物理化学综合考试试卷 3
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 13 题 20分 )
1,2 分 (3932)
3932
不同浓度醋酸溶液的电导率 κ、摩尔电导率 Λ
m
和无限稀释时的摩尔电导率数据如下,
m/(mol· kg
-1
) κ Λ
m
∞
m
Λ
1 κ
1
Λ
m,1
∞
m,1
Λ
0.5 κ
2
Λ
m,2
∞
m,2
Λ
0.1 κ
3
Λ
m,3
∞
m,3
Λ
0.05 κ
4
Λ
m,4
∞
m,4
Λ
下列关系中正确的是,（ ）
(A)
m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ <<<
(B)
m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ >>>
(C)
4321
κκκκ ===
(D)
∞∞∞∞
<<<
m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ
2,2 分 (2813)
2813
饱和溶液中溶质的化学势 μ 与纯溶质的化学势 μ *的关系式为,( )
（ A） μ μ= * （ B） μ μ> * （ C） μ μ< * （ D）不能确定
3,2 分 (7552)
7552
以下诸因素中,哪一个不是乳状液呈油 /水型或水 /油型的主要因素? ( )
(A) 乳化剂的性质 (B) 两种液体的互溶程度
(C) 两种液体的相对体积 (D) 温度
4,2 分 (6907)
6907
表面压的单位是,( )
(A) N·m
-2
(B) kg·m
-2
(C) N·m
-1
(D) J·m
-2
5,2 分 (1033)
1033
公式 d G = -SdT + Vdp 可适用下述哪一过程,( )
(A) 298K、101325Pa 下的水蒸发过程
(B) 理想气体真空膨胀
(C) 电解水制取氢
(D) N
2
(g) + 3H
2
(g)＝2NH
3
(g) 未达平衡
6,2 分 (3652)
3652
z
B
、r
B
及 c
B
分别是混合电解质溶液中 B 种离子的电荷数、迁移速率及浓
度，对影响 B 离子迁移数 ( t
B
) 的下述说法哪个对? （ ）
(A) │z
B
│ 愈大,t
B
愈大
(B) │z
B
│、r
B
愈大，t
B
愈大
(C) │z
B
│、r
B
、c
B
愈大,t
B
愈大
(D) A、B,C 均未说完全
7,2 分 (3674)
3674
在 Hittorff 法测定迁移数实验中，用 Pt 电极电解 AgNO
3
溶液，在 100 g 阳极
部的溶液中，含 Ag
+
的物质的量在反应前后分别为 a 和 b mol,在串联的铜库仑计中有
c g 铜析出,则 Ag
+
的迁移数计算式为( Mr(Cu) = 63.546 ), ( )
(A) [ (a - b)/c ]×63.6 (B) [ c - (a - b) ]/31.8
(C) 31.8 (a - b)/c (D) 31.8(b - a)/c
8,1 分 (4855)
4855
当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化,( )
(A) φ平，阳 ＞ φ阳 ； φ平，阴 ＞ φ阴
(B) φ平，阳 ＜ φ阳 ； φ平，阴 ＞ φ阴
(C) φ平，阳 ＜ φ阳 ；?平，阴 ＜ φ阴
(D) φ平，阳 ＞ φ阳 ； φ平，阴 ＜ φ阴
9,1 分 (6553)
6553
某一反应在一定条件下最大转化率为 30%，在同样条件下，当加入催化剂后，其转化率将,( )
(A) 大于 30%
(B) 小于 30%
(C) 等于 30%
(D) 不确定
*,1 分 (3294)
3294
下列物理量中，哪一组与压力无关,( )
(A) K
c
,(?G/?ξ)
T,p
(B) K
r
，Δ
r
G
m
(C) K
x
，Δ
r
H
m
(D) K
f
，Δ
r
G
m
$
11,1 分 (7452)
7452
均匀的牛奶是悬浮液，从其中沉淀脂肪和蛋白质的方法是,( )
(A) 加入一些酒精
(B) 将牛奶静置
(C) 过滤
(D) 加入酸
12,1 分 (7107)
7107
吸附理 论主要用来描述, ( )
(A) 均相催化 (B) 多相催化
(C) 酸碱催化 (D) 酶催化
13,1 分 (0624)
0624
理想气体绝热向真空膨胀，则,( )
(A) Δ S = 0,W = 0
(B) Δ H = 0，Δ U = 0
(C) Δ G = 0，Δ H = 0
(D) Δ U = 0，Δ G = 0
二、填空题 ( 共 10 题 20分 )
14,2 分 (4156)
4156
将反应 Hg(l) + 2KOH(aq) → HgO(s) + H
2
O(l) + 2K(Hg)(a
am
)设计成电池的表示式为,
___________________________________________________________________。
15,2 分 (4858)
4858
电池放电时，随电流密度增加阳极电位变 ________，阴极电位变 ________，正
极变 ________,负极变 _____。
16,2 分 (6308)
6308
RRKM 理论对单分子反应的反应历程的阐述可表述为如下的反应图示,__________________________
________________________________________。
17,2 分 (3667)
3667
离子迁移数 (t
i
) 与温度、浓度都有关，对 BaCl
2
水溶液来说，随着溶液浓度的增大,
t (Ba
2+
) 应 ________, t(Cl
-
) 应 _________ ； 当温 度升高时,t(Ba
2+
)应 ________, t(Cl
-
) 应
________ 。 （填入增大或减小） 。
18,2 分 (3212)
3212
能量零点选择不 同,则 ( 填相 同或不同 ) 配分函数 的值 ____________ ；熵的值
______________；热容 C
V
的值 ______________ 。
19,2 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。 ）
20,2 分 (7010)
7010
植物的叶子一般是憎水性的,所以在配制农药时常常要加 ______________________,
以增加药液对植物表面的润湿程度,使药液能在植物叶子上铺展。
21,2 分 (1092)
1092
某气体 服从状态方程 pV
m
= RT + αp （ α＞ 0的常数）, 若该气体经恒温可逆膨胀，其内能变化Δ U
m
= _________ J。
22,2 分 (4888)
4888
超电势测量采用的是三电极体系,即研究电极、辅助电极和参比电极,其中辅助
电极的作用是 ____________________,参比电极的作用是 ____________________。
23,2 分 (6266)
6266
微观反 应动 力学提 出,要使分 子发 生化学 反应,要求,碰 撞能量 ___________________，碰撞方 位
______________，激发能量的形式 _______________________________。
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
24,15 分 (0295)
0295
在 293 K的房间里有一只电冰箱,试问,(1)若使 250 g,273 K的水在冰箱里结冰所需的功为多少?若电 冰箱的功率为 100W,那么 250 g水全 部结冰需要多少时间?(2)若放入 250g,20℃的水,那么在冰箱里结成 273 K的冰需要多少功?(3)若放入的是 298 K的水,那么冷却到 293 K需要多少功?已知水的凝固热为 -6010 J·mol
-1
,水的平均热容为 4.184 J·K
-1
·g
-1
。
25,10 分 (1953)
1953
将一含 5 mol 苯和 7 mol 甲苯的溶液与一含 3 mol 苯,2 mol 甲苯和 4 mol 对二甲苯的溶液等温混合。计算混合熵变。
26,10 分 (0982)
0982
一直到 1000p
,氮 气 仍服从 下列 状态方 程式, pV
m
=RT+bp,式 中常数 b=3.90× 10
-2
dm
3
·mol
-1
。在 500 K,1mol N
2
(g)从 1000p
等温膨胀到 p
,计算?U
m
,?V
m
,?G
m
,?F
m
及?S
m
。
27,5 分 (1641)
1641
(1) 臭氧 为理想气体，其 γ =C
p
/C
V
= 1.15，若服从能量均分原理，则臭氧是线型分子还是非线型分子？
(2) Pb－ Ag 合金 C
V
= 0.160 J?g
-1
K
-1
,若热容可用 Dulong - Petit 定 律计算,则此合金组成为多少？ （相对原子质量 Pb,207,Ag,107）
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
28,10 分 (5779)
5779
对峙反应
A B
k,E
k
',
E
'
设 x 为 A 已转化的浓度,设 T
m
(x) 为一定 x时 使反应速率为最大的温度,T
e
(x)为相同 x 时使体系恰好处于平衡时的温度,试证,
me rm
11
ln( )
() ()
'R E
Tx Tx H E
=
式中?
r
H
m
为反应焓变。
29,5 分 (2485)
2485
右图是水的状态图,指出图中的错误并说明理由。
30,5 分 (4305)
4305
请设计一电化学实验，测定下列反应的等压热效应，并说明其理论根据（不写实
验装置及实验步骤）,
Ag(s) + HCl(aq) = AgCl(s) +
1
2
H
2
(g)
16,2 分 (6308)
6308
[答 ]
（ 2 分）
17,2 分 (3667)
3667
[答 ]减小；增大；增大；减小
18,2 分 (3212)
3212
[答 ] 不同 ; 不同 ; 相同 ; 相同。 (2分 )
19,2 分 (7680)
7680
[答 ] ＞ （ 2 分）
20,2 分 (7010)
7010
[答 ] 表 面活性剂或称为润湿剂 (2分 )
21,2 分 (1092)
1092
[答 ] 零
dU = TdS - pdV
(? U/ V)?
T
= T(? S/? V)
T
-p = T(? p/? T)
V
-p
= TR/(V-α )-RT/(V-α ) = 0
所以 Δ U = 0
22,2 分 (4888)
4888
[答 ] 提供电流,使研究电极极化 ; 测量研究电极的超电势值。
23,2 分 (6266)
6266
[答 ] 要足 够高，要恰当，要符合反应的需求 （ 2 分）
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
24,15 分 (0295)
0295
[答 ] β=T
1
/(T
2
-T
1
)
(1) β=273 K/(293 K-273 K)=13.65
W=-q(吸 )/β=-6108 J,t=6108 J/100 W=61 s (5 分 )
(2) 由于温度变化，因此 β 也在发生变化
从 293 K的水冷到 273 K的水需功 W
1
δW(T
1
)=-δq(吸 )/β=[nC
p
,
m
(293 K-T
1
)/T
1
]dT
1
273K
111
293K
[(293K - )/ ] d
p
WTTn=
∫
,m
C
=C
p
,
m
[293ln(273/293)-(273-293)]
=(250×4.184)[293ln(273/293)-(273-293)]
=-747.7 J
从 273 K的水冷到 273 K的冰需功 W
2
=-6108 J
所以 W=W
1
+W
2
=-6856 J (8 分 )
(3) 由于体系温度高于环境温度,W=0 (2分 )
25,10 分 (1953)
1953
[答 ]
]ln[ ln
BBBB132
xnRxnRSSS Σ′′Σ?==?
=? + +? +? + +8 314 8
8
12
9
3
7
4
4
21
5
5
12
7
7
12
3
1
3
2
2
9
4
4
9
.[(lnlnln)(lnln)(lnlnln)]
（ 5 分）
1
KJ6.35
=
26,10 分 (0982)
0982
[答 ] 因为 dU= TdS-pdV
所以 (? U/? V)
T
= T( p/ T)
V
- p
= T{ [RT/(V?
m
-b)]/? T}
V
- RT/(V
m
-b)=0
故 Δ U
m
=∫ ( U/ V)
T
dV=0
Δ H
m
=Δ U
m
+Δ (pV
m
)=(p
2
V
m
,
2
- p
1
V
m
,
1
)
=b(p
2
-p
1
)
=3.9× 10
-2
dm
3
·mol
-1
× (1-1000)× 101.325 kPa
= -3.948 kJ·mol
-1
Δ G
m
22
11
m
d(/)
pp
Vp RTpbp== +
∫∫
d
= RTln(p
2
/p
1
)+b(p
2
-p
1
)
= 8.314 J·K
-1
·mol
-1
× 500K× ln[ p
$
/(1000× p
$
)]
+3.9× 10
-2
dm
3
·mol
-1
× (1-1000)× 101.325kPa
= -32.66 kJ·mol
-1
Δ F
m
=
2
1
m
m
d()d(
V
V
RT
)p V
Vb
=?
∫∫
Vb
(积分区间,V
m
,
1
到 V
m
,
2
)
= -RTln[(V
m
,
2
-b)/(V
m
,
2
-b)]
= RTln(p
2
/p
1
)
= -28.72 kJ·mol
-1
Δ S
m
= (Δ H
m
-Δ G
m
)/T= 57.42 J·K
-1
·mol
-1
27,5 分 (1641)
1641
[答 ] (1) O
3
若为线型分子,C
V
= (3/2)R + R + 4R = 6.5R,C
p
= 7.5R
γ = 1.15
O
3
若为非线型分子,C
V
= (3/2)R + (3/2)R + 3R = 6R,C
p
= 7R
γ = 1.17 故 O
3
为线型分子 (3分 )
(2) Dulog - Petit 定律,C
V
= 25.104 J·K
-1
·mol
-1
合金平均摩尔质量为
(25.104 J·K
-1
·mol
-1
)/(0.160 J·g
-1
·K
-1
) = 157 g·mol
-1
设 Pb 的摩尔分数为 x(Pb)
(1-x(Pb))× 107 g·mol
-1
+x(Pb)× 207g·mol
-1
=157 g·mol
-1
(2分 )
x(Pb) = 0.50
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
28,10 分 (5779)
5779
[答 ] r= k[A]- k＇ [B]= k([A]
0
-x) - k＇ ([B]
0
+x)
T
m
(x)是 (?r/?T)
x
=0 之温度,即
'
00
dd
([A] ) ([B] )
kk
x x
tt
=+
dlnk/dT = dk/(kdT) ＝ E/(RT
2
),即得 ([B]
0
+x)/ ([A]
0
-x)=K
C
(T
e
) = kE/ (k'E')
lnK
C
=－?
r
H
m
/(RT
e
)+c
lnK
C
＝ ln(k/k＇ )+ln(E/E＇ )＝ lnK
C
(T
m
)+ln(E/E＇ )
－?
r
H
m
/[RT
m
(x)]+c+ln(E/E＇ )＝－?
r
H
m
/[RT
e
(x)]+c
1/T
m
(x)－ 1/T
e
(x)＝ R/?
r
H
m
· ln(E/E＇ )＝－ R/?
r
H
m
· ln(E＇ /E)
29,5 分 (2485)
2485
[答 ] 图中有以下几个错误
(1) O点为水的三相点，它是水在它三相点的蒸气压力下的凝固点，为
273.16 K,而通常的冰点为 273.15 K,是指在 p = 101 325 Pa 下被空
气饱和的水和冰的平衡温度 (由空气的溶入，使冰点下降 0.0023 K,
压力从三相点压力增加到大气压又使冰点下降 0.0075 K，故冰点比
三相点低 0.01 K) (1分 )
(2) OA 线的斜率应为负值，压力增加时冰点降低。根据克拉贝龙方程
dp/dT =?H/(T?V)，水结冰后?H < 0,?V > 0，故 dp/dT < 0。 (2分 )
(3) OC 线只能延到水的临界温度 T = 647.15 K，因此修改后的水的相图
如下所示。 (2分 )
30,5 分 (4305)
4305
[答 ]
设计电池,Ag│ AgCl(s)│ HCl(aq)│ H
2
(p)│ Pt (2分 )
在一定 T,p 下，测定电池电动势 E 及温度系数 (?E/?T)
p
则有 (2分 )
r
H = -zEF + zFT(?E/?T)
m
$
p
= Q
p
(1分 )
物理化学综合考试试卷 3 答案
一、选择题 ( 共 13 题 20分 )
1,2 分 (3932)
3932
[答 ] (A) （ 2 分）
2,2 分 (2813)
2813
答,（ A） （ 2 分）
3,2 分 (7552)
7552
[答 ] (B) (2分 )
4,2 分 (6907)
6907
[答] (C)
5,2 分 (1033)
1033
[答] (B)
6,2 分 (3652)
3652
[答](D)
7,2 分 (3674)
3674
[答] (C)
8,1 分 (4855)
4855
[答] (B)
9,1 分 (6553)
6553
[答] (C)
*,1 分 (3294)
3294
[答] (D)
11,1 分 (7452)
7452
[答] (D)
12,1 分 (7107)
7107
[答] (B)
13,1 分 (0624)
0624
[答] (B)
二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )
14,2 分 (4156)
4156
[答] Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)( a
am
) （2 分）
15,2 分 (4858)
4858
[答] 正，负，负，正
班级 姓名 分数
一、选择题 ( 共 13 题 20分 )
1,2 分 (3932)
3932
不同浓度醋酸溶液的电导率 κ、摩尔电导率 Λ
m
和无限稀释时的摩尔电导率数据如下,
m/(mol· kg
-1
) κ Λ
m
∞
m
Λ
1 κ
1
Λ
m,1
∞
m,1
Λ
0.5 κ
2
Λ
m,2
∞
m,2
Λ
0.1 κ
3
Λ
m,3
∞
m,3
Λ
0.05 κ
4
Λ
m,4
∞
m,4
Λ
下列关系中正确的是,（ ）
(A)
m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ <<<
(B)
m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ >>>
(C)
4321
κκκκ ===
(D)
∞∞∞∞
<<<
m,4m,3m,2m,1
ΛΛΛΛ
2,2 分 (2813)
2813
饱和溶液中溶质的化学势 μ 与纯溶质的化学势 μ *的关系式为,( )
（ A） μ μ= * （ B） μ μ> * （ C） μ μ< * （ D）不能确定
3,2 分 (7552)
7552
以下诸因素中,哪一个不是乳状液呈油 /水型或水 /油型的主要因素? ( )
(A) 乳化剂的性质 (B) 两种液体的互溶程度
(C) 两种液体的相对体积 (D) 温度
4,2 分 (6907)
6907
表面压的单位是,( )
(A) N·m
-2
(B) kg·m
-2
(C) N·m
-1
(D) J·m
-2
5,2 分 (1033)
1033
公式 d G = -SdT + Vdp 可适用下述哪一过程,( )
(A) 298K、101325Pa 下的水蒸发过程
(B) 理想气体真空膨胀
(C) 电解水制取氢
(D) N
2
(g) + 3H
2
(g)＝2NH
3
(g) 未达平衡
6,2 分 (3652)
3652
z
B
、r
B
及 c
B
分别是混合电解质溶液中 B 种离子的电荷数、迁移速率及浓
度，对影响 B 离子迁移数 ( t
B
) 的下述说法哪个对? （ ）
(A) │z
B
│ 愈大,t
B
愈大
(B) │z
B
│、r
B
愈大，t
B
愈大
(C) │z
B
│、r
B
、c
B
愈大,t
B
愈大
(D) A、B,C 均未说完全
7,2 分 (3674)
3674
在 Hittorff 法测定迁移数实验中，用 Pt 电极电解 AgNO
3
溶液，在 100 g 阳极
部的溶液中，含 Ag
+
的物质的量在反应前后分别为 a 和 b mol,在串联的铜库仑计中有
c g 铜析出,则 Ag
+
的迁移数计算式为( Mr(Cu) = 63.546 ), ( )
(A) [ (a - b)/c ]×63.6 (B) [ c - (a - b) ]/31.8
(C) 31.8 (a - b)/c (D) 31.8(b - a)/c
8,1 分 (4855)
4855
当发生极化现象时，两电极的电极电势将发生如下变化,( )
(A) φ平，阳 ＞ φ阳 ； φ平，阴 ＞ φ阴
(B) φ平，阳 ＜ φ阳 ； φ平，阴 ＞ φ阴
(C) φ平，阳 ＜ φ阳 ；?平，阴 ＜ φ阴
(D) φ平，阳 ＞ φ阳 ； φ平，阴 ＜ φ阴
9,1 分 (6553)
6553
某一反应在一定条件下最大转化率为 30%，在同样条件下，当加入催化剂后，其转化率将,( )
(A) 大于 30%
(B) 小于 30%
(C) 等于 30%
(D) 不确定
*,1 分 (3294)
3294
下列物理量中，哪一组与压力无关,( )
(A) K
c
,(?G/?ξ)
T,p
(B) K
r
，Δ
r
G
m
(C) K
x
，Δ
r
H
m
(D) K
f
，Δ
r
G
m
$
11,1 分 (7452)
7452
均匀的牛奶是悬浮液，从其中沉淀脂肪和蛋白质的方法是,( )
(A) 加入一些酒精
(B) 将牛奶静置
(C) 过滤
(D) 加入酸
12,1 分 (7107)
7107
吸附理 论主要用来描述, ( )
(A) 均相催化 (B) 多相催化
(C) 酸碱催化 (D) 酶催化
13,1 分 (0624)
0624
理想气体绝热向真空膨胀，则,( )
(A) Δ S = 0,W = 0
(B) Δ H = 0，Δ U = 0
(C) Δ G = 0，Δ H = 0
(D) Δ U = 0，Δ G = 0
二、填空题 ( 共 10 题 20分 )
14,2 分 (4156)
4156
将反应 Hg(l) + 2KOH(aq) → HgO(s) + H
2
O(l) + 2K(Hg)(a
am
)设计成电池的表示式为,
___________________________________________________________________。
15,2 分 (4858)
4858
电池放电时，随电流密度增加阳极电位变 ________，阴极电位变 ________，正
极变 ________,负极变 _____。
16,2 分 (6308)
6308
RRKM 理论对单分子反应的反应历程的阐述可表述为如下的反应图示,__________________________
________________________________________。
17,2 分 (3667)
3667
离子迁移数 (t
i
) 与温度、浓度都有关，对 BaCl
2
水溶液来说，随着溶液浓度的增大,
t (Ba
2+
) 应 ________, t(Cl
-
) 应 _________ ； 当温 度升高时,t(Ba
2+
)应 ________, t(Cl
-
) 应
________ 。 （填入增大或减小） 。
18,2 分 (3212)
3212
能量零点选择不 同,则 ( 填相 同或不同 ) 配分函数 的值 ____________ ；熵的值
______________；热容 C
V
的值 ______________ 。
19,2 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。 ）
20,2 分 (7010)
7010
植物的叶子一般是憎水性的,所以在配制农药时常常要加 ______________________,
以增加药液对植物表面的润湿程度,使药液能在植物叶子上铺展。
21,2 分 (1092)
1092
某气体 服从状态方程 pV
m
= RT + αp （ α＞ 0的常数）, 若该气体经恒温可逆膨胀，其内能变化Δ U
m
= _________ J。
22,2 分 (4888)
4888
超电势测量采用的是三电极体系,即研究电极、辅助电极和参比电极,其中辅助
电极的作用是 ____________________,参比电极的作用是 ____________________。
23,2 分 (6266)
6266
微观反 应动 力学提 出,要使分 子发 生化学 反应,要求,碰 撞能量 ___________________，碰撞方 位
______________，激发能量的形式 _______________________________。
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
24,15 分 (0295)
0295
在 293 K的房间里有一只电冰箱,试问,(1)若使 250 g,273 K的水在冰箱里结冰所需的功为多少?若电 冰箱的功率为 100W,那么 250 g水全 部结冰需要多少时间?(2)若放入 250g,20℃的水,那么在冰箱里结成 273 K的冰需要多少功?(3)若放入的是 298 K的水,那么冷却到 293 K需要多少功?已知水的凝固热为 -6010 J·mol
-1
,水的平均热容为 4.184 J·K
-1
·g
-1
。
25,10 分 (1953)
1953
将一含 5 mol 苯和 7 mol 甲苯的溶液与一含 3 mol 苯,2 mol 甲苯和 4 mol 对二甲苯的溶液等温混合。计算混合熵变。
26,10 分 (0982)
0982
一直到 1000p
,氮 气 仍服从 下列 状态方 程式, pV
m
=RT+bp,式 中常数 b=3.90× 10
-2
dm
3
·mol
-1
。在 500 K,1mol N
2
(g)从 1000p
等温膨胀到 p
,计算?U
m
,?V
m
,?G
m
,?F
m
及?S
m
。
27,5 分 (1641)
1641
(1) 臭氧 为理想气体，其 γ =C
p
/C
V
= 1.15，若服从能量均分原理，则臭氧是线型分子还是非线型分子？
(2) Pb－ Ag 合金 C
V
= 0.160 J?g
-1
K
-1
,若热容可用 Dulong - Petit 定 律计算,则此合金组成为多少？ （相对原子质量 Pb,207,Ag,107）
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
28,10 分 (5779)
5779
对峙反应
A B
k,E
k
',
E
'
设 x 为 A 已转化的浓度,设 T
m
(x) 为一定 x时 使反应速率为最大的温度,T
e
(x)为相同 x 时使体系恰好处于平衡时的温度,试证,
me rm
11
ln( )
() ()
'R E
Tx Tx H E
=
式中?
r
H
m
为反应焓变。
29,5 分 (2485)
2485
右图是水的状态图,指出图中的错误并说明理由。
30,5 分 (4305)
4305
请设计一电化学实验，测定下列反应的等压热效应，并说明其理论根据（不写实
验装置及实验步骤）,
Ag(s) + HCl(aq) = AgCl(s) +
1
2
H
2
(g)
16,2 分 (6308)
6308
[答 ]
（ 2 分）
17,2 分 (3667)
3667
[答 ]减小；增大；增大；减小
18,2 分 (3212)
3212
[答 ] 不同 ; 不同 ; 相同 ; 相同。 (2分 )
19,2 分 (7680)
7680
[答 ] ＞ （ 2 分）
20,2 分 (7010)
7010
[答 ] 表 面活性剂或称为润湿剂 (2分 )
21,2 分 (1092)
1092
[答 ] 零
dU = TdS - pdV
(? U/ V)?
T
= T(? S/? V)
T
-p = T(? p/? T)
V
-p
= TR/(V-α )-RT/(V-α ) = 0
所以 Δ U = 0
22,2 分 (4888)
4888
[答 ] 提供电流,使研究电极极化 ; 测量研究电极的超电势值。
23,2 分 (6266)
6266
[答 ] 要足 够高，要恰当，要符合反应的需求 （ 2 分）
三、计算题 ( 共 4题 40分 )
24,15 分 (0295)
0295
[答 ] β=T
1
/(T
2
-T
1
)
(1) β=273 K/(293 K-273 K)=13.65
W=-q(吸 )/β=-6108 J,t=6108 J/100 W=61 s (5 分 )
(2) 由于温度变化，因此 β 也在发生变化
从 293 K的水冷到 273 K的水需功 W
1
δW(T
1
)=-δq(吸 )/β=[nC
p
,
m
(293 K-T
1
)/T
1
]dT
1
273K
111
293K
[(293K - )/ ] d
p
WTTn=
∫
,m
C
=C
p
,
m
[293ln(273/293)-(273-293)]
=(250×4.184)[293ln(273/293)-(273-293)]
=-747.7 J
从 273 K的水冷到 273 K的冰需功 W
2
=-6108 J
所以 W=W
1
+W
2
=-6856 J (8 分 )
(3) 由于体系温度高于环境温度,W=0 (2分 )
25,10 分 (1953)
1953
[答 ]
]ln[ ln
BBBB132
xnRxnRSSS Σ′′Σ?==?
=? + +? +? + +8 314 8
8
12
9
3
7
4
4
21
5
5
12
7
7
12
3
1
3
2
2
9
4
4
9
.[(lnlnln)(lnln)(lnlnln)]
（ 5 分）
1
KJ6.35
=
26,10 分 (0982)
0982
[答 ] 因为 dU= TdS-pdV
所以 (? U/? V)
T
= T( p/ T)
V
- p
= T{ [RT/(V?
m
-b)]/? T}
V
- RT/(V
m
-b)=0
故 Δ U
m
=∫ ( U/ V)
T
dV=0
Δ H
m
=Δ U
m
+Δ (pV
m
)=(p
2
V
m
,
2
- p
1
V
m
,
1
)
=b(p
2
-p
1
)
=3.9× 10
-2
dm
3
·mol
-1
× (1-1000)× 101.325 kPa
= -3.948 kJ·mol
-1
Δ G
m
22
11
m
d(/)
pp
Vp RTpbp== +
∫∫
d
= RTln(p
2
/p
1
)+b(p
2
-p
1
)
= 8.314 J·K
-1
·mol
-1
× 500K× ln[ p
$
/(1000× p
$
)]
+3.9× 10
-2
dm
3
·mol
-1
× (1-1000)× 101.325kPa
= -32.66 kJ·mol
-1
Δ F
m
=
2
1
m
m
d()d(
V
V
RT
)p V
Vb
=?
∫∫
Vb
(积分区间,V
m
,
1
到 V
m
,
2
)
= -RTln[(V
m
,
2
-b)/(V
m
,
2
-b)]
= RTln(p
2
/p
1
)
= -28.72 kJ·mol
-1
Δ S
m
= (Δ H
m
-Δ G
m
)/T= 57.42 J·K
-1
·mol
-1
27,5 分 (1641)
1641
[答 ] (1) O
3
若为线型分子,C
V
= (3/2)R + R + 4R = 6.5R,C
p
= 7.5R
γ = 1.15
O
3
若为非线型分子,C
V
= (3/2)R + (3/2)R + 3R = 6R,C
p
= 7R
γ = 1.17 故 O
3
为线型分子 (3分 )
(2) Dulog - Petit 定律,C
V
= 25.104 J·K
-1
·mol
-1
合金平均摩尔质量为
(25.104 J·K
-1
·mol
-1
)/(0.160 J·g
-1
·K
-1
) = 157 g·mol
-1
设 Pb 的摩尔分数为 x(Pb)
(1-x(Pb))× 107 g·mol
-1
+x(Pb)× 207g·mol
-1
=157 g·mol
-1
(2分 )
x(Pb) = 0.50
四、问答题 ( 共 3题 20分 )
28,10 分 (5779)
5779
[答 ] r= k[A]- k＇ [B]= k([A]
0
-x) - k＇ ([B]
0
+x)
T
m
(x)是 (?r/?T)
x
=0 之温度,即
'
00
dd
([A] ) ([B] )
kk
x x
tt
=+
dlnk/dT = dk/(kdT) ＝ E/(RT
2
),即得 ([B]
0
+x)/ ([A]
0
-x)=K
C
(T
e
) = kE/ (k'E')
lnK
C
=－?
r
H
m
/(RT
e
)+c
lnK
C
＝ ln(k/k＇ )+ln(E/E＇ )＝ lnK
C
(T
m
)+ln(E/E＇ )
－?
r
H
m
/[RT
m
(x)]+c+ln(E/E＇ )＝－?
r
H
m
/[RT
e
(x)]+c
1/T
m
(x)－ 1/T
e
(x)＝ R/?
r
H
m
· ln(E/E＇ )＝－ R/?
r
H
m
· ln(E＇ /E)
29,5 分 (2485)
2485
[答 ] 图中有以下几个错误
(1) O点为水的三相点，它是水在它三相点的蒸气压力下的凝固点，为
273.16 K,而通常的冰点为 273.15 K,是指在 p = 101 325 Pa 下被空
气饱和的水和冰的平衡温度 (由空气的溶入，使冰点下降 0.0023 K,
压力从三相点压力增加到大气压又使冰点下降 0.0075 K，故冰点比
三相点低 0.01 K) (1分 )
(2) OA 线的斜率应为负值，压力增加时冰点降低。根据克拉贝龙方程
dp/dT =?H/(T?V)，水结冰后?H < 0,?V > 0，故 dp/dT < 0。 (2分 )
(3) OC 线只能延到水的临界温度 T = 647.15 K，因此修改后的水的相图
如下所示。 (2分 )
30,5 分 (4305)
4305
[答 ]
设计电池,Ag│ AgCl(s)│ HCl(aq)│ H
2
(p)│ Pt (2分 )
在一定 T,p 下，测定电池电动势 E 及温度系数 (?E/?T)
p
则有 (2分 )
r
H = -zEF + zFT(?E/?T)
m
$
p
= Q
p
(1分 )
物理化学综合考试试卷 3 答案
一、选择题 ( 共 13 题 20分 )
1,2 分 (3932)
3932
[答 ] (A) （ 2 分）
2,2 分 (2813)
2813
答,（ A） （ 2 分）
3,2 分 (7552)
7552
[答 ] (B) (2分 )
4,2 分 (6907)
6907
[答] (C)
5,2 分 (1033)
1033
[答] (B)
6,2 分 (3652)
3652
[答](D)
7,2 分 (3674)
3674
[答] (C)
8,1 分 (4855)
4855
[答] (B)
9,1 分 (6553)
6553
[答] (C)
*,1 分 (3294)
3294
[答] (D)
11,1 分 (7452)
7452
[答] (D)
12,1 分 (7107)
7107
[答] (B)
13,1 分 (0624)
0624
[答] (B)
二、填空题 ( 共 10 题 20 分 )
14,2 分 (4156)
4156
[答] Hg(l)|HgO(s)|KOH(aq)|K(Hg)( a
am
) （2 分）
15,2 分 (4858)
4858
[答] 正，负，负，正
