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院、系领导审批并签名A 卷广州大学 2010-2011学年第一学期考试卷课程物理化学考试形式（闭卷，考试）学院化学化工学院系专业食品班级 091学号姓名题次一二三四五六七总分评卷人分数10401010101010100评分一、判断题 （每小题1 分， 10 题共 10 分）判断下面说法是对或错，并将对（用号）或错（用号）的答案，填入下表中：题号12345678910答案1 在两个封闭的容器中，装有同一种理想气体，压力、体积相同，那么温度也相同。2 因 QP =H ，QV =U ，所以 QP 与 QV 都是状态函数。3 当系统向环境传热( Q 0) 时，系统的热力学能一定减少。4 自然界发生的过程一定是不可逆过程。5 自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。6 在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。7 系统达到平衡时，偏摩尔量为一个确定的值。8在等温、等压、W = 0 的条件下，系统总是向着吉布斯函数减小的方向进行。若某化学反应在给定条件下 ? rGm 0 ，则反应物将完全变成产物，反应将进行到底。9 单分子反应一定是基元反应。10 零级反应的反应速率不随反应物浓度变化而变化。二、选择题 （ 每小题2 分， 20 题共 40 分 ）仅选一个答案，填入下表中：题号12345678910答案BACDBBCBCA题号11121314151617181920答案BBCCBDADCA1 如图所示，理想气体由状态1 变化到状态2，则该过程的：(A) T2 T1， W 0 ， Q T1 ，W 0(C) T2 0， Q T1， W 0 ， Q 02一定量的理想气体，经如图所示的循环过程，A B 为等温过程， B C 等压过程， C A 为绝热过程，那么曲边梯形ACca 的面积表示的功等于：(A) B C 的内能变化(B) A B 的内能变化(C) C A 的内能变化(D) C B 的内能变化3 已知反应B A ， B C 的等压反应热分别为?H 1 与 ?H 2，那么 A C 的 ?H3 与它们的关系是：(A) ?H 3= ?H 1+? H 2(B) ? H3= ? H1- ? H2(C) ?H 3= ? H 2- ? H1(D) ? H3 = 2? H1 - ? H24 熵是混乱度 (热力学微观状态数或热力学几率)的量度，下列结论中不正确的是：(A) 同一种物质的 Sm g Sm l Sm s(B) 同种物质温度越高熵值越大(C) 分子内含原子数越多熵值越大(D) 0K 时任何纯物质的熵值都等于零5 下列各量中哪个是偏摩尔量：FS(C)Hi(A)(B)(D)n i T ,V ,n j iniT , p,n jiV T, p,n j ini T , p ,n j i-6 反应 C(s) 2H 2(g) CH 4(g) 在 1000K 时的 r G m = 19.29 kJ mol1 。当总压为 101kPa，气相组成是： H 2 70、 CH4 20、 N2 10的条件下，上述反应：(A) 正向进行(B)逆向进行(C) 平衡(D) 不一定7 恒温下，在反应 2NO (g) = N O (g) 达到平衡后的体系中加入惰性气体，则：224(A) 平衡向右移动(B)平衡向左移动(C) 条件不充分，无法判断(D)平衡不移动8 如图，对于形成简单低共熔混合物的二元相图，当物系点分别处于C、 E、 G 点时，对应的平衡共存的相数为：(A) C 点 1， E 点 1， G 点 1(B) C 点 2， E 点 3，G 点 1(C) C 点 1， E 点 3，G 点 3(D) C 点 2， E 点 3， G 点 39 基元反应体系 aA dD =gG 的速率表达式中，不正确的是：AAaDdDaDd(A) - dA/d t = k(B) - dD/d t = k AGgGaDd(C) dG/d t = k G(D) dG/d t = kA10 某一反应在有限时间内可反应完全，所需时间为c0/k，该反应级数为：(A)零级(B) 一级(C) 二级(D) 三级11 某反应进行时，其反应物浓度与时间成线性关系，则此反应之半衰期与反应物最初浓度有何关系？(A)无关(B) 成正比(C) 成反比(D)平方成反比12 下列溶液中哪个溶液的摩尔电导最大：(A) 0.1M KCl 水溶液(B) 0.001M HCl水溶液(C) 0.001M KOH水溶液(D) 0.001M KCl水溶液-1 的 CuSO4浓度的离子强度I1-1的 NaCl 浓度的离子强度I 213浓度为 1mol kg，浓度为 1mol kg，那么 I1与 I2 的关系为：(A) I1 = ? I2(B) I1 = I2(C) I1 = 4I2(D) I1= 2I214 25时电池反应H2 (g) + ?O 2(g) = H 2O(l)对应的电池标准电动势为E1，则下列反应：2H2O(l) = 2H 2(g) + O 2(g)所对应的电池的标准电动势E2 是：(A) E2 = - 2E1(B) E2 = 2E1(C) E2 = - E1(D) E2 = E115 下列两图的四条极化曲线中分别代表原电池的阴极极化曲线和电解池的阳极极化曲线的是：(A) 1 、 4(B) 1 、 3(C) 2 、 3(D) 2 、 416 同一体系，比表面自由能和表面张力都用表示，它们：(A)物理意义相同，数值相同(B) 量纲和单位完全相同(C) 物理意义相同，单位不同(D) 前者是标量，后者是矢量17 在一个密闭的容器中，有大小不同的两个水珠，长期放置后，会发生：(A) 大水珠变大，小水珠变小(B) 大水珠变大，小水珠变大(C) 大水珠变小，小水珠变大(D) 大水珠、小水珠均变小18 水对玻璃润湿，汞对玻璃不润湿，将一玻璃毛细管分别插入水和汞中，下列叙述不正确的是：(A) 管内水面为凹球面(B) 管内汞面为凸球面(C) 管内水面高于水平面(D) 管内汞面与汞平面一致19 溶胶的基本特性之一是：(A) 热力学上和动力学上皆属于稳定体系(B) 热力学上和动力学上皆属不稳定体系(C) 热力学上不稳定而动力学上稳定体系(D) 热力学上稳定而动力学上不稳定体系20 在 AgNO 3 溶液中加入稍过量KI 溶液，得到溶胶的胶团结构可表示为：-+ x-m(n- x)xK+(B) (AgI)m3+ xxK+(A) (AgI) nIK nNO(n- x)K +- x-xK+(D) (AgI)+-x+-(C) (AgI) mnAg(n- x)I mnAg(n- x)NO 3 xNO 3三、（ 10 分） 1 mol 单原子理想气体，始态为2p ， 11.2 dm3，经 pT=常数的可逆过程（即过程中pT=常数），压缩到终态为CV， m = 3R/2 。试求 W ， U 和 H。4p ，已知气体的解： T1=P1V 1/nR=273K1T2 = 2 T1 =136.5KU=C V (T 2 T1 )=1702JH=C P(T 2T 1)= 2837JW= 2nR(T 2 T 1)=2270J四、（ 10 分） 1 mol 单原子理想气体，从始态273K ， 101.325kPa，经恒容下压力加倍可逆变化到达终点，试计算过程的Q，W ，U，H，S，F 和G。已知该气体在273K ， 101.325kPa 的摩尔熵 Sm=100J K-1mol -1。解：由 pV=nRT 得当压力加倍时，温度也加倍，T 2=2T 1W= pV=0U=CV(T T )=3405J21QV =U=3405JH=C P(T 2 T1)=5674J-1S=CV ln(T 2/T 1)=8.644J K21-1S =S +S=108.6J KF=U ( TS)=U ( T 2 21 12.859 104JS T S )=G=H ( TS)=H ( T2 21 12.632104JST S )=五、（ 10 分）合成氨反应为3H 2(g) N2(g) = 2NH3(g) ，所用反应物氢气和氮气的摩尔比为31，在673 K 和 1000 kPa 的压力下达成平衡，平衡产物中氨的摩尔分数为0.0385。试求：（ 1）该反应在该条件的平衡常数； （ 2）在该温度下，若要使氨的摩尔分数为0.05 ，应控制总压为多少？解：（ 1） 3H2（ g） +N 2（ g） =2NH 3 （g）平衡3 (1x)1 (1x)x44设 x 为平衡时混合气体中NH 3 的摩尔分数，则K ppNH23 ( p )2p 2 x2 ( p ) 21.64104p H32pN21334x)p(1 x) (144（ 2）由（ 1）得122 2（ p ）xp1 (1x) 3(1 x)3 K p44当 x=0.05 时， p=1.332 106 Pa六、（ 10 分）在298 K 和标准压力时，某混合溶液中，CuSO4 浓度为 0.50 mol kg-1， H2SO4 浓度为0.01 mol kg-1，用铂电极进行电解，首先Cu（ s）沉积到 Pt 电极上。若 H2（ g）在 Cu（ g）上的超电势为0.23 V ，问当外加电压增加到有H 2（ g）在电极上析出时，溶液中所余Cu2+的浓度为多少？（设活度因子均为1， H2SO4 作一级电离处理） 。解：在电解进行的过程中，Cu2+在阴极上还原时， OH 在阳极上氧化，溶液中就相应的增加了相应数量的 H +。设 0.50 molkg-1 的 Cu2+在阴极上全部还原时，溶液中增加了2 0.50 molkg-1 的 H+ ，其中有一半与 SO42 结合为 HSO4，则溶液中净增加了 0.50mol kg-1 的 H + ，则那是溶液中 H+的总质量摩尔浓度为（0.50+0.01） mol kg-1 ，其还原电极电势为：H H 2HRT ln 1HRT ln 0.510.23V0.247VH 2FaH2F当 H2(g)在电极上开始析出时，HH 2Cu2Cu，则RT1Cu 2Cu22FlnCuCuaCu 20.247V0.337VRT ln12FaCu 2a21.7510 20Cu即m21.7510 20mol kg-1Cu七、（ 10 分）某一气相反应A （ g） = B （g） + C （ g），反应正向速率常数为k1 ，反应逆向速率常数为 k-2 ，已知在 298 K 时，k1= 0.21 s-1，k-2= 5 10-9 Pa-1 s-1，当温度由298 K 升到 310 K时，其中 k1 和 k-2的值均增加1 倍，试求：（ 1） 298 K 时的反应平衡常数K p ；（ 2）正、逆反应的实验活化能Ea；（ 3）在 298 K 时， A 的起始压力为100 kPa，若使总压力达到152 kPa 时，所需的时间。解：（ 1） K pk150.21s 1s 14.2 107 Pak 210 9 Pa 1（ 2） Ea=Ea,正 = Ea,逆k T2Ea11lnRT1T2k T1Ea11ln 21 K1298 K310K8.314J molEa44.36kJ mol 1（ 3） A （ g） = B （ g） + C （g）t=0pA,000t=tpA,0-pppp 总 = pA,0+p=152 kPa ， p=52 kPardpr正r逆k1 ( pA ,0p) k 2 p 2k1( pA,0 p)dt因为 k1k 2 ，这样近似是合理的。得：pA,0k1tlnpA,0pt1pA,01ln100kPalnpA,0p0.21s 13.5sk1100 52 kPa计算题参考：物理化学（南京大学第五版）：三、 P130， 14（2）（ 3）四、 P202， 16（3）五、 P389， 4六、 P151， 9七、 P219， 19（1）（ 2）（4）
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