华南理工大学本科生期末考试 物理化学考题及答案
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诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学本科生期末考试《物理化学》48学时A卷注意事项:1.开考前请将密封线内各项信息填写清楚;2.所有答案请直接答在试卷上;3.考试形式:闭卷;4.本试卷共三大题,满分100分,考试时间120分钟。
题号一二三总分121234567得分一、选择题(10题,每题2分,共20分)1.热力学第三定律完善的描述为()。
(A)凝聚系统在恒温过程中的熵变,随温度趋于0K而趋于0(B)凝聚系统在恒温过程中的熵变为0(C)纯物质完美晶体的熵,随温度趋于0K而趋于0(D)纯物质完美晶体的熵,0K时为02.工作在393K和293K的两个大热源的卡诺热机,其效率为()。
(A)83%(B)25%(C)100%(D)20%3.某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,则有()。
(A)W T>W A(B)W T<W A(C)W T=W A(D)W T和W A无确定关系4.不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后,相对于溶剂而言将会引起溶液的()。
(A)凝固点下降(B)沸点降低(C)蒸汽压升高(D)化学势不变5.某温度下,反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)的K∃=8.283,假设体系为理想气体反应系统,则当p(CH3OH)=1kPa,p(HCHO)=5kPa,p(H2)=10kPa时,反应将()。
(A)向正反应方向进行(B)向逆反应方向进行(C)刚好处于平衡状态(D)不能判断其进行的方向6.MgCO3(s)与其分解产物MgO(s)和CO2(g)达到平衡,该情况下系统的组分数C、相数P和自由度数F分别为()。
(A)C=3,P=3,F=2(B)C=2,P=3,F=1(C)C=1,P=3,F=0(D)C=1,P=2,F=17.对于反应A+B→G+H,其动力学方程形式为()。
(A)υ =kc A c B(B)υ =kc Aαc Bβ(C)υ =kc A c B/(1+K A c A c B)(D)无法直接确定8.电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为:()。
(A)随浓度增大而单调地增大(B)随浓度增大而单调地减小(C)随浓度增大而先增大后减小(D)随浓度增大而先减小后增大9.液体在毛细管中上升的原因是()。
(A)渗透压(B)扩散(C)表面张力(D)粘性10.处理复杂反应动力学的稳态近似法要求条件为()。
(A)中间物浓度为0(B)反应物浓度不变(C)中间物浓度随时间的变化近似为0(D)中间物浓度不变二、简答题(2题,共15分)1.简要说明和解释下列系统将会出现何种现象:(1)稀糖水溶液的凝固点和沸点。
(2)非常纯的水的凝固点。
(3)水中加表面活性剂。
(5分)2.判断下列问题是否正确(使用√或×。
每题1分,共10分)(1)平衡常数值改变了,平衡一定会移动;反之,平衡移动了,平衡常数值一定会改变。
()(2)在水的相图中,冰熔化曲线的斜率为负,即压力随温度升高而下降。
()(3)任何一个偏摩尔量均是温度,压力,组成的函数。
()(4)稀溶液中溶剂服从拉乌尔定律,溶质必服从亨利定律。
()(5)同温度下,小液滴的饱和蒸气压恒大于平液面的蒸气压。
()(6)25℃,电极ZnSO4(a)|Zn电极电势为E(Zn2+|Zn),这就是该电极的标准电动势。
()(7)因为熵是状态函数,熵变与过程无关,因而绝热可逆过程和绝热不可逆过程的熵变亦相等。
()(8)克拉佩龙方程适用于纯物质的任何两相平衡。
()(9)理想气体的内能和焓都仅是温度的函数。
()(10)法拉第定律不受温度,压力,电解质浓度,电极材料和溶剂性质诸因素的影响。
()三、计算题(7题,共65分)1.将1mol H2O(g)在373K下小心恒温压缩,在没有灰尘情况下获得了压力为2×101.325kPa的过热蒸气,但不久全凝结为液态水,请计算该凝聚过程的Q,W,∆H,∆S,∆G。
H2O(g,373K,2×101.325kPa)−−→H2O(l,373K,2×101.325kPa)已知在373K,101.325kPa下,水的汽化热为46.024kJ·mol-1,设气体为理想气体,水的密度为1000kg⋅m-3,液体体积不受压力影响。
(10分)2.两种挥发性液体A和B混合形成理想液态混合物,某温度时液面的蒸汽总压为5.41×104Pa,气相中A物质的量分数为0.450,液相中为0.650。
试求此温度时纯A和纯B的蒸汽压?(5分)3.已知298K 和p ∃时反应C 2H 4(g)+H 2O(l)=C 2H 5OH(l)的有关数据如下:C 2H 5OH(l)C 2H 4(g)H 2O(l)f m ΔH $/(kJ ·mol -1)-277.752.26-285.83m S $/(J ·K -1·mol -1)161219.669.91C p ,m /(J ·K -1·mol -1)111.543.5675.291(1)试求反应在25℃时的r m ΔH $、r m ΔS $和r m ΔG $及K ∃。
(2)计算500K 和p ∃时反应的r m ΔH $、r m ΔS $和r m ΔG $?此时反应能否进行?(10分)4.银(熔点为960℃)和铜(熔点为1083℃)在779℃时形成一最低共熔混合物,其组成为含铜的摩尔分数x (Cu)=0.399。
该系统有α和β两个固溶体,在不同温度时其组成如下表所示:t /℃x Cu (固溶体)αβ7790.1410.9515002000.0310.00350.9900.999(1)绘制该系统的温度-组成图;(2)在图中标出各相区的相态和自由度数;(3)画出含Cu 的摩尔分数为x (Cu)=0.60的溶液从1100℃冷却时的冷却曲线,并指明相态变化。
(10分)0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.05.醋酸酐的分解反应活化能E a=144.4kJ·mol-1,已知284℃时的速率常数k=3.3×10-2s-1。
试解决如下问题:(1)反应的级数。
(2)现在控制反应在10分内转化率达90%,试求其速率常数。
(3)满足条件(2)的反应温度?(10分)6.对于同一下电池Pb(s)|Pb(NO3)2(a(Pb2+)=1)||AgNO3(a(Ag+)=0.5)|Ag(s)已知:E(Pb2+/Pb)=-0.1265V,E(Ag+|Ag)=0.7994V,F=96485C.mol-1。
解决下列问题:(1)写出电极反应及电池反应式。
(2)计算电动势E及∆r G m,K。
(3)判断电池反应能否自发进行?(10分)7.在一定温度下,N2在某催化剂上的吸附服从Langmuir方程,已知催化剂的比表面为21.77m2.g-1,N2分子的截面积为16×10-20m2。
(1)求饱和吸附量(每克催化剂的吸附体积V a∞)。
已知1摩尔气体的标准体积为22.4dm3。
(2)已知平衡压力为101.325kPa,每克催化剂吸附N2的量为2cm3(已换算成标准状态的体积)。
问要使N2的吸附量增加一倍,则平衡压力为多大?(10分)诚信应考,考试作弊将带来严重后果!华南理工大学本科生期末考试《物理化学》48学时A卷注意事项:1.开考前请将密封线内各项信息填写清楚;2.所有答案请直接答在试卷上;3.考试形式:闭卷;4.本试卷共三大题,满分100分,考试时间120分钟。
题号一二三总分121234567得分一、选择题(10题,每题2分,共20分)1.热力学第三定律完善的描述为()。
(A)凝聚系统在恒温过程中的熵变,随温度趋于0K而趋于0(B)凝聚系统在恒温过程中的熵变为0(C)纯物质完美晶体的熵,随温度趋于0K而趋于0(D)纯物质完美晶体的熵,0K时为02.工作在393K和293K的两个大热源的卡诺热机,其效率为()。
(A)83%(B)25%(C)100%(D)20%3.某理想气体从同一始态(p1,V1,T1)出发,分别经恒温可逆压缩和绝热可逆压缩至同一体积V2,若环境所做功的绝对值分别为W T和W A,则有()。
(A)W T>W A(B)W T<W A(C)W T=W A(D)W T和W A无确定关系4.不挥发的溶质溶于溶剂中形成稀溶液之后,相对于溶剂而言将会引起溶液的()。
(A)凝固点下降(B)沸点降低(C)蒸汽压升高(D)化学势不变5.某温度下,反应CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)的K∃=8.283,假设体系为理想气体反应系统,则当p(CH3OH)=1kPa,p(HCHO)=5kPa,p(H2)=10kPa时,反应将()。
(A)向正反应方向进行(B)向逆反应方向进行(C)刚好处于平衡状态(D)不能判断其进行的方向6.MgCO3(s)与其分解产物MgO(s)和CO2(g)达到平衡,该情况下系统的组分数C、相数P和自由度数F分别为()。
(A)C=3,P=3,F=2(B)C=2,P=3,F=1(C)C=1,P=3,F=0(D)C=1,P=2,F=17.对于反应A+B→G+H,其动力学方程形式为()。
(A)υ =kc A c B(B)υ =kc Aαc Bβ(C)υ =kc A c B/(1+K A c A c B)(D)无法直接确定8.电解质溶液的电导率随浓度变化的规律为:()。
(A)随浓度增大而单调地增大(B)随浓度增大而单调地减小(C)随浓度增大而先增大后减小(D)随浓度增大而先减小后增大9.液体在毛细管中上升的原因是()。
(A)渗透压(B)扩散(C)表面张力(D)粘性10.处理复杂反应动力学的稳态近似法要求条件为()。
(A)中间物浓度为0(B)反应物浓度不变(C)中间物浓度随时间的变化近似为0(D)中间物浓度不变二、简答题(2题,共15分)1.简要说明和解释下列系统将会出现何种现象:(1)稀糖水溶液的凝固点和沸点。
(2)非常纯的水的凝固点。
(3)水中加表面活性剂。
(5分)2.判断下列问题是否正确(使用√或×。
每题1分,共10分)(11)平衡常数值改变了,平衡一定会移动;反之,平衡移动了,平衡常数值一定会改变。
()(12)在水的相图中,冰熔化曲线的斜率为负,即压力随温度升高而下降。
()(13)任何一个偏摩尔量均是温度,压力,组成的函数。
()(14)稀溶液中溶剂服从拉乌尔定律,溶质必服从亨利定律。
()(15)同温度下,小液滴的饱和蒸气压恒大于平液面的蒸气压。
()(16)25℃,电极ZnSO4(a)|Zn电极电势为E(Zn2+|Zn),这就是该电极的标准电动势。