物理化学综合考试试卷 2
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 10 题 20 分 )
1,2 分 (3886)
3886
在一定温度下，1-1 价型强电解质稀溶液的摩尔电导率 Λ
m
的数值可反映哪些因素？ 出（ ）
(A) 浓度的大小
(B) 所含离子的电荷数
(C) 离子电迁移率的大小
(D) A 和 C
2,2 分 (4863)
4863
j 代表电池的电流密度，j
0
代表电极的交换电流密度，以下关系式中哪个反映了
常用参比电极的工作特性？ ( )
(A) │j │>> j
0
(B) │j │<< j
0
(C) │j │= j
0
≠0
(D) │j │= j
0
= 0
3,2 分 (2635)
2635
在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态？( )
(A)热力学平衡态 (B) 流动体系稳定态
(C)热力学不稳定状态 (D) 流动体系不稳定态
4,2 分 (6387)
6387
溶液中扩散控制反应速率常数的数量级以mol
-1
·dm
3
·s
-1
计约为,（ ）
(A)10
13
(B)10
5
(C)10
10
(D)10
8
5,2 分 (0241)
0241
理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )
6,2 分 (0349)
0349
某定量 均相纯流体从 298 K,10p
恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298 K,10p
节流膨胀到邻近某一状态时,物系的温度必将,
( )
(A) 升高 (B) 降低
(C) 不变 (D) 不能确定
7,2 分 (0278)
0278
理想气 体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p
1
,V
1
,T
1
)变化到状态 2 (p
2
,V
2
,T
2
),所做的 功为,
( )
(A) p
2
V
2
-p
1
V
1
(B) p
2
(V
2
-V
1
)
(C) [p
2
V /(1-γ)](1/V
γ
2
2
γ-1
-1/V
1
γ-1
)
(D) (p
2
V
2
-p
1
V
1
)/(1-γ)
8,2 分 (7145)
7145
若气体 A 在催化剂上的吸附活化能 E
a
不随覆盖度 θ 变化,则其吸附速率服从下列
那种方程式? ( )
(A) Langmuir速率方程式 (B) Elovich 速率方程式
(C) Kwan 速率方程式 (D) 以上 A,B,C 皆可
9,2 分 (4064)
4064
0.3 mol· kg
-1
Na
2
HPO
4
水溶液的离子强度是,
（ ）
(A) 0.9 mol· kg
-1
(B) 1.8 mol· kg
-1
(C) 0.3 mol· kg
-1
(D)1.2 mol· kg
-1
*,2 分 (0085)
0085
在 体系温度恒定的变化中,体系与环境 之 间,
( )
(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换
(C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关
二、填空题 ( 共 10 题 20分 )
11,2 分 (4387)
4387
已知 E
(Cu
2+
|Cu)=0.337 V,E
(Cu
+
|Cu)=0.521 V，则 E
(Cu
2+
|Cu
+
)=_________________。
12,2 分 (4020)
4020
浓度为 m 的 Al
2
(SO
4
)
3
溶液，其正、负离子的活度系数分别用 γ
+
和 γ
-
表示，则其
γ
±
= ； a
±
= 。
13,2 分 (7261)
7261
超离心沉降速度法测大分子化合物摩尔质量时，需要测出沉降系数 S，单位是
______；一个斯威德堡单位是 _____________ 。
14,2 分 (5152)
5152
将一 Pb 酸蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO
4
分解的质量为
。
（已知 M(PbSO
4
)= 303 g· mol
-1
）
15,2 分 (2335)
2335
298.15 K 时，蔗糖 水溶液与纯 水达到渗透 平衡时，体 系的组分数 C =,相 数 Φ
=,自由度 f = 。
16,2 分 (6260)
6260
由实验测得绘制的通量-速度-角度分布图，对于反应 K+ICH
3
→KI+CH
3
，可得散射示意图为
KI
K
KI
ICH
3
由此可知,(1) 该反应属 ___________散射； (2) 过渡态的构型为 ______________； (3) 过渡态的寿命是
__________。
17,2 分 (0479)
0479
已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl
3
(aq) + 3H
2
(g)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -1003 kJ·mol
1
$ -1
(2) H
2
(g) + Cl
2
(g) = 2HCl(g)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -184.1 kJ·mol
2
$ -1
(3) HCl(g) + nH
2
O = HCl(aq)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -72.45 kJ·mol
3
$ -1
(4) AlCl
3
(s) + nH
2
O = AlCl
3
(aq)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -321.5 kJ·mol
4
$ -1
则无水 AlCl
3
在 298 K的标准摩尔生成焓为 。
18,2 分 (7082)
7082
一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而 ___________,化学吸附的吸附量随
温度增高而 ____________ 。
19,2 分 (3892)
3892
CaCl
2
摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是,_____________________________。
20,2 分 (7680)
7680
质均相对分子质量
w
M 和数均相对分子质量
n
M 的关系一般为
w
M ____
n
M 。 （注,填＞,＜,＝或
≠符号。 ）
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
21,15 分 (1104)
1104
某气体 状态方程为 pV = n(RT + Bp),始态为 p
1
T
1
,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为
p
2
，试求该过程的 Q,W及气体的Δ U，Δ H，Δ F，Δ G，Δ S。
22,10 分 (5843)
5843
RCl 与 L
-
在 S 溶剂中进行取代反应，可能的反应机理为,
RCl + S RS
1
1
k
k
+
+ Cl
-
RS
+
+ L
-
RL + S
2
k
→
RCl + L
-
3
k
→ RL + Cl
-
(1) 中间物 RS
+
可按稳定态近似处理，试根据以上反应机理推导出速率方程
(2) 说明在什么条件下，此反应可按准一级反应处理？如何求得此准一级反应的表
观速率常数及半衰期？
23,10 分 (9613)
9613
答,O
2
(aq)
O
2
(g)
（ 1）
2m2
m
22
(O )/ (O )/
/
(O ) / (O ) /
a
ppkmp
Kk
mmmm
== =
$$
$$
p
$
（ 2 分）
rm
ln 16.485
a
GRTK?=? =?
$$
kJ mol?
1
（ 2 分）
（ 2）
2 m2
1m
() ()
() ()
a
a
KT kT
KT kT
=
$
$
1
（ 2 分）
2 rm
11
() 11
ln ( )
()
a
a
KT H
KT R T T
=?
$$
$
2
rm
-1 -1
84 710 1 1
ln ( )
71640 8.314 J K mol 298.15 K 303.15 K
H?
$
（ 2 分）
-1
rm
12.382 kJ molH?=?
$
（ 3） （ 2 分）
-1 -1
rm r m r m
( ) / 96.82 J K molSHGT?= =
$$$
24,5 分 (1374)
1374
设有一极 大数目三维自由平动子组成的粒子体系,其体积 V,粒子质量 m与温度的关系 为
h
2
/(8mV
2/3
) = 0.100 kT，试计算处在能级 14h
2
/(8mV
2/3
) 与 3h
2
/(8mV
2/3
)上的粒子数之比。
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
25,10 分 (0763)
0763
在 298.2 K 的等温情况下,两个瓶子中间有旋塞连通,开始时一瓶放 0.2 mol O
2
,压力为 0.2 p
。另一瓶放 0.8 mol N
2
，压力为 0.8 p
，打开旋塞后，两气体相互混合，计算,
(1) 终态时瓶中的压力；
(2) 混合过程的 Q,W，Δ
mix
U，Δ
mix
S，Δ
mix
G ；
(3) 如果等温下可逆地使气体恢复原状，计算过程的 Q 和 W 。
26,5 分 (3005)
3005
反应 2A(g)＝ 2B(g)＋ C(g),用解离度 α及总压表示上述反应的 K
p
，证 明, 当 p/K
p
甚大时,α与 p
1/3
成反比（设该气体为理想气体） 。
27,5 分 (4502)
4502
写出下列电池的电极反应和电池反应,列出电动势 E 的计算公式,
Pt│CH
3
CHO(a
1
),CH
3
COOH(a
2
),H
+
(a
3
)‖Fe
3+
(a
4
),Fe
2+
(a
5
)│Pt
物理化学综合考试试卷 2 答案
一、选择题 ( 共 10 题 20 分 )
1,2 分 (3886)
3885
[答] (C) （2 分）
3686
[答] (D) （2 分）
2,2 分 (4863)
4863
[答] (B)
3,2 分 (2635)
2635
答：（C ） （2 分）
4,2 分 (6387)
6387
[答] (C) （2 分）
5,2 分 (0241)
0241
[答] (B) (2 分)
6,2 分 (0349)
0349
[答] (A) (2 分)
7,2 分 (0278)
0278
[答] (D) (2 分)
8,2 分 (7145)
7145
[答 ] (A)
9,2 分 (4064)
4064
[答 ] (A) （ 2 分）
*,2 分 (0085)
0085
[答 ] (C)
二、填空题 ( 共 10 题 20分 )
11,2 分 (4387)
4387
[答 ] 0.153 V （ 2 分）
12,2 分 (4020)
4020
[答 ]
(γ
±
)
5
= ( γ
+
2
× γ
-
3
) a
±
= (108× γ
+
2
× γ
-
3
)
1/5
m/m
13,2 分 (7261)
7261
[答 ] s
1× 10
-13
s
14,2 分 (5152)
5152
[答 ]
PbO
2
+ Pb + 2H
2
SO
4
＝ 2PbSO
4
+ 2H
2
O (5分 )
(10 A× 1.5× 3600 s)/(96500 C· mol
-1
)× 1/2× 303 g· mol
-1
= 84.8g
15,2 分 (2335)
2335
答,2 2 2 （ 2 分）
（注：错一个扣一分）
C = 2 （蔗糖、水）
Φ = 2（蔗糖水溶液、纯水）
在 渗透平衡时，体系中有两个平衡压力，即 p (纯水 )和 p (糖水 )，所 以，相律为,
f C=?+=?+=Φ 2 222 2
16,2 分 (6260)
6260
[答 ] (1) 向后, (2) 直 线型,(3) 短的 （ 2 分）
17,2 分 (0479)
0479
[答 ] 0.5×(1)+1.5×(2)-(4)+3×(3)
Al(s)+(3/2)Cl
2
(g)=AlCl
3
(s)
Δ
f
m
H
$
(AlCl
3
,s)=-673.5 kJ·mol
-1
18,2 分 (7082)
7082
[答 ] 降低；先增加，后降低
19,2 分 (3892)
3891
[答 ]
⑴．
-1
42
m
3-3
2.21S m
(NaOH) 221 10 S m mol
0.1 10 mol mc
κ
Λ== =×
×?
-1
（ 3 分）
⑵．
-1
42
m
3-3
0.56S m
(NaCl) 112 10 S m mol
0.05 10 mol m
Λ= =×
×?
-1
（ 3 分）
⑶．
-1
2
423
m
3-3
0.1
3
(1.70 0.56)S m
(HCl) 399 10 S m mol
()10molm
×?
Λ= =×
×?
-1
-1
（ 5 分）
⑷．
（ 4 分）
mm
42
mm m
(H ) (OH )
(HCl) (NaOH) (NaCl) 508 10 S m mol
+?
Λ+Λ =
Λ+Λ?Λ =×
3892 武装
[答 ] （ 2 分） )Cl(2)Ca()CaCl(
-
m
2
m2m
∞+∞∞
+= λλΛ
20,2 分 (7680)
7680
[答 ] ＞ （ 2 分）
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
21,15 分 (1104)
1104
[答 ] Q = 0,W = 0,Δ U = 0 (3分 )
(? U/ V)?
T
= T(? p/? T)
V
-p = 0
dU = C
V
dT + ( U/ V)
T
dV = C
V
dT = 0 温度不变
Δ H =Δ U +Δ (pV) = nB(p
2
- p
1
) (5分 )
Δ
SyS
S = ( V/ T)
∫
2
1
p
p
p
dp = nRln(p
1
/p
2
)
Δ
surr
S = -Q/T = 0
Δ
iso
S = nRln(p
1
/p
2
) (3分 )
Δ F =Δ U-TΔ S = -nRT
1
ln(p
1
/p
2
) (2分 )
Δ G =Δ H-TΔ S
= nB(p
2
-p
1
)-nRT
1
ln(p
1
/p
2
) (2分 )
22,10 分 (5843)
5843
[答 ] (1) - d[RCl]/dt = d[RL]/dt = k
2
[RS
+
][L
-
] + k
3
[RCl][L
-
]
=
13
3
12
[S][L ]
[L ] [RCl]
[Cl ] [L ]
}{
kk
k
kk
+
+
(4分 )
(2) [S] 为常数，如 [L
-
]
0
>> [RCl]
0
，加入大量支持电解质氯化物,
使 [Cl
-
]
0
>> [RCl]
0
则 r= k
obs
[RCl] (3分 )
t
1
2
= ln2/k
obs
(3分 )
23,10 分 (9613)
9613
答,O
2
(aq)
O
2
(g)
（ 1）
2m2
m
22
(O )/ (O )/
/
(O ) / (O ) /
a
ppkmp
Kk
mmmm
== =
$$
$$
p
$
（ 2 分）
rm
ln 16.485
a
GRTK?=? =?
$$
kJ mol?
1
（ 2 分）
（ 2）
2 m2
1m
() ()
() ()
a
a
KT kT
KT kT
=
$
$
1
（ 2 分）
2 rm
11
() 11
ln ( )
()
a
a
KT H
KT R T T
=?
$$
$
2
rm
-1 -1
84 710 1 1
ln ( )
71640 8.314 J K mol 298.15 K 303.15 K
H?
$
（ 2 分）
-1
rm
12.382 kJ molH?=?
$
（ 3） （ 2 分）
-1 -1
rm r m r m
( ) / 96.82 J K molSHGT?= =
$$$
24,5 分 (1374)
1374
[答 ] N
i
/N
j
= [g
i
exp(-ε
i
/kT)]/[g
j
exp(-ε
j
/kT)] (1分 )
N
1
= 1 N
2
= 2 N
3
= 3 时,g
i
= 6
ε
i
= [h
2
/(8 mV
2/3
)]× (N
1
2
+ N
4
6
+ N
3
2
) = 0.1 kT× 14 (1分 )
N
1
= N
2
= N
3
= 1 时,g
j
= 1
ε
j
= [h
2
/(8 mV
2/3
)]× (N
1
2
+ N
2
2
+ N
3
2
) = 0.1 kT× 3 (1分 )
N
i
/N
j
= [6× exp(-1.4)]/[1× exp(-0.3)] = 2.00 (2分 )
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
25,10 分 (0763)
0763
[答 ] (1) V
1
= n
1
RT/p
1
= 24.47 dm
3
V
2
= n
2
RT
2
/p
2
= 24.47 dm
3；
p终 = n总 RT/V总 = 50.66 kPa (2分 )
(2) 理想气体等温变化 Δ U = 0，打开活塞，自动混合 W = 0,Q = 0 (2分 )
Δ
mix
S =Δ +Δ = Rln(V / )+ Rln(V / )
2
O
S
2
N
S
2
O
n
总
2
O
V
2
N
n
总
2
N
V
= 5.763 J·K
-1
(2分 )
Δ
mix
G =Δ +Δ = RTln( / )
2
O
G
2
N
G
2
O
n
2
O,
p
终
2
O
p
,始
+ RTln( / )= -1.719 kJ (2 分 )
2
N
n
2
N,
p
终
2
N
p
,始
或 Δ
mix
G = Δ
mix
H -TΔ
mix
S = - 1.719 kJ
(3) Q
R
= TΔ
mix
S = -1.719 kJ (2 分 )
Δ
mix
U = 0,W = Q
R
= -1.719 kJ
26,5 分 (3005)
3005
[答 ] 2A(g) ＝ 2B(g) +C(g)
开始 /mol 2 0 0
平衡 /mol 2(1-α) 2α α
∑
=(2+α)mol
B
B
n
K
p
=K
n
(p/∑ n
B
)
={α× 4α
2
/[4(1-α)
2
]}[p/(2+α)]
=α
3
p/(2-3α+α
3
)
即 p/K
p
=(2-3α+α
3
)/α
3
(2
分 )
当 p/K
p
很大时,必然 α很小,即 2-3α+α
3
→ 2,则
pα
3
=2 K
p
,αp
1/3
=(2 K
p
)
1/3
因温度一定,K
p
为常数,故 αp
1/3
为常数。
故 α 与 p
1/3
成反比。 (3
分 )
27,5 分 (4502)
4502
解, (-) CH
3
CHO＋ H
2
O－ 2 e
-
─→ CH
3
COOH＋ 2 H
+
(+) 2 Fe
3+
＋ 2 e
-
─→ 2 Fe
2+
电池反应, CH
3
CHO＋ 2 Fe
3+
＋ H
2
O(l)─→ CH
3
COOH＋ 2 Fe
2+
＋ 2 H
+
(各 1 分 )
E＝ E
－
RT
F
aa a
aa2
22
2
×
ln
()( )( )
()( )
H Fe CH COOH
Fe CH CHO
+2+
3
3+
3
(2分 )
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 10 题 20 分 )
1,2 分 (3886)
3886
在一定温度下，1-1 价型强电解质稀溶液的摩尔电导率 Λ
m
的数值可反映哪些因素？ 出（ ）
(A) 浓度的大小
(B) 所含离子的电荷数
(C) 离子电迁移率的大小
(D) A 和 C
2,2 分 (4863)
4863
j 代表电池的电流密度，j
0
代表电极的交换电流密度，以下关系式中哪个反映了
常用参比电极的工作特性？ ( )
(A) │j │>> j
0
(B) │j │<< j
0
(C) │j │= j
0
≠0
(D) │j │= j
0
= 0
3,2 分 (2635)
2635
在二组分液体从高温冷却时，有时会产生包晶现象。请问包晶属于什么状态？( )
(A)热力学平衡态 (B) 流动体系稳定态
(C)热力学不稳定状态 (D) 流动体系不稳定态
4,2 分 (6387)
6387
溶液中扩散控制反应速率常数的数量级以mol
-1
·dm
3
·s
-1
计约为,（ ）
(A)10
13
(B)10
5
(C)10
10
(D)10
8
5,2 分 (0241)
0241
理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( )
6,2 分 (0349)
0349
某定量 均相纯流体从 298 K,10p
恒温压缩时,总物系的焓增加,则该物系从 298 K,10p
节流膨胀到邻近某一状态时,物系的温度必将,
( )
(A) 升高 (B) 降低
(C) 不变 (D) 不能确定
7,2 分 (0278)
0278
理想气 体经历绝热不可逆过程从状态 1 (p
1
,V
1
,T
1
)变化到状态 2 (p
2
,V
2
,T
2
),所做的 功为,
( )
(A) p
2
V
2
-p
1
V
1
(B) p
2
(V
2
-V
1
)
(C) [p
2
V /(1-γ)](1/V
γ
2
2
γ-1
-1/V
1
γ-1
)
(D) (p
2
V
2
-p
1
V
1
)/(1-γ)
8,2 分 (7145)
7145
若气体 A 在催化剂上的吸附活化能 E
a
不随覆盖度 θ 变化,则其吸附速率服从下列
那种方程式? ( )
(A) Langmuir速率方程式 (B) Elovich 速率方程式
(C) Kwan 速率方程式 (D) 以上 A,B,C 皆可
9,2 分 (4064)
4064
0.3 mol· kg
-1
Na
2
HPO
4
水溶液的离子强度是,
（ ）
(A) 0.9 mol· kg
-1
(B) 1.8 mol· kg
-1
(C) 0.3 mol· kg
-1
(D)1.2 mol· kg
-1
*,2 分 (0085)
0085
在 体系温度恒定的变化中,体系与环境 之 间,
( )
(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换
(C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关
二、填空题 ( 共 10 题 20分 )
11,2 分 (4387)
4387
已知 E
(Cu
2+
|Cu)=0.337 V,E
(Cu
+
|Cu)=0.521 V，则 E
(Cu
2+
|Cu
+
)=_________________。
12,2 分 (4020)
4020
浓度为 m 的 Al
2
(SO
4
)
3
溶液，其正、负离子的活度系数分别用 γ
+
和 γ
-
表示，则其
γ
±
= ； a
±
= 。
13,2 分 (7261)
7261
超离心沉降速度法测大分子化合物摩尔质量时，需要测出沉降系数 S，单位是
______；一个斯威德堡单位是 _____________ 。
14,2 分 (5152)
5152
将一 Pb 酸蓄电池在 10.0 A 电流下充电 1.5 h，则 PbSO
4
分解的质量为
。
（已知 M(PbSO
4
)= 303 g· mol
-1
）
15,2 分 (2335)
2335
298.15 K 时，蔗糖 水溶液与纯 水达到渗透 平衡时，体 系的组分数 C =,相 数 Φ
=,自由度 f = 。
16,2 分 (6260)
6260
由实验测得绘制的通量-速度-角度分布图，对于反应 K+ICH
3
→KI+CH
3
，可得散射示意图为
KI
K
KI
ICH
3
由此可知,(1) 该反应属 ___________散射； (2) 过渡态的构型为 ______________； (3) 过渡态的寿命是
__________。
17,2 分 (0479)
0479
已知 (1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl
3
(aq) + 3H
2
(g)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -1003 kJ·mol
1
$ -1
(2) H
2
(g) + Cl
2
(g) = 2HCl(g)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -184.1 kJ·mol
2
$ -1
(3) HCl(g) + nH
2
O = HCl(aq)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -72.45 kJ·mol
3
$ -1
(4) AlCl
3
(s) + nH
2
O = AlCl
3
(aq)
Δ
r
H
m,
(298 K) = -321.5 kJ·mol
4
$ -1
则无水 AlCl
3
在 298 K的标准摩尔生成焓为 。
18,2 分 (7082)
7082
一般说来，物理吸附的吸附量随温度增高而 ___________,化学吸附的吸附量随
温度增高而 ____________ 。
19,2 分 (3892)
3892
CaCl
2
摩尔电导率与其离子的摩尔电导率的关系是,_____________________________。
20,2 分 (7680)
7680
质均相对分子质量
w
M 和数均相对分子质量
n
M 的关系一般为
w
M ____
n
M 。 （注,填＞,＜,＝或
≠符号。 ）
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
21,15 分 (1104)
1104
某气体 状态方程为 pV = n(RT + Bp),始态为 p
1
T
1
,该气体经绝热真空膨胀后终态压力为
p
2
，试求该过程的 Q,W及气体的Δ U，Δ H，Δ F，Δ G，Δ S。
22,10 分 (5843)
5843
RCl 与 L
-
在 S 溶剂中进行取代反应，可能的反应机理为,
RCl + S RS
1
1
k
k
+
+ Cl
-
RS
+
+ L
-
RL + S
2
k
→
RCl + L
-
3
k
→ RL + Cl
-
(1) 中间物 RS
+
可按稳定态近似处理，试根据以上反应机理推导出速率方程
(2) 说明在什么条件下，此反应可按准一级反应处理？如何求得此准一级反应的表
观速率常数及半衰期？
23,10 分 (9613)
9613
答,O
2
(aq)
O
2
(g)
（ 1）
2m2
m
22
(O )/ (O )/
/
(O ) / (O ) /
a
ppkmp
Kk
mmmm
== =
$$
$$
p
$
（ 2 分）
rm
ln 16.485
a
GRTK?=? =?
$$
kJ mol?
1
（ 2 分）
（ 2）
2 m2
1m
() ()
() ()
a
a
KT kT
KT kT
=
$
$
1
（ 2 分）
2 rm
11
() 11
ln ( )
()
a
a
KT H
KT R T T
=?
$$
$
2
rm
-1 -1
84 710 1 1
ln ( )
71640 8.314 J K mol 298.15 K 303.15 K
H?
$
（ 2 分）
-1
rm
12.382 kJ molH?=?
$
（ 3） （ 2 分）
-1 -1
rm r m r m
( ) / 96.82 J K molSHGT?= =
$$$
24,5 分 (1374)
1374
设有一极 大数目三维自由平动子组成的粒子体系,其体积 V,粒子质量 m与温度的关系 为
h
2
/(8mV
2/3
) = 0.100 kT，试计算处在能级 14h
2
/(8mV
2/3
) 与 3h
2
/(8mV
2/3
)上的粒子数之比。
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
25,10 分 (0763)
0763
在 298.2 K 的等温情况下,两个瓶子中间有旋塞连通,开始时一瓶放 0.2 mol O
2
,压力为 0.2 p
。另一瓶放 0.8 mol N
2
，压力为 0.8 p
，打开旋塞后，两气体相互混合，计算,
(1) 终态时瓶中的压力；
(2) 混合过程的 Q,W，Δ
mix
U，Δ
mix
S，Δ
mix
G ；
(3) 如果等温下可逆地使气体恢复原状，计算过程的 Q 和 W 。
26,5 分 (3005)
3005
反应 2A(g)＝ 2B(g)＋ C(g),用解离度 α及总压表示上述反应的 K
p
，证 明, 当 p/K
p
甚大时,α与 p
1/3
成反比（设该气体为理想气体） 。
27,5 分 (4502)
4502
写出下列电池的电极反应和电池反应,列出电动势 E 的计算公式,
Pt│CH
3
CHO(a
1
),CH
3
COOH(a
2
),H
+
(a
3
)‖Fe
3+
(a
4
),Fe
2+
(a
5
)│Pt
物理化学综合考试试卷 2 答案
一、选择题 ( 共 10 题 20 分 )
1,2 分 (3886)
3885
[答] (C) （2 分）
3686
[答] (D) （2 分）
2,2 分 (4863)
4863
[答] (B)
3,2 分 (2635)
2635
答：（C ） （2 分）
4,2 分 (6387)
6387
[答] (C) （2 分）
5,2 分 (0241)
0241
[答] (B) (2 分)
6,2 分 (0349)
0349
[答] (A) (2 分)
7,2 分 (0278)
0278
[答] (D) (2 分)
8,2 分 (7145)
7145
[答 ] (A)
9,2 分 (4064)
4064
[答 ] (A) （ 2 分）
*,2 分 (0085)
0085
[答 ] (C)
二、填空题 ( 共 10 题 20分 )
11,2 分 (4387)
4387
[答 ] 0.153 V （ 2 分）
12,2 分 (4020)
4020
[答 ]
(γ
±
)
5
= ( γ
+
2
× γ
-
3
) a
±
= (108× γ
+
2
× γ
-
3
)
1/5
m/m
13,2 分 (7261)
7261
[答 ] s
1× 10
-13
s
14,2 分 (5152)
5152
[答 ]
PbO
2
+ Pb + 2H
2
SO
4
＝ 2PbSO
4
+ 2H
2
O (5分 )
(10 A× 1.5× 3600 s)/(96500 C· mol
-1
)× 1/2× 303 g· mol
-1
= 84.8g
15,2 分 (2335)
2335
答,2 2 2 （ 2 分）
（注：错一个扣一分）
C = 2 （蔗糖、水）
Φ = 2（蔗糖水溶液、纯水）
在 渗透平衡时，体系中有两个平衡压力，即 p (纯水 )和 p (糖水 )，所 以，相律为,
f C=?+=?+=Φ 2 222 2
16,2 分 (6260)
6260
[答 ] (1) 向后, (2) 直 线型,(3) 短的 （ 2 分）
17,2 分 (0479)
0479
[答 ] 0.5×(1)+1.5×(2)-(4)+3×(3)
Al(s)+(3/2)Cl
2
(g)=AlCl
3
(s)
Δ
f
m
H
$
(AlCl
3
,s)=-673.5 kJ·mol
-1
18,2 分 (7082)
7082
[答 ] 降低；先增加，后降低
19,2 分 (3892)
3891
[答 ]
⑴．
-1
42
m
3-3
2.21S m
(NaOH) 221 10 S m mol
0.1 10 mol mc
κ
Λ== =×
×?
-1
（ 3 分）
⑵．
-1
42
m
3-3
0.56S m
(NaCl) 112 10 S m mol
0.05 10 mol m
Λ= =×
×?
-1
（ 3 分）
⑶．
-1
2
423
m
3-3
0.1
3
(1.70 0.56)S m
(HCl) 399 10 S m mol
()10molm
×?
Λ= =×
×?
-1
-1
（ 5 分）
⑷．
（ 4 分）
mm
42
mm m
(H ) (OH )
(HCl) (NaOH) (NaCl) 508 10 S m mol
+?
Λ+Λ =
Λ+Λ?Λ =×
3892 武装
[答 ] （ 2 分） )Cl(2)Ca()CaCl(
-
m
2
m2m
∞+∞∞
+= λλΛ
20,2 分 (7680)
7680
[答 ] ＞ （ 2 分）
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
21,15 分 (1104)
1104
[答 ] Q = 0,W = 0,Δ U = 0 (3分 )
(? U/ V)?
T
= T(? p/? T)
V
-p = 0
dU = C
V
dT + ( U/ V)
T
dV = C
V
dT = 0 温度不变
Δ H =Δ U +Δ (pV) = nB(p
2
- p
1
) (5分 )
Δ
SyS
S = ( V/ T)
∫
2
1
p
p
p
dp = nRln(p
1
/p
2
)
Δ
surr
S = -Q/T = 0
Δ
iso
S = nRln(p
1
/p
2
) (3分 )
Δ F =Δ U-TΔ S = -nRT
1
ln(p
1
/p
2
) (2分 )
Δ G =Δ H-TΔ S
= nB(p
2
-p
1
)-nRT
1
ln(p
1
/p
2
) (2分 )
22,10 分 (5843)
5843
[答 ] (1) - d[RCl]/dt = d[RL]/dt = k
2
[RS
+
][L
-
] + k
3
[RCl][L
-
]
=
13
3
12
[S][L ]
[L ] [RCl]
[Cl ] [L ]
}{
kk
k
kk
+
+
(4分 )
(2) [S] 为常数，如 [L
-
]
0
>> [RCl]
0
，加入大量支持电解质氯化物,
使 [Cl
-
]
0
>> [RCl]
0
则 r= k
obs
[RCl] (3分 )
t
1
2
= ln2/k
obs
(3分 )
23,10 分 (9613)
9613
答,O
2
(aq)
O
2
(g)
（ 1）
2m2
m
22
(O )/ (O )/
/
(O ) / (O ) /
a
ppkmp
Kk
mmmm
== =
$$
$$
p
$
（ 2 分）
rm
ln 16.485
a
GRTK?=? =?
$$
kJ mol?
1
（ 2 分）
（ 2）
2 m2
1m
() ()
() ()
a
a
KT kT
KT kT
=
$
$
1
（ 2 分）
2 rm
11
() 11
ln ( )
()
a
a
KT H
KT R T T
=?
$$
$
2
rm
-1 -1
84 710 1 1
ln ( )
71640 8.314 J K mol 298.15 K 303.15 K
H?
$
（ 2 分）
-1
rm
12.382 kJ molH?=?
$
（ 3） （ 2 分）
-1 -1
rm r m r m
( ) / 96.82 J K molSHGT?= =
$$$
24,5 分 (1374)
1374
[答 ] N
i
/N
j
= [g
i
exp(-ε
i
/kT)]/[g
j
exp(-ε
j
/kT)] (1分 )
N
1
= 1 N
2
= 2 N
3
= 3 时,g
i
= 6
ε
i
= [h
2
/(8 mV
2/3
)]× (N
1
2
+ N
4
6
+ N
3
2
) = 0.1 kT× 14 (1分 )
N
1
= N
2
= N
3
= 1 时,g
j
= 1
ε
j
= [h
2
/(8 mV
2/3
)]× (N
1
2
+ N
2
2
+ N
3
2
) = 0.1 kT× 3 (1分 )
N
i
/N
j
= [6× exp(-1.4)]/[1× exp(-0.3)] = 2.00 (2分 )
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
25,10 分 (0763)
0763
[答 ] (1) V
1
= n
1
RT/p
1
= 24.47 dm
3
V
2
= n
2
RT
2
/p
2
= 24.47 dm
3；
p终 = n总 RT/V总 = 50.66 kPa (2分 )
(2) 理想气体等温变化 Δ U = 0，打开活塞，自动混合 W = 0,Q = 0 (2分 )
Δ
mix
S =Δ +Δ = Rln(V / )+ Rln(V / )
2
O
S
2
N
S
2
O
n
总
2
O
V
2
N
n
总
2
N
V
= 5.763 J·K
-1
(2分 )
Δ
mix
G =Δ +Δ = RTln( / )
2
O
G
2
N
G
2
O
n
2
O,
p
终
2
O
p
,始
+ RTln( / )= -1.719 kJ (2 分 )
2
N
n
2
N,
p
终
2
N
p
,始
或 Δ
mix
G = Δ
mix
H -TΔ
mix
S = - 1.719 kJ
(3) Q
R
= TΔ
mix
S = -1.719 kJ (2 分 )
Δ
mix
U = 0,W = Q
R
= -1.719 kJ
26,5 分 (3005)
3005
[答 ] 2A(g) ＝ 2B(g) +C(g)
开始 /mol 2 0 0
平衡 /mol 2(1-α) 2α α
∑
=(2+α)mol
B
B
n
K
p
=K
n
(p/∑ n
B
)
={α× 4α
2
/[4(1-α)
2
]}[p/(2+α)]
=α
3
p/(2-3α+α
3
)
即 p/K
p
=(2-3α+α
3
)/α
3
(2
分 )
当 p/K
p
很大时,必然 α很小,即 2-3α+α
3
→ 2,则
pα
3
=2 K
p
,αp
1/3
=(2 K
p
)
1/3
因温度一定,K
p
为常数,故 αp
1/3
为常数。
故 α 与 p
1/3
成反比。 (3
分 )
27,5 分 (4502)
4502
解, (-) CH
3
CHO＋ H
2
O－ 2 e
-
─→ CH
3
COOH＋ 2 H
+
(+) 2 Fe
3+
＋ 2 e
-
─→ 2 Fe
2+
电池反应, CH
3
CHO＋ 2 Fe
3+
＋ H
2
O(l)─→ CH
3
COOH＋ 2 Fe
2+
＋ 2 H
+
(各 1 分 )
E＝ E
－
RT
F
aa a
aa2
22
2
×
ln
()( )( )
()( )
H Fe CH COOH
Fe CH CHO
+2+
3
3+
3
(2分 )
