829物理化学

科目代码： 829 科目名称：物理化学 （共4页）

请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效

一、判断题（每小题2分，共16分），正确的标“√”，错误的标“×” 1．只要始、终态一定，不管由始态到终态进行的过程是否可逆，熵变就一定。

( )

2．已知反应A→B+C对A来说为二级，当反应物A转化率是同一个百分数时，若初始浓度愈低，则所需时间愈短。 3．随浓度增大电解质溶液的电导率先增大后减小。 4．氢电极的标准电极电势在任何温度下都等于零。

( )

( )

( )

5．理想气体反应，定温定容条件下添加惰性气体时平衡不移动。 6．BET吸附等温式可用于物理吸附。 7．水在玻璃毛细管中时正常沸点高于100℃。 8．超电势的存在，使原电池的输出电压变小。 二、选择题 ( 每小题2分，共20分 )

( )( )( )( )

1. 在下列变化中，可以使用Clausius-Clapeyron方程的是： ( )

（A）C（石墨）C(金刚石) （B）NH4HS(s)NH3 (g)+H2S(g) （C）I2(s) I2(g) （D）H2O(l) H2O(s)

2．20℃时，相同浓度（均为0.005mol·kg-1）的LaCl3,CaCl2和KCl三种电解质水

溶液，离子平均活度因子由大到小的顺序是 ( ) (A) LaCl3>CaCl2>KCl (B) LaCl3>KCl >CaCl2

(C) CaCl2>LaCl3>KCl (D) KCl> CaCl2>LaCl3

3．在一定量用KI作为稳定剂的AgI溶胶中，加入下列浓度相同的电解质溶液，在一定时间内使溶胶完全聚沉所需电解质的量最少的是 ( ) (A)KNO3 (B)Mg(NO3)2 (C)La(NO3)3 (D) )NaNO3 4．与分子运动空间有关的分子运动的配分函数是： ( )

(A) 振动配分函数 (B) 转动配分函数

(C) 平动配分函数 (D) 前三个配分函数均与分子运动空间无关 5. 如图所示,当物系点在通过A点的一条直线上变动时,则此物系的特点是

(A) B和C的百分含量之比不变 (B) A的百分含量不变 (C) B的百分含量不变 (D) C的百分含量不变 6．298K，当 H2SO4溶液的浓度从 0.01 mol·kg-1 增加到 0.1 mol·kg-1时，其电导率 k 和摩尔电导率 m将： ( ) (A) k减小 , m增加 (B) k增加 , m增加 (C) k减小 , m减小 (D) k增加 , m减小

7．硫酸与水可以形成三种稳定的水合物，即H2SO4·H2O(s)、H2SO4·2H2O(s) 和H2SO4·4H2O(s)。在标准压力下，与硫酸水溶液和冰能平衡共存的硫酸水合 物的最大数目为： ( ) (A) 1种 (B)2种 (C)3种 (D)无法判断 8．298 K时，将反应Zn(s)+Ni2+(a1=1.0) = Zn2+(a2)+Ni(s)设计成电池，

测得电动势为0.54 V，则Zn2+的活度a2为： （ ） （已知(Zn2+ | Zn)= - 0.76 V, (Ni2+ | Ni)= - 0.25 V）

(A) 0.31 (B) 0.005 (C) 0.097 (D)0.04 9．某系统经历一个不可逆循环后，下列正确的是： ( )

(A)ΔSsys> 0 , ΔSsur＝0 (B) ΔSsys＝0 , ΔSsur＝0 (C) ΔSsys＝0 , ΔSsur> 0 (D) ΔSsys> 0 , ΔSsur > 0 10．对临界胶束浓度（CMC）说法不正确的是 ( ) (A) CMC是形成胶束的最低浓度

(B) 在CMC前后溶液的表面张力有显著变化 (C) 在CMC前后溶液的电导值变化显著

(D) 达到CMC以后溶液的表面张力不再有明显变化

三、计算题

1. 1 mol单原子分子理想气体，初始状态为25℃，101 325 Pa经历ΔU = 0的可逆变化后，体积为初始状态的2倍。请计算Q , W和ΔH。 （10分）

2．在水的标准沸点100kPa和373K下，把1mol水蒸气可逆压缩为液体，计算：

（1） 该过程的Q，W，ΔU，ΔH，ΔA，ΔG和ΔS。

已知373K和100kPa下，水的摩尔汽化热为40.69kJ·mol-1。 （2） 在373K和130kPa时，把1mol水蒸发为蒸汽的ΔG是多少？并说明

该过程是否自发及理由（可做合理近似） （12分）

3. 液体A与液体B能形成理想液态混合物。在343K时，1mol纯A与2mol纯B形成的理想液态混合物的总蒸气压为50.66kPa，若在液态混合物中再加入3mol纯A，则液态混合物的总蒸气压为70.93kPa。试求： （1） 纯A与纯B的饱和蒸气压；

（2） 对第一种理想液态混合物，在对应的气相中A与B各自的摩尔分数。 （10分） 4．定容气相反应A→Y的速率常数k与温度T具有如下关系式：

9622ln(k/s1)24.00

T/K求此反应的活化能Ea。

欲使Ａ在10min内转化率达到90%，反应温度应为多少？ （10分） 5．有电池PtH2(1.0kPa) HBr(0.1mol·kg-1)AgBr(s)Ag(s)，已知在298K时的电动势E=0.165V，AgBr(s)的活度积常数Kap=1.0×10-12，金属银电极的标准电极电

势AgAg0.799V。

（1）写出电极反应和电池反应； （2）计算电池的标准电动势E；

（3）计算HBr(0.1mol·kg-1)的平均活度因子，设氢气是理想气体。 （15分）

6． 苯的正常沸点为353.3 K，298.15 K时表面张力为0.028 22 N·m-1，试估算

半径为1×10-7 m的小苯液滴的蒸气压力，已知苯的密度为 =873 kg·m-3。 （楚顿规则vapHm88JK1mol1Tb） （10分） 四、说明题

1．何谓水的冰点与三相点? 二者有何区别? （12分） 2．何谓超电势？试讨论超电势存在的利弊。 （15分）

五、某二元凝聚体系相图如下所示。

1.填表

相区 平衡相态 自由度数 1 2 3 4

2．画出系统点a和b的步冷曲线，并详细注明冷却过程相变情况。 3．有几条三相线？分别是哪三相平衡共存？ （20分）