海南大学20102011物理化学A卷试题答案

1海南大学2010-2011学年度第2学期试卷科目：《物理化学C》试题(A卷)适用于高分子材料与工程、材料科学与工程、生物工程、制药专业姓名：学号：学院：专业班级：成绩登记表（由阅卷教师用红色笔填写）大题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷教师：年月日考试说明：本课程为闭卷考试，可携带计算器。一、判断题（每小题1分，共10分，对的在括号里打“√”，错的打“×”）1、在一定温度下，一定量的理想气体进行可逆膨胀过程，其对外做最大功。（O）2、功和热都是途径函数，对应某一状态有一确定值。（X）3、H2和O2经绝热恒容反应，此过程的ΔU、ΔH、ΔA、ΔG均不为0。（X）4、基于热力学第二、三定律，某气体的规定熵Sm0。（O）5、标准平衡常数Kθ的数值只与温度有关，与反应平衡系统的总压及组成无关。（O）6、在110℃及101.325kPa下，水的化学势大于水蒸汽的化学势。（O）7、阿伦尼乌斯方程式主要是研究浓度对反应速率的影响。（X）8、一定条件下，某反应的mrG0，所以要选用合适的催化剂，使反应得以进行。（X）9、溶胶系统是高度分散的多相系统，是热力学的不稳定系统。（O）10、胶体系统产生丁铎尔现象的原因是胶粒带电所引起的。（X）得分阅卷教师2二、选择题（每题2分，共20分选择正确答案的编号，填在各题前的括号内）1、在恒压、绝热、w′=0的条件下，发生某化学反应，使系统的温度上升，体积变大，则此过程的ΔH（=）；ΔU（）。选择填入：A、0B、=0C、0D、无法确定2、在相同温度条件下，大液滴分散成小液滴后，其饱和蒸气压将（C）A、变小B、不变C、变大D、无法判断3、0℃5个大气压下，H2O(S)→H2O(1)其体系熵变（A）A、ΔS体0B、ΔS体0C、ΔS体=04、合成氨反应N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)，达到平衡后，加入惰性气体，且保持体系温度，总压不变（气体为理想气体），则（B）A、平衡向右移动B、平衡向左移动C、平衡不受影响5、通常称为表面活性剂的物质，是指当其加入少量后就能C的物质。A、增加溶液的表面张力B、改变溶液的导电能力C、显著降低溶液的表面张力D、使溶液表面发生负吸附6、某反应的总的速率常数与各基元反应的速率常数有如下关系：k=k2(k1/k3)1/2，则表观活化能与基元反应的活化能关系为(C)A、Ea=E2+21E1-E3B、Ea=E2+(E1-2E3)1/2C、Ea=E2+21(E1-E3)7、两反应均为一级的平行反应A)2()1(21CkBk，B为所需产物，而C为副产物，已知两反应的指前因子A1=A2，Ea1=100KJ·mol-1，Ea2=70KJ·mol-1，今欲加快反应(1)的反应速度，应A。A、提高反应温度B、降低反应温度C、升高压力D、降低压力8、胶体系统的电泳现象表明D。A、分散介质不带电B、胶体粒子处于等电状态C、胶团带电D、胶体粒子带有大量的电荷9、在农药中通常都要加入一定量的表面活性物质，如烷基苯磺酸盐，其主要目的是D。A、增加农药的杀虫药性B、消除药液的泡沫C、防止农药挥发D、提高农药对植物表面的润湿能力得分阅卷教师310、在化学动力学中，质量作用定律只适用于B。A、反应级数为正整数的反应B、基元反应C、恒温恒容反应D、理想气体反应三、填空题：（每题2分，共20分）在以下各小题中画有_______处填上答案。1、热力学第一定律的数学表达式是，其实质上是。2、拉乌尔定律的数学表达式为，亨利定律的数学表达式为。3、反应NH3(g)+H2S(g)==NH4HS(S)Kθ表达式为。4、在一真空容器中，将CaCO3加热，发生下列分解反应并达到平衡：CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)则此系统的组分数C=；自由度数F=。5、在温度一定和浓度比较小时，增大弱电解质溶液的浓度，则该弱电解质的电导率κ，摩尔电导率Λm。（选填：增大、减小、不变）6、亚稳状态包括等四种现象。7、产生亚稳状态的主要原因是。消除亚稳状态最有效的方法是。8、在恒温下，加入催化剂能加快反应速度的原因是因为。9、在一定温度下，在含有NO3-、K+、Ag+的水溶液中，微小的AgI晶体粒子，最易于吸附离子，而使胶体粒子带电荷。10、理想气体在微观上具有两个特征：(1)；(2)。四、综合题（每小题10分，共50分）（注意：答题时要列出详细运算步骤并计算出中间运算数值和最终计算结果。）1、气相反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)已知(25℃)：N2(g)O2(g)NO(g)ΔfHmθ（kJ·mol-1）0090.25Smθ（J·K-1·mol-1）191.60205.14210.76设反应的ΔrCp，m=0。计算当反应的ΔrGmθ=130.94kJ·mol-1时反应的温度与Kθ。、解：25℃时BmfBmrmolJHH150k.180………1分BmBmrmolJSS11K78.42………1分得分阅卷教师得分阅卷教师4由于反应的ΔrCp，m=0，所以反应的ΔrHmθ、ΔrSmθ都是与温度无关的常数。由ΔrGmθ=ΔrHmθ-TΔrSmθ可得T=（ΔrHmθ-ΔrGmθ）/ΔrSmθ=（180.50kJ·mol-1-130.94kJ·mol-1）/24.78J·K-1·mol-1=2000K……………………………4分由lnKθ=-ΔrGmθ/RT可得Kθ=exp（-ΔrGmθ/RT）=exp[-130.94kJ·mol-1/(8.314J·K-1·mol-1×2000K)]=3.80×10-4……………………………4分2、工业上用乙苯脱氢制苯乙烯C6H5C2H5(g)=C6H5C2H3(g)+H2(g)如反应在900K下进行，其Kθ=1.51。试分别计算在下述情况下，乙苯的平衡转化率。（1）反应压力为100KPa（2）反应压力为10KPa（3）反应压力为10KPa，且加入水蒸气使原料气中水与乙苯蒸气的物质的量之比为10:1。3、已知298K时某电池E=1.0150V，141012.4KVTEp，计算328K时（1）该电池的E（2）电池反应的ΔrSm、ΔrHm、ΔrGm及QR,m。（假设电池反应的电子数z=2）4、在溶液中，反应38024480282)(22)(2CNMSOCNMOS的速率方程为])(][[])([486282480CNMOSkdtCNMd，20℃时，反应开始时只有二反应物，其初始浓度依次为0.01，0.02mol·dm-3。反应26h后，测定剩余的八氰基钼酸根离子的浓度])([480CNM=0.01562mol·dm-3。求k。5．若反应A2+B2→2AB有如下机理：5K(1)AAk212（很慢）(2)BB22（快速平衡，平衡常数K很小）(3)ABBAk2（快）k1是以CA的变化表示反应速率的速率系数。试用稳态法导出以dc(AB)/dt表示的速率方程。科目：《物理化学C》试题(A卷)参考答案及评分标准一、判断题（每小题1分，共10分）1、√2、×3、×4、√5、√6、√7、×8、×9、√10、×二、选择题（每小题2分，共20分）1、B、C2、C3、A4、B5、C6、C7、A8、D9、D10、B三、填空题（每小题2分，共20分）1、ΔU=Q+W能量守恒定律（每空1分）2、PA=PA*xAPB=kxxB(或者PB=kcCB，PB=kbbB)（每空1分）3、PPPPKSHNH2314、C=2F=1（每空1分）5、增大减小（每空1分）6、过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液（每种0.5分）7、新相难以生成加入新相种子（每空1分）8、降低反应的活化能或增大指前因子9、Ag+带正电（每空1分）10、分子没有体积分子间没有作用力（每空1分）四、计算题（每题10分，共50分）（注意：以下仅为参考答案，若有不同答法，根据其合理性酌情给分）162、解：(1)设乙苯的转化率为C6H5C2H5(g)C6H5C2H3(g)+H2(g)开始100平衡1-1BBn∴PPPPK)1()1(1222%6.77776.0)/(ppKK（4分）(2)%8.96（3分）(3)PPK)11(12%9.94（3分）3、解：328K时E(328K)=E(298K)+pTE×(328K-298K)=1.0026V……2分ΔrGm=−zFE=−2×1.0026V×96485C·mol-1=−193.47kJ·mol-1……2分ΔrSm=pTEnF=2×96485C·mol-1×(−4.12×10-4V·K-1)=−79.5J·K-1·mol-1………………………….2分ΔrHmθ=ΔrGmθ+TΔrSmθ=−193.47kJ·mol-1+328K×(−79.5J·K-1·mol-1)=−219.55kJ·mol-1………………………………….2分Qr,m=TΔrSmθ=328K×(−79.5J·K-1·mol-1)=−26.1kJ·mol-1…….2分4、解：设282OS为A，480)(CNM为B282OS+2480)(CNM→224SO+2380)(CNMt=0时，CA,0CB,000t=t时，CACBCB,0–CBCB,0–CB7∵CA=21CBdtdCB=kCACB∴dtdCB=221BCk=2BCk（5分）积分得：0,11BBCtkC)11(10,BBCCtk=)02.0101562.01(261=0.5362dm3·mol-1·h-1kk21.078dm3·mol-1·h-1（5分）5、解：根据稳态近似法得：BAAACCkCkdtdC221=0∴而BAABCCkdtdC2∴21AABCkdtdC（10分）