学号：__________   

 

院系：_______   

______级______班   

 

 

一、是非题(每小题1分，共8分),您认为正确的在括号中填“√”，错误的填“×”：

(     )1. 任何化学反应，反应参与物B的浓度随时间的变化率dcB/dt的绝对值都相同。

(     )2. 元反应的反应物分子碰撞可能直接转化为生成物分子。

(     )3. 弯曲液面的饱和蒸气压总是小于同温下平面液体的饱和蒸气压。

(     )4. 液体的表面张力总是力图缩小液体的表面积。

(     )5. 已知某反应的级数为二级，则该反应必是双分子反应。

(     )6. 催化剂开辟了活化能较低的新途径，反应都按此新途径进行。

(     )7. 物理吸附的吸附力是分子间力。

(     )8. 无限稀薄时，HCl、KCl、NaCl三种溶液在相同温度、相同浓度、相同电场强度下，三种溶液中Cl-的迁移数相同。

 

 

二、选择题(每小题2分，共14分)将正确答案的编号填在题前括号内

(    ) 1、某反应的速率常数k＝2.31×10-2s-1，初始浓度为1.0 mol•dm-3，则该反应的半衰期为：

A  15 s；    B  21.65 s；     C  30 s；    D  43.29 s；

（    ）2、在反应A B C，A D中，

活化能Ea,1 ＞ Ea,2 ＞ Ea,3 ， 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。  

(    ) 3、298 K时，当H2SO4溶液的浓度从0. 1mol•kg-1稀释到0. 01 mol•kg-1时，其摩尔电导率Λm将

        A.Λm增加；      B.Λm减小；

C.Λm不变；      D. Λm变化无法确定

（    ）4、298 K，含Al3+、K+、H+ 离子的无限稀薄溶液中，离子摩尔电导率最大者为               

A.  Al3+；         B.  K+；          C.  H+

（    ）5、某溶液中溶质B的浓度为 cB（表面）＞ cB（体相），表明      

           A  dσ/dc＞0，ΓB＞0；      B  dσ/dc＜0，ΓB＞0；   

C  dσ/dc＜0，ΓB＜0；      D  dσ/dc＞0，ΓB＜0。

（    ）6、在一支干净的粗细均匀玻璃毛细管中注入少许纯水，两侧液柱高度水平相同。若用微量注射器从右侧注入少许正丁酸水溶液，两侧液柱的高度将：           

A  相同；   B 右侧高于左侧；   C左侧高于右侧；   D 不能确定。

（    ）7、 （25℃，K2SO4）与 （25℃， K2SO4）的关系是：

A   （25℃，K2SO4）=  （25℃， K2SO4）   

B   （25℃，K2SO4）= 2 （25℃， K2SO4）；   

C   （25℃，K2SO4）=   （25℃， K2SO4）；      

 

   

 

三、填空题(前2题每空1分，后4题每空2分，共15分)，在各题的“      ” 处填上答案：

1、        支链反应经历三个基本过程，即                  ，                   ，

                    。

2、        常见的电动现象有          、           。（请填写出不少于2种电动现象名称）

3、        下列图中的四条极化曲线，曲线       表示原电池的阳极极化曲线，

曲线       表示电解池的阳极极化曲线。

 

4、电解质Fe(NO3)3水溶液，质量摩尔浓度为b，则其离子平均活度a与其离子平均活度因子γ±及b的关系为a ＝                             。

5、用100 cm3，0.002 mol•dm-3 AgNO3溶液和10 cm3，0.05 mol•dm-3 的KCl溶液制得AgCl溶胶。今若用下列电解质使其聚沉： KCl、AlCl3、ZnSO4，则它们的聚沉能力由大到小排序为

                                            。

6、        写出由FeCl3水解制得的Fe(OH)3溶胶的胶团结构（已知稳定剂为FeCl3） ：                                           。

 

四、计算填空题(每空2分，共18分)，将计算结果填在“    ”处，勿需写计算过程：

1、298 K时，0.0050 mol•kg-1的BaCl2水溶液的离子强度为

I＝                    。

2、已知电池  Pt，Cl2（p）│Cl－（a Cl－=1）│Cl2（2 p），Pt

写出电池反应                                            ，

计算298 K的电动势EMF ＝                               。

3、A、B和AB间发生的如下正、逆反应都是元反应

A+B      2 AB   若逆反应的ΔrUm= －12.0 kJ•mol-1，逆反应的活化能Ea = 74.5 kJ•mol-1，正、逆反应的指前因子相等，则正反应的活化能Ea =               ；正反应的ΔrUm=               ；1000Ｋ下，定容反应的平衡常数 ＝               。

4、 20℃时，水的表面张力为72.75 mN• m-1，汞的表面张力为483 mN•m-1，汞和水的界面张力为375 mN•m-1。试判断：水        （能或不能）在汞的表面上铺展，依据是

                                               。

5、总反应的速率系数与各元反应速率系数的关系为 k＝2k2 ，则该反应的表观活化能与各元反应的活化能之间的关系为：

Ea＝                                           。

 

 

 

 

以下三道计算题，要求写出所用公式，代入数据并计算结果

五、（12分）已知反应 +    ，是一个酸催化反应，若以A表示 ，反应的速率方程为：

实验数据如下：

次数        cA,0/ mol•dm-3        c(H+)/ mol•dm-3        t / ℃        t 1/2 / h

1

2        0.1

0.1        0.01

0.01        25

35        1.0

0.5

求25℃、35℃时的反应速率系数kA和反应的活化能。

 

 

 

 

 

六、（14分）将以下化学反应设计成电池，写出电池表示式，

AgCl（s）—→ Ag（s）+  Cl2（100 kPa）

物   质        Ag（s）        AgCl（s）         Cl2（g）

Sm/J•K-1•mol-1        42.70        96.11        243.86

已知298 K时，该反应的ΔrHm ＝1.27×105 J•mol-1，各物质的标准摩尔熵分别为：

 

 

 

计算298 K时，电池的电动势E、ΔrGm 及温度系数 ，可逆过程的热效应。

 

   

  

 

七、（9分） H+在Fe电极上放电的超电势η(H2)＝0.35 V， Fe2+在Fe电极上放电的超电势可忽略不计。某电解液中Fe2+离子活度a (Fe2+)=0.8，电解时不希望H2在电极上析出，试计算溶液的pH值最低要保持多少？已知25℃时，E(Fe2+/Fe)＝―0.440 V。

 

 

 

 

 

八、问答及推导题（10分）：

（1）写出兰谬尔（Langmuir）单分子层吸附理论的基本假设；

（2）试从兰谬尔吸附理论的基本假设出发，推导出兰谬尔单分子层吸附定温式

 

 

 

   

 

一、是非题（每题1分，共10分），你认为正确的在括号中填“”，错误的填“×”：

[     ]1. 如果经一过程系统的熵变大于0，则系统所经历的该过程必为不可逆过程。

[     ]2. 不可能用简单精馏的方法将二组分恒沸混合物分离为两个纯组分。

[     ]3. 化学反应的标准平衡常数K 与反应压力无关。

[     ]4. 在定温定压下，CO2由饱和液体转变为饱和蒸气，因温度不变，CO2的热力学能和焓也不变。

[     ]5. 纯水的饱和蒸汽压与温度的关系，满足克劳休斯-克拉佩龙方程。

[     ]6.  25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔生成焓。

[     ]7. 对于反应2A(g) + 1/2B(s) = Y(g) + 3Z(s),  rHm(T)=100 kJ•mol-1, 可以通过升温降压的方法使平衡最有效地向左移动。

[     ]8. 临界压力是气体在临界温度下液化所需的最低压力。

[     ]9. 在定温条件下，一个封闭体系经一过程对外所能作的最大功等于该过程亥姆霍茨函数的减少值。

[     ]10. 相同质量摩尔浓度的食盐水稀溶液和蔗糖稀溶液的沸点升高值相同。

二、选择题（每题2分，共16分），将你认为正确的选号填在题前括号内：

[    ] 1. 在通常温度，NH4HCO3 (s)可发生分解反应

          NH4HCO3 (s) == NH3 (g) + H2O (g) + CO2 (g)

现把1 kg 和20 kg  NH4HCO3(s)分别装入两个预先抽空的小型密闭容器A和B中，在一定温度下经平衡后，则

（1）        两容器中的压力相等；     （2）A内的压力大于B内的压力；

    （3） B内的压力大于A内的压力；

    （4） 须经实际测定后才能判定哪个容器内的压力大。

[    ]2. 对于只作膨胀功的封闭系统,  的值是：

           (1) 大于零； (2) 小于零；  (3) 等于零；  (4) 不能确定。

[    ]3. 下列说法中不正确的是：

( 1 ) 隔离系统中的熵永不减少；  

( 2 ) 封闭系统经绝热过程熵值不减少；

              ( 3 ) 系统处于平衡态时熵达到最大值；

          ( 4 ) 任何实际发生的热力学过程不可能出现[S（系统）+ S（环境）] < 0。

        [    ]4. 使气体致冷的节流膨胀，其焦耳—汤姆逊系数J-T必须

            （1）> 0；      （2）< 0；     （3）= 0。

        [   ]5.  B、C二组分溶液中，组分B的偏摩尔吉布斯函数  因此有：

       ( 1 )  GB与T，p，nC有关，与nB无关；

       ( 2 )  GB与T，p，nC，nB都有关；  

       ( 3 )  GB与nB有关，与T，p，nC无关；

       ( 4 )  GB与nB，nC有关，与T，p无关。

   [    ]6. 在温度为T时，纯液体组分A和B的饱和蒸气压分别为 和 ，且 =3 ，若组分A和B形成理想液态混合物，当气液两相平衡时，气相中组分A和B的物质的量相等。则组分A在液相中的摩尔分数应是

（1）xA=0.5  ；（2）xA=3/4  ；（3）xA=1/4  （4） xA=3/5.

 

[    ]7. 形成理想液态混合物过程的混合性质是：

     （1） H=0， S＞0；   （2） H＜0， S=0；

   （3） H＞0， S=0；    （4） H=0， S＜0 。

[    ]8. 已知A，B两液体可组成无最高或最低恒沸点的液态完全互溶的系统，则将某一组成的溶液蒸馏可以获得：

（1）一个纯组分和一个恒沸混合物；

（2）两个恒沸混合物；

（3）两个纯组分；

（4）不确定。

 

三、填空（每空2分，共16  分），在各题的“           ”处填上答案：

1. A、B两组分混合物，用化学势表示气、液两相平衡条件是                            。

2．在温度T 时将NH4HS (s) 置于抽空的容器中，当反应 NH4HS(s)   NH3(g) + H2S(g) 达到平衡时，测得总压力为p，则反应的标准平衡常数K 与总压力p的关系为 。

3.  1 mol理想气体由同一始态开始分别经可逆绝热膨胀（I）与不可逆绝热膨胀（II）至相同终态温度，则UI           UII，

SI         SII。（选填 >， =， <）

4. Na2CO3和H2O可组成的水合物有Na2CO3H2O(s)、 Na2CO37H2O(s)、Na2CO310H2O(s)。 在0.1MPa下与Na2CO3水溶液和冰平衡共存的水合物最多可有           种。

5. 在25℃, O2和N2溶于水中的亨利系数分别为 4.40106  Pakgmol-1和8.68106 Pakgmol-1, 由亨利定律可知，在相同压力下，O2在水中的溶解度           N2在水中的溶解度。（选择填“大于”“小于”或“等于” ）

6. 在一绝热体积恒定的容器中，发生一个化学反应，使系统的温度从T1升高到T2，压力从p1升高到p2， 则系统的          U        0，S         0。（选择填“>”“<”或“=”）

 

四、综合填空题（共36 分），将计算结果填在“       ”，不需写计算过程：

1．[6分] 1mol C6H5CH3在其正常沸点（110.6℃）时的蒸发为101325Pa的蒸汽。已知在该温度下C6H5CH3的摩尔蒸发焓为33.38 kJ•mol1，与蒸汽相比，液体的体积可以忽略不计，且蒸汽可视为理想气体。计算该过程的Q =           ；U=             ；G=             。

2. [2分]  10 mol 理想气体，由25 ℃，1.0 MPa膨胀到25 ℃，0.1 MPa，该过程系统的熵变 S=                。

3. [2分]  C2H5OH(A)-H2O(B)所成的溶液中, xA=0.44。在323K时，总蒸汽压为 24.8 kPa，在气相中yA=0.57。 已知该温度下纯水的蒸汽压pB*=12.3 kPa。若以同温度同压力下的纯水为标准态，则该溶液中水活度因子为               。

4. [9分]  0.17 mol H2(g)从1.43 dm3，298 K经绝热可逆膨胀到2.86 dm3。H2(g)的Cp,m = 28.8 J•mol1•K1，按理想气体处理。计算终态温度T2=                     ；该过程的U=                   ; H=                    。

5. [3分] 25℃时，1mol CH4(g)完全燃烧成H2O(g)和CO2(g)的标准反应焓变 –806.3 kJ•mol-1，水在25℃时的气化热为44.02 kJ•mol-1，则CH4(g)在25℃时的标准摩尔燃烧焓cH （CH4, g , 298 K）=              。

6. [4分 ] 液态汞的饱和蒸气压与温度T的关系式为  , 则25 ℃时Hg( l ) 的饱和蒸气压

p*( Hg，l )=          Pa， Hg( l ) 的摩尔蒸发焓vapHm =            kJ•mol-1。

   

7. [10分] A，B 二组分凝聚系统为固态不互熔，液态完全互熔系统。熔点-组成图具有两个最低共熔点。一个为641 K (wB=0.08)，另一个为620 K(wB=0.50)。在体系的熔点曲线上有一个最高点862 K(wB=0.16)。A，B 的熔点分别为924 K和692 K。

(1)根据题意，画出A, B二组分的相图示意图。

(2) 在图上相应位置作出组成为wB=0.80的溶液的步冷曲线（800K—550K）。

(3)将1 kg wB=0.60 的熔融体冷却到无限接近620 K时，系统 的平衡相有：                     (相态用l，s表示，成分用A、B、A+B表示)，各相的量分别是         kg和          kg。

 

 

五、证明题：( 6 分)

试证明：理想气体的定压热容Cp只是温度的函数，与压力p无关，即 。

 

 

 

        

六、（16分）计算题：(要求写出计算过程及结果)

   1. [10分] 某金属M的分解反应 为M2O (s) = 2M (s) + O2 (g) ， 参与物的相关数据为

        M2O (s)        M (s)        O2 (g)

fHm(298.15K)/(kJmol-1)        -31.0        0        0

Sm(298.15K)/(JK-1mol-1)        122.0        43.0        205.0

Cp,m/( JK-1mol-1)        66.0        27.0        31.0

试计算125℃时反应的标准摩尔焓变rHm，标准摩尔熵变rSm，及反应的标准平衡常数K。

 

 

 

2 . [6分] 1 mol H2(g)与20 mol O2(g) 的燃烧反应在一个绝热等容的氧弹中进行。已知反应 H2(g) + O2(g) → H2O(g) 在298K下进行的标准摩尔反应焓变rH ( 298K) = 242.67 kJ•mol-1。 氧气及水蒸气的定容摩尔热容分别为CV, m(O2 , g) = 27.2  J•K-1•mol-1 ， CV, m(H2O , g) = 31.38  J•K-1 •mol-1，且不随温度而变。

试计算：（1）298 K 时上述反应的rU ；

（2）在氧弹内燃烧后产物的最高温度。（忽略氧弹的热容