南京理工大學物理化學課程考試8套卷（含答案）

南京理工大學課程考試試卷（學生考試用）檔案編號：

10.在剛性密閉容器中，理想氣體反應A(g)+B(g)＝C(g)達到平衡。

課程名稱：物理化學（I）學分：3教學大綱編號：若在恒溫下加入一定量的惰性氣體，則平衡將

(A)向右移動(B)向左移動(C)不移動(D)無法確定

試卷編號：考試方式：考試時間：120分鐘滿分分值：100

二．(12分，每小題6分)

組卷日期：年月日組卷教師（簽字）：審定教師（簽字）：(1)證明(?U/?T)p＝Cp－p(?V/?T)p

(2)對理想氣體，證明:(?T/?p)S＝V/Cp

學生班級：學生學號：學生姓名：

三．(18分)在373K及pO條件下，使2mol水向真空氣化為水氣，終態(tài)為pO、373K，

一．選擇、填空題（30分）

求此過程中的W、Q及?UO、?HO、?SO。水的氣化熱為40.6kJ·mol-1，水

1.恒容下，一定量的理想氣體，當溫度升高時內(nèi)能將:vapvapvap

-3

(A)降低(B)增加(C)不變(D)不能確定如何變化在373K時的密度為0.9798kg·dm。假設水氣可作為理想氣體。

2.在下列結(jié)論中，正確的劃√，錯誤的劃×。四．(12分)人類血漿的凝固點為272.65K，求310.15K時血漿的滲透壓。已知水的凝固點

－1

下列過程可應用公式ΔS=nRln(V2/V1)進行計算：下降常數(shù)Kf＝1.86K·mol·kg。(視血漿為稀溶液)

(1)理想氣體恒溫可逆膨脹

(2)理想氣體絕熱可逆膨脹五．(12分)

(3)理想氣體向真空膨脹在101325Pa下，氣態(tài)I2在600℃時有1%解離成I(g)；在800℃時有25%

ΟΟ

分解成I(g)，試求此解離反應在600℃和800℃之間的?rHm(?rHm看成常數(shù))。

3.在絕熱條件下，用大于氣缸內(nèi)的壓力迅速推動活塞壓縮氣體，此過程的熵變

(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能確定六．(16分)

二元凝聚系恒壓相圖如下：

4.在絕熱恒容的反應器中，H2和Cl2化合成HCl，此過程中狀態(tài)函數(shù)的變化值哪個為零？1．寫出各區(qū)域的相態(tài)

(A)?rUm(B)?rHm(C)?rSm(D)?rGm2．畫出組成為W的系統(tǒng)在冷卻過程中的步冷曲線

3．指出在哪些區(qū)域可得到純固體化合物C

5.已知373K時，液體A的飽和蒸氣壓為5×104Pa，液體B的飽和蒸氣壓為105Pa，A和B構(gòu)成

理想液體混合物，當A在溶液中的物質(zhì)的量分數(shù)為0.5時，氣相中B的物質(zhì)的量分數(shù)為：

(A)1/1.5(B)1/2(C)1/2.5(D)1/3

6.對于理想液體混合物：

(A)?mixH＝0，?mixS＝0(B)?mixH＝0，?mixG＝0

(C)?mixV＝0，?mixH＝0(D)?mixV＝0，?mixS＝0

7.將固體NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒溫到400K，NH4HCO3按下式分解并達到平衡：

NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)，系統(tǒng)的組分數(shù)和自由度數(shù)為

(A)C＝2，f＝1(B)C＝2，f＝2(C)C＝1，f*＝0(D)C＝3，f＝2

8.三相點是

(A)某一溫度，超過此溫度，液相就不能存在

(B)通常發(fā)現(xiàn)在很靠近正常沸點的某一溫度

(C)液體的蒸氣壓等于25℃時的蒸氣壓三倍數(shù)值時的溫度

(D)固體、液體和氣體可以平衡共存時的溫度和壓力

OO

9.某溫度時，NH4Cl(s)分解壓力是p，則分解反應的平衡常數(shù)Kp為：

(A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/8

1

南京理工大學課程考試答案及評分標準

五．(12分)

課程名稱：物理化學（I）學分：3.0教學大綱編號：

[答]I2(g)====2I(g)

平衡時：1-α2αΣnB=1+α

試卷編號：考試方式：閉卷滿分分值：100考試時間：120分鐘

∵KO=4α2/(1-α2)(3分)

p

O-4

一．（30分）每小題3分∴℃600時：Kp(873K)=4.0×10(2分)

1.(B)O

800℃時：K(1073K)=2.667(2分)

2.(1)√(2)×(3)√p

3.(A)O-1

根據(jù)等壓方程求得：DrmH=253.2kJ·mol(5分)

4.(A)

*

PBPBXB2六．(16分)

5.(A)yB=P+P=**=3

ABPAXA+PBXB

(1)1—L2—L+SC3—L+SC4—L+SB15—L+SB2

6.(C)

6—SC+SB7—α8—α+SC9—α+L（9分）

＝，＝－－＝－－＝，＝＋－＝＋－＝

7.(C)S4CSRR'4121f*C1φ1120(2)三曲（3分）

8.(D)

(3)2,3區(qū)（4分）

9.(C)

10.(C)

二．

(1)證：(?U/?T)p＝[?(H-pV)/?T]p＝(?H/?T)p-p(?V/?T)p＝Cp-p(?V/?T)p(6分)

(2)證：由循環(huán)關(guān)系得

(?T/?p)S＝-(?S/?p)T/(?S/?T)p＝(?V/?T)p/(?S/?T)p….(a)

(?V/?T)p=[?(nRT/p)/?T]p=nR/p=V/T

(?S/?T)p=Cp/T

代入(a)得(?T/?p)S＝V/Cp(6分)

三．(18分按所求量平均分配)

373K,ppOO?I?..向真空蒸??（?不可逆）???373,W=0

OOII..可逆蒸發(fā)O

373K,pp?????373,DvapH=81.2kJ

OOO

Q=DvapU=DvapH-P(Vg-Vl)=DvapH-nRT=75.0kJ

OO-1

DvapS=DvapH/T=217.7J·K

四．(12分)

－1

m＝DTf/Kf(溶)＝(273.15－272.65)/1.86＝0.2688mol·kg（6分）

視血漿為稀溶液：

P＝nRT/V＝(0.2688)(8.314)(310.15)/10－3＝6.93×105Pa（6分）

南京理工大學課程考試試卷（學生考試用）檔案編號：

課程名稱：物理化學學分：2.5教學大綱編號：03232801三.(9分)

－－－－

25℃時硫酸鋇飽和水溶液的電導率為1.136×103S·m1，純水的電導率為0.5×104S·m1，

試卷編號：考試方式：閉卷考試時間：分鐘滿分分值：

07020112010012+12－－42－1－42－1

Ba和SO4的無限稀釋摩爾電導率為63.64×10S·m·mol和79.8×10S·m·mol，試計

22

組卷日期：年月日組卷教師（簽字）：審定教師（簽字）：算25℃時硫酸鋇的溶解度。

學生班級：學生學號：學生姓名：四.(13分)

2+－

鎘-甘汞電池反應式為Cd+Hg2Cl2(s)===Cd+2Cl+2Hg，如果各物質(zhì)均處在標準狀態(tài)下，其

-34-23-123-1

物理常數(shù)：h=6.626×10J·S；kB=1.38×10J·K；L=6.022×10mol；原電池電動勢與溫度的關(guān)系式為：

E/V=0.67-1.02×10-4(T/K-298)-2.4×10-6(T/K-298)2

一．單選題(24分)（1）寫出電池表示式及兩電極反應；

1．配分函數(shù)與體系的體積有關(guān)的運動形式是：（）（2）計算上述電池反應在40℃時的DrG，DrH和DrS各為多少？

（A）平動；（B）轉(zhuǎn)動；（C）振動；（D）電子運動

五.(10分)

－+

2．無限稀釋的KCl溶液中，Cl離子的遷移數(shù)為0.505，該溶液中K離子的遷移數(shù)為：()在25℃，101325Pa下用鐵陰極和石墨陽極電解6mol·dm－3的NaCl溶液，試確定電解時在陽

（A）0.505；（B）0.495；（C）67.5；（D）64.3－－

極發(fā)生的反應。已知E(Cl|Cl2)=1.3595V，E(OH|O2)=0.401V，氧的超電勢為0.6V，氯的超電

勢可以忽略，并假設活度可用濃度代替。

3．原電池在等溫等壓可逆的條件下放電時，其在過程中與環(huán)境交換的熱量為：（）

（A）DH；（B）TDS；（C）DG；（D）零六.(10分)

三聚乙醛蒸氣分解為乙醛蒸氣是一級反應

4．若反應速率常數(shù)k的單位為濃度·時間－1，則該反應為：（）

(CH3CHO)3(g)3CH3CHO(g)

（A）三級反應；（B）二級反應；（C）一級反應；（D）零級反應在262℃將定量的三聚乙醛置于容積為10升的密閉容器中，其初壓為10.13kPa，當反應進行1000s

后，總壓力為23.10kPa，試求反應的速率常數(shù)。

2－12－1

5．反應2O33O2的速率方程為dc(O3)/dt=k[c(O3)][c(O2)]或者dc(O2)/dt=k’[c(O3)][c(O2)]，速

率常數(shù)k與k＇的關(guān)系是：（）七.(12分)

（A）2k=3k＇；（B）k=k＇；（C）3k=2k＇；（D）－k/2=k’/3

溴蒸氣的存在可促使NO熱分解，2NO???2N+O，假定反應機理如下：

2222

6．加入催化劑可使化學反應的下列物理量中哪一個改變：（）Br22Br·

k3

（A）標準摩爾焓變；（B）熱力學平衡常數(shù)；（C）標準摩爾熵變；（D）反應的速率常數(shù)Br·+N2O???N2+BrO

k4

BrO+N2O???N2+O2+Br·

k1k3設Br·和BrO處于穩(wěn)定態(tài)，試導出總反應的速率方程式。

7．在反應A???C，A???D中，活化能E1>E3，C是所需要的產(chǎn)物,從動力學角度考慮，為

了提高產(chǎn)物C的產(chǎn)量，選擇反應溫度時應選擇：

（A）較高反應溫度；（B）較低反應溫度；（C）適中反應溫度；（D）任意反應溫度八.(10分)

某肥皂水溶液的表面張力為0.01N·m-1，若用此肥皂水溶液吹成半徑分別為5×10-3m的肥皂泡，

8．隨著溫度的升高，表面張力將：（）求每個肥皂泡內(nèi)外的壓力差是多少？

（A）減??；（B）增大；（C）不變；（D）不能確定

二.(12分)

-1

計算1.0molN2在25℃，1.5P時的平動配分函數(shù)和平動熵。（N2的摩爾質(zhì)量為28.01g×mol）

1

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南京理工大學課程考試答案及評分標準

DH=DG(313K）+TDS(313K)

課程名稱：物理化學學分：2.5教學大綱編號：03232801rrr

=[－128885+313×(－33.58)]J·mol-1

=－139.4kJ·mol-1（2分）

試卷編號：070201考試方式：閉卷滿分分值：100考試時間：120分鐘

一(24分)1A2B3B4D5D6D7A8A五(10分)

在陽極可能發(fā)生Cl－，OH－的氧化。

二分－

(12)E(Cl|Cl2)=（1.3595－0.05916lg6）V=1.313V(4分)

-3

M28.01′10-26－－RT－

解：m===′4.65110kg（2分）E(OH|O2)=E(OH|O2)－lna(OH)+η(O2)

L6.022′1023F

－7

RT8.314′298.153=(0.401－0.05916lg10+0.6)V=1.4V(4分)

Vm===0.01631m（2分）－－－

p1.5′101325故實際發(fā)生的是Cl氧化，反應為：2Cl?Cl2+2e(2分)

33

(2πmkT)22(2′3.1416′4.651′10--26′1.38′′1023298.15)六（10分)

qVtm=3=′-3430.01631

h(6.626′10)p￥=3p0=30.39kPa（3分）

30c

（分）1A,01p￥-p0

=2.338′104kA=ln=ln（3分）

30tcAtp￥-pt

téùqt5éù2.338′10-1-1

SR=ln+=8.314ln+=2.5146.9J·K·mol（4分）130.39-10.13

mêúL2êú6.022′1023=ln=1.022×10－3s－1（4分）

????1000s30.39-23.10

三(9分)

七（12分）

BaSO4的電導率

dc(Br)×2

κ(BaSO4)=κ(溶液)－κ(H2O)=2k1c(Br2)－2k2[c(Br·)]－k3c(Br·)c(N2O)+k4c(BrO)c(N2O)=0（2分）

－－－dt

=（1.136×103－0.5×104）S·m1

－3－1dc(BrO)

=1.086×10S·m（3分）=k3c(Br·)c(N2O)－k4c(BrO)c(N2O)=0（2分）

￥￥2+￥2－dt

Λm(BaSO4)=Λm(BaSO4)=Λm(Ba)+Λm(SO4)1

－42－12

=2(63.64+79.8)×10S·m·mol2ék1ù

－－以上兩式相加，得2kc(Br)=2k[c(Br·)]，c(Br·)=c(Br)（3分）

=287.28×104S·m2·mol1（3分）122ê2ú

?k2?

BaSO4的溶解度為

-3d(cN2O)

κ(BaSO)41.086′10－2－3－=k3c(Br·)c(N2O)+k4c(BrO)c(N2O)（2分）

c(BaSO4)==-4=3.782×10mol·mdt

Λm(BaSO)4287.28′10

=2k3c(Br·)c(N2O)

－5－3

=3.782×10mol·dm（3分）11

ékù2ékù2

111/2（分）

四(13分)=2k3êc(Br2)úc(N2O)=2k3êúc(N2O)[c(Br2)]3

?k2??k2?

（1）CdêCd2+(a=1)êêCl-(a=1)êHgCl(s)êHg(l)（2分）

22

負極：Cd-2e=Cd2+

－八（10分）

正極：Hg2Cl2(s)+2e=2Hg+2Cl（2分）

-4-422γ

（2）E(313K）=[0.67－1.02×10(313－298)－2.4×10(313－298)]Vps=（3分）

=0.6679VR'

-1-1因為肥皂泡的內(nèi)外有兩個氣液界面，所以

DrG=(－2×96485×0.6679)J·mol=－128.885kJ·mol（3分）

4γ

??E?-4-6-1

=[－1.02×10－2×2.4×10(313－298)]V·K（2分）Dpp==2s（3分）

?÷R'

è?T?p

-4-14′0.01

=－1.74×10V·KDp==8Pa（4分）

-4-1-1-1-1-3

DrS=[2×96485×(－1.74×10)]J·K·mol=－33.58J·K·mol（2分）5′10

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南京理工大學課程考試試卷（學生考試用）檔案編號：

課程名稱：物理化學學分：3教學大綱編號：二（本題18分）(1)在298.2K時將1molO2從101.325kPa等溫可逆壓縮到6′101.325kPa，求該

過程的Q、W、DU、DH、DA、DG、DS、DS隔離。

試卷編號：考試方式：考試時間：120分鐘滿分分值：100（2）若自始至終用6′101.325kPa的外壓等溫可逆壓縮到終態(tài)，上述各量又是多少?

組卷日期：年月日組卷教師（簽字）：審定教師（簽字）：

三（本題14分）在某化學反應中隨時檢測物質(zhì)A的含量，1小時后，發(fā)現(xiàn)A已作用了75％，試問

學生班級：學生學號：學生姓名：2小時后A還剩余多少沒有作用？若該反應對A來說是：

(1)一級反應。

一單項選擇題（每題3分，共30分）(2)二級反應(設A與另一反應物B起始濃度相同)。

1將某理想氣體從溫度T1加熱到T2，若此變化為非恒容途徑，則其熱力學能的變化DU為（）

A.0B.CV(T2-T1)C.不存在D.等于其他值

四（本題14分）在298K時，平面水面上水的飽和蒸氣壓為3168Pa，求在相同溫度下，半徑為3nm

-1-3

2非理想氣體進行絕熱可逆膨脹，下述答案中，哪一個正確？（）的小水滴上水的飽和蒸氣壓。已知此時水的表面張力為0.072N·m，水的密度為l000kg·m。

A.DS＞0B.DS=0C.DS＜0D.不一定

五（本題12分）在0.1kg苯中加入0.01376kg聯(lián)苯(C6H5C6H5)所組成的溶液的沸點為357.3K。已知

3H2和O2在絕熱鋼筒中反應生成水，則狀態(tài)函數(shù)的增量為零的是（）

苯和聯(lián)苯的摩爾質(zhì)量分別為·-1和·-1純苯的沸點為。求沸

A.DH=0B.DU=0C.DS=0D.DG=00.0781kgmol0.1542kgmol,355.6K:(1)

點升高常數(shù)；(2)苯的摩爾蒸發(fā)熱。

4糖可以順利溶解在水中，這說明固體糖的化學勢與糖水中的糖的化學勢比較，高低如何？（）

A.低B.高C.相等D.不可比較