????S?rHm?Grmrm，和。
五． (题分：10)
解：(1) 2COF2→CO2＋ CF4
平衡时各物质的体积分数:x(CO2)=x(CF4)=0.4, x(COF2)=0.2 [2分]
KP =Kx=0.42/0.22=4.00 (因∑?=0) [1分]
?KKKKK?HPPPPPrm(2)dln/dT=d/dT=(d/dT)/=/RT2 [2分]
(dKP/dT)/KP表示温度增加 1K 时KP增加 1%
??rHm=1%×RT2=134.73 kJ·mol-1 ???rGm=-RTlnK=-14.67 kJ·mol-1
[2分]
[1分] [1分]
????rSm=(?rHm-?rGm)/T=117.36 J·K-1·mol-1
[1分]
???K,?H,?S,?Gprmrmrm(注：如果没有计算过程，只有得数，则在四个待求量中，有
一个，给1分，整题最多不超过4分。若得数不正确，当然不给分。)
六A. (10分) 已知Cl2的振动特征温度为?v =801.3 K，试求算Cl2在50℃时的摩尔热容
Cv,m(规定各种独立运动基态能量为零)。
六A 解：平动贡献为：
转动贡献为：
Cv,m(t)?(3/2)R [2] Cv,m(r)?R [1]
振动贡献为：
Uv,m(v) =RT2(?lnqv/?T)v,N
22=RT(h?/kT)/[exp(h?/kT)?1]
=Rh?h?/[exp()-1]kkT [2]
Cv,m(v)=(?Uv/?T)v,N
?Rexp(h?h?2h?)()/[exp()?1]2kTkTkT2?801.3?2?Rexp(801.3/323.15)??/[exp(801.3/323.15)?1]?323.15?
?0.614R [3]
Cv,m=Cv,m(t)+Cv,m(r)+Cv,m(v)=25.89 J?K?1?mol?1 [2]
(注： CV,m的计算共计5分，若CV,m只有得数且正确而没有计算过程，只给1分，不正确当
然不给分)
六B (10分) 苯 (A) 和二苯基甲醇 (B) 的正常熔点分别为 6℃ 和 65℃，两种纯态物不互
溶，低共熔点为1℃，低共熔液中含 B 为 0.2 (摩尔分数)，A 和 B 可形成不稳定化
合物AB2，它在 30℃ 时分解。
(1)根据以上数据画出苯-二苯基甲醇的 T~x示意图(请标明关键点的温度和组成)； (2)标出各区域的相态； (3)请画出含 B 的摩尔分数为 0.8 的不饱和溶液的步冷曲线。
六B (题分：10)
解：(1) 图如下。 [5分] (2) 各区域的相态在下图中标出。 [3分] (3)正确画出的步冷曲线 [2分]
(注：关键点(不稳定化合物，最低共熔点，不相合熔点)的温度和组成缺一个扣0.5分；相图中6条线画错1根扣0.5分；各区域的相态标错1个扣0.5分)
2009年2月物理化学-下试卷答案
课程：物理化学A或物理化学B
姓名： 班级： 学号： 任课教师：
一、选择题（40分）
1、d 2、 c 3、a 4、c 5、d 6、c 7、c 8、d 9、b 10、b
11、c 12、c 13、a 14、a 15、a 16A、c 17A、b 18A、d 19A、c 20A、a
16B、c 17B、b 18B、d 19B、c 20B、a
二、计算题 （60分）
1、(题分：10) 在 298 K 时，浓度为 0.0 1mol·dm-3的 HAc 溶液在某电导池中测得电阻为 2220 ? 。 已知该电导池常数为Kcell=36.7 m-1，试求该条件下 HAc 的离解度和离解平衡常数Ka。（已知H+ 和Ac – 在无限稀释时的离子摩尔电导率分别为349.82×10-4 S·m2·mol-1和40.9×10-4 S·m2·mol-1）。
解：?m(HAc) = ?/c = Kcell/cR = 0.00165 S·m2·mol-1 [3分] ? = ?m/?(H [4分]
?
Ka= (c/c×?)/(1-?) = 1.86×10 [3分] 2、 (题分：15) 电池Cu(s)│CuAc2(0.1 mol·kg-1)│AgAc(s)?Ag(s)，在 298 K 时，电动势 E = 0.372 V，当温度升至308K时，E = 0.374 V，已知 298 K 时, E ? (Ag+|Ag) = 0.800 V，E ?
(Cu2+|Cu) = 0.340 V。
（1）写出电极的反应和电池反应 （2）298 K 时，当电池有 2F 电量流过，这时 ?rGm、?rHm、?rSm 为多少？ （3）计算醋酸银 AgAc 的溶度积 Ksp
解：(1) Cu(s) + 2AgAc(s) ─→ Cu2+ (0.1 mol·kg-1) + 2Ag + 2Ac-(0.2 mol·kg-1) [2分]
(2) ?rGm= -zEF = -71.796 kJ·mol-1 [1分]
?rSm = zF(?E/?T)p= 38.6 J·K-1·mol-1 [2分] ?rHm= ?rGm+ T?rSm= -60.293 kJ·mol-1 [2分] (3) 由（2）得E＝E ?－RT/zFlna(Cu2+)a2(Ac-) 0.372= E ?-RT/zFln 0.1?0.22
?m?= ?m/[?m2
+
?) + ?m(Ac-)] = 0.0422
-5
= E ?+0.07088
E ?= E ? (AgAc,Ag) - E ? (Cu2+|Cu)=0.3011 E ? (AgAc?Ag) = 0.6411 V [2分] 设计电池 Ag│Ag+‖Ac-│AgAc(s)│Ag [3分] E ?=0.6411-0.800= -0.1589 [2分]
Ksp = 2.12×10 -3 [1分]
3、 (题分：5)
已知CaCO3在500℃时分解压力为101.325kPa，表面张力为1.210N?m，密度
?1 ??3.9?103kg?m?3。现将CaCO3研磨成半径为30×10－9m的粉末，试求粉末CaCO3
在500C时的分解压力为多少?
?pr2?M??p?r [3分] 解：由开尔文（Kelvin）公式
pr2?1.210?100?10?38.314?773ln?101.325kPa3.9?103?30?10?9 [1分] 代入数据
RTln解之 pr?139.8 kPa [1分]
4、(题分：10) 药物阿斯匹林水解为一级反应，在100?C时的速率常数为7.92d，活化能为56.43kJ?mol。求17?C时，阿斯匹林水解30%需多少时间？
?1?1k156 430 J?mol?1?11?ln????1?1?1?7.92d8.314 J?K?mol373.2 K290.2 K?? [4分] 解：
?1k?0.0436d1 [1分] 1??0.0436d?1?t 0.7 [4分]
t?8.2d [1分]
ln5、 (题分：10)
乙醛的离解反应CH3CHO==CH4+CO是由下面几个步骤构成的：
k1CH3CHO???CH3+CHOk2CH3?CH3CHO???CH4+CH3COk3CH3CO???CH3+COk4CH3+CH3???C2H6试用稳态近似法导出：
32d?CH4?dt?k??k2?1??2k4?12?CH3CHO?
解： 对CH3进行稳态近似法处理，得
d?CH3?dt?k1?CH3CHO??k2?CH3??CH3CHO?2
?k3?CH3CO??2k4?CH3??0 ① [3分]
对CH3CO进行稳态近似法处理，得
d?CH3CO?dt?k2?CH3??CH3CHO??k3?CH3CO??0 ② [2分]
即 2?将③式代人①式，得
kCH3??CH3CHO??k3?CH3CO? ③ [1分]
k1?CH3CHO??2k4?CH3??0 [2分]
2?k??CH3???1??2k4?故
d?CH4?dt12?CH3CHO?12 [1分]
12得到 [1分]
6A、(题分：10) (1)利用下面数据绘制Mg-Cu体系的相图。Mg（熔点为648℃）和Cu（熔点为1085 ℃）形成两种化合物：MgCu2（熔点为800 ℃），Mg2Cu（熔点为580 ℃）；
?k??k2?CH3??CH3CHO??k2?1??2k4??CH3CHO?32.，w(Mg)?033.，w(Mg)?065.，它形成三个低共熔混合物，其组成分别为w(Mg)?010们的熔点分别为690 ℃，560 ℃和380 ℃。
.的900 ℃的熔体降温到100 ℃时的步冷曲线。 (2)画出组成为w(Mg)?025 (3)当(2)中的熔体1kg降温至无限接近560 ℃时，可得到何种化合物？其质量为若干？
解：(1)依题给数据绘制相图如下：[4分] (2)步冷曲线画在图的右侧。 [2分]
Cu w(Mg) Mg
在绘制相图之前，首先分别计算化合物MgCu2和Mg2Cu中Mg的质量分数：
.?2)?0161. MgCu2中：w1(Mg)?24.31/(24.31?6355.)?0433. [2分] Mg2Cu中：w2(Mg)?24.31?2/(24.31?2?6355(3)由图可见，可得到化合物MgCu2。
设降温在无限接近560℃时，析出MgCu2的质量为m(s)，则液相质量为[1kg-m(s)]，根据杠杆规则，有
m(s)?(0.25-0.161)=[1kg-m(s)]?(0.33-0.25)
解得： m(s)=0.47 kg [2分]
?dpA0.51.5?kpApBA+2B?Ddt6B、 (题分：10) 反应的速率方程为
(1)用pA0=250kPa,pB0?2pA0=500kPa的起始压力，于一密闭容其中300K下反应
20秒后pA=25kPa,问继续反应20秒pA=?
?1E?40kJ?mola(2)初始压力相同，反应活化能,400K、反应20秒容器中D的分压
是多少kPa？ j10b10586(答案)
解：反应 A+2B?D
（1）
?dpA1.50.51.50.52?kpApB?kpA?2pA??k?pAdt [1分]
1?11?1?11??3?1?1k??????????1.8?10kPa?sect?pApA0?20?25250? [2分]
1? pA?k?t??11?1.8?10?3?40?pA0250 [2分]
? ?pA?13.16kPa
k2?Ea?11?ln????R?T1T2?k1? （2） [1分]
ln
k2?40000?11?????1.8?10?38.314?300400? [1分]
??9.92?10?2kPa?1?s?1k2 [1分]
11??9.92?10?2?20'' pA250 [1分]
''''''p?p?p?249.5kPa[1分] p?0.503kPaDA0AA 则