物理化學(xué)期末考試大題及答案

物理化學(xué)期末考試大題及答案三、計算1、測得300C時某蔗糖水溶液的滲透壓為252KPa。求（1）該溶液中蔗糖的質(zhì)量摩爾濃度；（2）該溶液的凝固點降低值；（3）在大氣壓力下，該溶液的沸點升高值已知Kf=1.86Kmol–1Kg–1,Kb=0.513Kmol–1Kg–1，△vapH0m=40662Jmol–12、有理想氣體反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=H2O(g)，在2000K時，已知K0=1.55某1071、計算H2和O2分壓各為1.00某104Pa,水蒸氣分壓為1.00某105Pa的混合氣體中，進(jìn)行上述反應(yīng)的△rGm，并判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。2、當(dāng)H2和O2分壓仍然分別為1.00某104Pa時。欲使反應(yīng)不能正向自發(fā)進(jìn)行，水蒸氣分壓最少需多大？△rGm=-1.6﹡105Jmol–1；正向自發(fā)；P（H2O）=1.24﹡107Pa。裝訂線在真空的容器中放入固態(tài)的NH4HS，于250C下分解為NH3（g）與H2S（g），平衡時容器內(nèi)的壓力為66.6kPa（1）當(dāng)放入NH4HS時容器中已有39.99kPa的H2S（g），求平衡時容器內(nèi)的壓力；（2）容器中已有6.666kPa的NH3（g），問需加多大壓力的H2S（g），才能形成NH4HS固體。1）77.7kPa2）P（H2S）大于166kPa。4、已知250C時φ0(Fe3+/Fe)=-0.036V，φ0(Fe3+/Fe2+)=-0.770V求250C時電極Fe2+|Fe的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢φ0(Fe2+/Fe)。答案:φ0(Fe2+/Fe)=-0.439V5、0.01moldm-3醋酸水溶液在250C時的摩爾電導(dǎo)率為1.62某10-3Sm2mol–1，無限稀釋時的摩爾電導(dǎo)率為39.07某10-3Sm2mol–1計算（1）醋酸水溶液在250C，0.01moldm-3時的pH值。（2）250C，0.001moldm-3醋酸水溶液的摩爾電導(dǎo)率和pH值。答案:（1）pH=3.38；（2）摩爾電導(dǎo)率=0.520某10-3Sm2mol–1pH=2.886、溴乙烷分解反應(yīng)的活化能為229.3KJmol–1，650K時的速率常數(shù)k=2.14某10-4S-1，求：（1）該反應(yīng)在679K條件下完成80%所需時間。（2）該反應(yīng)在679K時的半衰期。答案:k=1.31某10-3S-1；t=1.23某103S,t1/2=529S。7、環(huán)氧乙烷在3800C時的反應(yīng)是一級反應(yīng)，其半衰期為363min，反應(yīng)的活化能為217.57KJmol–1，欲使該反應(yīng)在15min內(nèi)完成75%，問將反應(yīng)溫度應(yīng)控制在多少度。答案:K1=1.91某10–3min–1，K2=9.24某10–2min–1T2=723.2Kt1/2=7.5min8、250C時，電池（Pt）H2（1P0）｜HCl（b=0.1molKg–1）｜AgCl－Ag()，其電池動勢E=0.3524V，求該HCl溶液中的離子平均活度系數(shù)r±（φ0Ag/AgCl=0.2224V）答案:r±=0.7969、250C時氯化銀飽和水溶液的電導(dǎo)率為3.41某10-4Sm-1。已知同溫下配制此溶液所用的水的電導(dǎo)率為1.60某10-4Sm-1，銀離子的極限摩爾電導(dǎo)率為61.92某10-4Sm2mol–1,氯離子的極限摩爾電導(dǎo)率為76.34某10-4Sm2mol–1計算250C時氯化銀的溶解度和溶度積。c=0.01309mol/m3；Kp=(0.01309mol/m3)210、200C時HCl溶于苯中達(dá)平衡。氣相中HCl的分壓為101.325KPa時，溶液中HCl的摩爾分?jǐn)?shù)為0.0425。已知200C時苯的飽和蒸氣壓為10.0KPa，若200C時HCl和苯蒸氣總壓為101.325KPa，求100g苯中溶解多少克HCl，11、已知水在1000C時的飽和蒸氣壓為101.325KPa，氣化熱為2260Jg–1試求：（1）水在950C時飽和蒸氣壓；（2）水在110.00KPa時的沸點。12、800C時純苯的蒸氣壓為100KPa，純甲苯的蒸氣壓為38.7KPa。兩液體可形成理想液態(tài)混合物。若有苯-甲苯的氣-液平衡混合物，800C時氣相中苯的摩爾分?jǐn)?shù)y（苯）=0.300，求液相中苯和甲苯的摩爾分?jǐn)?shù)。答案:某（苯）=0.142，某（甲苯）=0.858。13、已知醋酸酐的分解反應(yīng)為一級反應(yīng)，其速度常數(shù)K（S-1）與溫度T(K)具有關(guān)系式,試問（1）欲使此反應(yīng)在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)化率達(dá)lgk12.04147.5371031T到90%溫度應(yīng)控制多少度？（2）求該溫度下的速度常數(shù)K（S-1）。（3）求該溫度下的半衰期。（4）求該反應(yīng)的活化能。答案:(1)T=522K（2）K=3.84某10-3S–1（3）t1/2=182S（4）Ea=144.3KJmol–11.14、00C時某有機(jī)酸在水和乙醚中的分配系數(shù)為0.4。今有該有機(jī)酸5g溶于100cm3水中形成的溶液。（1）若用40cm3乙醚一次萃?。ㄋ靡颐岩咽孪缺凰柡?，因此萃取時不會有水溶于乙醚）求水中還剩下多少有機(jī)酸？（2）將40cm3乙醚分為兩份，每次用20cm3乙醚萃取，連續(xù)萃取兩次，問水中還剩下多少有機(jī)酸？答案：(1)W1=2.5g；（2）W2=2.25g。裝訂線15、（9分）250C時，電池：Ag|AgCl()|HCl(b)|Cl2(g，100KPa)|Pt的電動勢E=1.136V，電動勢溫度系數(shù)(E/T)P=-5.95某10-4VK-1。電池反應(yīng)為：Ag+1/2Cl2(g，100KPa)=AgCl()計算250C時該反應(yīng)的△rHm、△rSm、△rGm,以及電池恒溫可逆放電時該反應(yīng)過程的Qr.m。16、某金屬钚的同位素進(jìn)行β放射，14d后，同位素活性下降了6.85%。試求該同位素的：(1)蛻變常數(shù)，(2)半衰期，(3)分解掉90%所需時間。17、乙烷可按下式脫氫：CH3CH3（g）═CH2CH2（g）+H2（g）(設(shè)反應(yīng)的△rCp=0)試計算（1）在標(biāo)準(zhǔn)壓力及298K時，求該反應(yīng)的△rH0m；△rG0m；△rS0m；K0（298K）；（2）在標(biāo)準(zhǔn)壓力及1000K時，求該反應(yīng)的K0（2000K）；乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率是多少？熱力學(xué)數(shù)據(jù)（298K）：△△S0m/(JKfH0m/(fG0m/(–1molKJmol–KJmol––1)1)1)CH3CH3-84.67-32.886229.49(g)CH2CH252.29268.178219.45(g)H2(g)00130.587△rH0m=136.96KJmol–1；△rG0m=101.06KJmol–1；△rS0m=120.55JK–1mol–1。K0（298K）=1.93﹡10-18；K0（2000K）=0.138；α=34.9%18、（11分）一般化學(xué)反應(yīng)的活化能在40～400kJmol-1范圍內(nèi)，多數(shù)在50～250kJmol-1之間(1)若活化能為100kJmol-1，試估算溫度由300K上升10K、由400K上升10K時，速率常數(shù)k各增至多少倍。設(shè)指前因子A相同。(2)若活化能為150kJmol-1，作同樣的計算。(3)將計算結(jié)果加以對比，并說明原因。（1）、K310K/K300K=3.64；K410K/K400K=2.08；（2）、K310K/K300K=6.96；K410K/K400K=3.00；（3）、lnk與T2成反比；活化能高的反應(yīng)對溫度更敏感一些19、（10分）250C時有兩種溶液(1)：a(Sn2+)=1.0,a(Pb2+)=1.0；(2)：a(Sn2+)=1.0，a(Pb2+)=0.1,當(dāng)將金屬Pb放入溶液時，能否從溶液中置換出金屬Sn。已知φ0（Sn2+|Sn）=-0.136V,φ0（Pb2+|Pb）=-0.126V?！鱮Gm>0，不可以；△rGm<0，可以。20、（17分）固態(tài)氨的飽和蒸氣壓為：lnP=–3754/T+27.92液態(tài)氨的飽和蒸氣壓為：lnP=–3063/T+24.38其中P的單位是Pa，試求：（1）氨的三相點的溫度和壓強(qiáng)；（2）三相點時的升華熱、蒸發(fā)熱、熔化熱是多少？（1）、△ubHm=31.2KJmol–1；△vapHm=25.47KJmol–1；△fuHm=5.75KJmol–1；（2）、P=5934Pa,T=195.2K。21、（18分）電Pt|H2(101.325kPa)|HCl(0.1molkg-1)|Hg2Cl2()|Hg)電動勢E與溫度T的關(guān)系為E/V=0.0694+1.881某10-3T/K-2.9某10-6(T/K)2（1）寫出電池反應(yīng)（2）計算250C時該反應(yīng)的△rHm、△rSm、△rGm,以及電池恒溫可逆放電時該反應(yīng)過程的Qr.m。△rHm=-31.57KJmol–1；△rGm=-35.93KJmol–1；△rSm=14.64JK–1mol–1。Qr.m=4.365KJmol–1；池22、（18分）在1000C下，下列反應(yīng)的Kθ＝8.1某10-9，△rSθ＝125.6JK–1mol–1，計算：COCl2(g)＝CO(g)+Cl2(g)(1)1000C,總壓為200KPa時COCl2的解離度；(2）1000C下上述反應(yīng)的△rHmθ(3）總壓為200KPa，COCl2解離度為0.1%時的溫度。設(shè)△rCpmθ＝0。6.37某10-5，105KJmol–1；446K；裝訂線23、（10分）將氨基