2012年哈工大物理化学试题

(A)合成反应放热，放气降低温度

(B)降低NH3的含量，增加H2与N2之比例

(C)降低惰性气体含量，使平衡向生成NH3的方向移动

24. 对于一个均相反应系统，下列措施中肯定会改变平衡常数Ka的是 （A）改变反应物比例 （B）增加系统的总压力 （C）加入惰性气体 （D）改变系统的温度

四、计算题

1、 已知 H2(g)+?O2(g)?H2O(l) ΔrGm ? (298K)=-237.233kJ·mol-1 H2O(l) ?H++OH- ΔrGm ? (298K)=79.705 kJ·mol-1

试求298K时电池Pt∣H2(p?)∣H+||OH-∣O2(p?)∣Pt的标准电池电动势。

2、25℃时，电池： Pt(s)│H2(p)│HCl(1mol·dm-3)│AgCl(s)│Ag(s)标准电动势为0.223V。

θ

写出电极反应及电池反应。计算Ag(s)·AgCl(s)电极的标准电极电位. 3、 设有物质A与等量的物质B混合，反应到1000s时A已消耗一半，反应到2000s时A剩下的百分数为多少？ 1）假定为A的一级反应；2）假定为零级反应；

4、 2mol理想气体在127℃和1Mpa下恒温可逆压缩至2Mpa, 计算其Q,W,?U,?H,?S,?G。 5. 已知25℃苯的表面张力为28.2×103N·m1, 水的表面张力为72.0×103N·m1. 水与

－－

苯的界面张力为35.3×103N·m1, 试问水能否在苯表面上铺展?

－－－－

6．测得1.0×103mol·L1的醋酸溶液在25℃的摩尔电导率为4.8×103 S·m2·mol试计

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算醋酸HAC在此浓度时的解离度α和解离常数Kc。(??(AC?)?40.9?10?4S?m2?mol?1,m??(H?)?349.8?10?4S?m2?mol?1) m7．20℃时，乙醚-水、汞-乙醚、汞-水的界面张力?分别为：0.0107 N·m-1，0.379 N·m-1，0.375 N·m-1，在乙醚与汞的界面上滴一滴水，试求其接触角。水能否在水面上润湿？

?汞?乙??汞?水0.379?0.375解：cos????0.374

?乙?水0.0107 ??68?

水能在水面上润湿

θ7

8．反应2CO（g）+ O2（g）= 2CO2（g）在2000K时的K= 3.32×10，设在此温度下有由

CO，O2，CO2组成的混合气体，它们的分压分别为10KPa，8KPa，80KPa，试计算此条件下的ΔrG m。反应向哪个方向进行？如果CO，CO2的分压不变，要使反应逆向进行，O2的分压应是多少？设气体服从理想气体状态方程。

???解KP?K(p)B2pCO22pCO?pO2?B?3.23?107?(100?103)?1?3.23?102Pa?1

JP?(100?103)2??0.01Pa?1 323(10?10)?(10?10)?JP?rGm?RTln??k?P???? ?因ΔrG m＜0，故反应向右进行。 CO，CO2的分压不变，且JP?KP时

pO2?2pCO2p2CO?KP?

O2的分压小于 Pa，反应逆向进行。 在下面的相图中，K是物系点，(1) 产生何种化合物,（2）将三相平衡的状态表示出来,（3）从K点状态冷却能否获得纯B固体？

2. 水在玻璃管中呈凹形夜面，但水银则呈凸形。为什么？（5分） 3.北方下雪后，为什么在雪路上撒盐？解释之（5分）

4. 为什么输液时，要用生理盐水，而不能用其他浓度的盐水呢 计算题

1、 解：所求电池的电池反应为：H2(g)+?O2(g)+H2O(l)= 2H++2OH 已知反应①：H2(g)+?O2(g)→H2O(l) ΔrGm?，(1)=-237.233kJ·mol-1

②：H2O(l) →H++OH- ΔrGm? ，(2)=79.705 kJ·mol-1

??

反应①+2②等于所求电池的电池反应，所以有，ΔrGm=ΔrGm，(1) +ΔrGm?，(2)=-2E?F -2E?F=（-273.233+2×79.705）×103J·mol-1 E?=0.4032V

2．解：（1） 负极 H2?2H+ + 2e 正极 2AgCl（s）+ 2e?2Ag（s）+2Cl- 电池反应 H2+ 2AgCl（s）?2Ag（s）+2H+ +2Cl-

（2）E?E??E??0.2223 （v） E?为标准氢电极，电极电位为零

????（v） ?E?Ag.AgCl?0.22233、 解：1）假定为A的一级反应，则n=1 kt=㏑[1/(1-xA)] kt?=㏑2 二式相比得 t/

t?=ln(1-xA)-1/ln2 2000/1000= ln(1-xA)-1/ln2 xA=3/4 剩下的A为1/4，即25%

2）假定对A，B皆为一级，测n=2 k=1/ t?cA,0 1/cA-1/cA,0=kt 即xA/(1-xA)=kcA,0t xA/(1-xA)=cA,0t/cA,0t1/2=2000/1000 xA=2/3 剩下的A为1/3，即33.3% 3）假定为零级反应，则t=(cA,0-cA)/k t1/2=cA,0/2k 二式相比得

t/ t1/2=(cA,0-cA)/0.5cA,0 2000/1000=(cA,0-cA)/0.5 cA,0 cA=0 即剩下的A为零。 4、解：因为理想气体恒温过程，则?H??U?0

W??nRT ln（p1/p2）??1?8.314(127?273.1)?ln（1/2）?4610（J）所以 Q??U?W??4610 （p1/p2）?2?8.314?ln（1/2）??11.53（J/K）(J)?TS?nRln ?G??H?T?S?4.610（KJ）5．解： ???气?苯??苯?水??气?水?(28.2?35.3?72.0)?10?3??79.1?10?3N?m?1( 6分)

???0不满足铺展条件,不能在苯的表面铺展. 推荐阅读：

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