1、1物理化学试卷三四（1）班级 姓名 分数 一、选择题 ( 共 10 题 18 分 )1. 298 K 时,HCl(g,M r=36.5)溶解在甲苯中的亨利常数为 245 kPakgmol-1,当 HCl(g)在甲苯溶液中的浓度达 2%时,HCl(g)的平衡压力为： ( ) (A) 138 kPa (B) 11.99 kPa (C) 4.9 kPa (D) 49 kPa 2. 已知 I2(g)的基本振动频率 =21 420 m-1, kB=1.3810-23 JK-1, h=6.62710-34 Js, c=3108 ms-1, 则 I2(g) 的振动特征温度 v 为： ( ) (A) 2.13
2、10-14 K (B) 1.0310-8 K (C) 308.5 K (D) 3.2310-3 K 3. 在 288 K 时，H 2O(l)的饱和蒸气压为 1702 Pa,当 0.6 mol 的不挥发溶质 B 溶于 0.540 kg H2O 时,蒸气压下降 42 Pa,溶液中 H2O 的活度系数 x 应该为： ( ) (A) 0.9804 (B) 0.9753 (C) 1.005 (D) 0.9948 4.近独立定域粒子体系和经典极限下的非定域粒子体系的 ( ) (A) 最概然分布公式不同 (B) 最概然分布公式相同 (C) 某一能量分布类型的微观状态数相同 (D) 以粒子配分函数表示的热力学
3、函数的统计表达示相同 5. 1molHCl 溶于 20 dm3 水中形成稀溶液。在该温度下，该溶液上方 HCl 的蒸气分压 pHCl 式中 xHCl=1mol/(n +1mol)（填 ; =; , =, , , , . 12. 答 (1 分)m,v vvv28.15Kln1exp(/)/exp(/1SRTRT$= (1 分)1molJ04.13.答 (2 分) Pa1376.4572.8)OHC(2Ma1036.4BVRTn514. 答 0.368； 1.104 N2*/N1*= exp-(U2-U1)/ kT = e-1= 0.368 N2*/N1*= (g2/ g1) exp-(U2-U1
4、)/kT = 1.104 15. 答 1/21 pA= p xA=21 p xA=pyA BpB= p xB= p xB=pyB 因为 yA=yB 所以 xA/xB=1/21 (2 分) 16. 答 1m,v0.324JolG$, vlnRTq= (1 分)1v)/exp(1T=-0.0324 (1 分)olJ17. 答 温度,压力和组分的活度系数； (1 分) mixG(re)- mixG(ig)； (0.5 分) 正 (0.5 分) 18.答 U, H, CV, Cp (2 分)19. 答 (1) 为零 (2) 相等 三、计算题 ( 共 5 题 50 分 )20. 答 根据 Gibbs-D
5、uhem 公式： x1dln1+x2dln2=0 dln2=-(x1/x2)dln1 =-(x1/x2)d(-2.3030.096)/(1+0.263x1/x2)2 =-(x1/x2)(22.3030.096)/(1+0.263x1/x2)3 0.263(x1/x2) (2 分) 用积分公式： dx/(b+ax)3=(1/a2)b/2(b+ax)2-1/(b+ax)+k ln2=(-0.1163/0.2632)1/2(1+0.263x1/x2)2 -1/(1+0.263x1/x2) +k - (1) (2 分) (1) 以 Henry 定律为基准：x 20, 1,代入(1)式得 k=0 (1
6、分) 当 x2= 0.5 时,解得： 2=2.23 (2 分) (2) 以 Raoults 定律为基准：x 21, 21,代入(1)式得 k= -0.84(1 分) 2=0.9642 (2 分) 21. 答 对铅 =96 K (2 分)khv=3.65 (3 分)1vv)/exp(1Tq6对金刚石 =1920 K (2 分)khv=1 (3 分)1vv)/exp(1Tq22. 答 CO2 的总量： n(CO2)=pV/RT = 202 650 Pa1010-3 m3/(8.314 JK-1mol-1)(298.15 K) = 0.8175 mol (2 分) 设服从亨利定律,溶在水中的 CO2
7、 的物质的量为 n(CO2,l) 101 325 Pa=k0.2 mol p(CO2)=kn(CO2,l) n(CO2,l)=(0.2mol)p(CO2)/101325Pa =1.973810-6 p(CO2) - (1) (2 分) p(CO2)=n(CO2,g)RT/V(g)=n(CO2)-n(CO2,l)RT/V(g) =0.8175 mol-n(CO2,l)(8.314 JK-1mol-1)(298.15K) /10+(10-0.1)10-3 m3 - (2) 联立(1)、(2) 式,解得： p(CO2)=81 734 Pa (3 分) n(CO2,l)=0.1613 mol p =p
8、* x OH2=3199.7 Pa5.55/(5.55+0.1613)=3103.7 Pa (2 分) p 总 = p +p(CO2)=84 838 Pa (1 分) 223.答 (1) q v=q iexp( i/kT) =1+exp(-hc1/kT)+exp(-hc2/kT)+exp(-hc3/kT) +exp(-hc4/kT)+exp(-hc5/kT) =1+0.357+0.128+0.046+0.017+0.006=1.554 (3 分) (2) n0/N=exp(- 0/kT)/qv=1/1.554=0.64 (2 分) n1/N=exp(- 1/kT)/qv=0.357/1.554
9、=0.23 (2 分) (3) U=P i i=(1/1.554)0+(0.357/1.54)hc1+ =1.39 kJmol-1 (3 分) 24.答 (1) 当加压至 p 时开始有液相析出,成气液平衡,设液相组成为 xA,xB,xC,此时气相组成视为不变 yA=pA/p=pA* xA/p=0.4 yB=pB/p=pB* xB/p=0.2 yC=pC/p=pC* xC/p=0.4 - (1) xA+xB+xC=1 - (2) 联立(1),(2)式解得： p=22220 Pa (3 分) xA=xB=0.1667 (3 分) xC=0.6666 (1 分) (2) 当气体全部凝结为液相时,液相
10、组成为： xA=0.4；x B=0.2；x C=0.4, 7此时平衡蒸气的气相分压为： pA= pA* xA= 21 332 Pa (1 分) pB= pB* xB= 5333 Pa (1 分) pC= pC* xC= 5333 Pa (1 分) p=pA+pB+pC= 31 998 Pa (1 分) 四、问答题 ( 共 3 题 15 分 )25. 答 (COOH)n nCOOH A在苯中：c 苯 -m m (设 m 为单分子浓度) K1=mn/( c 苯 -m)m n/c 苯 (因在苯中 m 很小) m= K1c 苯 1/ n (3 分) COOH(在苯中) COOH(在水中) K2=c 水 /m = c 水 /(c 苯 K1)1/ n 令 K=(K1)1/ nK2 则 K=c 水 /c 苯 1/n (2 分) 26. 答 , J=0, 1, 2, (2 分)IhJ2r8(第 3 能级 J=2, 第 4 能级 J=3(1 分)1()(2r I= J.608314634227= J (2 分).27. 答 (1) Gm=1(sln) -1*=RTlnx1 (2 分) (2) 因为溶剂遵守拉乌尔定律，所以结果与 (1) 相同 (1 分) (3) Gm=1(sln) -1*= RTlna1= RTln(p1/p*) (2 分)
