苏州大学_物理化学_习题库-考研试题文档资料系列.doc

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1、下 期中一、填空题（每小题2分，共20分）、298K，当H2SO4溶液浓度从0.01mol kg-1增加到0.1mol kg-1时，其电导率 k 和摩尔电导率 Lm将： （ ）（A）k 减小，Lm增加 （B）k 增加，Lm增加（C）k 减小，Lm减小 （D）k 增加，Lm减小2、下列对原电池的描述哪个是不准确的？ （ ）（A）在阳极上发生氧化反应（B）电池内部由离子输送电荷（C）在电池外线路上电子从阴极流向阳极（D）当电动势为正值时电池反应是自发的3、在用对消法测定电池的电动势时，通常必须用到： （ ）（A）标准氢电极 （B）甘汞电极（C）标准电池 （D）活度为1的电解质溶液4、一个电池反应确

2、定的电池，电动势E值的正负可以用来说明： （ ）（A）电池是否可逆 （B）电池反应是否已达平衡（C）电池反应自发进行的方向 （D）电池反应的限度5、某燃料电池的反应为：H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)，在400K时的和分别为- 251.6 kJ mol-1和- 50 J K-1 mol-1，则该电池的电动势为 （ ）（A）1.2V （B）2.4V （C）1.4V （D）2.8V6、已知j o ( Fe2+ / Fe ) = - 0.4402V , j o ( Cd2+ / Cd ) = - 0.4029V , 将金属铁粉和镉粉丢入含Fe2+ ( 0.1mol kg-1 )和C

3、d2+ ( 0.001mol kg-1 )的溶液中，铁粉和镉粉是否会溶解：（ ）（A）铁粉和镉粉皆会溶解 （B）铁粉和镉粉皆不会溶解（C）铁粉溶解、镉粉不溶 （D）镉粉溶解、铁粉不溶7、常用的甘汞电极的电极反应：Hg2Cl2(s) + 2e- = 2Hg(l) + 2Cl-(aq)，设饱和甘汞电极、摩尔甘汞电极和0.1mol dm-3 甘汞电极的电极电势相应地为j 1、j 2、j 3，则298K时，三者之相对大小是 （ ）（A）j 1 j 2 j 3 （B）j 1 j 2 j 1 j 3 （D）j 3 j 1 = j 28、两半电池之间使用盐桥测得电动势为0.059V，当盐桥拿走，使两溶液接触

4、，这时测得电动势为0.048V，则液接电势值为： （ ）（A）- 0.011 V （B）0.011 V （C）0.107 V （D）- 0.107V9、测定溶液的pH值的最常用的指示电极为玻璃电极，它是 （ ）（A）第一类电极 （B）第二类电极（C）氧化还原电极 （D）氢离子选择性电极10、用铜电极电解CuCl2的水溶液，在阳极上会发生： （ ）（A）析出氧气 （B）析出氯气 （C）析出铜 （D）铜电极溶解二、填空题（每小题3分，共15分）1、测定电解质溶液电导时必须采用_电源，以防止_。2、0.001 molkg-1KCl与0.001 molkg-1K4Fe(CN)6混合水溶液的离子强度I_

5、。 在25时，该溶液中KCl的平均活度系数 g _。已知常数A0.509（molkg-1）-1/23、将反应Ag2SO4(s)= 2Ag+ + 设计成可逆电池，其书面表示式为_。4、某含有Ag+、Ni2+、Cd2+（活度均为1）离子的pH = 2的溶液，电解时，H2与各金属在阴极析出的先后顺序为_、_、_、_。已知j o(Ag+ / Ag ) = 0.799V, j o( Ni2+ / Ni ) = - 0.23V, j o( Cd2+ / Cd ) = - 0.402V , H2在Ag上超电势h = 0.20V，在Ni上，h = 0.24V，在Cd上，h = 0.30V 5、298K时，已知

6、j o( Fe3+ / Fe2+ ) = 0.77V , j o ( Sn4+ / Sn2+ ) = 0.15V，将这两个电极排成自发电池时的表示式为_，E o _。三、计算题（1-3题每题10分，第4题20分，共50分）1、25时，KCl和NaNO3溶液的极限摩尔电导率及离子的极限迁移数如下： / S m2 mol-1 t,+KCl 1.498510-2 0.4906NaNO3 1.215910-2 0.4124计算：（1）NaCl 溶液的极限摩尔电导率（NaCl）（2）NaCl溶液中Na+的极限迁移数t (Na+)和极限淌度U(Na+)2、298K、po下，以Pt为阴极，电解含FeCl2（

7、0.01mol kg-1）和CuCl2（0.02mol kg-1）的水溶液，若电解过程中不断搅拌，并设超电势可略去不计，试问：（1）何种金属先析出？ （2）第二种金属析出时至少需施加多大电压？（3）当第二种金属析出时，第一种金属离子的残余浓度为多少？ 已知：j o( Fe2+/Fe ) = - 0.44V , j o( Cu2+/Cu ) = 0.337V , j o( Cl2/Cl- ) = 1.36V 3、298K时，用Pt为电极来电解0.100mol dm-3 H2SO4( g = 0.265 )。在电解过程中，把Pb阴极与另一摩尔甘汞电极相连接，当Pb阴极上氢开始析出时，测得E分解 =

8、 1.0685V，试求H2在Pb电极上的超电势（H2SO4只考虑一级电离），已知摩尔甘汞电极的氢标电势甘汞j = 0.2800V。4、电池：Zn(s) | ZnCl2 ( 0.555mol kg-1) | AgCl(s) | Ag(s)，在298K时，E = 1.015V，已知( E / T ) p= - 4.0210-4 V K-1，j o(Zn2+ / Zn) = - 0.763V，j o( AgCl / Ag , Cl- ) = 0.222V。（1）写出电池反应（2个电子得失） （2）求反应的平衡常数（3）求ZnCl2的g （4）求该过程的DrGm、DrHm、DrSm和QR四、问答题（每

9、小题5分，共15分）1、画出下列电导滴定的示意图： （1）用NaOH滴定C6H5OH （2）用NaOH滴定HCl（3）用AgNO3滴定K2CrO4 （4）用BaCl2滴定Tl2SO42、解释理论分解电压和实际分解电压，并简要说明其不一致的原因。3、设计一浓差电池以求Ag Cu 合金中Cu的活度，要写出电池表达式、电池反应和电动势计算公式。物理化学 样卷A 答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1. 答 (B) 因为 绝热可逆S = 0 ，绝热不可逆S 0。 所以 状态函数 S 不同，故终态不能相同。2. 答 (C) 3. 答 (D) 4. 答 (D) 5. 答 (B) 6. 答 (C) 7.

10、 答：（A）8. 答 (B) 9. 答 (A) Kc=Kp(RT)-1=(4/3)2(2/3)/(1/3)(1/3)(8.314298)-1 =4.3110-3 moldm-3 10. (C) 二、填空题 ( 共10题 20分 )11. 两个热源的温度 工作物质 12. K3 =(K1/K2)2 13. Q=W=nRTln(V2/V1)，n=2 mol 14. 不能确定 15. rH=52.9 kJmol-1 ; 16. 88; 17. ; 20. 三、计算题 ( 共 6题 40分 )21. 10 分 (9409) 答：（1）依题给数据绘制相图如下： Ag x Cu （4分） （2）各相区的相

11、态如下表所示： （3分） 相区 1 2 3 4 5 6 相态 熔液(l) 固溶体 固溶体 （3）根据杠杆规则 （3分）22. 5 分 (2197) 答 二相平衡共存时,铜在二相中的化学势相等,取相同标准态时,其活度也相等。 ln (p*/ Pa) = -(37 097/T)+24.562= -(37 097/1873)+24.562 p*=116.26 Pa 23. 10 分 (1824) 答 忽略在该温度和5p$下水蒸气的分压,则 = 5p$/ 3 =1.689105Pa (3分) = =2.1410-5 (1分) = =1.9710-5 (1分) = =3.5610-5 (1分) 在气相中

12、： = / (+)= / (+)= 0.279 (3分) = 0.257 (1分) = 0.464 (1分) 24. 5 分 (9007) 答 对于理想气体的任何过程,可由下式计算其S： S = nCp,m ln(T2/T1) - nRln(p2/p1) (1分) = nRln(T2/T1) - ln(p2/p1) (2分) = (2 mol)(8.314 JK-1mol-1)ln(546 K/273 K)-ln(4/) = 5.76 JK-1 (2分)25. 5 分 (3081)3081答 Kc = Kp/RT = 0.806 molm-3 (1分) COCl2(g) CO(g) + Cl2

13、(g) 平衡时：0.05 mol(1-) 0.05 mol 0.05 mol Kc= (0.05 moldm-3)2/0.05 moldm-3(1-) = 8.0610-4 moldm-3 (1分) = 0.12 (1分) 因为 Kp =2p/(1-2) = 4479 kPa (1分) 所以 p = 306 kPa (1分) 26. 5 分 (0821) 答 (a) /= (RT/)/(RT/) = 1 p2=+= 0.5p$= 50.663 kPa (b) = 0.8 Rln(V2/V1)，= 0.2 Rln(V2/V1) mix S = += 5.67 JK-1 mixG = + = nR

14、Tln2= -1.717 kJ W = 0，mixU = 0， Q = 0 (c) 因为 mixU = 0，所以QR= WR= TmixS = -1.717 kJ 四、问答题 ( 共 3题 20分 )27. 10 分 (2522) 答 (1) 磷相图的示意图如下： 这是单组分相平衡,图中各线斜率由克拉贝龙方程确定。 图(4分) AO线：sg, Vm0,subH 0 (dp/dT)AO=subH /(TVm)0 (1分) BO线: 同理：(dp/dT)BO0；(1分) CO线: 同理：(dp/dT)CO0； (1分) DO线的(dp/dT)DO0； (1分) OO线的(dp/dT)OO0 (1分

15、) (2) 由于红磷变成液态磷和黑磷变成液态磷时均有dp/dT0,故它们的熔点都随 压力增加而升高。 (1分) 28. 5 分 (1958) 答 (1)理想溶液等温混合过程，理想气体等温混合，且混合前每种气体单独存在时的压力与混合后的总压力都相等。(2)理想溶液（视体积不随压力变化）。(3)溶液中的溶剂，其蒸气为理想气体，且符合Raoult定律。(4)二组分溶液，等温过程，总压恒定，蒸气为理想气体。 （5分）29. 5 分 (1117) 答 (a) 因为 dU = TdS-pdV = T(S/T)VdT + (S/V)TdV - pdV = T(S/T)VdT + T(S/V)T - pdV

16、所以 (U/V)T = T(S/V)T -p = T(p/T)V -p 或 (U/V)T = T(S/V)T -p(V/V)T = T(p/T)V -p (2分) (b) 因为 dU = TdS-pdV 所以 (U/p)T = T(S/p)T- p(V/p)T = -T(V/T)p- p(V/p)T (1分) (c) (U/V)T = T(nRT/V)/T)V -p = 0 (U/p)T = -T(nRT/p)/T) p-p(/p)(nRT/p)T = 0 故理想气体的U与p，V无关,仅仅是T的函数。 (2分) 物理化学 样卷 B答案一、选择题 ( 共10题 20分 )1. (A); 2 (A

17、); 3. (B); 4. (D); 5. (B); 6. (C); 7. (C); 8. (D); 9. (C) K (2) = K (1) = (0.25) = 2; 10 (D) 二、填空题 ( 共10题 20分 )11. (9039) 88; 12. (3288) 向右, 不;13. (0577)答 改变分子的能级；改变在分子能级上的分子数; 14. 20; 因为 WR= QR= 600 J10 = 6.000 kJ, 所以 S = QR/T = 6000 J/300 K = 20 JK-1 15. =16. 1、隔开体系与环境；2、体系与环境之间功和热的传递必须通过界面进行。 17.

18、 0.6 ; 因为 (T/S)p/(T/S)V = CV/Cp= CV,m /Cp,m = 0.6 18. 零; dU = TdS - pdV (U/V)T = T(S/V)T -p = T(p/T)V -p = TR/(V-)-RT/(V-) = 0 所以 U = 0 19. 0.5(1)+1.5(2)-(4)+3(3); Al(s)+(3/2)Cl2(g)=AlCl3(s); f (AlCl3,s)=-673.5 kJmol-120. (A)=；(B)=；(C)=； (D)=三、计算题 ( 共 6题 40分 )21. 5 分 (1752) 答 (1) (2)联立(1),(2)式得 （5分）

19、22. 10 分 (2363) 答：（1）在三相点时，24.38-3063 K/T=27.92-3754 K/T 解得：T=195.2 K （2分）将代入液态氨或固态氨的蒸气压与温度的关系式，解得： p=5.934 kPa（2分）（2）将克克方程的不定积分式：ln(p/Pa)=B-D相变Hm/RT同液态氨和固态氨的蒸气压与温度关系式对比，即得： DvapHm=(3063K)R （2分） DsubHm=(3754K)R= （2分） 故 （2分）23. 10 分 (2012) 答 （6分） (2分) (1分) 24. 5 分 (2077) 答 T=Tf* - Tf =R(Tf* )2/fusH (

20、nB/nA) (1分) 278.55 K-277.62 K=8.314 JK-1mol-1(278.55 K)2/9890 Jmol-1 (0.223/Mr)/(4.410-3/0.078) Mr=273 (3分) 与苯甲酸相对分子质量比较,说明苯甲酸在苯溶液中呈双分子缔合。 (1分) 25. 5 分 (9008) 答 S =Cp,mdT/T (1分) =n/K-1)-2.105105(T/K)-2JK-1mol-1dT/T = (1mol)23.80ln(T2/T1)+7.8710-3(2893-273) +(1/2)2.105105(1/28932- 1/273) JK-1mol-1 (2

21、分) = 78.2 JK-1 (2分) 26. 5 分 (2853) 答 rH = -1.90 kJmol-1 rS = 3.255 JK-1mol-1 rG = -2.87 kJmol-1 Vm= 1.89410-6 m3mol-1 (2分) 因为(rGm/p)T =Vm 积分上式得：rGm=rG +Vm(p - p $) (2分) 平衡时： rGm= 0 ， 即 p = (rGm-rG )/Vm - p $ 将有关数据代入上式得 p = 1.52106 kPa (1分) 四、问答题 ( 共 3题 20分 )27. 5 分 (1916) 答 (1) 因为 物质的量分数 xB与 T 无关， (

22、1分) 所以 (mixG /T)T = (RT lnxB)/TT = 0 (2) (mixG/T)/Tp=(RT lnxB/T)/ Tp=0 (1分) 28. 5 分 (1116) 答 (a) 因为 dH = TdS+Vdp 所以 (H/V)T= T(S/V)T+ V(p/V)T = T(p/T)V+ V(p/V)T (2分) (b) (H/V)T= T(S/p)T+ V = V-T(V/T)p (1分) (c) 因为 (H/V)T= T(nRT/V)/TV+ V(nRT/V)/VT = 0 (H/p)T = V - T(nRT/p)/Tp= 0 所以,理想气体的H与p,V无关,仅仅是T的函数

23、。 (2分) 29. 10 分 (2605) 解 结果列入下表 物理化学期中上 答案一、选择题 ( 共11题 20分 )1. 2 分 (0278)0278答 (D) (2分)2. 2 分 (1232)1232答 (B) 3. 2 分 (0486)0486答 (D) 4. 2 分 (1257)1257答 ( B ) (2分) 5. 2 分 (1031)1031答 (A) 6. 2 分 (0774)0774答 (D) 7. 2 分 (1252)1252答 ( C ) (2分) 8. 2 分 (9109)9108答 (B) (1分)9. 2 分 (1035)1035答 (D) *. 1 分 (062

24、4)0624答 (B) 11. 1 分 (1101)1101答 (B) 因 (G/T)p= -S 二、填空题 ( 共10题 20分 )12. 2 分 (0581)0581答 5/2R，7/2R (2分)13. 2 分 (1203)1203答 (/T)p,m= -SB,m (/p)T,m= VB,m 14. 2 分 (0381)0381答 0；p2V2-p1V115. 2 分 (0916)0916答 实现某种状态 (1分) 状态的热力学概率 (0.5分) 在该情况下所有可能的微观状态之总和 (0.5分)16. 2 分 (0079)0079答 16.85 kJ17. 2 分 (0691)0691答

25、 不可逆过程 不可能发生的过程 18. 2 分 (0577)0577答 改变分子的能级；改变在分子能级上的分子数 (2分)19. 2 分 (1145)1145答 CV/Cp (2分）20. 2 分 (1125)1125答 U 小 (2分) 21. 2 分 (1225)1225答 以 1kg 溶剂为基准 VNaCl,m= (V/m)T,p,n1 = 19.5010-6 m3mol-1 三、计算题 ( 共 6题 40分 )22. 10 分 (0709)0709答 反应 rS(298 K)=-161 J/K (4分) 当温度变化范围不大时，设rH(298 K)和rS(298 K)为常数。则 rG(3

26、63 K)=rH(298 K)-363rS(298 K)=-225.6 kJ (3分) 故363 K时输出的功率为：rG(363 K)/rG(298 K)=0.95 (3分)23. 10 分 (0496)0496答 rH ,5 (298K)= rH ,1 (298K)- rH ,2 (298K) =-110.5 kJmol-1 (2分) rH ,6 (298K)= rH ,1 (298K)+ rH ,3 (298K)- rH ,2 (298K)- rH ,4 (298K) =733.9 kJmol-1 (5分) rH ,7 (298K)= rH ,3 (298K)+ rH ,4 (298K)-

27、 rH ,2 (298K) =1618.8 kJmol-1 (3分) 24. 5 分 (0189)0189答 (3分) T=585 K (2分)25. 5 分 (9159)9159答 因为 dln(p/Pa)/dT =vapH /RT2 所以 vapH =RT2dln(p/Pa)/dT=15.70 kJmol-1 (5分) 26. 5 分 (0291)0291答 冷冻系数 1=T1/(T2-T1)=10.9 (1分) 2=T1/(T2-T1)=10-5 (1分) Q=nfus=33.4 kJ (1分) W1=Q/1=3.06 kJ (1分) W2=Q/2=3.34106 kJ (1分)27. 5 分 (9022)9022答 因为 -rG = Wf,max (1分) 所以 rG = - Wf,max = - ZFE = - 178.8 kJmol-1 (2分) rS = (rH - rG )/T = 600.3 JK-1mol-1 (2分) 四、问答题 ( 共 3题 20分 )28. 10 分 (0792)0792答 29. 5 分 (0341)0341答 (1) 只要证明便妥因为p=RT/(Vm-B) 所以 (2分)(2) = =0-B/Cp