物理化学综合练习题及答案.doc

物理化学综合练习题一选择题1. 对于封闭体系中的任意循环过程，体系经历了j步变化，则根据热力学第一定律应该是A) Qj = 0 B) Wj = 0 C）Qj +Wj 0 D) Qj +Wj = 02如图所示，在一具有导热壁的容器上部，装有一可移动的理想活塞，若在容器中同时放入锌块及盐酸，令其发生定温定压下的化学反应：Zn(s)+2HCl(b1) = ZnCl2(b2) + H2 (g) ，此反应的rHm0，如以锌块和盐酸为体系，则有： A）Q0 W0 U0 B）Q0 W= 0 U0 Zn + HClC）Q = 0 W= 0 U= 0 D）Q0 W0 U03. 在383K，P下，1mol过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变 A) S体系0，S环0，S总 0，S环0，S总0 D) S体系0，S环0，S总 0, W 0, DG = 0 B) Q 0, DG 0C) Q 0, W 0, DG 0 D) Q 0, DG = 05. 理想气体与温度为T的大热源接触，做定温膨胀，吸热Q，而所做的功是变到相同终态最大功的20，则 A) S总5Q/T B) S总Q/T C) S总6Q/T D) S总4Q/T6. 下列式子中，哪一个不具有化学势的含义 A) ()S，P，nj B) ()T，P，nj C) ()S，V，nj D) ()V，S，nj7在孤立体系中进行的变化，U、H的值为 A) U 0, H 0 B) U = 0, H = 0 C) U 0, H 0 B) 0 C) =0 D) 无法判断51. 电池在定温定压下可逆放电时，与环境交换的热量为A) 零 B) rHm C) TrSm, D) nFE52. 在298K无限稀释的水溶液中，离子的摩尔电导率最大的是 A) CH3COO B) Br C) Cl D) OH 53. 质量摩尔浓度为b的K3PO4溶液, 其平均活度系数为g, 则K3PO4的活度a为: 。A) 4g4(b/bq)4 B) g4(b/bq) C) 4g(b/bq) D) 27g4(b/bq)454. 设某浓度时CuSO4的摩尔电导率为1.410-2 -1m2mol-1，若在该溶液中加入1 m3的纯水，这时CuSO4的摩尔电导率将A) 降低 B) 增大 C) 不变 D) 无法确定55. 下列电解质溶液中，离子平均活度系数最小的是（设浓度都为0.01mol/kg） A) ZnSO4 B) CaCl2 C) KCl D) Al2(SO4)356. 在定容条件下反应 aA + bB eE + f F ，其反应速率可用任何一种反应物或生成物的浓度随时间的变化率来表示，它们间的关系是 A) B) C) D) 57. 反应 2O3 3O2 ，其速率方程式为 或者 ，速率常数 和 间的关系为 A) 2= 3 B) = C) 3= 2 D) 3= 258. 某反应速率常数= 2.3110-2 s-1Lmol-1 ，反应物的初始浓度为 1molL-1，则其反应的半衰期为 A) 43.29 s B) 15 s C) 30 s D) 21.65 s 59. 某反应的反应物消耗75%所需时间是它消耗掉50%所需时间的2倍，则反应的级数为 A) 零级 B) 一级 C) 二级 D) 三级 60某反应速率常数 = 0.107 min-1，则反应物浓度从1.0molL-1变到0.7molL-1和浓度从0.01molL-1变到0.007molL-1所需时间的比值为 A) 10 B) 100 C) 0.01 D) 161零级反应 A B的半衰期t1/2与A的初始浓度C0及速率常数k之间的关系是 A) B) t1/2 = 2kC0 C) D) 62. 某反应速率常数为 4.6210-2 min-1 ，反应物的初始浓度为0.1 molL-1，则反应的半衰期 t1/2为 A) 216 min B) 15 min C) 30 min D) 1.08 min 63已知某复杂反应的反应机理为 , ; 则B的浓度随时间的变化率 是 A) k1CA k2CD CB B) k1CA k-1CB k2 CD CB C) k1CA k-1CB + k2 CD CB D) -k1CA +k-1CB + k2 CD CB 64. 反应 CO (g) + Cl2 (g) COCl2 (g) , 经实验测得其速率方程式为 r = k Cl2n CO， 当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至3倍时，反应速率加快到原来的5.2倍，则相对于Cl2的分级数n为 A) 1 B) 1.5 C) 2 D) 365在基元反应中 A) 反应级数与反应分子数总是一致的； B) 反应级数总是大于反应分子数；C) 反应级数总是小于反应分子数； D) 反应级数不一定与反应分子数总是相一致的67. 表面活性剂加入水中则：A） B） C） D）无法判断68. 两个水滴的半径分别为r1和r2 , 若r1 P2 B）P1、，）。 24在温度、浓度和电场强度都相同的情况下，氯化氢、氯化钾、氯化钠三种溶液中，氯离子的移动速度 ，氯离子的迁移数 （填相同、不相同）。 25 强电解质MX、MY和HY的极限摩尔电导率分别为L1、L2、L3，则HX的极限摩尔电导率为: 。26 在298K无限稀释的水溶液中， 是阴离子中离子摩尔电导率最大的。 27 电导滴定不需要 ，所以对于颜色较深或有混浊的溶液很有用。 28发生还原作用的电极称为阴极，在原电池中， 是阴极；在电解池中 是阴极。29电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导，单位是 。30表面活性剂在溶液内部开始形成胶束的最低浓度称为 ；用 来表示表面活性剂的亲水性。31用KI与过量的AgNO3制得AgI 溶胶，其胶粒带 电； 若用NaCl 、Na2SO 4和Na3 PO4 使其聚沉，其聚沉值从大到小得顺序为 。32对于表面分别为平面、凹面和凸面的同一液体，其T 时的平衡蒸气压分别表示为P平、P凹、P凸，它们由大到小的顺序为 。34已知20时正丁醇的表面张力为21.810-3 N/m ，若在20，100kPa下使正丁醇的表面积在可逆条件下增加410-4 m2，此过程体系的吉布斯自由能变G ；环境需对体系做功W 。35在室温、大气压下，于肥皂水内吹入一个半径为r的空气泡，该空气泡的附加压力为P1，若用该肥皂水在空气中吹一个半径同样为r的气泡，其附加压力为P2，则两气泡的附加压力的关系为 。设肥皂水的静压力可忽略不计。36胶体的动力学性质表现为： 、 、 三种运动，其中布朗运动产生的原因是 。37液体表面上的分子恒受到指向 的拉力，表面张力的方向则是 ；这两个力的方向是 。38当入射光的波长 胶体粒子的大小时，则可出现丁铎尔效应。39在一定温度下，在含有NO3、K、Ag的水溶液中，微小的AgI晶体粒子最易吸附 离子，而使胶体粒子带 电荷，则发生电渗时，分散介质向 极移动。三判断题1. 体积功W= - 2. 热力学第一定律DU = DQ + DW 3. 在绝热恒容反应器中，H2和Cl2化合成HCl，放热92.3KJmol-1，则DU0。 4. 不可逆过程一定是自发的，而自发过程一定是不可逆的。 5. 体系达平衡时熵值最大，自由能最小。 6. 当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。 7. 多相体系达到相平衡时，除了各相的温度、压力必须相等以外，不同组分在同一相中的化学势必定相等。 8自由度就是可以独立变化的变量。 9不可能用简单精馏的方法将两组分恒沸混合物分离为两个纯组分。 10单组分体系相图中的任意两相平衡线都可以用Clausius-Clapeyron方程描述。 11在一个给定的体系中，物种数和组分数都可以因分析问题的角度不同而有不同的数值。 13标准平衡常数的数值不仅与方程式的写法有关，而且还与标准态的选择有关。 14一个已达平衡的化学反应，只有当标准平衡常数改变时，平衡才会移动。 15任何一个化学反应均可以用rGmq的大小来判断其反应进行的方向。 16在定温、定压、不做其它功的条件下，反应的rGm Ea,2，则在相同温度下的速率常数一定是：k1 k2 25反应物分子的能量高于产物分子的能量，则此反应就不需要活化能。 26复合反应的速率取决于其反应机理中最慢的一步基元反应的速率。 27在同一反应中，各物质的变化速率不一定相同。 28若某电极的电极电势恰好等于该温度下它的标准电极电势，则此电极必为标准电极。 29对于电池Zn|ZnSO4(aq)|AgNO3(aq)|Ag，其中的盐桥可以用饱和KCl溶液。 30浓度相同的NaCl和HCl两种溶液交界面不会产生液接电势。 31将Zn(s)和Ag(s)作为电极插在HCl溶液中构成的电池是可逆电池。 32某电池反应可以写成如下两种形式： H2(p1) + Cl2(p2) 2HCl (a =1)； 0.5H2(p1) + 0.5Cl2(p2) HCl (a=1)，则所计算出的电动势E，标准摩尔吉布斯自由能变化值和标准平衡常数值相同。 33Ag|AgNO3(m)|AgNO3(m)|Ag是浓差电池，m较小的一端为负极。 34定温时，电解质溶液的浓度增大时，其摩尔电导率总是减小的。 35若某原电池的电池反应的DrHm不随温度而变，则该电池的温度系数为一常数。 36表示电解质溶液的摩尔电导率可以用两种方法，一是以1mol元电荷为基本单元，另一种是以1mol电解质的量为基本单元，其值是一样的。 37在吉布斯吸附定温式中，为溶质的吸附量，它随溶质(表面活性物质)的加入量的增加而增加，并且当溶质达饱和时，达到极大值。 38加入电解质可以使胶体稳定，加入电解质也可以使胶体聚沉；二者是矛盾的。 39加入电解质可以使电势反号，这是因为反离子进入了扩散层。 40电泳实验中观察到的胶粒向阴极移动，则胶粒带正电。 41Langmuir单分子层吸附理论只适用于化学吸附。 42溶胶的Tyndall 效应是光射到粒子上发生折射现象的结果。 44同号离子对溶胶的聚沉起主要作用。 45电势的绝对值总是大于热力学电势0的绝对值。 四简答题1. 在101325Pa和373.15K时，1mol水恒温蒸发为气体（设蒸气为理想气体），此过程温度不变，故DU=0，DH=0。这结论对否？为什么？2. 已知-5时，苯(l)和苯(s)的饱和蒸气压分别为2.67kPa和2.28kPa。请设计1mol过冷苯在-5、101.325kPa时凝固的一个可逆过程。3请用相律论证以下结论的正确性。（1）在一定压力下，纯物质的熔点有定值。（2）在298K，101.3kPa时，NaCl在水中的饱和溶液的浓度是一定值。4解释下面现象：将玻璃毛细管插入水中, 管中水面会上升；将玻璃毛细管插入汞中, 管中汞面会下降。5何谓毛细管凝聚现象，用学过的知识解释，并举实际例子说明。6溶胶在热力学上是不稳定体系，为什么可以长期稳定存在？7简述高分子溶液和溶胶的相同和不同之处。8若天空中的小水滴要起变化，一定是其中的大水滴进行蒸发，水蒸汽凝结在小水滴上，使大小不等的水滴趋于相等。这种说法对吗？为什么？9有一Al(OH)3溶胶，在加入KCl使其浓度为8010-3 molL-1时恰能聚沉，加入K2C2O4浓度为0.410-3 molL-1时恰能聚沉。 （1）说明Al(OH)3溶胶是正溶胶还是负溶胶？（2）使该溶胶聚沉，大约需要CaCl2的浓度为多少？ 11图2是磷的相图，O点是固态红磷、液态磷和气态磷的三相平衡点，O点是固态红磷、固态黑磷和液态磷的三相平衡点。（1）请说明、相区中的相和自由度。（2）说明OA、OB、OO、OC、OD线的含义及自由度。（3）黑磷和红磷的熔点随压力如何变化？ 图2五. 计算题1. 1mol 单原子理想气体，从同一始态出发（105 Pa , 25），分别通过下列各过程到达终态，计算各过程的 Q、W、U、H及S。已知单原子理想气体的 CV . m = 1.5R , CP . m =2.5R。 （1） 定温可逆膨胀到104Pa； （2） 定压可逆冷却到50 21mol双原子理想气体从始态（300K、101 kPa），经恒外压恒温压缩至平衡态，并继续从此平衡状态经定容升温至370 K、1010 kPa终态。求整个变化过程的DU、DH、Q及W。3 反应H2(g) + 0.5O2(g) = H2O(l)，在298K时，反应热为-285.84KJmol-1。试计算反应在800K时的热效应rHm(800K)。已知：H2O(l)在373K、P时的蒸发热为40.65 kJmol-1。H2、O2、H2O(l)和H2O(g)的Cp,m 分别为 29.07、36.16、75.26、33.26 Jmol-1K-1 。41mol水在373K、101.3kPa时定温向真空容器蒸发，使终态压力为0.5101.3kPa，计算该相变过程的Q、W、U、H、S和G。并判断上述过程是否为自发过程。已知水在373K、101.3kPa下的摩尔蒸发热为40.66kJ/mol。5已知固体苯的蒸汽压在273K时