1998年
清华大学化学系物理化学
试题内容：
一、填空题（每空 2 分、共 24 分）
1 、 1mol 理想气体经节流膨胀（即 Joule-Tomson 实验）压力自Ｐ 1 降低到Ｐ 2 ，此过程的△Ａ ________0 ，△Ｕ ______0 。（填 > ， = 或 < ）
2 、 298K 时， HCl(g) 的标准摩尔生成焓△ f Ｈ m=-92.31kJ/mol ,HCl(g) 的无限稀释摩尔溶解焓（即 1molHCl(g) 溶于水形成无限稀薄溶液时的△ H ）为 -75.13kJ/mol 。若以 b= ｂ ( θ ) 但仍遵守亨利定律的溶液作标准态，则 HCl(aq) 的标准摩尔生成焓△ f Ｈ m （ HCl,aq ） =_______ 。
3 、下图为 Bi-Zn 二组分体系的固液平衡相图，
（１） A 区的平衡相态为 ______,
B 区的平衡相态为 ________ 。
（２） 527K 时，纯 Bi(s) 和含 93%Bi （质量百分数）的溶液成相平衡。若以纯 Bi(s) 作标准态，则上述溶液中 Bi 的活度为 _________ ，活度系数为 __________ 。（ Bi 和 Zn 的相对原子质量分别为 209 和 65.39 ）
4 、某原子基态与第一激发态的能级是非简并的，第一激发态的简并度为 3 ，若其他能级可被忽略，且以基态作为能量的零点， 298K 时，此原子的电子配分函数ｑ e=______ 。当体系平衡时，在此二能级上的粒子数之比Ｎ 2 ／Ｎ 1=___________ 。（玻尔兹曼常数 k= １ . ３８×１０ -23 Ｊ／Ｋ）。
5 、对大多数纯物质的液体来说，当温度升高时，其表面张力 __________ 。
6 、实验测得反应 2A+B=C+D 的速率方程式为 r= ｋ 1[A][A][B] ，若反应物的起始浓度为 [ Ａ ]0=2[ Ｂ ]0 ，则速率方程式可写为：ｒ＝ｋ 2[ Ａ ][ Ａ ][ Ａ ] ，ｋ 1 与ｋ 2 的关系为ｋ 1 ＝ ________ ｋ 2 。
7 、在电池 _____________________________ 中进行的反应是Ｎｉ (s) ＋Ｈ 2 Ｏ (l) →ＮｉＯ (s) ＋Ｈ 2(g)
二、选择填空题：（每题 2 分，共 12 分）
1 、若理想气体反应Ｏ＝∑ν B Ｂ在Ｔ 1 ～Ｔ 2 的温度区间内，各物质均无相变，且△Ｃｐ <0 （△Ｃｐ＝∑ν B Ｃｐ ,B ），则在此温度区间内，反应摩尔焓变△ｒＨｍ随温度升高而（ ）。
（ａ）增大 （ｂ）减小 （ｃ）不变 （ｄ）无法确定其变化
2 、某纯物质的液体凝固时，液体的密度大于固体的密度，则该液体的凝固点随压力升高而（ ）。
（ａ）升高 （ｂ）降低 （ｃ）不变 （ｄ）不能确定其变化
3 、对于组成不变的均相封闭体系，在ｗ ' ＝ 0 的条件下，＝（ ）
（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ）
4 、在浓差电池中，电池的电动势是Ｅ，液接电动势是Ｅｊ，则（ ）
（ａ）Ｅ > ０ , Ｅｊ > ０ （ｂ）Ｅ > ０ , Ｅｊ < ０
（ｃ）Ｅ < ０ , Ｅｊ > ０ （ｄ）Ｅ < ０ , Ｅｊ < ０
5 、平行反应中，ｋ 1 ＝ 10/min ，ｋ 2 ＝ 20/min ，在反应过程中产物Ｂ和Ｃ的浓度之比，［Ｂ］ / ［Ｃ］＝（ ）
（ａ）１ （ｂ）２ （ｃ）０ . ５ （ｄ）无法确定其变化
6 、当反应ＣａＣＯ 3(s) ＝ＣａＯ (S) ＋ＣＯ 2(g) 在某给定条件下达到平衡时，若保持其他反应条件不变，而将ＣａＣＯ 3(s) 的颗粒变小，平衡将（ ）。
（ａ）向左移动 （ｂ）向右移动 （ｃ）不移动
（ｄ）不能确定其移动方向
三、计算题：
1 、在熔点附近的温度范围内，ＴａＢｒ 5 固体的蒸气压与温度的关系为： lg(p/kPa)=1.696-5650/T;
液体的蒸气压与温度的关系为： lg(p/kPa)=7.296-3265/T 。
试求ＴａＢｒ 5 三相点时的摩尔蒸发焓及摩尔熔化焓。（ 12 分）
2 、在 1000 ℃时，将 4.4 克ＣＯ 2(g) 充入一放有过量碳的容积为 1 立方厘米体积的容器中，发生下述反应，ＣＯ 2(g) ＋Ｃ (s) ＝ 2 ＣＯ (g)
当反应达平衡时，混合气体的平均摩尔质量为 36g/mol 。
(1) 计算此反应在 1000 ℃时的Ｋ及容器中的平衡压力。
(2) 当反应达平衡时，充入一些Ｈｅ (g) ，使反应压力增加一倍，求当反应重新达平衡时ＣＯ (g) 的质量。
(3) 如果当反应温度升高 10 ℃时，Ｋ的值增加一倍，求此反应的△Ｈｍ和△Ｓｍ（假设△Ｃｐ＝０）。（ 14 分）
3 、电池
(1) 写出此电池的电极与电池反应；
(2) 已知 298 Ｋ时，ＰｂＳＯ 4 的容度积Ｋφ＝ 1.67×10e-8 ，
(3) 当此电池在端电压为 1 Ｖ的情况下，不可逆放电 96500 Ｃ时，电池反应热为 -151.61kJ ，计算电池中硫酸根离子的活度ａ 1 。已知（эＥ／эＴ）ｐ＝－ 4.9×10e-4 Ｖ / Ｋ。（ 14 分）
4 、当一气相反应 2 Ａ──→Ｐ在一密闭容器中进行时，实验测得反应器内气体的总压随时间的变化如下：
t/s 0 100 200 300 400
p/kPa 53.5 42.9 38.4 35.7 34.1
（ 1 ）求此反应的级数和速率系数
（ 2 ）当反应物消耗掉 60% 时需多少时间？（ 14 分）
5 、（ 1 ） 20 ℃时将半径为 5×10e-5m 的毛细管插入盛有汞的容器中，在毛细管内的汞面下降高度为 11.10cm 。若汞与毛细管壁的接触角为 140° 。汞的密度为 1.36×10e4 千克每立方米，求汞的表面张力。
（ 2 ）若 20 ℃时水的表面张力为 0.0728 Ｎ / ｍ，汞 - 水的界面张力为 0.375 Ｎ / ｍ。试判断水能否在汞的表面铺展开？（ 10 分
