四川理工学院试卷（2011 至2012 学年第2学期）物理化学试题B 卷一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1. 某体系经不可逆循环后，下列答案中不正确的是( )A. Q =0B. △U =0C. △H =0D. △C P =0 2. 当以5 mol H 2气与4 mol Cl 2气混合，最后生成2 mol HCl 气。

若以下式为基本单元， 则反应进度ξ应是( )H 2(g) + Cl 2(g) ----> 2HCl(g)A. 1molB. 2molC. 4molD. 5mol 3.TH S ∆=∆适合于下列过程中的哪一个？( )A. 恒压过程B. 绝热过程C. 恒温过程D.可逆相变过程4. 273 K ，10个标准大气压下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l) 和μ(s)，两者的关系为( )A. μ(l) > μ(s)B. μ(l) = μ(s)C. μ(l) < μ(s)D. 不能确定 5.对于理想液态混合物( )A. Δmix H ＝0，Δmix S ＝0B. Δmix H ＝0，Δmix G ＝0C. Δmix V ＝0，Δmix H ＝0D. Δmix V ＝0，Δmix S ＝0 6. 已知分解反应 NH 2COONH 4(s) = 2NH 3(g) + CO 2(g) 在 30℃ 时的标准平衡常数 K θ= 0.000655, 则此时 NH 2COONH 4(s) 的分解压力为 ( )A. 16413 PaB. 594000 PaC. 5542 PaD.2928 Pa7. 单组分固－液两相平衡的p ～T 曲线如图所示，则 ( )A. V m (l) = V m (s) ；B.V m (l)＞V m (s) ；C. V m (l)＜V m (s) ；D.无法确定 。

系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题8. 工作于600K 和240K 的两个热源间的可逆热机，其效率大约是 （ ）A. 40％B.20％C. 60％D.100％9. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中，MgSO 4的活度a 为 ( )A.22(/)b b θγ±B.222(/)b b θγ±C.334(/)b b θγ±D.448(/)b b θγ±10. 298K 时，KNO 3水溶液的浓度由1mol·dm -3增大到2 mol·dm -3,其摩尔电导率Λm 将( )A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定 11. 25℃时，浓度为0.1M KCl 溶液中，K +离子迁移数为t(K +)，Cl -离子迁移数为t(Cl -)，这时t(K +) + t(Cl -) = 1，若在此溶液中加入等体积的0.1M NaCl ，则t(K +) + t(Cl -)应为 ( )A. 小于1B. 大于1C. 等于1D. 等于1/212. 对反应2 N 2O 5 → 4 NO 2 + O 2而言，当25(N O )d dt-＝0.25 mol ·L -1 · s -1时，2(NO )d dt 的数值为( )A. 0.06B. 0.13C. 0.50D. 0.25 13. 一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h ，水温升高，这时毛细管中液面的高度为( )A. 等于hB. 大于hC.小于hD. 无法确定14. 水的相图中s 、l 、g 分别表示固、液、气三态，a 、b 、c 、d 是四种不同的状态，则在下列选项中符合没有界面张力、只有一种界面张力、有两种以上界面张力的状态排序是( )A. b 、d 、cB. d 、a 、cC. a 、c 、bD. d 、a 、b15. 一定温度压力下，Δr G m 与Δr G m ө相等的条件是系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题( )A. 反应体系处于平衡B. 反应体系的压力为p өC. 反应可以进行到底D. 参与反应的各物质均处于标准态二、填空题（每小题2分，共10分）1. 理想气体绝热向真空膨胀，则△U 0，△H 0 （选填>、<或=）。

2. NH 4HS (s) 与任意量的NH 3(g)和 H 2S (g)呈平衡，则系统的独立组分数C= 自由度数F ＝ 。

3. 已知下列反应的平衡常数：H 2(g) + S(s) = H 2S(g) ① K θ1 ；S(s) + O 2(g) = SO 2(g) ②K θ2 。

则反应 H 2(g) + SO 2(g) = O 2(g) + H 2S(g) 的平衡常数为K θ3=___________。

4. 298K 将1mol 苯（液）在氧弹式量热计中完全燃烧生成水（液）和二氧化碳气体，同时释放出热量3264kJ ，则其恒压热效应Q P 约为 kJ·mol -1。

5. 恒温恒压下，向纯水中加入少量表面活性剂，表面活性剂在溶液表面层中的浓度将 在溶液本体的浓度，此时溶液的表面张力 纯水的表面张力（选填>、<或=）。

三、计算、综合题（共60分）1. (12分) （1）1 mol He 25°C 时，由106 Pa 恒温可逆膨胀至103 Pa ，试求此过程的W 、Q 、ΔU 、ΔH 、ΔG 、ΔS 和ΔA ；（2）如果上述过程是经由恒温真空膨胀过程，试求W 、Q 、ΔU 和ΔG 。

2. (7分) 在p =101.3 kPa ，85℃时，由甲苯(A)及苯(B)组成的二组分液态混合物即达到沸腾。

该液态混合物可视为理想液态混合物。

试计算该理想液态混合物在101.3 kPa 及85℃沸腾时的液相及气相组成。

已知85℃时纯甲苯和纯苯的饱和蒸气压分别为46.00 kPa 和116.9 kPa 。

系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题3.（12分）理想气体反应3A （g ）= B （g ）在300 K 、1 atm 下反应物A 的转化率为40％，310 K 、100kPa 时其转化率为41％。

若反应的,0r p m C ∆=，求反应的r mH θ∆和r m S θ∆。

4.（8分）乙烯热分解反应 C 2H 4−→−C 2H 2+H 2 为一级反应，在300 K 时反应经过10 h 有转化率为50%的乙烯分解，已知该反应的活化能为20 kJ•mol -1，若该反应在400 K 进行，分解转化率为50%的乙烯需要多长时间？5. (9分）25℃时，对电池Pt |Cl 2(p ) ⎢Cl -(a =1) || Fe 3+(a =1) ，Fe 2+(a =1) ⎢Pt ： （1）写出电池反应；（2）计算电池反应的∆rG 值；（3）当Cl -的活度改变为a (Cl -) = 0.1时，E 值为多少？（已知E (Cl -|Cl 2|Pt) =1.3583 V，E (Fe 3+，Fe 2+ | Pt) = 0.771V ，以z=2计。

）6. （12分)已知Mg 和Pb 二组分凝聚态系统相图如下。

(1) 标出1~8相区内的稳定相（对固体物质名称的统一要求：若是固溶体，请用α、β、γ等符号表示；若是纯物质，请在物质名称后加(s)表示固体，如用Mg(s)表示固体Mg ）。

(2) 图中有几条三相线，是哪几条，并写出每条三相线上的相平衡关系式。

(3) 画出系统点a 、b 、c 、d 的冷却曲线。

相区1 2 3 4 稳定相态 相区 5 6 7 8 稳定相态系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题a b c dE FG H时间2011-2012物理化学B 卷参考答案及评分标准一、选择题（30分，每小题2分）1、 AADAC 6、ACCAB 11、ACBDD 二、填空题(10分)1. =, =（共2分，每空1分）2. 2,2（共2分，每空1分）3. 21K K ΘΘ（2分）4. -3260（2分）5. >， <（2分） 三、计算题（60分）1、(12分)（1）ΔU ＝ΔH ＝0 （2分）613210ln 18.314298ln 17.1110p Q W nRT kJ p =-==⨯⨯⨯= （2分）6113210ln 8.314ln 57.4310p S nR J K p -∆==⨯= （2分）17.11kJ A G Q ∆=∆=-=- （2分）（2）0W Q U ==∆= （3分）与（1）的值相同，17.11G kJ ∆=- （1分）2、（7分）解： 由该液态混合物可视为理想液态混合物，各组分均符合拉乌尔定律，故p =B A p p +=*A p + (*B p －*A p )xB （3分）x B =780.0kPa )0.469.116(kPa)0.463.101(*A*B *A=--=--p p p p （1分）x A =1－ x B =0.220 （1分）气相组成，由式 y B 900.0kPa 3.1010.780kPa 9.116*B B B =⨯===p p x p p （1分）y A =1－ y B =0.100 （1分）3、（12分）设转化率用α表示，平衡时的物料关系为31-α（） α32Bnα=-∑ （1分）23323332p K p θθαααα-⎛⎫-=⨯ ⎪-⎛⎫⎝⎭ ⎪-⎝⎭（2分）ln r m G RT K θθ∆=- （1分）300K 时，11,10.400.332,8.314300ln0.3322750.16r m K G J mol θθα-==∆=-⨯⨯=⋅， （2分） 310K 时，12,20.410.351,8.314310ln0.3512698.40r m K G J mol θθα-==∆=-⨯⨯=⋅， （2分） ,0r p m C ∆=，r mH θ∆和r m S θ∆为常数。

（1）1,113002750.16r m r m r m r m r m G H T S H S J mol θθθθθ-∆=∆-∆=∆-∆=⋅（2）1,223102698.40r m r m r m r m r m G H T S H S J mol θθθθθ-∆=∆-∆=∆-∆=⋅ （2分） 联立两个方程解得111=4.30, 5.18r m r m H kJ mol S J mol K θθ---∆⋅∆=⋅⋅ （2分）4、（8分）乙烯热分解反应 C 2H 4−→−C 2H 2+H 2 为一级反应，在1073 K 时反应经过10 h 有转化率为50%的乙烯分解，已知该反应的活化能为250.8 kJ•mol -1，若该反应在1573 K 进行，分解转化率为50%的乙烯需要多长时间？ t 1/2(T 1)= ln2 / k （1分）11ln 20.0693110k h -== （1分） 2121311ln2010118.3144003002.005a E k k RT T ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭⨯⎛⎫=-⨯- ⎪⎝⎭= （3分）120.5147k h -= （1分） t 1/2(T 2)= ln2 / k 2=1.35h （2分）－3+2+（2）E =E (Fe 3+，Fe 2+ | Pt) －E (Cl -|Cl 2|Pt) =－0.5873V （2分） ∆r G =－zF E =[－2×96500×(－0.5873)] J ·mol -1 =113349J ·mol -1 （2分）（3）E= E －)Cl (1lg 205916.0-2a =[(0.771－1.3583)－2)1.0(1lg 205916.0]V （2分） = (－0.5873－0.05916)V= －0.6464 V （1分） 6、（12分）（1）（共4分，每空0.5分）（2）两条EF ：()C s l α+ƒ（2分） GH ：()()C s B s l +ƒ（2分）（3）略（共4分：每条冷却曲线1分）相区 1 2 3 4 稳定相态 l α l+α l +C(s) 相区 5 6 7 8 稳定相态 l +C(s)l +Pb(s)α+C(s)C(s)+ Pb (s)。