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发布时间 : 星期六 文章物理化学更新完毕开始阅读04863307b52acfc789ebc94c

物理化学习题

一、填空题

1. 物理量中T, P, CV.m, Cp.m是体系的强度性质,Cp、 Cv、 H、V、 U、G是体系的广度性质,W.Q不是体系的

性质。

2. 从同一始态A出发经三种不同途径到达不同终态,等温可逆A→B;绝热可逆A→C;绝热不可逆A→D,(a)

若终态体积相同,则压力的大小顺序为B>D>C;(b)若终态压力相同,则体积的大小顺序为B>D>C。 3. 273K, 101325Pa下,1mol固体冰融化为水,其Q>0,W<0,△U>0,△H>0。

4. 封闭体系在恒温、恒压、非体系功为零的条件下,自发过程的方向是体系吉布斯能减少的方向。 5. 1mol单原子理想气体从P1V1T1等容冷却到P2V1T2,则该过程的△U<0,△S<0,W=0. 6. 对于孤立体系中发生的实际过程,有Q=0,W=0,△S>0,△U=0。

7. 苯与氧气在一刚性绝热容器(即体积不变,绝热过程)中燃烧,C6H6(I)+7.5O2(g)=6CO2(g)+3H2O(g),此过程中

的Q=0,△U=0.

8. 按体系与环境之间的物质交换与能量交换情况来划分,体系有敝开体系,封闭体系,孤立体系三种。 9. 焓的定义式为H=U+PV,亥姆霍兹自由能的定义式为:A=U-TS;吉布斯自由能的定义式为:G=H-TS。 10. 体系进行一个不可逆过程回到原始状态后,体系的熵变=0。

11. 298K下,2mol理想气体的体积增大2倍时,体系的Gibbs能变为546.08KJ.mol-1(即V2=3V1)。 12. 实际气体经节流膨胀后,Q=0,△H=0。

13. 理想气体等温(T=300K)膨胀过程中从热源吸热600J,作的功仅是变到相同终态的最大功的1:10,则体系的熵变△S为20J/K。

14. 稀溶液中溶剂A的化学表达式为?A??*A(T,P)+RTlnXA。 15. 化学势是物质转移的方向和限度的判据。

16. 1mol(H2O(I)于101.325kPa,自25℃升温至50℃,已知Cp=75.40J2K-12mol-1,则体系的熵变为6.070J2K-1

T50?273.2(△S=S50℃-S25℃=nCpln2=1375.403ln()=6.070J2K-1)

T125?273.217. 理想气体恒温可逆压缩过程△S<0,△G>0。

18. 多组分多相平衡的体系是除体系中各相的温度、压力相等外,任意组分在各相中的化学势必须相等。 19. 在恒定的温度和压力下,已知反应A→2B的反应热△H1及反应2A→C的△H2,则反应C→4B的△H3为2△

H1-△H2。 20. 熵增大的方向是体系的有序度减小混乱度增大的方向。

021. 已知气相反应:CO+2H2=CH3OH,△rGm/(KJ2mol-1)=-90.625+0.211T/K。①该反应的标准平衡常数表达式为:

PCH3OHPcoPH2200Kp?/0?(0)。②若要使平衡常数Kp>1,温度应<429.5K。(-90.625+0.211 T<0,∴T<429.5K)。 0PPP022. 理想气体反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的标准平衡常数Kp在1000K时为1.43,在1200K时为0.73,设

某反应体系中各物质的分压分别为P(CO)=0.500kPa,P(H2O)=0.200kPa,P(CO2)=P(H2)=0.300kPa,反应在1000K时(从左向右进行),1200K时(反应从右向左进行)。

023. 某温度时理想气体反应体系H2O+2NO2=2HNO3+NO,其Kp,Kx和Kc之间的关系为三者相等。

-1024. 反应C(s)+2H2(g)-CH4(g)的△rGm(1000K)=19290Jmol,①写出反应的标准平衡常数表达式:

PCH4PcPH22/()。②若参加反应的气体是由10%CH4,80%H2及10%N2所组成,试问在1000K,P总=101.325kPaP0P0P0?时,反应的方向是正向(△G=△rGm+RTlnQp=19290+8.314310003ln101325=115117.89,因△G>0,正向)。

?25. PCl5(g)的分解反应在473K平衡时有48.5%分解,在573K平衡时有97%分解,则此反应的△rHm>0(升高温

度,反应向吸热方向移动,温度越高,反应越完全)。

26. 气相反应:2NO+O2=2NO2是放热,当反应达到平衡时,升高温度平衡向逆反应方向移动,降低压力平衡向逆

方向移动。

1

027. 已知指定温度和压力下,反应2A(g)+B(g)=2C(g)的标准平衡常数Kp=16.00,则相同条件下,反应C(g)

=A(g)+1/2B(g)的标准平衡常数为1/4.

28. 理想气体与温度为T的大热源接触作等温膨胀,吸热Q,所作的功是变到相同终态的最大功的25%,则体系的

熵变为4Q/T。

29. 某化学反应若在300K,P下在试验进行时,放热60KJ,若在相同温度和压力下通过可逆电池进行反应,则吸

热6KJ,该化学反应的焓变为-60KJ。

0030. 分解反应A(s)=B(g)+2C(g)反应的平衡常数Kp与离解压力P的关系为:Kp=

0

4P 。 2731. 给定温度压力下,三组分体系最多有3相共存。

32. A、B两液体组成的理想溶液,25℃时,若A、B的饱和蒸气压分别为26kPa和14kPa,则当液相中xA=0.4时,

溶液的总蒸气压为18.8kPa(PA=2630.4 PB=0.6314 P总=PA+PB=2630.4+1430.6=18.8 kPa)。 33. NH4Cl(s)与任意量的NH3(g)及HCl(g)达平衡时,体系的自由度为2。

34. A和B形成完全互溶的二组分溶液,在XB=0.6处平衡蒸气压有最高值。将XB=0.4的溶液进行精馏,塔顶将得

到XB=0.6的恒沸混合物。

35. 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中,恒温在400K分解达平衡。此平衡体系的独立组分数为1,自由度为0。 36. K3[Fe(CN)6]水溶液的质量摩尔浓度为m,离子平均活度系数为Y±,此溶液的离子平均活度a±等于 27m4Y±

4

-1

-1

37. m=0.05mol2kg的K2SO4溶液和0.01mol2kgMgSO4混合液的离子强度I为0.19m。

112(I=?mBZB?[(0.10?12?0.01?22?0.06?(?2)2]) 2B238. 将反应2Ag+Hg2I2=2AgI+2Hg安排在电池Ag-AgI(s)2|KI(aq)|Hg2I2(S)-Hg中进行,25℃时,该电池的E?=0.111V,

?当在电池中通过1F的电量时,反应的△Gm和Ka分别是-10615J和1.534(△Gm =-ZFE=-13964863

1?96500?0.111061.50???0.111=-10615(J) -ZFE=-RTlnKa,lnKa=0.428,Ka=1.534]。 ??298?8.3142477.57239. 质量摩尔浓度为m的MgCl2溶液,平衡浓度系数为Y±,则此CaCl2溶液的活度a为:42

13m?Y?。 ?m40. 无论是在原电池中还是在电解池中,总是把氧化反应的电极称为阳极,把电势较低的电极称为负极。 41. 对峙反应的特点是经过足够长的时间后,反应物和产物都分别趋近于它们的平衡浓度CA,eq和CB,eq。 42. 连续反应的特点是:中间产物浓度CB开始随时间增长而增大,经过某一极大值后则随时间增大而减少。 43. 平行反应的特点是:任一时刻,各反应产物浓度之比等于各支反应的速率常数之比。 44. 0.001mK2SO4水溶液的离子强度为0.003mol2kg-1。

45. 在原电池中,负极与阳极相对应,在电解池中负极与阴极相对应。 46. 0.01ml2kg的NaCl溶液的平衡摩尔浓度为0.01mol2kg。

-1

-1

RTlnK?. ZFcA,011?kAt,?kAt 48. 零级反应的动力学方程为:CA,0-CA=Kt, 一级反应的动力学方程为:ln二级反应方程:?CACACA,047. 联系电池反应的标准电动势和标准平衡常数的反应式为:E??49. 在连续反应中,速率最慢的一步称为决速步(或控速步)。

50. 丁达尔效应是由光的散射作用所引起的,其强度与入射光波长的四次方成反比。

51. 对于将AgNO3溶液滴入KI溶液形成的溶胶,电解质KCl、CaCl2,AlCl3,K2SO4,K3PO4使其聚沉的能力由大

到小的顺序为AlCl3,CaCl2,KCl,K2SO4,K3PO4。(使溶胶聚沉的主要是反离子,反离子的价数越高,聚沉能力越大;同号离子可降低反离子的聚沉作用,同号离子的价数越多,聚沉能力越差。本题形成的溶胶中,KI过量,吸附I,本身带负电,如果将KI溶液滴入AgNO3溶液中,则结果相反。)

52. 电解质①KCl②Na2SO4③MgSO4④K3[Fe(CN)6]对正电溶胶Fe2O3的聚沉能力大小顺序为④②③①。 53. 胶体分散系中分散相的颗粒大小为10-7—10-9m。

54. 27℃时,两个等体积的0.1mol2dm的NaCl溶胶,中间用半透膜隔开,将某大分子化合物Na4R置于膜的左

边,使其浓度为0.05mol2dm-3,Donnan平衡后,膜左边的Na+浓度为0.2667mol(解:所用公式:

2

-3

-

外,设有xmol Na+向右渗透,则左侧的Na+=(0.1+0.0534)-x,右侧Na+=0.1+x (CNa??CCl?)内左?(CNa??CCl?)右Cl=0.1+x,左侧Cl=0.1-x,根据公式:(0.1+x)(0.1+x)=(0.3-x)(0.1-x),得x=0.0333mol) Cd?d?55. Gibbs吸附等温式为:T=,其中称为表面活度。 ?RTdCdC56. 一定温度下,平面液体,凹面液体,凸面液体三者的饱和蒸气压的关系为凸>平>凹。

57. 用100ml 0.1mol2dm3的KCl溶液和80mol 0.1mol2dm3的AgNO3溶液混合制备AgI溶液,该溶液的胶粒带负

电,电泳时胶粒向正极移动(KCl过量,吸附Cl,带负电)。

58. 用0.08mol2L-1的KI溶液和0.10mol2L-1的AgNO3溶液等体积混合所制备的AgI溶胶,其胶团结构为:

(AgI)m2nAg+2(n-x)NO-3]2xNO-3(此题AgNO3溶液过量,吸附Ag+,带正电,向负极移动。如果KI溶液过量,则胶团结构为[(AgI)m2nI2(n-x)K]2xK),胶粒将向负极移动。) 59. 净化溶胶的主要方法有渗析、超滤。

60. 298K时,已知A液的表面张力是B液的一半,A液密度是B液的两倍,如果A、B两液分别用相同的毛细管

2?产生大小相同的气泡,则A液气泡的附加压力等于B液气泡的附加压力的0.5倍(△P=,与密度无关,?r为表面张力)。 61. 27℃时,用半透膜隔开某大分子NaR溶液及NaCl溶液,达到Donnan平衡的条件为(CNa??CCl?)内?(CNa??CCl?)外。 62. 表面张力的单位是N2m-1,比表面自由能的单位是J2m-2。

63. 水银完全不能润湿玻璃,将玻璃毛细管插入水银中,管内液面将沿毛细管下降(水银改为水,则上升)。 64. 反离子的价数越高,对溶胶的聚沉能力越强。

65. 布朗运动的实质是:由于介质分子热运动撞击悬浮粒子的结果。 66. 电泳、电渗、流动电势和沉降电势统称为胶粒的电动现象。

67. 某化学反应若在300K,P下在试管中进行时放热60KJ,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6KJ,

该化学反应的熵变△S体是20J2k。

68. 油在水面上的铺展系数公式为:(S油水=?水-?油-?油水

-1

?--

-

-++

)。当(S≥0)时,油滴可在水面上铺展。

-2

-2

71、通过2mol电量时,Pt|H2|NaOH(aq)|O2|Pt的电池反应为:H2+1/2O2=H2O。

72、已知291k时,NaCl、NaOH及NH4Cl溶液的极限摩尔电导率分别为1.086310、2.172310和1.2983

?????10-2S2m22mol-1,则HN32H2O的极限摩尔电导率为2.384310-2S2m22mol-1(?m=?m??m??mNH4Cl+?mNaCl=2.172??310-2+1.298310-2-1.086310-2)

73、对理想气体2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),1000K时,标准平衡常数K?=4.0,若SO2的分压为0.20P?,O2的分压为

1.0P?,要使反应向生成SO3减少的方向进行,则SO3的分压至少为0.4P?。(反应逆向进行,∴△rGm>0, QP≥K?,△rGm=-RTlnK?+RTlnQp

PSO(?3)2(PSO2)2P??K?PSO3?K??0.04?0.4P?)。 (Qp=2PSO(0.2)PO(?2)2?(?2)PP

74、某立方物质1kg,总面积为0.24m2,表面自由能为0.3J,当将其粉碎为边长为10-9的立方体时,其表面能为 6

3104KJ 。 二、选择题

1. 当体系向环境传递热量时,体系的内能将无一定规律。

2. 在绝热钢弹中,发生一个放热的分子数增加的化学反应:则Q=0,W=0,△U=0。 3. 实际气体经节流膨胀后,其Q=0,△H=0,△P<0(△U=0)。 4. 对于孤立体系中发生的实际过程,△S>0。

5. 1mol 373K、101325Pa下的水经下列两个不同过程达到373K,101325Pa下的水蒸气:①等温可逆蒸发,②真空

蒸发,这两个过程中功和热的关系:W1>W2,Q1>Q2。

6. 1mol液体苯在298K时对置于氧弹量热计中完全燃烧,生成水和二氧化碳气体,同时放热3264KJ/mol,其等压

3

燃烧焓为-3268KJ. mol-1。

7. 101325Pa下,C(石墨)+O2(g)→CO2(g)的反应热为△H,下列说法中不正确的是D(△H相当于两倍C=0

键的键能。)

8. 下列各式中表示偏尔量的是:VB.m=(?⊙⊙

?V)T.P, nj≠_B。 ?nB9. 某化学反应若在300K,P下在试管中进行时放热60KJ,若在相同条件下通过可逆电池进行反应,则吸热6KJ,

该化学反应的熵变△S体是20j∕k.

10. 上题反应在试管中进行的时环境的熵变为200J.K-1。 11. 在上题中,该反应体系可能作的最大非体积功是-66000J。

12. 某实际气体体系,经历一不可逆循环,该过程的W=400J,则该过程的Q为400J。

13. 下列物质中燃烧焓不为零的是C(石墨)。(A、C(石墨) B、CO2(g)C、SO2(g) D、O2 E、H2O(l) ) 14. 在气体的节流膨胀过程中,下列变化量何者为零:△H=0。

15. 在下列物理量中,何者是体系的广度性质:C。 (A、W B、Q C、G D、T)

?16. 已知298K,P?下,C(石墨)→C(金刚石)需吸热,则金刚石的?fHm(298K)一定大于零。

17. 在恒温、恒容条件下,已知反应E→2F的热力学能变化为△rUm1反应2E→G的热力学能变化为△rUm2,则反应

G→4F的热力学能变化△rUm3为2△rUm1-△rUm2。

18. 凡是在孤立体系进行的变化,其△U和△H的值一定是△U=0,△H=0。 19. 下列反应中,不符合生成热反应定义的是N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)。 20. 298K下,下列物质中生成热不为零的是C(s,金刚石)。 21. 下列反应中符合燃烧热定义的是C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(I)。

22. 有一放热反应:2A(g)+B(g)=C(g)+D(g),下列条件中哪一条可使反应向正向移动?降低温度,升高压力。 23. 有反应AB(g)=A(g)+B(g),△rHm=Qp>0,下列哪一组条件使平衡向右移动:温度升高,压力下降。

24. 气相反应,aA+bB=gG+hH,若保持其它条件不变,则T1时的转化率比T2时大一倍(T2=2T1);若保持其它条件不变,则总压P1时的转化率比P2时低(P2>P1):该反应的特征是放热反应,体积缩小。

?25. 反应C(s)+2H2(g)=CH4(g)的△rGm(1000K)=19290J.mol-1,若参加反应的气体是由10%CH4,80%H2及10%N2

组成,试问在T=1000K及P总=101.325kPa时,反应的方向是 B 。(A、正向自发 B、逆向自发 C、无法判断 D、正好平衡)

??26. 在?,?两相中均含有物质A和B,当两相达到平衡时应有?B。 ??B27. 某单组分体系的Vm(I)>Vm(s),当压力升高时,其熔点将升高。 28. 给定温度、压力下,三组分体系最多有3相共存。

29. 某种盐在0℃以上可形成四种水合晶体,此时与该盐的水溶液共存的盐最多有4种。

30. (1)在等压下,由任意量的HCl(g)和NH3(g)混合组成的体系的自由度是1;(2)在等温等压下,H2和N2按

3:1混合后达到化学平衡,这种体系的自由度是0;(3)由C(s)、H2O(g)、CO2(g)和CO(g)五种物质组成的混合体系的自由度是2。

31. 已知H2O的气化热为40.60KJ.mol,一高压锅使用时允许的最高温度是150℃,此时锅内压力约为:65740kPa。

P2?VapHm(T2?T1)(In?)

p1RT1T232. 在298K及101.325kPa压力时,C3H8(g)、C2H4(g)和CH4(g)的燃烧热分别是:2219.1KJ.mol,-1410KJ.mol和

-890.7KJ.mol-1,反应:C3H8=C2H4+CH4等压热效应为4519.8KJ.mol-1。(△rHm?二反应物的标准摩尔燃烧焓之和-产物的标准摩尔燃烧焓之和)

33. 工作在100℃和25℃两大热源间的卡诺循环,其效率为:20%。

34. 对图中五个相区的意义表述不正确的是II区: B 。 (A、I区:l+A(s) B、Ⅱ区﹑AmBn(s)+l+A(s)

C、Ⅲ区﹑AmBn(s)+l D、IV区: l+B(s) E、V区:AmBn(s)+l ) 36. 以下各体系中属于单相的是:大小不一的一堆单斜硫的混合物。

4

-1

-1

-1

35. 对于图中几个点的意义的表述正确的是:f点是相点,代表该体系的组成。