南京理工大学物理化学课程考试8套卷（含答案）

南京理工大学课程考试试卷（学生考试用）档案编号：

10.在刚性密闭容器中，理想气体反应A(g)+B(g)＝C(g)达到平衡。

课程名称：物理化学（I）学分：3教学大纲编号：若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将

(A)向右移动(B)向左移动(C)不移动(D)无法确定

试卷编号：考试方式：考试时间：120分钟满分分值：100

二．(12分，每小题6分)

组卷日期：年月日组卷教师（签字）：审定教师（签字）：(1)证明(¶U/¶T)p＝Cp－p(¶V/¶T)p

(2)对理想气体，证明:(¶T/¶p)S＝V/Cp

学生班级：学生学号：学生姓名：

三．(18分)在373K及pO条件下，使2mol水向真空气化为水气，终态为pO、373K，

一．选择、填空题（30分）

求此过程中的W、Q及∆UO、∆HO、∆SO。水的气化热为40.6kJ·mol-1，水

1.恒容下，一定量的理想气体，当温度升高时内能将:vapvapvap

-3

(A)降低(B)增加(C)不变(D)不能确定如何变化在373K时的密度为0.9798kg·dm。假设水气可作为理想气体。

2.在下列结论中，正确的划√，错误的划×。四．(12分)人类血浆的凝固点为272.65K，求310.15K时血浆的渗透压。已知水的凝固点

－1

下列过程可应用公式ΔS=nRln(V2/V1)进行计算：下降常数Kf＝1.86K·mol·kg。(视血浆为稀溶液)

(1)理想气体恒温可逆膨胀

(2)理想气体绝热可逆膨胀五．(12分)

(3)理想气体向真空膨胀在101325Pa下，气态I2在600℃时有1%解离成I(g)；在800℃时有25%

ΟΟ

分解成I(g)，试求此解离反应在600℃和800℃之间的∆rHm(∆rHm看成常数)。

3.在绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变

(A)大于零(B)小于零(C)等于零(D)不能确定六．(16分)

二元凝聚系恒压相图如下：

4.在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl，此过程中状态函数的变化值哪个为零？1．写出各区域的相态

(A)∆rUm(B)∆rHm(C)∆rSm(D)∆rGm2．画出组成为W的系统在冷却过程中的步冷曲线

3．指出在哪些区域可得到纯固体化合物C

5.已知373K时，液体A的饱和蒸气压为5×104Pa，液体B的饱和蒸气压为105Pa，A和B构成

理想液体混合物，当A在溶液中的物质的量分数为0.5时，气相中B的物质的量分数为：

(A)1/1.5(B)1/2(C)1/2.5(D)1/3

6.对于理想液体混合物：

(A)∆mixH＝0，∆mixS＝0(B)∆mixH＝0，∆mixG＝0

(C)∆mixV＝0，∆mixH＝0(D)∆mixV＝0，∆mixS＝0

7.将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到400K，NH4HCO3按下式分解并达到平衡：

NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)，系统的组分数和自由度数为

(A)C＝2，f＝1(B)C＝2，f＝2(C)C＝1，f*＝0(D)C＝3，f＝2

8.三相点是

(A)某一温度，超过此温度，液相就不能存在

(B)通常发现在很靠近正常沸点的某一温度

(C)液体的蒸气压等于25℃时的蒸气压三倍数值时的温度

(D)固体、液体和气体可以平衡共存时的温度和压力

OO

9.某温度时，NH4Cl(s)分解压力是p，则分解反应的平衡常数Kp为：

(A)1(B)1/2(C)1/4(D)1/8

1

南京理工大学课程考试答案及评分标准

五．(12分)

课程名称：物理化学（I）学分：3.0教学大纲编号：

[答]I2(g)====2I(g)

平衡时：1-α2αΣnB=1+α

试卷编号：考试方式：闭卷满分分值：100考试时间：120分钟

∵KO=4α2/(1-α2)(3分)

p

O-4

一．（30分）每小题3分∴℃600时：Kp(873K)=4.0×10(2分)

1.(B)O

800℃时：K(1073K)=2.667(2分)

2.(1)√(2)×(3)√p

3.(A)O-1

根据等压方程求得：DrmH=253.2kJ·mol(5分)

4.(A)

*

PBPBXB2六．(16分)

5.(A)yB=P+P=**=3

ABPAXA+PBXB

(1)1—L2—L+SC3—L+SC4—L+SB15—L+SB2

6.(C)

6—SC+SB7—α8—α+SC9—α+L（9分）

＝，＝－－＝－－＝，＝＋－＝＋－＝

7.(C)S4CSRR'4121f*C1φ1120(2)三曲（3分）

8.(D)

(3)2,3区（4分）

9.(C)

10.(C)

二．

(1)证：(¶U/¶T)p＝[¶(H-pV)/¶T]p＝(¶H/¶T)p-p(¶V/¶T)p＝Cp-p(¶V/¶T)p(6分)

(2)证：由循环关系得

(¶T/¶p)S＝-(¶S/¶p)T/(¶S/¶T)p＝(¶V/¶T)p/(¶S/¶T)p….(a)

(¶V/¶T)p=[¶(nRT/p)/¶T]p=nR/p=V/T

(¶S/¶T)p=Cp/T

代入(a)得(¶T/¶p)S＝V/Cp(6分)

三．(18分按所求量平均分配)

373K,ppOO¾I¾..向真空蒸¾¾（¾不可逆）¾¾®373,W=0

OOII..可逆蒸发O

373K,pp¾¾¾¾®373,DvapH=81.2kJ

OOO

Q=DvapU=DvapH-P(Vg-Vl)=DvapH-nRT=75.0kJ

OO-1

DvapS=DvapH/T=217.7J·K

四．(12分)

－1

m＝DTf/Kf(溶)＝(273.15－272.65)/1.86＝0.2688mol·kg（6分）

视血浆为稀溶液：

P＝nRT/V＝(0.2688)(8.314)(310.15)/10－3＝6.93×105Pa（6分）

南京理工大学课程考试试卷（学生考试用）档案编号：

课程名称：物理化学学分：2.5教学大纲编号：03232801三.(9分)

－－－－

25℃时硫酸钡饱和水溶液的电导率为1.136×103S·m1，纯水的电导率为0.5×104S·m1，

试卷编号：考试方式：闭卷考试时间：分钟满分分值：

07020112010012+12－－42－1－42－1

Ba和SO4的无限稀释摩尔电导率为63.64×10S·m·mol和79.8×10S·m·mol，试计

22

组卷日期：年月日组卷教师（签字）：审定教师（签字）：算25℃时硫酸钡的溶解度。

学生班级：学生学号：学生姓名：四.(13分)

2+－

镉-甘汞电池反应式为Cd+Hg2Cl2(s)===Cd+2Cl+2Hg，如果各物质均处在标准状态下，其

-34-23-123-1

物理常数：h=6.626×10J·S；kB=1.38×10J·K；L=6.022×10mol；原电池电动势与温度的关系式为：

E/V=0.67­1.02×10-4(T/K­298)­2.4×10-6(T/K­298)2

一．单选题(24分)（1）写出电池表示式及两电极反应；

1．配分函数与体系的体积有关的运动形式是：（）（2）计算上述电池反应在40℃时的DrG，DrH和DrS各为多少？

（A）平动；（B）转动；（C）振动；（D）电子运动

五.(10分)

－+

2．无限稀释的KCl溶液中，Cl离子的迁移数为0.505，该溶液中K离子的迁移数为：()在25℃，101325Pa下用铁阴极和石墨阳极电解6mol·dm－3的NaCl溶液，试确定电解时在阳

（A）0.505；（B）0.495；（C）67.5；（D）64.3－－

极发生的反应。已知E(Cl|Cl2)=1.3595V，E(OH|O2)=0.401V，氧的超电势为0.6V，氯的超电

势可以忽略，并假设活度可用浓度代替。

3．原电池在等温等压可逆的条件下放电时，其在过程中与环境交换的热量为：（）

（A）DH；（B）TDS；（C）DG；（D）零六.(10分)

三聚乙醛蒸气分解为乙醛蒸气是一级反应

4．若反应速率常数k的单位为浓度·时间－1，则该反应为：（）

(CH3CHO)3(g)3CH3CHO(g)

（A）三级反应；（B）二级反应；（C）一级反应；（D）零级反应在262℃将定量的三聚乙醛置于容积为10升的密闭容器中，其初压为10.13kPa，当反应进行1000s

后，总压力为23.10kPa，试求反应的速率常数。

2－12－1

5．反应2O33O2的速率方程为dc(O3)/dt=k[c(O3)][c(O2)]或者dc(O2)/dt=k’[c(O3)][c(O2)]，速

率常数k与k＇的关系是：（）七.(12分)

（A）2k=3k＇；（B）k=k＇；（C）3k=2k＇；（D）－k/2=k’/3

溴蒸气的存在可促使NO热分解，2NO¾®¾2N+O，假定反应机理如下：

2222

6．加入催化剂可使化学反应的下列物理量中哪一个改变：（）Br22Br·

k3

（A）标准摩尔焓变；（B）热力学平衡常数；（C）标准摩尔熵变；（D）反应的速率常数Br·+N2O¾¾®N2+BrO

k4

BrO+N2O¾¾®N2+O2+Br·

k1k3设Br·和BrO处于稳定态，试导出总反应的速率方程式。

7．在反应A¾®¾C，A¾®¾D中，活化能E1>E3，C是所需要的产物,从动力学角度考虑，为

了提高产物C的产量，选择反应温度时应选择：

（A）较高反应温度；（B）较低反应温度；（C）适中反应温度；（D）任意反应温度八.(10分)

某肥皂水溶液的表面张力为0.01N·m-1，若用此肥皂水溶液吹成半径分别为5×10-3m的肥皂泡，

8．随着温度的升高，表面张力将：（）求每个肥皂泡内外的压力差是多少？

（A）减小；（B）增大；（C）不变；（D）不能确定

二.(12分)

­1

计算1.0molN2在25℃，1.5P时的平动配分函数和平动熵。（N2的摩尔质量为28.01g×mol）

1

NanjingUniversityofSci.&Tech.

南京理工大学课程考试答案及评分标准

DH=DG(313K）+TDS(313K)

课程名称：物理化学学分：2.5教学大纲编号：03232801rrr

=[－128885+313×(－33.58)]J·mol-1

=－139.4kJ·mol-1（2分）

试卷编号：070201考试方式：闭卷满分分值：100考试时间：120分钟

一(24分)1A2B3B4D5D6D7A8A五(10分)

在阳极可能发生Cl－，OH－的氧化。

二分－

(12)E(Cl|Cl2)=（1.3595－0.05916lg6）V=1.313V(4分)

­3

M28.01´10­26－－RT－

解：m===´4.65110kg（2分）E(OH|O2)=E(OH|O2)－lna(OH)+η(O2)

L6.022´1023F

－7

RT8.314´298.153=(0.401－0.05916lg10+0.6)V=1.4V(4分)

Vm===0.01631m（2分）－－－

p1.5´101325故实际发生的是Cl氧化，反应为：2Cl®Cl2+2e(2分)

33

(2πmkT)22(2´3.1416´4.651´10­­26´1.38´´1023298.15)六（10分)

qVtm=3=´­3430.01631

h(6.626´10)p¥=3p0=30.39kPa（3分）

30c

（分）1A,01p¥­p0

=2.338´104kA=ln=ln（3分）

30tcAtp¥­pt

téùqt5éù2.338´10-1-1

SR=ln+=8.314ln+=2.5146.9J·K·mol（4分）130.39­10.13

mêúL2êú6.022´1023=ln=1.022×10－3s－1（4分）

ëûëû1000s30.39­23.10

三(9分)

七（12分）

BaSO4的电导率

dc(Br)×2

κ(BaSO4)=κ(溶液)－κ(H2O)=2k1c(Br2)－2k2[c(Br·)]－k3c(Br·)c(N2O)+k4c(BrO)c(N2O)=0（2分）

－－－dt

=（1.136×103－0.5×104）S·m1

－3－1dc(BrO)

=1.086×10S·m（3分）=k3c(Br·)c(N2O)－k4c(BrO)c(N2O)=0（2分）

¥¥2+¥2－dt

Λm(BaSO4)=Λm(BaSO4)=Λm(Ba)+Λm(SO4)1

－42－12

=2(63.64+79.8)×10S·m·mol2ék1ù

－－以上两式相加，得2kc(Br)=2k[c(Br·)]，c(Br·)=c(Br)（3分）

=287.28×104S·m2·mol1（3分）122ê2ú

ëk2û

BaSO4的溶解度为

­3d(cN2O)

κ(BaSO)41.086´10－2－3－=k3c(Br·)c(N2O)+k4c(BrO)c(N2O)（2分）

c(BaSO4)==­4=3.782×10mol·mdt

Λm(BaSO)4287.28´10

=2k3c(Br·)c(N2O)

－5－3

=3.782×10mol·dm（3分）11

ékù2ékù2

111/2（分）

四(13分)=2k3êc(Br2)úc(N2O)=2k3êúc(N2O)[c(Br2)]3

ëk2ûëk2û

（1）CdêCd2+(a=1)êêCl­(a=1)êHgCl(s)êHg(l)（2分）

22

负极：Cd-2e=Cd2+

－八（10分）

正极：Hg2Cl2(s)+2e=2Hg+2Cl（2分）

-4-422γ

（2）E(313K）=[0.67－1.02×10(313－298)－2.4×10(313－298)]Vps=（3分）

=0.6679VR'

-1-1因为肥皂泡的内外有两个气液界面，所以

DrG=(－2×96485×0.6679)J·mol=－128.885kJ·mol（3分）

4γ

æ¶Eö-4-6-1

=[－1.02×10－2×2.4×10(313－298)]V·K（2分）Dpp==2s（3分）

ç÷R'

è¶Tøp

-4-14´0.01

=－1.74×10V·KDp==8Pa（4分）

-4-1-1-1-1­3

DrS=[2×96485×(－1.74×10)]J·K·mol=－33.58J·K·mol（2分）5´10

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南京理工大学课程考试试卷（学生考试用）档案编号：

课程名称：物理化学学分：3教学大纲编号：二（本题18分）(1)在298.2K时将1molO2从101.325kPa等温可逆压缩到6´101.325kPa，求该

过程的Q、W、DU、DH、DA、DG、DS、DS隔离。

试卷编号：考试方式：考试时间：120分钟满分分值：100（2）若自始至终用6´101.325kPa的外压等温可逆压缩到终态，上述各量又是多少?

组卷日期：年月日组卷教师（签字）：审定教师（签字）：

三（本题14分）在某化学反应中随时检测物质A的含量，1小时后，发现A已作用了75％，试问

学生班级：学生学号：学生姓名：2小时后A还剩余多少没有作用？若该反应对A来说是：

(1)一级反应。

一单项选择题（每题3分，共30分）(2)二级反应(设A与另一反应物B起始浓度相同)。

1将某理想气体从温度T1加热到T2，若此变化为非恒容途径，则其热力学能的变化DU为（）

A.0B.CV(T2-T1)C.不存在D.等于其他值

四（本题14分）在298K时，平面水面上水的饱和蒸气压为3168Pa，求在相同温度下，半径为3nm

-1-3

2非理想气体进行绝热可逆膨胀，下述答案中，哪一个正确？（）的小水滴上水的饱和蒸气压。已知此时水的表面张力为0.072N·m，水的密度为l000kg·m。

A.DS＞0B.DS=0C.DS＜0D.不一定

五（本题12分）在0.1kg苯中加入0.01376kg联苯(C6H5C6H5)所组成的溶液的沸点为357.3K。已知

3H2和O2在绝热钢筒中反应生成水，则状态函数的增量为零的是（）

苯和联苯的摩尔质量分别为·-1和·-1纯苯的沸点为。求沸

A.DH=0B.DU=0C.DS=0D.DG=00.0781kgmol0.1542kgmol,355.6K:(1)

点升高常数；(2)苯的摩尔蒸发热。

4糖可以顺利溶解在水中，这说明固体糖的化学势与糖水中的糖的化学势比较，高低如何？（）

A.低B.高C.相等D.不可比较