天大2019年秋学期考试《物理化学》离线作业考核试题（资料）

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物理化学
要求：
        独立完成，下面已将五组题目列出，请任选其中一组题目作答，
每人只答一组题目，多答无效，满分100分；
二、答题步骤：
        使用A4纸打印学院指定答题纸（答题纸请详见附件）；
        在答题纸上使用黑色水笔按题目要求手写作答；答题纸上全部信息要求手写，包括学号、姓名等基本信息和答题内容，请写明题型、题号；
三、提交方式：请将作答完成后的整页答题纸以图片形式依次粘贴在一个Word
    文档中上传（只粘贴部分内容的图片不给分），图片请保持正向、清晰；
        上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.doc”
        文件容量大小：不得超过20MB。
提示：未按要求作答题目的作业及雷同作业，成绩以0分记！

题目如下：
第一组：
一、计算题（每小题25分，共75分）
1．2 mol双原子理想气体从始态300 K，50 dm3，先恒容加热至400 K，再恒压加热使体积增大到100 dm3，求整个过程的Q，W，U，H，S。
2． 25℃时，电池Pt│H2 (g,100 kPa)│HBr (a)│AgBr(s)│Ag的电动势E为0.0713 V，电动势温度系数 为 。
1. 写出电极反应和电池反应；
2. 计算电池反应的 , 和 。
3．向Ba(NO3)2溶液中滴加过量的K2SO4溶液，制备BaSO4溶胶。请写出胶团结构，指出胶体粒子的电泳方向。将NaCl、MgSO4、AlCl3三种电解质对该溶胶聚沉能力从大到小排序。
二、作图题（25分）
某AB二组分凝聚系统相图如附图。

1. 指出各个相区的稳定相（标在图上）；
2. 绘出图中状态点为a 的样品的冷却曲线，并注明各阶段的相变化情况；（绘在原图右侧）




第二组：
计算题（每小题25分，共100分）
1．100℃，101.325 kPa下，1 mol H2O(g) 变为同温同压下的H2O(l)。求过程的W、Q、U、H、S、A和G。已知100℃时H2O(l)的摩尔气化焓 。

2．273.15 K时用活性炭吸附某气体，当气体分压为6.6672 kPa时，测得平衡吸附量为73.58 dm3•kg-1，已知饱和吸附量为93.8 dm3•kg-1。
(1) 计算朗缪尔吸附等温式中的参数b，指明其物理意义及影响因素；
(2) 气体分压为20.0 kPa时的平衡吸附量为多少？

3．25℃时，电池 Cd│CdCl2 (0.01 molkg-1)│AgCl(s)│Ag 的电动势E = 0.8095 V，标准电动势 ，电动势温度系数为 。
1. 写出电极反应和电池反应；
2. 计算上述电池反应的 、 、 及电池恒温可逆放电时的 ；
4． 65 ℃时N2O5气相分解的速率常数为k1= 0.292 min-1，活化能为103.3 kJ•mol-1，求80 ℃时的k2及 。





第三组：
计算题（每小题25分，共100分）
        在500 K~ 1000 K温度范围内，反应 的标准平衡常数 与温度T的关系为 。已知原料中只有反应物A(g)和过量的B(s)。计算800 K时反应的 和 。
        2 mol双原子理想气体从始态300 K，50 dm3出发，恒容加热至400 K，求整个过程的Q，W，U，H和S。
        AgBr饱和水溶液的电导率 =  ，求AgBr(s)在纯水中的溶解度。已知25℃时Ag+和Br无限稀释摩尔电导率分别为61.92104 Sm2mol1和 78.40104 Sm2mol1；配制溶液所用纯水的电导率为 。
        在T,V恒定条件下，反应A→产物为零级反应。反应物A的初始浓度cA,0= 1 moldm-3，t =0时的反应初速率vA,0=0.001 moldm-3s-1。计算反应的速率系数kA和半衰期。





第四组：
一、计算题（每小题20分，共80分）
1．已知90 ℃时液体甲苯(A)和液体苯(B)的饱和蒸气压分别为 =  和 =136.12 kPa，两者可形成理想液态混合物。现有某甲苯苯混合液在90 ℃、101.325 kPa下达到气液平衡，求气相组成 和液相组成 。

2．一定温度下发生下列反应

已知298.15 K时各反应物和产物的数据如下
物质        N2(g)        O2(g)        NO(g)
         0        0        90.25
         191.61        205.138        210.761
设反应的 。试计算
1. 298.15 K时的标准摩尔反应吉布斯函数 和标准平衡常数 ；
2. 2000 K时反应的标准平衡常数 。

3．25℃时，有电池Pt | H2(g,p)| HCl[a(HCl)=0.8]| Cl2(g, p) | Pt。已知标准电极电势 。
(1)写出电池反应；
(2)计算电池电动势E以及摩尔反应吉布斯函数∆_r G_m，并判断反应能否自发进行。
4．已知27℃时某一级反应的速率常数k1= 4.010-3 min-1，活化能Ea=133.89 kJ•mol-1。试问：
1.27℃时反应10 min，反应物的转化率为多少？
2.若反应温度为37℃，反应的速率常数为多少？
二、作图题（20分）
某A、B二组分凝聚系统相图如图所示。
1.标出各相区的稳定相；（请标在图中）
2.指出C是稳定化合物还是不稳定化合物；
3. 绘出图中状态点为a的样品的冷却曲线，并说明冷却过程相变化情况。







第五组：
一、计算题（每小题20分，共80分）
1．2 mol双原子理想气体从始态400 K，50 dm3出发，恒压加热至体积为100 dm3，求整个过程的Q，W，U，H和S。
2．实验测得在485K-575K温度范围内，气相反应
的标准平衡常数 与温度T间的关系为 ，
求500 K时该反应的 和 。
3．20℃时，将直径为0.1 mm 的玻璃毛细管插入乙醇中，若乙醇与玻璃间的接触角为0°，平衡后毛细管内液面的高度为多少？若施加压力阻止液面上升，需加多大的压力？已知该温度下乙醇的表面张力为22.3103 Nm1，密度为789.4 kgm3，重力加速度为9.8 ms2。

4．在T,V恒定条件下，反应A→产物为一级反应。反应物A的初始浓度cA,0= 1moldm-3，t =0时的反应初速率vA,0=0.001 moldm-3s-1。计算反应的速率系数k、半衰期t1/2及反应到cA=0.1moldm-3时所需的时间t。
二、图形题（20分）
A、B两组分液相部分互溶系统气液平衡相图如图所示。在101.325 kPa下，系统达到平衡，
(1) 标出图中各相区的稳定相和三相线上的相平衡关系；
(2) 描述图中状态为S的样品，在系统温度升高直至液体完全转变为气体的过程的相变化情况。