海南大学物理化学期末试题.pdf

该【海南大学物理化学期末试题 】是由【小屁孩】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【海南大学物理化学期末试题 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..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)大题一二三四五六七八九十总分号得分阅卷教师: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“√”,得分阅卷教师错的打“×”)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。()2、功和热都是途径函数,对应某一状态有一确定值。()3、H和O经绝热恒容反应,此过程的ΔU、ΔH、ΔA、ΔG均不为0。()224、基于热力学第二、三定律,某气体的规定熵S>0。()m5、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。()6、在110℃,水的化学势大于水蒸汽的化学势。()7、阿伦尼乌斯方程式主要是研究浓度对反应速率的影响。()8、一定条件下,某反应的?G>0,所以要选用合适的催化剂,使反应得以进行。()rm9、溶胶系统是高度分散的多相系统,是热力学的不稳定系统。()10、胶体系统产生丁铎尔现象的原因是胶粒带电所引起的。()二、选择题(每题2分,共20分选择正确答案的编号,填在得分阅卷教师各题前的括号内)1:..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()A、变小B、不变C、变大D、无法判断3、0℃5个大气压下,HO(S)→HO(1)其体系熵变()22A、ΔS>0B、ΔS<0C、ΔS=0体体体4、合成氨反应N(g)+3H(g)==2NH(g),达到平衡后,加入惰性气体,且保持体系温度,总压不223变(气体为理想气体),则()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=k(k/k)1/2,则表观活化能与基213元反应的活化能关系为()11A、E=E+E-EB、E=E+(E-2E)1/2C、E=E+(E-E)a213a213a21322kB(1)7、两反应均为一级的平行反应A1,B为所需产物,而C为副产物,已知两反应的指前因子kC(2)2A=A,E=100KJ·mol-1,E=70KJ·mol-1,今欲加快反应(1)的反应速度,应。12a1a2A、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。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。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10、在化学动力学中,质量作用定律只适用于。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2:..三、填空题:(每题2分,共20分)在以下各小题中画有_______得分阅卷教师处填上答案。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NH(g)+HS(g)==NHHS(S)Kθ表达式为。3244、在一真空容器中,将CaCO加热,发生下列分解反应并达到平衡:3CaCO(s)=CaO(s)+CO(g)32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Λ。(选填:增大、减小、不变)m6、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NO-、K+、Ag+的水溶液中,微小的AgI晶体粒子,最易于吸附3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)得分阅卷教师(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N(g)+O(g)=2NO(g)22已知(25℃):N(g)O(g)NO(g)22ΔHθ(kJ·mol-1)(J·K-1·mol-1)=0。计算当反应的ΔGθ=·mol-1时反应的温度与Kθ。rp,mrm3:..2、工业上用乙苯脱氢制苯乙烯CHCH(g)=CHCH(g)+H(g)652565232如反应在900K下进行,其Kθ=。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。??E?3、已知298K时某电池E=,?????10?4V?K?1,计算328K时??T?p(1)该电池的E(2)电池反应的ΔS、ΔH、ΔG及Q。(假设电池反应的电子数z=2)rmrmrmR,m4、在溶液中,反应SO2??)4??2SO2??)3?的速率方程为2808408d[)4?]?08?k[SO2?][)4?],20℃时,反应开始时只有二反应物,,·dm-3。反应26h后,测定剩余的八***基钼酸根离子的浓度[)4?]=·dm-3。求k。+B→2AB有如下机理:22(1)A??k1?2A(很慢)2K(2)B2B(快速平衡,平衡常数K很小)2(3)A?B??k2?AB(快)k是以C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。1A4:..海南大学2010-2011学年度第2学期试卷科目:《物理化学C》试题(B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)大题一二三四五六七八九十总分号得分阅卷教师: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“√”,得分阅卷教师错的打“×”)1、一定量的某理想气体,自始态经一系列变化后,回到原来的状态,则W,ΔU、ΔS、ΔA、ΔG均为0。()2、,–10℃的过冷水的化学势大于同温同压下冰的化学势。()3、绝热可逆过程为恒熵过程。()4、在恒温、恒压条件下,一切化学反应的进行,都是ΔG<0。()5、某理想气体自始态T、P、V,变化到终态T、P、V,其ΔU、ΔH均为0。()1111226、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。()7、朗缪尔吸附理论是多分子层吸附理论。()8、在一定条件下,液体分子间的作用力越大,其表面张力越小。()9、一般来说,反应的活化能越大,其反应速率越小。()10、溶胶系统是高度分散的多相系统,是热力学的稳定系统。()二、选择题(每题2分,共20分选择正确答案的编号,填在得分阅卷教师5:..各题前的括号内)1、在恒容、绝热、w′=0的条件下,发生某化学反应,使系统的温度上升,压力变大,则此过程的ΔH();ΔU()。选择填入:A、>0B、=0C、<0D、无法确定2、在一盛水的绝热箱内,一外皮绝缘电阻丝浸入水中,通以电流,若以水为体系,其余为环境,则Q0,ΔU0。()A、>B、=C、<D、无法判断3、在绝热密闭的耐压钢瓶中进行一化学反应,若已算出过程的ΔS、ΔA、ΔG,要判断该过程自发进行与否,应采用()作判据。A、ΔSB、ΔAC、ΔGD、无法判断4、反应Zn(NH)2++2HNCHCHNH=Zn(HNOHCHNH)2++4NH()342222222223A、ΔS<0B、ΔS>0C、ΔS=05、混合物中,组分B的化学势定义为()?G?GA、??()B、??()B???G?GC、??()D、??()B??、将过量NaHCO(s)放入一真空密封器中,在50℃下,NaHCO按下式进行分解:2NaHCO(s)==333NaCO(s)+CO(g)+HO(g),系统达到平衡后,其组分数为C=();F=()2322()A、3,2B、3,1C、2,0D、2,17、在一定温度下,液体在能被它完全润湿的毛细管中上升的高度反比于。—、连串反应A→B→C,实验测得B为非常活泼的中间产物;当反应稳定后,则B的生成速度B的消耗速度。、某反应进行时,反应物浓度与时间成线性关系,则此反应的半衰期与反应物初始浓度。、以KI为稳定剂的一定量的AgI溶液中,分别加入下列物质的量浓度C相同的不同电解质溶液,在一定时间范围内,能使溶胶完全聚沉所需电解质的浓度最小者为。6:..(NO)(NO)333233三、填空题:(每题2分,共20分)在以下各小题中画有_______得分阅卷教师处填上答案。1、T、P、V、H、S、A、G中属广度量(广延量)的是,属强度量的是。2、在一定T,p下,由纯A(l)与B(l)混合而成理想液态混合物,此过程的?H;?U;mixmmixm?S;?G。(选填:>0,=0,<0)mixmmixm3、吉布斯函数判据为,其适用的条件是。4、具有最大正偏差的液态混合物具有最恒沸点,具有最大负偏差的液态混合物具有最恒沸点。(选择填入:高,低)5、反应级数为分数的反应一定基元反应。(选填:不是、是)6、溶胶的动力学性质表现为、和三种运动。7、亚稳状态包括等四种现象,产生这些现象的主要原因是。8、在化学动力学中,质量作用定律只适用于。9、在化学动力学理论中,最重要的反应理论包括(1)(2)。10、在一定温度下,在含有NO-、K+、I-的水溶液中,微小的AgI晶体粒子,最易于吸附3离子,而使胶体粒子带电荷。四、综合题(每小题10分,共50分)得分阅卷教师(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、在300K的标准状态下,A(g)+B(g)→2AB(g)。此反应的ΔHθ=·mol-1,ΔSθ22rmrm=-·K-1·mol-1,ΔC=。试求此反应400K时的ΔHθ、ΔSθ及ΔGθ各为若干。rp、mrmrmrm此反应在400K的标准状态下能否自发进行?7:..2、某气相反应:A(g)=B(g)+C(g)。如反应在900K下进行,其Kθ=。试分别计算在下述情况下,A(g)的平衡转化率。(1)反应压力为100KPa(2)反应压力为10KPa3、已知电池:Ag(s)∣AgCl(s)∣HCl(a=)∣HgCl∣Hg(l)。298K时,E=,±22??E?????10?4V?K?1。(a)写出电极反应和电池反应;(b)计算298K、z=2时,电池反应的??T?pΔS、ΔH、ΔG。rmrmrm4、某一级反应,×10-4s-×10-4s-1。试根据阿伦尼乌斯方程计算反应的活化能及表现频率因子。kBkE?kE5、对于两平行反应A1,若总反应的活化能为E,试证明:E?1122kCk?k2128:..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)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、P=P*xP=kx(或者P=kC,P=kb)(每空1分)AAABxBBcBBbB13、K??PP??PP?NHHS324、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()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)1、解:25℃时?H?????H???mol?1………1分rmBfmB?S????S???mol?1?K?1………1分rmBmB由于反应的ΔC=0,所以反应的ΔHθ、ΔSθ都是与温度无关的常数。rp,mrmrm由ΔGθ=ΔHθ-TΔSθ可得rmrmrmT=(ΔHθ-ΔGθ)/ΔSθrmrmrm=(·mol-1-·mol-1)/·K-1·mol-1=2000K……………………………4分由lnKθ=-ΔGθ/RT可得rmKθ=exp(-ΔGθ/RT)rm=exp[-·mol-1/(·K-1·mol-1×2000K)]9:..=×10-4……………………………4分2、解:(1)设乙苯的转化率为?CHCH(g)CHCH(g)+H(g)652565232开始100平衡1-????n?1??BB?2P?2P∴K????1??(1??)P?(1??2)P?K?????%(4分)K??(p/p?)(2)??%(3分)?2P(3)K???1??(11??)P???%(3分)3、解:328K时??E?E(328K)=E(298K)+??×(328K-298K)=……2分??T?pΔG=?zFE=?2××96485C·mol-1=?·mol-1……2分rm??E?ΔS=nF??=2×96485C·mol-1×(?×10-4V·K-1)rm??T?p=?·K-1·mol-1………………………….2分ΔHθ=ΔGθ+TΔSθrmrmrm=?·mol-1+328K×(?·K-1·mol-1)=?·mol-1………………………………….2分Q=TΔSθ=328K×(?·K-1·mol-1)=?·mol-1…….2分r,mrm4、解:设SO2?为A,)4?为B2808SO2?+)4?→2SO2?+)3?2808408t=00A,0B,010:..t=–CABB,0BB,0B1dC∵C=C?B=kCCABAB2dtdC1∴?B=k?C2=k?C2(5分)dt2BB11积分得:?k?t?CCBB,0111111k??(?)=(?)=·mol-1·h-,0k?2k??·mol-1·h-1(5分)5、解:根据稳态近似法得:dC?A?kC?kCC=0∴kC?kCCdt1A22AB1A22ABdC而AB?kCCdt2ABdC∴AB?kC(10分)dt1A2海南大学2010-2011学年度第2学期试卷科目:《物理化学C》试题(B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)、、、填空题(每小题2分,共20分)1、V、H、S、A、GT、P(每空1分)11:..2、=0=0>0<0()3、ΔG≤0(<自发=平衡)dT=0,dP=0,w′=0,封闭系统(每空1分)4、低高(每空1分)5、不是6、布朗运动扩散沉降与沉降平衡(,全错为0分)7、过饱和蒸气、过热液体、过冷液体、过饱和溶液新相难以生成(每空1分)8、基元反应9、碰撞理论过渡态理论(每空1分)10、I-带负电(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)??T21、解:?H(400k)??H(300k)???Cd?,mTT1?C???T2rp,m?1?1?S(400k)??S(300k)?d???K?molrmrmTTT1?G???H??T?S???mol?1rmrmrm∵?G?>0,此反应在400K的标准状态下不能自发进行。rm2、解:(1)设A(g)的转化率为?A(g)B(g)+C(g)开始100平衡1-????n?1??BB?2P?2P∴K????1??(1??)P?(1??2)P?K?????%(6分)K??(p/p?)(2)??%(4分)3、解:(a)电池的电极反应阳极:2Ag(s)+2Cl-(a=)=2AgCl(s)+2e-±阴极:HgCl(s)+2e-=2Hg(l)+2Cl-(a=)22±12:..电池反应:2Ag(s)+HgCl(s)=2AgCl(s)+2Hg(l)………………….4分22??E?(b)298K时电池电动势E=,????10?4V?K?1,z=2??T?pΔG=?zFE=?2×96485C·mol-1×=?·mol-1………2分rm??E?ΔS=nF??=2×96485C·mol-1××10-4V·K-1rm??T?p=·K-1·mol-1…………………………………….2分ΔHθ=ΔGθ+TΔSθrmrmrm=?·mol-1+298K×·K-1·mol-1=·mol-1…………………………………….2分?Ea4、解:阿伦尼乌斯方程为k?AeRTElnk??a?lnA(5分)RT把已知数据代入得:Eln(?10?4)??a?lnAR?298KEln(?10?4)??a?lnAR?308K解方程得:E=·mol-1A=×1011s-1(5分)a5、解:对于平行反应,k=k+k12dkdkdk将上式对T徽商得:?1?2dTdTdTdlnkEa∵?dTRT2dkEakEkEkE变换为:?a?1a,1?2a,2kdTRT2kT2kT2kT2kE?kEkE?kE∴E?1a,12a,2?1a,12a,2获证(10分)akk?k1213