物化2计算及简答题.doc

第二套物化习题 计算及简答题练 习1. 表面性质与什么有关？服用同样质量同样成份的药丸和药粉，哪一种的药效快？为什么？答案：（药粉的比表面大，药效快。） 2. 试计算在 20 时将 1cm3 水分散成半径为 110-5cm 的小水滴所需要的功。答案：(2.16J) 3. 将一个系有细线圈的金属环，在肥皂液中浸一下然后取出，这时金属环被一层液膜所覆盖，而细线圈也保持着最初不规则的形状（见图），现若将线圈内的液膜刺破，问线圈将变成什么形状？为什么？答案：（变成一圆圈，因为表面张力的作用。） 4. 有人从表面扩展过程是一熵增过程出发，得到表面扩展是一自发过程这一结论。试指出此结论的错误所在。 答案：（体系熵增加并不等于总熵增加。） 5. 设纯水的表面张力与温度的关系符合下面的关系式 假定表面积改变不会引起总体积变化。试求 (1)在 283K 及压力下可逆地使水的表面积增加 1cm2 时，必须对体系做功多少？ (2)计算该过程中体系的 U、H、S、F、G 及所吸收的热。 (3)除去外力，使体系不可逆地自动收缩到原来的表面积；并设不做收缩功。试计算该过程的 U、H、S、F、G 及热量。答案：(1) W-7.42410-6J (2)UH7.56410-6J、FG7.42410-6J、S4.9510-10JK-1、Q1.410-7J (3)UH-7.56410-6J、FG-7.42410-6J、S-4.9510-10JK-1、QU 6. 如图所示两根毛细管中分别装有两种不同的液体，若在毛细管右端加热，问液体将如何移动。答案：(上管向左，下管向右) 7. 在下列体系中将活塞两边连通时将出现什么情况？为什么？若连通大气又如何？答案：（小泡变小，大泡变大，若连通大气，则两气泡均变小，直至曲率半径变成无限大。） 8. 在一管径不均匀的毛细管中有一些可润湿管壁的液体存在（见图）。问平衡时，液体所在位置？ 答案：（在大管与小管的交界处和小管之间。） 9. 某学生用硅胶作吸附剂，苯作吸附质测定硅胶的比表面，实验中发现当苯的蒸气压超过某一数值时，硅胶的吸附量突然增大，问这是什么原因造成的？ A发生化学吸附 B毛细凝聚 C未达平衡吸附 D硅胶吸水答案：（B） 10. 假定一固体溶于某溶剂形成理想溶液。 (1)导出固体溶解度与颗粒大小的关系 (2)解释为什么会有过饱和现象发生，为什么在过饱和溶液中投入晶种会大批析出晶体。 (3)25 时，已知大颗粒 CaSO4 在水中的溶解度为 15.3310-3moldm-3，r310-7m 的 CaSO4 细晶溶解度为 18.210-3moldm-3，CaSO42.96Kgdm-3 试求 CaSO4 的界面张力 。答案：(S-e1.39Nm-1) 11. 有人建议由测定同一液体在两个管径不同的毛细管中的上升高度来求出液体的表面张力。请导出计算公式，并说明此法的优点。答案： 12. 在一定温度下，用半径为 0.1009cm 的毛细管以毛细上升法测定一液体的表面张力，测得平衡时上升高度为 1.4343cm 已知此液体的密度与气相密度差为 0.9972gcm-3，求液体的表面张力。答案：(0.0707Nm-1) 13. 何谓表面活性？如何按照表面活性把溶质分类？极性有机同系物水溶液的表面活性有什么规律？ 解 14. 假设稀油酸钠水溶液的表面张力 与浓度呈线性关系：0ba，其中 b 为常数，0 为纯水的表面张力：298K 时 00.072Nm-1，测得该溶液表面吸附油酸钠的吸附量 24.3310-6molm-2，试计算该溶液的表面张力。答案：(0.061Nm-1) 解 15. 两块平板玻璃在干燥时，叠放在一起很容易分开。若在其间放些水，再叠放在一起，使之分开却很费劲，这是什么原因。若其间不是放水而是放非极性有机液体。则结果又将如何？为什么？答案：（水润湿玻璃，两玻璃间形成凹面，有机液体不润湿玻璃，两玻璃与液体形成凸面。） 16. 已知 293K 时水辛醇的界面张力为 0.009Nm-1，水汞的界面张力为 0.375Nm-1，汞-辛醇的界面张力为 0.348Nm-1，请判定辛醇是否能在水一汞界面上铺展开。答案：(可以铺开) 17. 不溶膜的表面浓度与吉布斯表面过剩是否相同？如何计算成膜分子平均占有面积？答案： 18. 在一干净的水面上放一小浮片，若用一烧热的铁片插入浮片一边的水中。浮片将向什么方向移动？当浮片停止移动时，用沾有油的玻璃棒在其任何一侧的水面碰一下，浮片又将如何运动？为什么？答案：（温度升高 下降，浮片将向铁片的另一方向移动，用油玻棒碰一下， 下降，则浮片向相反方向移动。） 19. 某棕榈酸(Mr256)的苯溶液，1dm3 溶液含酸 4.24g。当把该溶液小心地滴到水的表面，等苯蒸发后，棕榈酸在水面形成固相的单分子膜。如果我们希望复盖 500cm2 的水面，仍以单分子层的形式，需用多少体积的溶液？（设每个棕榈酸分子所占平均面积为 2110-20m2。答案：(V0.0239cm3) 20. 解 21. 表面活性剂的结构特点是什么？如何按化学结构将表面活性剂分类？答案：（结构的不对称性是其主要特定。） 22. 测定阴离子型表面活性剂胶团溶液的迁移数时发现阳极室增加的表面活性离子的量比按所通过电量理论计算值高许多；而阴极室中阳离子的量竟没有增加。请对此加以解释。答案：（形成胶束） 23. 欲使甲苯乳化成油/水型乳浊液，要求乳化剂的 H.L.B 值为 12.5，现有 A(H.L.B18)、B(H.L.B)8.6，两种乳化剂均已配成 4% 的溶液，若用这两种溶液配制 100g 混合溶液，问分别用多少克才能使其 H.L.B 值恰好等于 12.5？ 答案：(A：41.5g、B：58.5) 解 1. 298K 时，由相对分子质量分别为 103 和 6104 两种蛋白质组成的水溶液，其质量百分数为 0.02。设两种蛋白质均为球型，且两者摩尔浓度相等，求算 (1)两种分子的扩散系数之比； (2)沉降系数之比； (3)将 1cm3 蛋白质溶液铺展成 104cm2 的单分子膜，膜压力为若干？答案：(1) D2/D11.186、(2) 0.711、(3) 6.1910-4Nm-1 2. 25 时，若有 0.01moldm-3 的胶体电解质 NaP 溶液置于半透膜的一边，另一边置有 1moldm-3 的 NaCl 溶液。在建立唐南平衡后，试计算： (1)有多少分率的 NaCl 扩散到膜的另一边 (2)渗透压应是多少？答案：(1) 0.498、(2) 24.9kPa 为什么日出与日落时太阳均呈红色？ 3. 由电泳实验测得 Sb2S3 溶胶（设为球行粒子），在电压 210V 下（两极相距 38.5cm），通过电流的时间为 36min 12s，引起溶液界面向正极移动 3.20cm，该溶胶分散介质的介电常数 r81.1，粘度系数 1.0310-3PaS ,试求该溶胶的 电势。已知相对介电常数 r，介电常数 及真空介电常数 0 间有如下关系：答案：（3.8710-2V） 4. 试解释下列现象： (1)在江海的交界处易形成小岛和沙洲； (2)加明矾会使混浊的泥水澄清； (3)在适量明胶存在下，加电解质不会使溶胶聚沉。解 窗体底端1. 对于气相反应，若用物质 B 的分压随时间的变化率来表示反应速率，即，问 rp 与上题的 r 之间关系如何？2. 什么是准级数反应？请举一例说明。在一定温度下，准级数反应的 k 值是常数吗？3. 下列复杂反应分别由所示若干基元反应所组成。请写出 A、B、C、D 的速率方程。 4. 下列说法对吗？为什么？ (1)零级反应的速率与参与反应的物质浓度无关。 (2)一级反应的半衰期等于反应完全所需时间的一半。 (3)一级反应的平均时间与半衰期之比为 1.443。 (4)若速率方程为，则必成直线关系。 (5)若n级反应的速率方程为，则有： 5. 平行反应与连串反应的主要区别是什么？对平行反应和连串反应若 k1 k2。 (1)对平行反应，B 与 C 的浓度何者为大？ (2)对连串反应，B 与 C 的浓度关系如何？6. 测定表面电势用的空气电极是由一金属丝涂以某放射性元素而制成的。由于放射性元素放出 粒子而使空气电离。设该放射性元素的半衰期为 300 天且衰变 60% 后电极便无法工作，问什么时候应更换电极？7. 某有机物 A 的水解反应，用酸作催化剂，其速率方程为。测得实验数据如下： CA/moldm-3CH+/moldm-3t1/2/ht3/4/h(1)0.10.0112(2)0.10.020.51试求 、 的值。8. N2O3 在惰性溶剂中(CCl4)分解是一级反应：，分解产物 NO2、N2O4 都能溶于 CCl4 中而 O2 则不溶，在恒温、恒压下测定 O2 的体积，实验在 46 进行，当 O2 体积为 10.75cm2 时，开始计时(t0)，当 t2400S 时 O2 的体积为 29.65cm3，反应完全后，O2 的体积为 45.50cm3，试求反应的 k 及 t1/2。9. 反应 A2BD 速率方程为，25 时。 若初始浓度，求 t1/2； (2)若将反应物 A 和 B 的挥发性固体装入 5dm3 的密闭容器中，已知 25 时 A 和 B 的饱和蒸气压分别为 10.133kPa 和 2.027kPa，问 25 时 0.5mol A 转化为产物需多长时间？（设转化 A 后，A、B 尚有固体存在）。10. 在高温时，醋酸的分解反应按下式进行 在 1189K 时，k13.74S-1，k24.65S-1，试计算 (1)醋酸分解掉 99% 所需的时间；(2)这时所能得到的 CH2CO 的产量。11.把一定量的 迅速引入 873K 已抽空的容器中，待反应达到指定温度后（此时已有部分分解），测得下列数据： t/s06012010-4P/Pa3.49843.63843.67343.6850求分解反应级数 n 和反应速率常数12.某溶液中的反应 ABP，当时，实验测得不同温度下吸光度随时间的变化如下表： t/min057130298K A(吸光度)1.3901.0300.7060.100308K A(吸光度)1.4600.5420.2100.110当固定，改变 CB,0 时，实验测得 t1/2 随 CB,0 的变化如下（298K） CB,0/moldm-3110-2210-2t1/2/moin12030设速率方程为，求 、k、Ea13.有反应 2I22HI，正反应是二级反应，k 值在 400K 时为 9.910-9(SkPa)-1)，如今将 H2 引入含有过量固体碘的玻璃瓶中进行反应，H2 的初始压力为 0.5，假设固体碘很快和其蒸汽为 1.2建立平衡，假设没有逆反应，计算上述加氢后进行反应的半衰期。并说明此反应的机理是否可能为答案：1. 2. （如催化反应，k 与 CCa+有关。）4. (1) 。(2) 错，半衰期是初始浓度减少一半的时间。(3) 。(4) 错，只有当时才有直线关系。(5) 错，该公式只对适用。5. (1) B 大。(2) 6. （397天） 7. (1、1)8. （k3.2710-4S-1，t1/22119S）9. (1) t1/21.25105S，(2) 1.5108S10. (1) 0.549S，(2) 54.9 11 (n1，k0.0231S-1) 12.(1，15，-1）13（t1/25.75105S） 测试一答案：1：D、2：C、3：A、4：D、5：A6：B、7：B、8：C、9：C、10：A11：B、12：C、13：D14：B、15：A、16：C、