药学《物理化学》山东大学网络考试模拟题及答案

二、1mol理想气体，初态为T1=298.2K，p1=100kPa，经下列两种过程达终态p2=600kPa，计算下列各过程的Q、W、ΔU、ΔH、ΔA、ΔG和ΔS孤立。（已知298.2K理想气体的标准熵为205.03 J·mol-1·K-1，绝热指数?=7/5。）

1．等温可逆过程 2．绝热可逆压缩

1．W=nRTlnP1/P2=-4442.2J, ΔU=0=ΔH, ΔG=-W=4442.2J, ΔS体Q/T=-4442.2/298.2=-14.90J·K-1, ΔS环=-ΔS体=14.90 J·K-1，ΔS孤立=ΔS环+ΔS体=0

2．T1rP1(1-r)=T2rP2(1-r),所以T2=497.5K，Q=0，W=nR(T1-T2)=-4143.5J, ΔU=Q-W=4143.5J, ΔH=ΔU+Δ(PV)=5800.5J, ΔS体=0, ΔS环=0, ΔS孤立=ΔS环+ΔS体=0, ΔG=ΔH+SΔT=4663J 三、反应A（g）+B（g）→C（g）+D（g） 的平衡常数K?与温度的关系为

ln K?= 17.39-11155/T

计算500℃时的反应的K?、?rHm、?rGm和?rSm

θθθ解：

将T＝773.K代入公式

11155lnk??17.39??2.96

773.2??rHm1??I 由 lnk??RT???rHm111551?????

773.2RT???rHm?92742.7J?mol?1

??rGm??RTlnk???8.314?773.2?2.96??19023J?mol?1 ?????rGm??rHm?T?rSm?92742.7?773.2?rSm??19023J?mol?1 ???rSm?144.6J?mol?K?1

四、298K时下列电池的电动势为1.227V，ZnCl2(0.005mol.kg-1)的平均活度系数为0.750， Zn(s)|ZnCl2(0.005mol.kg-1)|Hg2Cl2(s)+Hg(l)

1．写出该电池的电极反应和电池反应； 2．试求该电池的标准电动势； 3．计算电池反应的平衡常数。

解：

电极反应：

负极： Zn?2e=Zn2?

正极： Hg2Cl2?2e?2Hg?2Cl?

电池反应：Zn?Hg2Cl2?2Hg?Zn2??2Cl?

22aaRTHgCl?aZn2??E?E?lnnFaZnaHg2Cl2

?E??E??E?RT2lnaCl?aZn2?nFRT3ln4m3??nF8.314?298?1.227?ln4?0.0053?0.7503

2?96500?1.030V?G???nFE???RTlnk?

?zFE??k?exp??RT???? ?2?96500?1.030?34?exp???7.014?10?8.314?298??

五、已知某药物与碱的中和反应是二级反应，其速率常数可用下式表示 lnk= -7284.4/T+27.383

1．计算反应的活化能；

2．在283K时，若该药物与碱的浓度均为0.008mol.dm-3，反应的半衰期为多少分钟？

解： 根据k?Ae?EaRT lnk??7284.4?27.383 TEa?lnA RT比较 lnk????Ea7284.4?? RTTEa?60562.5J

?lnk??k?5.17

7284.4?27.383?1.643 283t1?211??24.14min kCA,o5.17?0.008