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洛阳理工学院 20 /20 学年 第一学期 物理化学 期末考试试题答卷( )
适用班级: 考试日期时间:单击此处键入考试日期时间
一、选择题(每小题2分,共20分) 1——5:CBCAB 6——10:CCBAB 二、填空题(每小题2分,共20分)
1. < = 2. < < 3. 179.6g 120.4g 4. 3 2 5. Kp=[p/p]2 6.降压或加入惰性气体 7.反比 8.HLB 9. {[AgI]mnAg(n-x)NO3}xNO3 10. 胶粒带电 三、计算题(共50分)
1. 1mol单原子理想气体始态为298.15K,6×100kPa,绝热膨胀至系统压力为p,假定绝热膨胀的方式为 (1)绝热可逆膨胀。(2)对抗恒定外压p绝热膨胀。分别求两种过程气体的最终温度T2,W,?U,?H。
1??????-2/3解:(1)单原子理想气体 r=5/3 根据p1 * 298.155/3)3/5=145.8K (1分) T1?p12T2 T2=(6
+
-x+
-
W=ΔU=nCv,mΔT=1*3/2*8.314*(145.8-298.15) J=-1.900kJ (2分)
ΔH= nCp,mΔT=1*5/2*8.314*(145.8-298.15)J=-3.167kJ(2分) (2) 绝热过程W=ΔU
- P2(nRT2/P2-nRT1/P1)= nCv,m(T2-T1) T2=198.8K(1分)
W=ΔU=nCv,mΔT=1*3/2*8.314*(198.8-298.15) J=-1.24kJ(2分) ΔH= nCp,mΔT=1*5/2*8.314*(198.8-298.15)J=-2.07kJ(2分)
2. 在298K时,测得0.1000mol·dm-1CH3COOH的摩尔电导率为5.201×10-4 S·m2·mol-1,从表中查出该温度下的CH3COOH的极限摩尔电导率为390.7×10-4 S·m2·mol-1。试计算其电离度及平衡常数。
解:电离度为:
5.201?10?4Λm ? = ? = =0.0133 (公式2分,计算3分,共 5分) ?4Λm390.7?10K
=
??c/c?2?1???c/c=0.01332×0.1000/(1-0.0133)=1.79×10 (公式2分,计算3分,共 5分)
-5
3. 25℃时氯化铵在真空容器中按下式分解并建立平衡: NH4Cl(s) = NH3(g)+HCl(g)
设气体服从理想气体状态方程,且已知NH4Cl(s)、NH3(g)、HCl(g)25℃的标准生成Gibbs自由能分别为-202.870kJ· mol-1、-16.450k· mol-1、-95.299kJ·mol-1。试计算25℃时反应的标准平衡常数K及NH3的平衡分压。
o-1-1
解:ΔrGm=[-16.450-95.299-(-202.870)] kJ·mol =91.121 kJ·mol (3分)
ooo-16
由ΔrGm=-RTLnK K =exp[-91.121/(8.314*298.15)]=1.085*10 (3分)
oo2-6
P(NH3)=P(HCl) K = [P(NH3)/P] P(NH3)=1.042*10kPa(4分)
4.某一级反应,反应进行10 min后,反应物反应掉30%。问反应掉50%所需的时间? 解:一级反应 t?11 t=10min xA=0.3 kA= Ln(10/7)/10min-1 (5分) lnkA1?xAxA=0.5 t=Ln2/ kA=10Ln2/Ln(10/7)min=19.4min(5分)
-1-1-1
5.20℃时,水的表面张力为72.8 mN·m,汞的表面张力为483 mN·m,而汞和水的界面张力为375 mN·m。请通过计算判断:(1)水能否在汞的表面上铺展开?(2)汞能否在水的表面上铺展开?
-1-1
解:(1)ΔG=γ(水)+γ(水-汞)-γ(汞)=(72.8+375-483)mN·m =-35.2 mN·m <0 水能在汞的表面上铺展开(5分)
-1-1
(2)ΔG=γ(汞)+γ(水-汞)-γ(水)=(483+375-72.8)mN·m =785.2 mN·m >0 汞不能在水的表面上铺展开(5分) 四、 相图(每小题10分,共10分)
HAc- C6H6二组分固-液系统相图如下:
1、在答题纸上画出相图,并在图上标出各相区稳定存在时的相。三个样品中先析出HAc(s)的是( );先析出C6H6(s)的是( ) 2、绘出图中状态点为a样品的冷却曲线,并注明各阶段的相变化。
解:Ⅰ液相区 Ⅱ HAc(s)+l Ⅲ C6H6 (s)+ l Ⅳ HAc(s)+ C6H6 (s) (4分)
三个样品中先析出HAc(s)的是( a );先析出C6H6(s)的是( b,c ) (220acbA分)
液相降温- HAc(s)开始析出- HAc(s)不断析出- C6H6(s)开始析出-l→Ⅰ10HAc(s)+ C6H6(s)-液相消失- HAc(s)+ C6H6(s)降温 (4分) B
0 ⅡⅢ
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HAcm(C6H6) / ?H6