物理化学B卷(2011)正式稿(1)

徐州工程学院试卷《物理化学》试卷第1页共6页徐州工程学院试卷2011—2012学年第一学期课程名称物理化学试卷类型期末B考试形式闭卷考试时间120分钟命题人杨万根2011年12月3日使用班级10食品质量、营养、食科1,2、生工1、2教研室主任年月日教学院长年月日姓名班级学号一、选择题（共11小题，每题2分，共计22分）1、焓变等于过程热值（HQ）的前提条件是（B）。A.封闭体系、ΔV=0、W’=0；B.绝热体系、Δp=0、W’=0；C.封闭体系、Δp=0、ΔV=0；D.绝热体系、ΔT=0、Δp=02、任意量的NH3(g)和H2S(g)与NH4HS(S)成平衡，则自由度数F为（B）。A.1；B.2；C.3；D.43、100g某液状物质中加入15g联苯（C6H5C6H5），所形成溶液的沸点为83.6℃。已知该物质的沸点为80.1℃，则该物质的沸点升高系数为（C）。A.1.362K•mol-1•kg；B.2.587K•mol-1•kg；C.3.593K•mol-1•kg；D.4.622K•mol-1•kg4、KөJp，则（D）。A.rGm0，反应向左自发进行；B.rGm0，反应向右自发进行；C.rGm0，反应向右自发进行；D.rGm0，反应向左自发进行5、有反应432NHHS(s)NH(g)HS(g)，解离压力为32(NH)(HS)ppp，则热力学平衡常数K$为（A）。A.214(/)pp$；B.216(/)pp$；C.2(/)pp$；D.212(/)pp$题号一二三四五六七八总分总分2230101820100得分徐州工程学院试卷《物理化学》试卷第2页共6页6、下面表示迁移数的式子为（C）。A.uEv；B.Qm；C.BBdefItI；D.AGl7、一抽成真空的球形容器，质量为10.0000g，充以4℃的水之后，总质量为110.0000g。若改充以25℃，27.78kPa的某碳氢化合物气体，则总质量为10.0263g。该气体的摩尔质量是（D）。水的密度按1g•cm-3计算。A.30.30g•mol-1；B.40.24g•mol-1；C.19.89g•mol-1；D.23.47g•mol-18、直线关系为1Ac~t的反应是（C）级反应。A.0；B.1；C.2；D.39、设有一级反应2A2B+C，在324秒钟后完成35%，此反应的t1/2为（D）。A.6.24min；B.7.98min；C.7.43min；D.8.69min10、已知373.15K时水的表面张力为58.91×10-3N•m-1，当水中存在半径为0.2μm的小气泡时，此情况下弯曲液面承受的附加压力是（B）。A.1.146×103kPa；B.0.589×103kPa；C.1.545×103kPa；D.1.178×103kPa11、根据德拜-休克尔极限公式，25℃，0.005mol•kg-1的CaCl2水溶液的平均离子活度因子为（D）。已知在25℃水溶液中A=0.509（mol•kg-1）-1/2。A.0.250；B.0.480；C.0.560；D.0.750二、填空题（共10小题，每题3分，共计30分）1、范德华考察了实际气体分子间有相互作用和分子本身有体积这两本质问题对PVT行为的影响，修正了理想气体方程，建立了范德华方程。2、1850年，焦耳提出热力学第一定律，该定律主要研究热和其他形式能量在相互转化过程中的守恒关系。3、卡诺热机的工作效率，该公式说明卡诺热机的工作效率与气体(为工质或工作物质)的性质无关，仅决定于两热源的温度。4、冰点温度比三相点温度低0.01K是由两种因素造成的：①因外压增加，使凝固点下降，②因水中溶有空气，使凝固点下降。5、有反应223()3()2()NgHgNHg，3()NHg生成2mol，=1mol；若化学计量方21T1T徐州工程学院试卷《物理化学》试卷第3页共6页程式为22313()()()22NgHgNHg，2()Ng消耗掉2mol，则=4mol。6、在293.15K时，某有机酸在水和乙醚中的分配系数为0.4。今有该有机酸5×10-3kg溶于0.100dm3水中，若每次用0.020dm3乙醚萃取，连续萃取两次（所用乙醚事先被水所饱和，因此萃取时不会有乙醚溶于水），水中还剩有机酸2.22×10-3kg。7、德拜-休克尔根据离子氛的概念，引入若干假定，推导出强电解质稀溶液中离子活度系数的计算公式，称为德拜-休克尔极限定律。8、基元反应是指反应物分子在碰撞中相互作用直接转化为生成物分子的化学反应。9、公式sssdddGAA表明：系统可通过减少界面面积或降低表面张力两种方式来降低界面吉布斯函数。10、表面过剩的物理意义是：在单位面积的表面层中，所含溶质的物质的量与具有相同数量溶剂的本体溶液中所含溶质的物质的量之差值。三、判断题，对打√，错打×。（共10小题，每题1分，共计10分）1、功可以全部转化为热而不留下其它变化，而热却不能全部转化为功而不留下其它变化。（√）2、实际气体的压缩因子Z1，说明气体本身体积因素和分子间斥力因素起主导作用，实际气体比理想气体难压缩。（√）3、Kө受温度、压力与浓度等因素的影响。（×）4、焓表示体系所含的能量，没有绝对值，只能用始末态之间的变化值即焓变表示。（×）5、△相变Hm(T)与Qp,m相等。（√）6、封闭体系在等温等压条件下，所能作的最大非体积功等于体系吉布斯函数的减少。（√）7、任意可逆循环过程的热温商的总和等于零。（√）8、原电池是借助电流使电解质溶液发生氧化还原反应的装置。（×）9、界面张力一般随压力的增大而增大。（×）10、反应级数可以是正数、负数、整数、分数或零，有的反应无法用简单的数字来表示级数。（√）2lgiiAzI徐州工程学院试卷《物理化学》试卷第4页共6页四、简答题（共3小题，每题6分，共计18分）1、热力学可逆过程有哪些特点？（1）可逆过程是以无限小的变化进行的，是由一连串无限接近于平衡的状态所组成。是一种理想化过程的极限，只是一种科学的抽象，实际上并不存在。（2分）（2）若循原过程反方向进行，体系和环境都恢复到原态，而不留下任何痕迹。（2分）（3）在等温可逆过程中，体系对环境做最大功；环境对体系做最小功。（2分）2、影响界面张力的因素有哪些？它们是怎样影响界面张力的？（1）分子间相互作用力的影响。对纯液体或纯固体，表面张力决定于分子间形成的化学键能的大小，一般化学键越强，表面张力越大。（2分）（2）温度的影响。温度升高，表面张力下降。（2分）（3）压力的影响。表面张力一般随压力的增加而下降。因为压力增加，气相密度增加，表面分子受力不均匀性略有好转。另外，若是气相中有别的物质，则压力增加，促使表面吸附增加，气体溶解度增加，也使表面张力下降。（2分）3、胶粒带电的原因是什么？（1）胶粒在形成过程中，胶核优先吸附某种离子，使胶粒带电。（2分）（2）离子型固体电解质形成溶胶时，由于正、负离子溶解量不同，使胶粒带电。（2分）（3）可电离的大分子溶胶，由于大分子本身发生电离，而使胶粒带电。（2分）徐州工程学院试卷《物理化学》试卷第5页共6页五、计算题（共2小题，每题10分，共计20分）1、已知常压下冰的熔点为0℃，摩尔熔化焓fusmH（H2O）=6.004kJ·mol-1，苯的熔点为5.51℃，摩尔熔化焓fusmH（C6H6）=9.832kJ·mol-1。液态水和固态苯的摩尔定压热容分别,pmC（H2O，l）=75.37J·mol-1·K-1及,pmC（C6H6，s）=122.59J·mol-1·K-1。今有两个用绝热层包围的容器，一容器中为0℃的8molH2O（s）与2molH2O（l）成平衡，另一容器中为5.51℃的5molC6H6（l）与5molC6H6（s）成平衡。现将两容器接触，去掉两容器间的绝热层，使两容器达到新的平衡态。求过程的S。解：设A代表2HO，B代表66CH，粗略估算表明，5mol66()CHl完全凝固将使8mol2()HOs完全融化。因此过程图示如下：，b此过程为恒压绝热过程，所以0PHQ，即.1.20()()n()()()8()n()()()BfusmBpmfusmApmnsHBsCBTTHAlCATT所以11,2,1,,()(,)()()()()(,)277.13()(,)()(,)AfusmBfusmApmBpmApmBpmnsHAlnLHBnlCTnsCBsTTKnlCAlnsCBs，得出..2122()()()()(.)(.)3.58BfusmAfusmBpmnApmnnlHBnsHATTSnCBslnCAllJKTTTT666615()5()278.66molCHsmolCHlTK2228()2()273.15molHOsmolHOlTK6621010molCHmolHOT徐州工程学院试卷《物理化学》试卷第6页共6页2、已知298.15K，CO（g）和CH3OH（g）的fmH分别为-110.525kJ·mol-1及-200.66kJ·mol-1，CO（g），H2（g），CH3OH（g）的mS分别为197.64J·mol-1·K-1，130.684J·mol-1·K-1及126.8J·mol-1·K-1。又知298.15K甲醇的饱和蒸汽压为16.59kPa，vapmH=38.0kJ·mol-1，蒸汽可视为理想气体。求298.15K时，下列反应的rmG及K。23()2()()COgHgCHOHg解：据题意画出如下方框图：1S2S3S1100aPKP216.59aPKP316.59aPKP4100aPKP过程1恒温变压，压力变化不大，所以10S过程2是可逆相变，所以-1-11238.0Jmol127.45Jmol298.15mVapHKSKTK过程3是恒温变压，所以-11-1132416.59ln()8.315Jmolln14.937Jmol100PKpaSRKKPKpa-1133123[,](,)+=126.0+0127.4514.935239.313JmolrmmSCHOHgSCHOHlSSSK-1132(,)(,)90.135JmolrmrmrmHHCHOHgHHOgK-1132(,)2(,g)(,)219.695JmolrmmmmSSCHOHgSHSCOgKK可以求出-11-11-190.135Jmol298.15(219.695Jmol)24.631JmolrmrmrmGHTSKKKKKK所以，424630exp()exp()2.06108.315298.15rmGKRT3()CHOHl298K，100aKP1mol3()2981001aCHOHgKKPmol3()29816.591aCHOHgKKPmol3()29816.591aCHOHgKKPmol