内蒙古科技大学：《基础化学》课程试题习题（物理化学）试卷17（答案）

物理化学试卷答案 一、选择题（共10题20分） 1.2分(0455) 0455 [答]D 2分) 2.2分(4003) 4003 [答](A) 3.2分(2635) 2635 答：(C) (2分) 答】(B) =1 0.25 5.2分(7120) 7120 [答](A) 6.2分(7360) 7360 答]D) 72分 [答]B) 8.2分(2396) 2396 答](C) 5,R=3,R=0,C=5-3=2 ∫=2-+1=0，最大的-3，除去硫酸水溶液与冰还可有一 种硫酸水含物与之共存

物理化学试卷 答案 一、选择题 ( 共 10 题 20 分 ) 1. 2 分 (0455) 0455 [答] (D) (2 分) 2. 2 分 (4003) 4003 [答] (A) 3. 2 分 (2635) 2635 答：（C） （2 分） 4. 2 分 (1908) 1908 [答] (B) yA/yB= p * AxA/p * BxB= 3 yA+ yB= 1 yB= 0.25 5. 2 分 (7120) 7120 [答] (A) 6. 2 分 (7360) 7360 [答] (D) 7. 2 分 (3673) 3673 [答] (B) 8. 2 分 (2396) 2396 [答] (C) S = 5 , R = 3 , R' = 0,C= 5 - 3 = 2 f * = 2 -Φ+ 1 = 0, 最大的 Φ= 3 , 除去硫酸水溶液与冰还可有一 种硫酸水含物与之共存

9.2分(1827刀 827 答】D) (2分) *.2分(6989) 6989 2分) 二、填空题（共5题10分） 11.2分0775) 0775 答](A)> B)< (c)< D)< 12.2分(3261) 3261 答：380K (2分 13.2分(5464) 5464 [答]级数为1，t4=ln2/k=1.87×10s 14.2分(0387 0387 答]Q-Q。=-△nR7=-4988J ,2分7 路])< (1分) (2)3435Jmol 1分) 三、计算题（共4题50分） 16.15分(0957 0957 答](1)△U=△0 (2分) Qe=所=RIn(pp)=228.9J 2分) S-nRIn (pup: 0.763JK △F=A =-228.9 (2)状态函数的变化同(1) △U=△H=0 (1分) 4F=4G-228.9J (2分)

9. 2 分 (1827) 1827 [答] (D) (2 分) *. 2 分 (6989) 6989 [答] (C) （2 分） 二、填空题 ( 共 5 题 10 分 ) 11. 2 分 (0775) 0775 [答] (A) > (B) < (C) < (D) < 12. 2 分 (3261) 3261 答：380 K （2分） 13. 2 分 (5464) 5464 [答] 级数为 1, t 1 2 ＝ln2／k＝1.87×104 s 14. 2 分 (0387) 0387 [答] QV-Qp=-ΔnRT= -4988 J 15. 2 分 (1867) 1867 [答] (1) < (1 分) (2) 3435 J·mol-1 (1 分) 三、计算题 ( 共 4 题 50 分 ) 16. 15 分 (0957) 0957 [答] （1）ΔU=ΔH=0 (2 分) QR=WR=nRTln（p1/p2）=228.9 J (2 分) ΔS=nRln（p1/p2）=0.763 J·K-1 (2 分) ΔF=ΔG= -nRTln（p1 /p2）= -228.9 J (2 分） （2）状态函数的变化同（1） ΔU=ΔH=0 (1 分) ΔF=ΔG= -228.9 J (2 分)

△S=0.763JK1 (1分) Og=Wi-p:(V2-Vi)=nRT1-p/pi)=149.9J 6分) 17.15分(0674) 0674 [答]()dU=δQ6 -TdS-pdV,故ds=dUm+T (2分) 又d=( 得 2分) a故(0切 又0，-nea 2分) 面(asan-票 故，-导 1分) 由范德华方程p=RTV-b)alW 得导，.故（的a (2分) △U=(a1r产ar-ah-lm (2分) △G==r0dv -fVl-RT/W-bY+2a/v'pv -2a(1/V-V/V)+RTTV:/V:b>VXV-b) -RTIn[(Vz-by(Vi-b)] (2 18.10分(3009) 3009 答] NH3+H:O-NHOH -NH,+OH 开始mol 0.2 0 0 平衡/mol 0.21-a)0.2a0.2a K=0.2a/021-0.2c2.( 分) 加入xmol水以后 K=[150×0.2×2a/150+x)T150×0.2×(1-2a)150+x)] =150×0.2(150+x】×4a(略去分母中a).(2) (3 分) 由(1)2)试得x-450cm (2分)

ΔS=0.763 J·K-1 (1 分) QIR=WIR=p2(V2-V1)=nRT(1-p2/p1)=149.9 J (3 分） 17. 15 分 (0674) 0674 [答] (1) dU=Q-W=TdS-pdV , 故 dS=dU/T+pdV/T (2 分) 又 dU=( )V U T   dT+( )T U V   dV 得 dS=(1/T)( )V U T   dT+(1/T)[( )T U V   +p]dV (2 分) (2) 故 (S/ V)T= (1/T )[( )T U V   +p] 又 ( )T U V   =T(S/ V)T -p (2 分) 而 (S/V)T =( )   p T V 故 ( )T U V   =T ( )   p T V -p (1 分) 由范德华方程 p=RT/(V-b)-a/V 2 得 ( )   p T V =R/(V-b) , 故 ( )T U V   =a/V 2 (2 分) 2 1 2 ( / )d V V U a V V  =a(1/V1-1/V2) (2 分) 2 2 1 1 d ( ) d p V T p V p G V p V V V        = 2 1 2 3 [ /( ) 2 / ]d V VV RT V b a V V    (2 分) =2a(1/V1 -1/V2 )+RT[V2 /(V2 -b)-V1 /(V1 -b) -RTln[(V2 -b)/(V1 -b)] (2 分) 18. 10 分 (3009) 3009 [答] NH3 +H2O = NH4OH = NH4 + + OH- 开始/mol 0.2 0 0 平衡/mol 0.2(1-) 0.2 0.2 Kc=(0.2) 2 /[0.2(1-)] 0.2 2 - - - - - - (1) (2 分) 加入 x mol 水以后 Kc=[150×0.2×2/(150+x)]2 /[150×0.2×(1-2)/(150+x)] [150×0.2/(150+x)]×4 2 (略去分母中) - - - - - - (2) (3 分) 由(1),(2)式 得 x=450 cm3 (2 分)

19.10分(0933) 0933 答]()可逆相变过程△G=0 △F=△G.△pM=-nRT=-2.937kJ (2分) (2)CH6Lp)一一C6H6(gp一一CH6(g.0.9p) △F=△F+AP=△F+N=.3246kJ △G=AG+AG =0+∫Vdp=nRTn0.9)=-309.4J (4分) W=0.9p2V=nRT=2.937kJ 由于-△F>W,故此过程不可逆 ()按同法处理 △F=2.657,△G=0.280k,W=2.937 由于·△F×W3,故此等温过程是不可能自动发生的。 (4分) 四、问答题（共4题20分） 20.5分(1166 答】△H=RT2 dlnp/dT)=(5/2)T+a+5.5bT】 21,5分(5760) 5760 [答]E=RT'dlnk/dT dlnK/.dT=△HaRT (2分) E.-E,+RT dK RTdK K dT 1+KdT (3分) 22.5分(6574) 6574 [答]CHsCOCH,COOH为弱酸，解离度小。 选一该酸的盐 如CH,COCH2COONa为强电解质，设完全电离 一先图定CH.COCHC0o,支安CHCCCHCOON阿分别量反应速幸，作 一CHCOCH.COO图，如为一直线，则可以从斜率求k2,作截距，求k1, 因为k=截距CH,COCH,COOH]o 陶系业一充6会8网 2分)

19. 10 分 (0933) 0933 [答] (1) 可逆相变过程 ΔG1= 0 ΔF1= ΔG - Δ(pV) = -nRT = -2.937 kJ (2 分) (2) C6H6 (l, p ) ─→ C6H6 (g, p ) ─→ C6H6 (g,0.9p ) ΔF2= ΔF1+ ΔF' = ΔF1+ W' = -3.246 kJ ΔG2= ΔG1+ΔG' = 0 + 2 1 p p V dp = nRTln(0.9/1) = -309.4 J (4 分) W2= 0.9p Vg= nRT = 2.937 kJ 由于 -ΔF2> W2，故此过程不可逆 (3) 按同法处理 ΔF3= -2.657 kJ，ΔG3= 0.280 kJ，W3= 2.937 kJ 由于 -ΔF3< W3，故此等温过程是不可能自动发生的。 (4 分) 四、问答题 ( 共 4 题 20 分 ) 20. 5 分 (1166) 1166 [答] ΔH = RT 2 (dlnp/dT) = R[(5/2)T + a + 5.5 bT 6.5 ] 21. 5 分 (5760) 5760 [答] Ei = RT2 dlnki/dT dlnK/dT = rHm/RT2 (2 分) Ea = 2 2 3 d d d 1 d RT K RT K E K T K T    = 2 3 3 d ln 1 d 1 RT K r m H E E K T K       (3 分) 22. 5 分 (6574) 6574 [答] CH3COCH2COOH 为弱酸， 解离度小。 选一该酸的盐， 如 CH3COCH2COONa 为强电解质，设完全电离。 实验方案： 先固定[CH3COCH2COOH]0， 改变[CH3COCH2COONa]， 分别测量反应速率 r， 作 r-[CH3COCH2COO- ]图，如为一直线，则可以从斜率求 k2，作截距，求 k1， 因为 k1=截距/[CH3COCH2COOH]0 23. 5 分 (5626) 5626 [答] 据平衡假设, K1= k k 1 1 = [ ] [ ] [ ] NO NO O 2 2 2 2 , K2= k k 2 2 = [SO ][ ] [SO ][ ] 3 2 2 NO NO (2 分)

ISO.P 3分) S=l,S2=2,S=2. 一致

K1K2 2 =( k k 1 1 )( k k 2 2 ) 2 = 2 3 2 2 2 [SO ] [O ][SO ] = KC -(1) (3 分) ∵ S1=1, S2=2, S=2. 即 KC=( k k 1 1 )( k k 2 2 ) 2 与 KC= k k i i i i          S S 1 一致