中國海洋大學物理化學20052007年期末考試試題

1、第 頁共12頁第 頁共12頁中國海洋大學物理化學20052006年期末考試試題一、填空題(共20分)1、當接觸角時e90。，固體不為液體所潤濕。(填,1.2292.458(B)1.229(C)2.4582、下列反應AgCl(s)+I-=AgI(s)+Cl-其可逆電池表達式為：(D)AgI(s)|I-|Cl-|AgCl(s)AgI(s)|I-|Cl-|AgCl(s)Ag(s),AgCl(s)|Cl-|I-|AgI(s),Ag(s)Ag(s),AgI(s)|I-|Cl-|AgCl(s),Ag(s)3、在一定溫度和較小的濃度情況下，增大強電解質溶液的濃度，則溶液的電導率K與摩爾電導人變化為：(B)m

2、(A)K增大，A增大(B)K增大，A減少mm(C)K減少，A增大(D)K減少，A減少mm4、下列溶液中哪個溶液的摩爾電導最大：(B)(A)0.1moldm-3KCl水溶液(B)0.001moldm-3HCl水溶液(C)0.001mol.dm-3KOH水溶液(D)0.001moldm-3KCl水溶液5、隨著溶質濃度增大，水溶液表面張力降低是因為：(A)溶質分子與水分子的親和力小于水分子間的親和力溶質分子與水分子的親和力大于水分子間的親和力溶質分子間的親和力小于水分子間的親和力溶質分子間的親和力大于水分子間的親和力6、P、P水和AP分別代表大氣壓，水深靜壓力和附加壓力，埋于水中某處的氣泡所受的壓力

3、是:大氣水(A)(A)P=P+P+AP(B)P=P+P-AP大氣水大氣水(C)P=P-P+AP(D)P=P-P-AP大氣水大氣水7、膠束的出現(xiàn)標志著表面活性劑的：(A)降低表面張力的作用下降溶解已達到飽和分子間作用超過它與溶劑的作用分子遠未排滿溶液表面8兩種金屬離子共同析出的條件是(B)兩種金屬離子濃度相同兩種金屬離子的平衡電勢與析出的超電勢之差相等兩種金屬離子的價型相同兩種金屬離子析出時的超電勢與衡電平勢均相等9、一個電池反應確定的電池，電動勢E值的正或負可用來說明：(C)(A)電池是否可逆(B)電池反應自發(fā)進行的限度(C)電池反應自發(fā)進行的方向(D)電池反應是否達到平衡10、利用鹽橋把1m

4、oldm-3AgNO3溶液中的銀電極與1moldm-3Cu(NO3)2溶液中的銅電極相連接組成電池，其電動勢是：(D)(設a+=c+；Ee(Ag+/Ag)=0.80V,E(Cu2+/Cu)=0.34V)(A)1.14V(B)-0.46V(C)-1.14V(D)0.46V三、計算題(共60分)1、有下列各電極，并設所有各離子的活度均等于1。Fe2+2eTFe,E(Fe2+/Fe)=0.440V；AgCl+e-TAg+Cl-,E(CHAgCl,Ag)=0.2223V；Cl2(g)+2e-T2Cl-,Ee(Cl-/Cl2，Pt)=1.3583V。試將與組成電池，寫出電池表示式及反應方程式，并計算相應

5、的電動勢E及相應反應的AG,rmGe及標準平衡常數(shù)Ke。rm根據(jù)與，判斷反應2AgCl=2Ag+Cl2(pe)能否自發(fā)進行？2、水蒸氣驟冷會發(fā)生過飽和現(xiàn)象。在夏天的烏云中，用干冰微粒撒于烏云中使氣溫驟降至293K,此時水氣的過飽和度(P/P)達4,已知293K時。(H2O)=72.75mNm-i,p(0)=997kgm-3。求算：(1)開始形成雨滴的半徑；(2)每一滴雨中所含的水分子數(shù)。3、用泡壓法可以測定液體的表面張力，毛細管的半徑很小，形成的氣泡基本上是球形的。20r時，用泡壓法對丁醇水溶液進行測定，測得最大泡壓力為0.4217kPa；同樣地,20r時,測得水的最大泡壓力為0.5472kP

6、a。已知20r時水的表面張力為72.75x10-3Nm-1。請計算：丁醇溶液的表面張力。4、已知25r,PbSO(s)的溶度積Ke=1.60X10-8。1/2Pb2+和1/2SO2-無限稀釋摩爾電導率分別為4sp470X10-4S.m2.mo卜1和79.8X10-4Sm2mo卜1。配制此溶液所用水的電導率為1.60X10-4Sm2。試計算25r,PbSO4飽和溶液的電導率。5、在298.15K、pe壓力時，以用電解沉積法分離混合溶液中的Cd2+、Zn2+，已知Cd2+和Zn2+的質量摩爾濃度均為0.1moLkg-X設活度因子均為1),H2(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超電勢分別為0.48V

7、和0.70V,設電解質溶液的pH保持為7.0。試問：陰極上首先析出何種金屬？第二種金屬析出時,第一種析出的離子的殘留濃度為多少？已知Ee(Zn2+IZn)=0.763V,Ee(Cd2+ICd)=0.403V。6、在25r,p條件下，當電流密度j=0.1Acm-2時，氫和氧在Ag電極上的超電勢分別為0.87V和0.96V。假定不考慮溶液及導線引起的電勢降。問在上述條件下電解NaOH(a(OH-)=1)溶液需多大的外加電壓？(已知Ee(OH-/H2，Pt)=-0.828V,Ee(OH-/O2I，Pt)=0.401V。答案一、填空題(共20分)1、當接觸角時0_90。，固體不為液體所潤濕。(填,ap

8、20(填,NaOH、NaSO的A分別為3.064X10-2、 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 42424*2.451X10-2、2.598X10-2Sm2mol-i,則NHOH的人為：2.684X10-2_。TOC o 1-5 h z4OC7、5C時，反應2H2S+SO2=3SI+2也0達到平衡時，其平衡常數(shù)為3.25X101-11_o(已知25C時，E(S/H2S)=0.14V,E(SO2/S)=0.45V) HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 8、可逆電池必須同時滿足的2個條件是：(1)；(

9、2)。9、下列兩圖的四條極化曲線中分別代表原電池的陰極極化曲線和電解池的陽極極化曲線的是：_1、3_。4、等量的0.05molkg-1的LaCl3水溶液及0.05molkg-1的NaCl水溶液混合后，溶液的離子強度I=_0.175molkg-1_。二、選擇題(共20分)1、已知反應H2(g)+力O2(g)=H2O(l)的AG=-237.19kJmoH，則在25C時極稀硫酸的分解電222rm壓(U)為：(D)(A)2.458(B)1.229(C)2.458(D)1.2292、下列反應AgCl(s)+I-=AgI(s)+Cl-其可逆電池表達式為：(D)AgI(s)|I-|Cl-|AgCl(s)Ag

10、I(s)|I-|Cl-|AgCl(s)Ag(s),AgCl(s)|Cl-|I-|AgI(s),Ag(s)Ag(s),AgI(s)|I-|Cl-|AgCl(s),Ag(s)3、在一定溫度和較小的濃度情況下，增大強電解質溶液的濃度，則溶液的電導率K與摩爾電導人變化為：(B)m(A)K增大，人增大(B)K增大，人減少mm(C)K減少，人增大(D)K減少，人減少mm4、下列溶液中哪個溶液的摩爾電導最大：(B)(A)0.1moldm-3KCl水溶液(B)0.001moldm-3HCl水溶液(C)0.001mol.dm-3KOH水溶液(D)0.001moldm-3KCl水溶液5、隨著溶質濃度增大，水溶液表

11、面張力降低是因為：(A)溶質分子與水分子的親和力小于水分子間的親和力溶質分子與水分子的親和力大于水分子間的親和力溶質分子間的親和力小于水分子間的親和力溶質分子間的親和力大于水分子間的親和力6、P、P水和AP分別代表大氣壓，水深靜壓力和附加壓力，埋于水中某處的氣泡所受的壓力是：大氣水(A)(A)P=P+P+AP(B)P=P+P-AP大氣水大氣水(C)P=P-P+AP(D)P=P-P-AP大氣水大氣水7、膠束的出現(xiàn)標志著表面活性劑的：(A)(A)降低表面張力的作用下降(B)溶解已達到飽和(C)分子間作用超過它與溶劑的作用(D)分子遠未排滿溶液表面8兩種金屬離子共同析出的條件是(B)(A)兩種金屬離

12、子濃度相同兩種金屬離子的平衡電勢與析出的超電勢之差相等兩種金屬離子的價型相同兩種金屬離子析出時的超電勢與衡電平勢均相等9、一個電池反應確定的電池，電動勢E值的正或負可用來說明：(C)(A)電池是否可逆(B)電池反應自發(fā)進行的限度(C)電池反應自發(fā)進行的方向(D)電池反應是否達到平衡10、利用鹽橋把1moldm-3AgNO3溶液中的銀電極與lmoldm-3Cu(NO3)2溶液中的銅電極相連接組成電池，其電動勢是：(D)(設a+=c+；Ee(Ag+/Ag)=0.80V,E(Cu2+/Cu)=0.34V)(A)1.14V+(B)-0.46V(C)-1.14V(D)0.46V三、計算題(共60分)1、

13、有下列各電極，并設所有各離子的活度均等于1。Fe2+2e-Fe,Ee(Fe2+/Fe)=0.440V；AgCl+e-TAg+Cl-,Ee(Cl-/AgCl,Ag)=0.2223V；Cl2(g)+2e-T2Cl-,Ee(Cl-/Cl2，Pt)=1.3583V。試將與組成電池，寫出電池表示式及反應方程式，并計算相應的電動勢E及相應反應的AG,rmGe及標準平衡常數(shù)Ke。rm根據(jù)與，判斷反應2AgCl=2Ag+Cl2(pe)能否自發(fā)進行？解：(1)與(3)組成電池：Fe|Fe2+(a=1)|Cl-(a=1)|Cl2(pe)|Pt電池反應式：Fe+Cl2(pe)=FeCl2(a=1)電動勢：EMF=E

14、MFe=Ee(Cl-|Cl2)Ee(Fe2+|Fe)=1.3583(0.440)=1.7983V與(3)組成電池：AgIAgCl(s)ICl-(a=1)ICl2(p)IPt電池反應式：2Ag+Cl2(pe)=2AgClEmf=Emfe=Ee(Cl-ICl2)Ee(Cl-IAgCllAg)=1.35830.2223V=1.136V2、水蒸氣驟冷會發(fā)生過飽和現(xiàn)象。在夏天的烏云中，用干冰微粒撒于烏云中使氣溫驟降至293K,此時水氣的過飽和度(P/P)達4,已知293K時。(H20)=72.75mNm-i,p(0)=997kgm-3。求算：(1)開始形成雨滴的半徑；(2)每一滴雨中所含的水分子數(shù)。(答

15、案：7.8X10-10m,66個)解：(1)據(jù)開爾文公式：lnPr/Ps=2oM/pRTr即ln4=2X72.75X10-3X18X10-3/(997X8.314X293r)r=7.8xlO-iom雨滴的體積V=4n(7.8X1O-io)3/3=1.99X10-27皿3第 頁共12頁雨滴中的水分子數(shù)為：N=VpL/M=1.99x10-27x997x8.02x1023/18x10-3=663、用泡壓法可以測定液體的表面張力，毛細管的半徑很小，形成的氣泡基本上是球形的。20C時，用泡壓法對丁醇水溶液進行測定，測得最大泡壓力為0.4217kPa；同樣地,20C時,測得水的最大泡壓力為0.5472kP

16、a。已知20C時水的表面張力為72.75x10-3Nm-1。請計算：丁醇溶液的表面張力。題解:設Ap2,q，分別為丁醇溶液及水的最大泡壓力與表面張力。根據(jù)拉普拉斯公式及泡壓法的原理可知：1212因為實驗使用同一根毛細管，r為定值，聯(lián)立式(a)和式(b)得:如1昭rr72.75x0.4217kPa6=可-=56.1Nm-1導引(i)泡壓法測液體的表面張力，當毛細管的半徑很小時，形成的氣泡基本上是球形的，因此可以用Laplace方程求算液體的表面張力；(ii)當氣泡開始形成時，液體表面幾乎是平的，這時曲率半徑最大(r)，隨著氣泡的形成，彎曲液面也開始形成，曲率半徑逐漸變小，直到形成半球形，這時曲率

17、半徑r亦即co是毛細管半徑。4、已知25C，PbSO4(s)的溶度積K=1.60X10-801/2Pb2+和1/2SO42-無限稀釋摩爾電導率分別為4sp470X10-4S.m2.mo卜1和79.8X10-4Sm2mo卜配制此溶液所用水的電導率為1.60X10-4Sm2。試計算25C，PbSO4飽和溶液的電導率。題解PbSO4水溶液無限稀釋的摩爾電導率：=(2X70+2X79.8)X10-4Sm2mo卜1=299.6X104Sm2mol-1由求得PbSO4的溶解度:c=c(Pb2+)=c(SO42-)=戶=1.26X10-4moldm-3則PbSO4的電導率：(PbSO4)=J(PbSO4)f

18、=299.6X10-4X1.26X10-4X103Sm-1=37.90X10-4S飽和溶液的電導率：K(溶液)=K(PbSO4)+K(H2O)=(37.9+1.6)X10-4Sm-1=39.5X10-4Sm-15、在298.15K、p壓力時，以用電解沉積法分離混合溶液中的Cd2+、Zn2+，已知Cd2+和Zn2+的質量摩爾濃度均為0.1moLkg-X設活度因子均為1),H2(g)在Cd(s)和Zn(s)上的超電勢分別為0.48V和0.70V,設電解質溶液的pH保持為7.0o試問：陰極上首先析出何種金屬？第二種金屬析出時，第一種析出的離子的殘留濃度為多少？已知E(Zn2+IZn)=0.763V，

19、E(Cd2+ICd)=0.403V。第 頁共12頁竺RT解(l)E(Cd2+ICd)=Ey(Cd2+Cd)+2Flna(Cd2+)=0.403V+2FInO.l=0.433V竺竺E(Zn2+IZn)=E(Zn2+IZn)+lna(Zn2+)=0.763V+lnO.l=0.793V電解質溶液為中性，故E(H+IH2)=0.02596Vln(1/10-7)=0.414V則其在Cd電極上析出電壓為E(在Cd析出)=(0.4140.48)V=0.894V在Zn電極上析出電壓為E(在Zn析出)=(0.4140.70)V=1.414V故陰極上首先析出Cd。(2)Zn(s)開始析出時：E(Zn2+|Zn)=

20、E(Cd2+ICd)=E(Cd2+ICd)+2Flna(Cd2+)0.793V=0.403V+2Flna(Cd2+)得a(Cd2+)=6.5X1014b(Cd2+)=6.5X1014molkg16、在25C,p條件下，當電流密度j=0.1Acm-2時，氫和氧在Ag電極上的超電勢分別為0.87V和0.96V。假定不考慮溶液及導線引起的電勢降。問在上述條件下電解NaOH(a(OH-)=1)溶液需多大的外加電壓？(已知E(OH-/H2，Pt)=0.828V,E(OH/O2I，Pt)=0.401V。題解相對應的原電池圖式為：Ag)(s)IH2(py)INaOHa(OH)=1IO2(py)IAg(s):

21、涉)+OH-(OH-)=1WH2Offi+e(+)：討侶雋比。Q)+宀。mgr)電池反應：存3)+存佔)=孰。E=Ey(OHIOIPt)Ey(OHIHIPt)=0.401(0.828)VMF22=1.229V(實際)=(理論)+n(O2)+In(H2)I=(1.229+0.87+0.96)V=3.059V22中國海洋大學物理化學20062007年期末考試試題一、選擇題(每題2分，共10分)1、1、1mol理想氣體在恒容情況下，()aAH=C(T-T)A.p,m21CQ=C(T-T)C.v,m21由T1、p1的狀態(tài)變到T2、p2的狀態(tài)，F(xiàn)列表達式丕正確的是:B.D.AH二QAH-AU二R(T-T

22、)212、在絕熱不可逆過程中，體系和環(huán)境熵變?yōu)椋篈.S=0，S=0B.S0，S0體系環(huán)境體系環(huán)境第7頁共12頁C.S0,S=0C.S=0,S0體系環(huán)境體系環(huán)境3、關于理想溶液，下列說法中不正確的是：（）A.組成理想溶液的幾種物質，化學結構和物理性能十分接近；B.理想溶液中各種微粒間的相互作用力可忽略不計；C.理想溶液中各種物質的分子從溶液中逸出難易程度和純態(tài)一樣；D.恒溫恒壓下，在由純組分組成理想溶液的過程中既不吸熱，也不放熱。4、500K，101.3kPa下，下列反應分別處于平衡狀態(tài)：（）（1）（1）C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）（2）（2）CO（g）+H2O（g）=CO2（

23、g）+H2（g）（3）（3）CO（g）+Cl2（g）=COCl2（g）（4）（4）CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）A.（1）、（2）B.（2）、（3）C.（1）、（4）D.（3）5、下圖是H2O（A）與鹽（B）的相圖。要從組成為O和P的兩物系得純物質BA，應進行的正確操作為:2m（）BA.物系O先加適量B再降溫，物系P先加適量水再降溫；B.物系O先加適量水再降溫，物系P先加適量B再降溫；C.物系O和物系P均先加適量水再降溫；D.物系O和物系P均先加適量B再降溫。二、填空題（每題2分，共10分）1、lmol雙原子理想氣體，由400K、14.0dm3先反抗恒外壓絕熱膨脹至26.3dm3

24、，再保持體積不變升溫至TOC o 1-5 h z400K，則整個過程U=。2、在同一高溫熱源與同一低溫熱源間工作的可逆熱機其效率為1R不可逆熱機其效率為n計貝則1R與nRIRRIR之間的關系為。IR3、稀溶液中溶劑A的化學勢的表達式為；當用質量摩爾濃度bB表示稀溶液中溶質的濃度時，稀溶液中溶質B的化學勢的表達式為B。4、寫出反應NH4HS（s）=NH3（g）+H2S（g）的標準平衡常數(shù)K的表達式；若同溫下NH4HS（s）的分解壓力為62.8kPa,則標準平衡常數(shù)Ke等于P。p5、今將一定量的NaHCO3（s）放入一個真空容器中，加熱分解并建立平衡：2NaHCO3（s）=Na2CO3（s）+H2

25、O（g）+CO2（g）則系統(tǒng)的濃度限制條件數(shù)b=;組分數(shù)C=;相數(shù)=；自由度數(shù)/三、計算題(每題10分，共50分)1、將lmol甲苯在p、383K(正常沸點)下與383K的熱源接觸，使它向真空容器中蒸發(fā)變?yōu)閘mol、p下的蒸氣。(已知在該溫度時苯的AH=33.5kJmol-1，假設蒸汽為理想氣體)vapm(1)(1)求過程的W、Q、AU、AH、AA、AS、AG？(2)(2)能否用AG說明過程的不可逆性？如何判斷該過程可逆與否？2、已知某些物質的標準摩爾燃燒焓與標準摩爾生成焓的數(shù)據(jù)列于下表：物質AcHm(298K)/kJmo卜1AfHme(298K)/kJmo卜1H285.840C(石墨)393

26、.510(C3H6環(huán)丙烷,g)2091.68(C3H6丙烯,g)20.40計算由環(huán)丙烷(g)異構化制丙烯(g)時在298K的ArHm。3、60C時甲醇(A)的飽和蒸氣壓83.4kPa,乙醇(B)的飽和蒸氣壓是47.0kPa,二者可形成理想溶液，若溶液的組成為質量分數(shù)wB=0.5,求60C時與此溶液的平衡蒸氣組成。(以摩爾分數(shù)表示)。(已知甲醇及乙B醇的分子量M分別為32.04及46.07。)r4、對573K和總壓力為101.3kPa下的合成氨反應1/2N2(g)+3/2H2(g)=NH3(g)若開始時體系中只有氮和氫，且氮和氫的數(shù)量比為1：3，反應達到平衡后，氮氣的物質的量分數(shù)為0.0652。

27、計算：(1)該反應的K和AG(573K)?prm(2)該反應在623K下的AG(623K)?rm5、如圖：(1)標明各區(qū)域存在的相(直接標在下圖上)；畫出組成為wB=0.4的物系的步冷曲線；B寫出E點的相數(shù)、自由度數(shù)。第 頁共12頁答案2、1、1mol理想氣體在恒容情況下，(B)aAH=C(T-T)A.p,m21CQ=C(T-T)C.v,m21由T1、p1的狀態(tài)變到T2、p2的狀態(tài)，B.AH=QD.AH-AU=R(T-T)21F列表達式丕正確的是:TOC o 1-5 h z2、在絕熱不可逆過程中，體系和環(huán)境熵變?yōu)椋?C)A.S=0,S=0B.S0,S0體系環(huán)境體系環(huán)境C.S0,AS=0C.S=

28、0,S0體系環(huán)境體系環(huán)境3、關于理想溶液,下列說法中丕正確的是:(B)A.組成理想溶液的幾種物質,化學結構和物理性能十分接近；B.理想溶液中各種微粒間的相互作用力可忽略丕計；C.理想溶液中各種物質的分子從溶液中逸出難易程度和純態(tài)一樣；D.恒溫恒壓下,在由純組分組成理想溶液的過程中既丕吸熱,也丕放熱。4、500K,101.3kPa下,下列反應分別處于平衡狀態(tài):(C)(5)(1)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(6)(2)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(7)(3)CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)(8)(4)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)A.

29、(1)、(2)B.(2)、(3)C.(1)、(4)D.(3)5、下圖是H2O(A)與鹽(B)的相圖。要從組成為O和P的兩物系得純物質BA,應進行的正確操作為:2m(A)A.物系O先加適量B再降溫，物系P先加適量水再降溫;B.物系O先加適量水再降溫，物系P先加適量B再降溫;C.物系O和物系P均先加適量水再降溫；D.物系O和物系P均先加適量B再降溫。1、1mol雙原子理想氣體，由400K、14.0dm3先反抗恒外壓絕熱膨脹至26.3dm3，再保持體積不變升溫至400K，則整個過程AU=(0)。2、在同一高溫熱源與同一低溫熱源間工作的可逆熱機其效率為n訂不可逆熱機其效率為n腫貝町。與nRIRR之間的關系為()。IR當用質量摩爾濃度b表示稀B3、稀溶液中溶劑A的化學勢的表達式為(溶液中溶質的濃度時，稀溶液中溶質b的化學勢的表達式為()。)；若同溫下NHHS44、寫出反應NHHS(s)=NH(g)+HS(g)的標準平