反应()2()()1A g B g D g K θ+⇔=，。

在一抽空成真空的容器中，通入A,B 及D 三种理想气体，在300K 时kPa p p p D B A 100===，在此条件下，反应( )。

(a) 从右向左自动进行 (b) 从左向右自动进行(c) 反应处于平衡状态 (d) 条件不全无法确定5．在一定温度下，**AB P P >，由A 和B 形成的理想液态混合物，当气液两相平衡时，气相的组成B y 总是_______液相组成B x 。

(a) > (b) < (c) = (d) 反比于6．在温度为T 时，纯液体A 的饱和蒸汽压为*A p ，化学势为*A μ，在θp 下的凝固点为*f T ，当在A 中溶入少量与A 不形成固溶液的溶质B 而形成稀溶液时，上述三物理量分别为A p ，A μ，f T ，则（ ）(a) *A p <A p ,*A μ>A μ , *f T <f T (b) *A p >A p ,*A μ<A μ, *f T <f T (c) *A p >A p ,*A μ<A μ , *f T >f T (d) *A p >A p ,*A μ>A μ, *f T >f T 7．基元反应的反应分子数表示反应微观过程的特征，其值（ ）。

(a) 可为0、1、2、3 (b) 只能是1、2、3这三个正整数 (c) 也可是小于1的数值 (d) 可正，可负，可为零8．电解质v v C A +-在水溶液中全部电离：v v C A +-=zzv C v A +-+-+。

当溶液无限稀释时，其摩尔电导率之间的关系为( )。

(a) ,,m m m v v ∞∞∞++--Λ=Λ+Λ (b) ,,m m m ∞∞∞+-Λ=Λ+Λ (c) ,,m m m z z ∞∞∞++--Λ=Λ+Λ (d) 无法确定9．某反应A→B ，如果将A 的浓度减少一半，那么A 的半衰期也缩短一半，则该反应为（ ）。

(a) 零级反应 (b) 一级反应 (c) 二级反应 (d) 三级反应10．已知两个电极反应的标准电极电势：(1) Cu 2+ + 2e - → Cu E 1θ=0.337V ；(2) Cu + + e - → Cu ，E 2θ=0.512V ；则Cu 2+ + e - → Cu +的E θ等于（ ）。

(a) 0.814V (b) 0.162V (c) 0.352V (d) -0.184V三、将电化学反应设计成原电池（写出原电池符号）或将原电池符号还原为电化学反应（8分）（每题2分）1、)()1.0(21)(2s AgCl MPa Cl s Ag →+2、0.5 H 2(p θ)+ 0.5Cl 2(p =5066Pa)=HCl(a ±=0.10) 3．22Ag | ()|()|(),AgCl s KCl aq Hg Cl s Hg 4．)()()()(2414s Cu a CuSO a ZnSO s Zn四、计算题：（共38分1小题14分2、3小题各12分）1．5mol 某理想气体，Cp,m=29.10 J·K^(-1)·mol^(-1)，温度为400K ，压力为200kPa ，试计算下列过程的Q 、W 、△U 、△H 。

（1）恒容加热到600K 。

（2）恒温可逆膨胀至原来体积的两倍。

（3）恒压膨胀至原来体积的两倍。

2．氨燃料电池的电池反应为NH 3(g)+0.75O 2(g) == 0.5N 2(g)+1.5H 2O(l) ，已知298.15K 时，r m G Θ∆= -339.2 kJ·mol -1 , r m S Θ∆= -145.6 J·K -1·mol -1，用热力学数据计算：（1）298.15K 标准状态下，按给定计量方程式发生1mol 反应所可能提供的最大电功； （2）298.15K 时电池的E Θ；（3）298.15K 时该电池电动势的温度系数。

3．338.15K 时25N O 气相分解的速率常数为-10.292min ，活化能为1103.3kJ mol -⋅，求353.15K 时的速率常数k 及半衰期1/2t 。

五、某A-B 二组分凝聚系统相图如图1所示。

（共10分）（1）指出各相区稳定存在的相；（2）指出图中的三相线。

在三相线上哪几个相成平衡？三者之间的相平衡关系如何？ （3）绘出图中状态点a,b 两个样品的冷却曲线，并注明各阶段时的相变化。

图1长沙理工大学试卷标准答案课程名称：物理化学B 试卷编号：B-3一、填空题（共24分每小题2分）1．（2分）2.064*10-3kg/mol 2．（2分）1.5kJ 3．（2分）=0，>0 4．（2分）504.08 5．（2分）2.723×10206．（2分）3，1 7．(2分) 降低_ 8．（2分）19.14 9．（2分）-238.661kJ mol -⋅ 10．（2分）(T1-T2)/T1 11.（2分）42.8min 12.（2分）离子二、选择题（共20分每小题2分）1．（2分）a 2．（2分）b 3．（2分）c 4．（2分）c 5．（2分）a 6．（2分）d 7．(2分) b 8．（2分）a 9．(2分) a10．（2分）b三、将电化学反应设计成原电池（写出原电池符号）或将原电池符号还原为电化学反应（8分）（每题2分）1．（2分）2|()|()|(0.1)|Ag AgCl s HCl aq Cl MPa Pt 2．（2分）Pt|H 2(p θ)|HCl(a ±=0.10)|Cl 2(p =5066Pa)|Pt 3．（2分）Hg AgCl Cl Hg Ag +→+22214．（2分）Zn(s)+Cu 2+(a 2)＝Zn 2+(a 1)+Cu(s)四、计算题：（共38分,第1小题14分，2、3小题各12分）1．解：5mol ，（T1=400K ，p1=200kPa ）→（T2 ，p2） ……1分（1） 恒容加热： W 1=0211,,21()T v m v m T U nC dT nC T T ∆==-⎰115(29.108.3145)(600400)mol J mol K K --=⨯-⨯- 20.79kJ =11(0,'0)Q U dV W =∆==211,,21()T P m P m T H nC dT nC T T ∆==-⎰11529.10(600400)mol J mol K K --=⨯⨯-29.10kJ = ……4分（注意：对理想气体单纯pVT 变化时，不需加恒压条件也可用此式求△H ） （2） 恒温可逆膨胀理想气体恒温 △U2=0， △H 2=0 ……1分 （注意：若非理想气体或有相变和化学变化时，虽然恒温但 △U ≠0，△H ≠0） △U=Q+W-Q2=W2=-nRTln(V2/V1)=-nRTln(2V1/V1)=-5mol×8.3145J·mol^(-1)·K^(-1)×400K×ln2= -11.53kJ ……3分（3） 恒压膨胀据pV=nRT ，恒压时得 T1/V1=T2/V2∴ T2=V2T1/V1=2V1T1/V1=2T1=2×400K=800K ……2分……3分2．（12分）解：(1)每一单位反应可能提供的最大电功为339.2 kJ 4分(2) -zF E θ＝r m G Θ∆ , z =3 , E θ=1.172V 4分 (3) r m S Θ∆= zF zF ()p ET∂∂ , ()p ET∂∂ = -5.03×10- 4V K -1 4分3．（12分）解：根据Arrhenius 公式4分3分根据k 的单位，该反应为一级反应3分五、某A-B 二组分凝聚系统相图如图1所示。