四川理工学院试卷（2011 至2012 学年第2学期）物理化学试题A 卷一、单项选择题（每小题2分，共30分） 1. 如图所示，Q A →B →C = a (J)、W A →B →C = b (J)、Q C→A = c (J) ，那么 W A→C等于多少（ ）A. a – b + cB. – (a + b + c)C. a + b – cD. a + b+ c2. 3mol 冰在273.15K ，101325Pa 下，可逆相变成水，已知冰的熔化焓fus m H θ∆=6024J/mol ，则过程的∆S 应为( )A. 66.16 J ／KB. 0C. -66.16 J ／KD.3.69J ／K 3. 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 4.下列哪个是化学势( )A.()j n ,p ,T i n U/∂∂B.()j n ,p ,T i n H/∂∂C.()j n ,p ,T i n A/∂∂D.()j n ,p ,T i n G/∂∂5. 已知反应 2NH 3= N 2+ 3H 2 在等温条件下，标准平衡常数为 0.25 ，那么，在此条件下，氨的合成反应 (1/2) N 2+(3/2) H 2= NH 3 的标准平衡常数为 ( )A. 4B.0.5C.2D.16. 克劳修斯－克拉伯龙方程导出中，忽略了液态体积。

此方程使用时，对体系所处的温度要求( )系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题A. 大于临界温度B. 在三相点与沸点之间C. 在三相点与临界温度之间 ；D. 小于沸点温度 。

7. 在温度为T 时，A(l) 与B(l) 的饱和蒸气压分别为30.0kPa 和35.0kPa ，A 与B 完全互溶且可形成最高恒沸混合物，则此二元液系常压下的T ～x 相图为 （ ）8.科尔劳乌施定律(1)m m A c ∞Λ=Λ-适用于 （ ） A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液9. 298K 时，下列两电极反应的标准电极电势为: Fe 3+ + 3e -→ Fe E θ(Fe 3+/Fe)= -0.036V Fe 2+ + 2e -→ Fe E θ(Fe 2+/Fe)= -0.439V则反应Fe 3+ + e -→ Fe 2+ 的E θ(Pt/Fe 3+, Fe 2+)等于 ( )A.0.184VB.0.352VC. -0.184VD.0.770V 10. 在25℃，0.002mol·kg -1的CaCl 2溶液的离子平均活度系数 (γ±)1，0.02mol·kg -1CaSO 4溶液的离子平均活度系数(γ±)2，那么 ( )A. (γ±)1 < (γ±)2B. (γ±)1 > (γ±)2C. (γ±)1 = (γ±)2D. 无法比较大小11. 某反应的速率常数为0.08 mol ·dm -3·min -1，反应物的初始浓度为0.2mol·dm -3，则反应的半衰期为( )A. 1.25minB. 2.50minC. 8.66minD. 62.5min12. 一根毛细管插入水中，液面上升的高度为h ，当在水中加入少量的NaCl ，这时毛细管中液面的高度为系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题( ) A . 等于h B . 大于h C . 小于h D . 无法确定 。

13. 在相同温度下，同一液体被分散成具有不同曲率半径的物系时，将具有不同饱和蒸气压。

以p(平)、p(凹)、p(凸)分别表示平面、凹面和凸面液体上的饱和蒸气压，则三者之间的关系是( )A. p(平) > p(凹) > p(凸)B. p(凹) > p(平) > p(凸)C. p(凸) > p(平) > p(凹)D. p(凸) > p(凹) > p(平)14. n mol 理想气体由同一始态出发，分别经 (1) 等温可逆；(2) 绝热可逆两个过程压缩到达相同压力的终态，以V 1和V 2分别表示(1)和(2)过程终态的体积，则 ( )A. V 1 > V 2B. V 1 < V 2C. V 1 = V 2D. 上述三者都不对15. 反应 A + B → C + D 的速率方程为r = k[A][B] ，则反应 （ ）A. 是二分子反应B. 是二级反应但不一定是二分子反应C. 不是二分子反应D. 是对A 、B 各为一级的二分子反应 二、填空题（每小题2分，共10分）1. 今将一定量的NaHCO 3(s)放入一个真空容器中，加热分解并建立平衡：2 NaHCO 3(s) = Na 2CO 3(s) + H 2O(g) + CO 2(g) 组分数C =____，自由度数F =______。

2. 已知在298.15K 下，225(),()()H g C s C H OH l 和 的标准摩尔燃烧焓分别为–285.83kJ·mol -1，–393.15kJ·mol -1 ，–1366.8kJ·mol -1，根据上述数据计算25()C H OH l 在 298.15K 下的f mH Θ∆ = kJ·mol -1。

3. 所谓热力学平衡，包括了 、 、 和 四大平 衡。

4. 卡诺热机在T 1=600K 的高温热源和T 2=150K 的低温热源间工作,其热机效率η=________。

5. 理想气体绝热向真空膨胀，则△U 0，△H 0（选填>、<或=）。

系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题三、计算、综合题（共60分）1. (10分) 将2 mol H 2(g)置于带活塞的气缸中，若活塞上的外压力无限缓慢地减小并与内压相等，使H 2(g)在25℃时从15 dm 3等温膨胀到50 dm 3，试求过程的Q ，W ，ΔU ，ΔH 、ΔS 、ΔA 、ΔG 。

假设H 2(g)服从理想气体行为。

2. (8分) 在100℃时，己烷(A)的饱和蒸气压为245.21 kPa ，辛烷(B)的饱和蒸气压为47.12 kPa 。

若由其组成的液态混合物于100℃时101.325 kPa 下沸腾并达到平衡，求： （1）液相的组成； （2）气相的组成。

（己烷，辛烷的混合物可看作理想液态混合物。

）3.（12分）反应432()=()()NH HS s NH g H S g 的△rHm (298K)＝85.27 KJ.mol -1，设△rHm 为常数，当置4()NH HS s 于一真空容器中，在298K 下测得容器内的平衡压力为100KPa 。

求(1)298K 时反应的标准平衡常数和△rSm ； (2)温度升至328K 时容器内的平衡压力。

4.（9分）气相反应AY + Z 为一级反应。

在675℃下，若A 的转化率为0.05，则反应时间为19.34 min ，试计算此温度下的反应速率常数及A 的转化率为50%的反应时间。

又527℃时反应速率常数为7.78×10－5 min -1，试计算该反应的活化能 。

5. (9分）电池Hg|Hg 2Br 2(s)| Br -(aq)|AgBr(s)|Ag ，在一定压力下，电池电动势与温度的关系是：E=68.04/mV+0.312×(T/K-298.15)/ mV , 写出的电极反应与电池反应，计算298K 时该电池反应的Δr G m ，Δr H m ，Δr S m 及Q r,m （以z=1计）。

6. （12分)已知A 和B 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A(s)表示固体A ）。

系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题(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。

时间T/K相区 1 2 3 4 稳定相态 相区 5 6 7 8 稳定相态ab cd1 2634578EFGH2011-2012物理化学A 卷参考答案及评分标准 一、选择题（30分，每小题2分）1、 DAADC 6、CBDDB 11、ABCBB 二、填空题(10分)1. 2，1（共2分，每空1分）2. -276.99（共2分）3. 热平衡、力平衡、化学平衡、相平衡（共2分，每空0.5分）4. 75%（共2分）5. =， =（共2分，每空1分） 三、计算题（60分）1、（10分）理想气体等温膨胀，故∆U = 0，∆H = 0 （2分） 该过程为可逆过程。

W p V nRT V V =-==⎰d ln－21－2×8.314×298ln( 50.0 / 15.0 ) J = －5.97 kJ （2分）Q = －W = 5.97 kJ （1分）12150ln28.314ln 20.0215V S nR J K V -∆==⨯⨯=⋅ （2分） =-29820.02 5.97G T S kJ ∆∆=-⨯=- （2分）5.97A G kJ ∆=∆=- （1分）2、（8分）解：(1)p A =*A p x A =245.21 kPa·x A （1分）p B =*B p x B =47.12 kPa·(1－x A ) （1分）p A ＋ p B =101.325 kPa （1分）x A =0.274x B =0.726 （2分）663.0325.101274.021.245A *A A =⨯==p x p y （2分）y B = 0.337 （1分）3、（12分）解：4、(1))()()(234g S H g NH s HS NH +⇔起始/ kPa 0 0平衡/ kPa pe,1 pe,1298.15K 时，系统平衡总压 p = 2 pe,1 =100KPa （1分） ∴ pe ,,1 = 50 kPaK 1 = ( pe,1/ p )2 = 0.25 （2分）△rGm = －RTlnK 1 = 3434.6J·mol -1 （2分）31185.27103434.6274.6..298rHm rGm rSm TJ mol K θθθ--∆-∆∆=⨯-== （2分） (2)升温至328K 时，由 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆-=121211lnT T RrHm K K θθθ＝3.148 （2分）得K 2 =5,82 （1分）K 2 = ( Pe,2/ P )2 = 5.82 pe,2 = 241.2 kPa （1分） p 总= 2pe,2 =482.4 kPa （1分）4、（9分）解：675℃时 k t x =-=111ln A 119341100526521031.min ln ..min -=⨯-- （3分）x A =0.50，t k x =-=111ln A 126521011050261431.min ln ..min ⨯-=--（2分）T 1 =（527+273）K=800 K ，k (T 1)=7.78×10-5 min -1， T 2 =（675+273）K=948 K ，k (T 2)=2.652×10-3 min -1E RT T T T k T k T a =-212121ln()()=8314948800948800265210778101135.()ln .min .min J K mol K K K ⋅⋅⨯⨯-⨯⨯⎡⎣⎢⎤⎦⎥---- =150.3×103 J ·mol －1=150.3 kJ ·mol －1 （4分5、（9分）解: 通过1F 电量时，z=1电极反应: (-)Hg(l) + Br -(aq)→1/2Hg Br (s) + e - （1分）(+)AgBr(s) + e -→Ag(s) + Br -(aq) （1分） 电池反应: Hg(l)+ AgBr(s)→1/2 Hg 2Br 2(s)+ Ag(s) （1分） 25℃时, 268.04 6.80410E mV V -==⨯ （1分）211196500 6.80410 6.56r m G zFE J mol kJ mol ---∆=-=-⨯⨯⨯⋅=-⋅ （1分） 310.31210pE V k T --∂⎛⎫=⨯⋅ ⎪∂⎝⎭，则 （1分） 311111965000.3121030.108r m pE S zF J mol K J mol K T -----∂⎛⎫∆==⨯⨯⨯⋅⋅=⋅⋅ ⎪∂⎝⎭ （1分）11656629830.1032406.18r m r m r m H G T S J mol J mol --∆=∆+∆=-+⨯⋅=⋅（） （1分）`1,29830.1088.97r m r m Q T S kJ mol -=∆=⨯=⋅ （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 ：()l C s β+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+βα+C(s)β+C(s)β。