华南理工大学《物理化学》64-1试卷

专业________ 班级       编号______ 姓名               分数         

 

一、选择题 ( 共 10题, 15分 )

1. 下列的过程可应用公式 △H = Q 进行计算的是 (   ) (2分)

      A. 不做非体积功，始末态压力相同但中间压力有变化的过程

      B. 不做非体积功，一直保持体积不变的过程

      C.  273.15K， pq下液态水结成冰的过程

D. 恒容下加热实际气体

2. 苯和甲苯在恒温恒压条件下混合形成理想液体混合物，其△mixS (   ) (1分)

A. ＞0     B. ＜0    C. ＝0    D. ≠0

3． N2(g)、O2(g)系统中加入一种固体催化剂， 可生成一种气态氮氧化物，则系统的自由度为(   ) (2分)

A.     1    B.  2     C.  3     D.  4

4.  纯水的表面张力为 g1，某溶质的表面张力为g2 ，且 g2> g1，制成水溶液后，溶质的表面浓度为 cs，本体浓度为 c，则 (   )   (2分) 

     A.  cs> c       B.  cs< c      C.  cs= c        D.  cs= 0 

5.   在400 K时，液体A和B的蒸气压分别为40 kPa和60 kPa，两者组成理想液体混合物。当气-液平衡时，溶液中A的摩尔分数为0.6，则在气相中B的摩尔分数应为 (    ) (2分)

       (A)  0.31          B.  0.40         C.  0.50            D.  0.60     

6. 电解CuSO4溶液时，当通过溶液的电量为2F时，则在阴极上将析出Cu的量为(    ) (1分)

(A) 0.5 mol       B. 1 mol       C. 1.5 mol        D. 2 mol

7.  同外压恒温下，微小液滴的蒸气压比平面液体的蒸气压： (    )   (1分)

     (A)  大    B.  一样     C.  小       D.  不定 

8.  在相图上,当系统处于下列哪一点时只存在一个相?          (    ) (1分)

    (A) 恒沸点    B. 熔点     C. 临界点     D. 低共熔点 

9．反应A  ® 2B在温度T时的速率方程为dcB / dt = kBcA，则此反应的半衰期为：

     A．ln2/kB   B．21n2/kB    C．kBln2    D．2kB ln2

10．下列哪一种不属胶系统统的电动现象? (   ) (1分)

      A．电导          B．电泳       C．电渗           D．沉降电位

 

二、填空题 ( 共 6题，10分)

1.           稀溶液的依数性计算公式有__________, __________, __________, __________。(2分)

2.           冰熔化时体积_______，熔化焓________0，故蒸汽压与温度关系dp/dT____0。(2分)

3. 已知NaAc、NaCl、HCl水溶液无限稀释时的摩尔电导率分别为L1，L2，L3，则HAc的摩尔电导率为________________。(1分)

4.  室温时，水在一根粗细均匀的玻璃毛细管中，将上升到高度 h。如将毛细管折断至 h/2处，水将沿壁升至 _______ 处，此时管中水面的曲率半径将变_________ 。(2分)        

5.  Langmuir吸附等温式为___________­_______，适用于_______分子层吸附。(1分)

6．气体反应碰撞理论的要点：

(1)   ______________________________________________________________________，

(2)   ______________________________________________________________________，

(3)   ______________________________________________________________________。(2分)

 

三、计算题 ( 共 6题， 60分 )

1．已知水在0℃， 100 kPa下的熔化焓为6.009 kJ·mol—1; 冰和水的平均摩尔热容分别为37.6和75.3J·K—1·mol—1。试计算

H2O( s，—5℃， 100kPa)  →  H2O( l，—5℃， 100kPa)

的ΔH、ΔS和ΔG，并说明该过程能否自发进行? (10分))                                       

2. 用丁烯脱氢制丁二烯的反应如下： (10分)                                            

      CH3CH2CH＝CH2(g)   =   CH2＝CHCH＝CH2(g) + H2(g)                        

反应过程中通入水蒸气，丁烯与水蒸气的摩尔比为 1:15，操作压力为2.026×105 Pa。已知25℃时的热力学数据：

                      DfH /kJ×mol-1          ΔfG /kJ×mol-1           

      丁二烯             110.16                   150.67                 

丁烯               -0.13                     71.29

试求：(1) 反应在25℃时的DrH ，DrS 和     DrG 。

(2) 问在什么温度下丁烯的平衡转化率为 40%。假设反应热效应和过程熵变不随温度变化，气体视为理想气体。

(3) 增加压力和水蒸汽是否对提高转化率有利？(10分)

3.  已知含Sb质量分数不同Pb-Sb系统的冷却曲线见下图，试绘制Pb-Sb相图，并指明各相区的相数、相态及自由度。(10分)

4．25℃时电池 Pt | H2(g) | HCl(a)│AgCl(s)│Ag 的标准电动势为0.222V，实验测得氢气压力为pq时的电动势为 0.385V。(1) 请写出正、负极及电池的反应式；(2) 计算电池中 HCl 溶液的活度；(3) 计算电池反应的 △rGm 。(10分)

5. 某液体的表面张力与温度的关系如下：

g / (10-3N·m-1) ＝ 21.50 － 0.086( t /℃)

今将10kg 该液体在80℃ 及101325Pa 下等温可逆分散成半径为1.00×10-7m的球形小液滴，计算：(1) 小液滴的附加压力。(2) 若将半径为1.00×10-7m 的毛细管插入该液体中，已知润湿角q为20°，则管中液面将上升多少?。(10分)

已知80℃ 及101325Pa时该液体的密度为882kg·m-3，摩尔质量为74×10－3 kg·mol-1，不考虑分散度对表面张力的影响。

6. 硝基异丙烷在水溶液中与碱中和反应的速率常数可用下式表示

             ln {k/(min-1·mol-1·dm3)}=－7284.4/(T/K)＋27.383                                    

试求：(1) 反应的级数。

(2) 反应的活化能 Ea。

(3) 反应在 283 K 时的半衰期, 已知硝基异丙烷与碱的浓度均为 0.008 mol·dm-3。(10 分)

 

四、问答题 ( 共 3题，15分 )

1．将反应2Ag+ +H2(g) = 2Ag + 2H+ 设计成电池，要求写出正负极反应，排出电池并列出电池电动势的计算式。(5分)

2. 混合等体积的0.1mo1.dm－3 KBr和0.09 mol.dm－3 AgNO3 溶液所得的溶胶，

(1) 试写出胶团结构式；

(2) 指明电泳方向；

(3) 比较 MgSO4，Na2SO4，MgCl2电解质对溶胶的聚沉能力并简述原因。(5分)

3. 简单解释如下现象(任选两小题说明，共5分)

(1)    植物能将营养水分从根部输送到几十米高的树冠上的原因？

(2)    液体爆沸现象及其解决方法？

(3)    表面活性剂的助洗原理？

(4)    热力学三大定律主要解决什么问题？