物理化学课后习题.doc

相平衡自测题1 在含有C(s)、H2O(g)、CO(g)、CO2(g)、H2(g)五个物种的平衡体系中,其独立组分数C为( )(a) 3 (b) 2 (c) 1 (d) 42 二元合金处于低共熔温度时的物系的自由度f为( )(a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 33 298K时蔗糖水溶液与纯水达渗透平衡时,整个体系的组分数、相数、自由度数为( )(a) C=2 =2 f*=1(b) C=2 =2 f*=2(c) C=2 =1 f*=2(d) C=2 =1 f*=34 FeCl3和H2O能形成FeCl36H2O、2FeCl37H2O、 2FeCl35H2O、FeCl32H2O四种水合物, 该体系的独立组分数C和在恒压下最多可能的平衡共存相数分别为( )(a) K=3,=4(b) K=2,=4(c) K=2,=3(d) K=3,=55 对于恒沸混合物,下列说法错误的是( )(a)不具有确定的组成(b)平衡时气相和液相的组成相同(c)其沸点随外压的改变而改变(d)与化合物一样具有确定组成6 单组分体系的固液平衡线的斜率dp/dT的值( )(a) 大于零 (b) 等于零 (c) 小于零 (d) 不确定7 A、B两液体混合物在T-x图上出现最高点,则该混合物对拉乌尔定律产生( )(a)正偏差 (b) 负偏差 (c) 没偏差 (d)无规则8 下列过程中适用于克-克方程的是( )(a) I2 (s)=I2 (g)(b) C(石墨)=C(金刚石)(c) Hg2Cl2(s)=2HgCl(g)(d) N2 (g,T1,p1)=N2 (g,T2,p2)9 某一固体在25和101325Pa压力下升华,则意味着( )(a)固体比液体密度大(b)三相点压力大于101325Pa(c)三相点温度小于25(d)三相点的压力小于101325Pa10 下列化学反应,同时共存并到达平衡(温度在900K1200K范围内)CaCO3 (s)=CaO(s)+CO2 (g)CO2 (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O(g)H2O(g)+CO(g)+CaO(s)=CaCO3 (s)+H2 (g)该体系的自由度f为_.11 在N2 (g)和O2 (g)共存的体系中加入一种固体催化剂,可生成多种氮的氧化物,则体系的自由度为_.12 NaCl(s)和含有稀盐酸的NaCl的饱和水溶液的平衡体系,其独立组分数为_.13 Al2 (SO4) 3的不饱和溶液,此体系最大物种数为_.,组分数为_,自由度数为_.14 CaCO3 (s)、BaCO3 (s)、BaO(s)和CO2 (g)构成的多相平衡体系的 组分数_、相数_、自由度数为_.15 298K时A,B和C彼此不发生化学反应,三者所形成的溶液与固相A和由B和C组成的气相同时平衡,则该体系的自由度数f为_,平衡时共存的最大相数为_,在恒温条件下如果向溶液中加组分A,则体系的压力将_,若向溶液中加入B,则体系的压力将_.16 水在三相点附近的蒸发热和熔化热分别为45和6kJ.mo l,-1则此时冰的升华热为_kJ.mol-1.判断下列说法是否正确,为什么?1.某一反应的平衡常数是一不变的常数. rGm是平衡状态是自由能的变化.因为rGm=-RTlnKa.2.反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H(g),因为反应前后分子数相等,所以无论压力如何变化,对平衡无影响.3.在一定温度压力下,反应的rGm 0,所以,要选用合适的催化剂,使反应得以进行.1. 在温度T,压力P时,理想气体反应C2H6 (g)=H2 g)+C2H4 (g)的平衡常数Kc/Kx比值为(a) RT (b) 1/RT (c) RT/p (d) p/RT2. 气相反应A+B=2C+D在298K,恒定容器内进行A和B的初始分压分别为101.325kPa,当反应达平衡后,A和B的平衡分压均为1/3 101.325kPa,起始时容器内不含C和D,则在该反应在298K时的Kc/mol.dm-1为(a) 4.3110-3 (b) 8 (c) 10.67 (d) 163.在刚性密闭容器中,有下列理想气体反应达平衡A(g)+B(g)=C(g),若在恒温下加入一定量惰性气体,则平衡将(a) 向右移动(b)向左移动(c)不移动(d)无法确定4.在一定温度下,一定量的PCl5(g)在某种条件下的离解度为,欲使增加则需采用(a)增加压力使体积缩小一倍(b)保持体积不变,通入N2气使压力增加一倍(c)保持压力不变,通入N2气使体积增加一倍(e) 保持体积不变,通入Cl2气使压力增加一倍5.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的rHm为正,为rSm为正(设rHm和rSm不随温度而变化),欲使反应正向进行,则一定(a) 高温有利(b) 低温有利(c) 与温度无关(d) 与压力有关6.在298K时反应N2O4 (g)=2NO2 (g)的K=0.1132,当p(N2O4)=p(NO2)=1kPa时反应将向_移动. 当p(N2O4)=10kPa,p(NO2)=1kPa时反应将向_移动.7.将NH4HS(s)放入抽空瓶内,在298K时发生分解测得压力为66.66kPa,则分解反应NH4HS(s)=NH3 (g)+H2S(g)得Kp为_;Kp为_.若瓶中原来盛有压力为40.00kPa的NH3 (g),则此时瓶中的总压为_.8. 一个抑制剂结合到碳酸酐酶中去时,在298K下反应的平衡常数为Ka =4.17107, rHm = -45.1kJ.mol-1,则在该温度下反应的rSm =_J.K-1.mol-1.9.已知298K时,固体甘氨酸标准生成自由能fGm (甘)=-370.7kJmol. -1甘氨酸在水中的饱和浓度为3.33mol.kg-1,又已知298K时甘氨酸水溶液的标准态取m=1时其标准生成自由能fGm (aq)=-372.9kJ.mol-1,则甘氨酸在饱和溶液中的活度=_,活度系数=_.10.反应2Ca(l)+ThO2(s)-2Ca(s)+Th(s),在1373K时rGm =-10.46kJ.mol-1,在1473K时rGm =-8.37kJ.mol-1,估计Ca(l)能还原ThO2(s)的最高温度T为_.选择题1下列体系中属于独立子体系的是(a) 绝对零度的晶体 (b) 理想液体混合体 (c) 纯气体 (d) 理想气体混合物2 由6个独立的定位离子,分布在三个能级能量为0,1,2上,各能级上的分布数依次为N0=3,N1=2,N2=1.则此种分布的微态数在下列表示式中哪一种是错误的?(a) P36P23P11 (b) C36C23C11(b) 6!/3!2!1! (c) 6!/3!(6-3)!3!/2!(3-2)11!/1!(1-1)!3在配分函数的表示式中与压力有关的是 ( )(a) 电子运动的配分函数 (b)平动配分函数 (b) 转动配分函数 (c) 振动配分函数4某双原子分子AB取振动基态能量为零,在温度T时的振动配分函数为2.0,则粒子分布在基态的分布分数N0/N应为(a) 2,0 (b)0 (c）1(d)1/2下列叙述中不具状态函数特点的是(a)体系确定后,状态函数的值也确定.(b)体系变化后,状态函数的改变值只由体系的初终态决定(c)经循环变化后,状态函数的值不变(d)状态函数均具有加和性下列叙述中,不具有可逆过程特征的是( )(a)过程的每一步都接近平衡态,故过程进行的无限缓慢(b)沿原途径反向进行时,每一小步体系与环境均能复原(c)过程的初态和终态必定相等(d)过程中,若做功则作最大功,若耗工则耗最小功下列叙述中正确的是()(a)物体温度越高，说明其内能越大(b)物体温度越高说明所含热量越多(c)凡体系温度升高，就肯定使它吸收了热(d)凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热下属关于焓的描述中，正确的是（）(a)因为，所以焓就是恒压热(b)气体的焓只是温度的函数(c)气体在节流膨胀中，它的焓不改变(d) 因为（），所以任何过程都有的结论下列四种理想气体物质的量相等，若都以温度为恒容加热到，则吸热量最少的气体是（）(a)氦气(b)氢气(c)二氧化碳三氧化硫下面关于标准摩尔生成焓的描述中，不正确的是（）(a)生成反应中的单质必须是稳定的相态单质(b)稳态单质的标准摩而生成焓被定为零(c)生成反应的温度必须是(d)生成反应中各物质所达到得压力必为功的计算公式为，（），下列过程中不能用此式是（）(a)理想气体的可逆绝热过程(b)理想气体的绝热恒外压过程(c) 实际气体的绝热过程(d) 凝聚体系的绝热过程将（）与（）以：的比例在绝热刚性密闭容器中完全反应，则该过程中应有（）(a)(b)(c)(d) 界面现象1.在相同的温度和压力下，把一定体积的水分散成许多小水滴，经这一变化过程一下性质不变的是（ ）(a) 总表面积 (b) 比表面积 (c) 液面下的附加压力 (d) 表面张力2.直径为0.01m的球形肥皂泡所受的附加压力为（已知表面张力为0.025N.m）(a)5Pa (b)10Pa (c) 15P (d) 20Pa3.已知水溶解某物质后，其表面张力与溶质的活度a呈如下关系：=o - A ln (1+Ba)式中o为纯水的表面张力，A、B为常数，则溶液表面超额为(a) (b) (c) (d) 4. 298K时，某蒸气在石墨上的吸附符合兰格缪尔吸附等温式，在苯蒸气压力为40Pa时，覆盖度=0.05,当=0.5时，苯蒸气的平衡压力为(a)400Pa (b) 760Pa (c) 1000Pa (d) 200Pa 5. 298K时，已知A液的表面张力是B液的一半，其密度是B液的两倍。如果A、B液分别用相同的毛细管产生大小相同的气泡时，A液的最大气泡压力差等于B液的(a)1/2倍 (b)1倍 (c) 2倍 (d) 4倍6.将一毛细管插入水中，毛细管中 水面上升5cm，在3cm处将毛细管折断,这时毛细管上端(a) 水从上端溢出 (b) 水面呈凸形(c) 水面呈凹形弯月面 (d)水面呈水平面7.用同一滴管滴下1cm3的NaOH水溶液、水、乙醇水溶液，各自的滴数多少次序为(a)三者一样多 (b)水 乙醇水溶液 NaOH水溶液(c)乙醇水溶液 水 NaOH水溶液(d) NaOH水溶液 水 乙醇水溶液8.当水中加入表面活性剂后，将发生(a)d/da0正吸附(a)d/da0正吸附(a)d/da0负吸附9.将细长不渗水的两张纸条平行的放在纯水面上，中间留少许距离，小心地在中间滴一滴肥皂水，则两纸条间距离将（ ）(a) 增大 (b)缩小 (c)不变 (d)以上三种都有可能10.水不能润湿荷叶表面，接触角大于90o，当水中加入皂素以后，接触角将(a) 增大 (b)缩小 (c)不变 (d)以上三种都有可能11.多孔硅胶有强烈的吸水能力，硅胶吸水后其表面吉布斯函数将(a)升高 (b)降低 (c)不变 (d)无法比较不同温度rGm与K的计算（及应用） 298K时rGm与K的计算1）绝对熵、相对焓法298K时 rGm，298K=rHm-TrSm298K时 rGm，298K= - RT ln K2) 带有rGm，298K数据的反应式的代数运算可用图解法，运用状态函数的特点(其变化量只与始末状态有关，与途径无关)代数运算例：已知C+O=CO rGm(1)=-394.38 kJ.mol-1,C+1/2O=CO rGm(2)=-137.27 kJ.mol-1,H+1/2O=HO rGm(3)=-228.59 kJ.mol-1,试求CO+HO=CO+HrGm(4)=?解：（4）=（1）-(2)-(3)rGm(4)= rGm(1) - rGm(2) - rGm(3)= - 28.52 kJ.mol-13)标准生成吉布斯函数fGm，298K由稳定单值生成1mol某化合物的rGm(i)称此化合物的fGm(i)如：rGm(1)=fGm(CO2,g)rGm(1)=fGm(CO,g)rGm(1)=fGm(H2O,g)这样，上例可以看作：rGm(4)= fGm(CO2,g) fGm(CO,g) - fGm(H2O,g)写成通式：对于有离子参加的反应 用fGm(i)其中i为水溶液中的离子称离子生成吉布斯函数，其数值是相对于水溶液中H+，将其fGm(H+)=0而获得的。例：（1）Cd(CN)42-=Cd2+4CN-rGm(1)=?查表知：fGm(Cd2+)=-77.74 kJ.mol-1,fGm(CN-)=165.69 kJ.mol-1,fGm(Cd(CN)42-)=460.24 kJ.mol-1,rGm(1)= fGm(Cd2+)+4fGm(CN-)-fGm(Cd(CN)42-)=125.185 kJ.mol-1,(2)AgCl(s)=Ag+ClrGm(2)= fGm(Ag+)+4fGm(Cl-)-fGm(AgCl-)=55.66 kJ.mol-1,(3)H2O=H+OH-rGm(3)= fGm(H+)+4fGm(OH-)-fGm(H2O-)=79.92 kJ.mol-1,界面现象自测题1把大小不等的液滴封在一玻璃罩内，隔相当长时间，估计会出现什么现象？2用大小不同的CaCO(s)颗粒作热分解试验，在相同温度下，哪些晶粒的分解压大？为什么？3纯水在某毛细管中上升的高度为h，当把毛细管折断一半，水能否从管顶冒出？若把1/2h长的毛细管头部弯曲向下，是能否从管口滴下？为什么？例1将正丁醇（M=74）蒸气骤冷至273K，发现其过饱和度（p/po）约达到4， 方能自行凝结为液滴，若在 273 K时，正丁醇的表面张力=0.0261N.m-1,密度=1000kg.m-3,计算（1） 在此饱和度下开始凝结的液滴的半径。（2） 每一液滴中所含正丁醇的分子数。例2设纯水的表面张力与温度的关系符合下面的关系式=0.07564N.m-(4.9510N.m.K)T。并假设当水的表面积改变时总体积不变。试求（1）在283K及po压力下可逆地使水的表面积增加1cm时，必须对体系做多少功?（2）计算该过程中体系的U、H、S、F、G及所吸收的热量。（3）除去外力，使体系不可逆地自动收缩到原来的表面积，并设不作收缩功。计算该过程中体系的U、H、S、F、G及所吸收的热量。例3用一玻璃管吹肥皂泡，在玻璃管中间下接一U型压力计，压力计中放入适量水，U型压力计一端与玻璃管相接，一端通向大气。当吹出的肥皂泡直径为510-3m。U型压力计中两臂水柱差为210-3m。若将直径为110-4m的玻璃毛细管插入该肥皂液中，试计算肥皂液将会升高多少？设肥皂液可完全润湿毛细管，且密度与纯水近似相等，为1103kg.m-1。例4设稀油酸钠水溶液的表面张力与溶质活度呈线性关系=0-ba，式中0为纯水表面张力，已知298K时0=0.072N.m-1,b为常数。实验测得表面吸附油酸钠的表面超额=4.3310-6mol.m-2，试计算该溶液的表面张力。例5在473K时，测定氧在某催化剂上的吸附作用，当平衡压力为101.325kPa和2023.25kPa时，每千克催化剂吸附氧气的量（已换算成标准状况）分别为2.5dm-3及4.2dm-3，设该吸附作用服从兰格缪尔公式，计算当氧的吸附量为饱和值的一半时，平衡压力应为若干？例6已知水-石墨体系的下述数据：在298K时，水的=0.072N.m-1,水与石墨的接触角测得为90o，求水与石墨的粘附功、浸渍功、铺展系数。胶体化学自测题1 憎液溶胶在热力学上是(a)不稳定、可逆体系 (b) 不稳定、不可逆体系(c)稳定、可逆体系 (d)稳定、不可逆体系2.在分析化学上有两种利用光学性质测定胶体溶液的仪器，一是比色计，另一个是比浊剂，分别观察的是胶体溶液的(a)透射光、折射光 (b) 散射光、透射光(c)透射光、反射光 (d) 透射光、散射光3.在晴朗的白昼，天空呈蔚蓝色的原因是(a)蓝色波长短，透射作用显著(b)蓝色波长短，散射作用显著(c)红色波长短，透射作用显著(d)红色波长短，散射作用显著4.外加直流电场于胶体溶液，向某一电极作定向移动的是(a)胶核 (b) 胶粒 (c)胶团 (d)紧密层5.将0.01dm浓度为0.2mol.dm的KCl溶液和100dm浓度为0. 005mol.dm的AgNO溶液混合制备的溶胶，其胶粒在外电场的作用下电泳的方向是(a)向正极移动 (b)向负极移动(c)不规则运动 (d)静止不动6.下述对电动电势的描述错误的是(a)表示胶粒溶剂化层界面至均匀相内的电位差(b)电动电势值易随少量外加电解质而变化(c)其值总是大于热力学电势值(d)当双电层被压缩到溶剂化层相合时，电动电势值变为零7.下列各电解质对某溶胶的聚沉值分别为电解质KNO3KAcMgSO4Al(NO3) 3聚沉值/(mol.dm-3)501100.80.095该胶粒的带电情况为(a)带负电 (b)带正电 (c)不带电 (d)不能确定8.在一定量的以KCl为稳定剂的AgCl溶胶中加入电解质使其聚沉，下列电解质的用量由大到小的顺序正确的是(a)AlCl3 ZnSO4 KCl (b)KCl ZnSO 4 AlCl3(c)ZnSO4 KCl AlCl3 (d) KCl AlCl3 ZnSO49.由等体积的1mol.dm-3KI溶液与0.8mol.dm-3AgNO3溶液制备的AgI溶