物理化学习题集(离线必做)52162..doc

浙江大学远程教育学院物理化学课程作业（必做）姓名：学 号：年级：学习中心：第一章 热力学第一定律 一、填空题1. U=Q+W适用于 系统。2. H=QP的适用条件是 。3. 系统的性质分为广度性质和_。4. 水（101325Pa，273.15K）在等温等压下凝结成冰（101325Pa，273.15K）过程的W 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。二、简答题1. 什么是系统？什么是环境？ 2. 什么是热力学第一定律？三、计算题1. 1 mol单原子理想气体在298K时，分别按下列三种方式从15.00dm3膨胀到40.00 dm3：（1）自由膨胀；（2）等温可逆膨胀；（3）在恒定外压为终态压力下等温膨胀。分别求上述三种过程的Q、W、U和H。2. 已知298.2K时，NaCl(s)、H2SO4(l)、Na2SO4 (s)和HCl(g)的标准摩尔生成焓分别为-411、-811.3、-1383和-92.3 kJmol-1，求下列反应2NaCl(s) + H2SO4(l) = Na2SO4(s) + 2HCl(g)在298.2K时的rHm。第二章 热力学第二定律一、单选题1. 反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g)的rSm 。 A大于零 B小于零 C等于零 D不确定二、填空题1. 热力学第二定律主要是解决了 问题。2. 水和乙醇混合过程的S 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。3. 理想气体的卡诺循环由等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩和 所组成。4. 吉布斯能判据的适用条件是 。5. 合成氨反应的S 零（填“小于”、“大于”或“等于” ）。三、简答题1. 什么是热力学第二定律？2. 如何用熵判据判断过程的方向？3. 如何用吉布斯能判据判断过程的方向？4. 一般情况下，温度升高，固体溶解度增大，气体溶解度减小，请用热力学原理解释之。四、计算题1. 2 mol 理想气体从25、0.025m3在恒定外压为终态压力下等温膨胀为0.05m3。求该过程的Q、W、U、H、S、S环境、F和G。2. 0.5L 343K的水与0.1L 303K 的水混合，求系统的熵变 。已知水的Cp,m=75.29J/(Kmol)。3. 有一大恒温槽，其温度为96.9，室温为26.9，经过相当时间后，有4184J的热因恒温槽绝热不良而传给室内空气，试求：(1)恒温槽的熵变；(2)空气的熵变；(3)试问此过程是否可逆。4. 在25和标准状态下，已知金刚石的标准摩尔生成焓为1.90 kJmol-1，金刚石和石墨的标准摩尔熵分别为2.44 Jmol-1K-1和5.69Jmol-1K-1，求 石墨金刚石的，并说明在此条件下，哪种晶型更加稳定？第四章 化学平衡一、单选题1. *改变反应物的浓度将影响化学平衡，这是由于 发生改变所致。 A BrGmC经验平衡常数 D标准平衡常数2. *已知反应N2+3H2= 2NH3的标准平衡常数为K1，反应的标准平衡常数为K2，两者的关系为 。 AK1 =K2 BK1 =2K2 CK1 =K2 DK1 = (K2 )2 3. *反应 N2O5 (g) = N2O4(g) + O2(g) 的rHm= 41.84 kJmol-1，为了提高N2O4的产率，可以采取的措施是 。 A降低温度、提高压力 B降低压力、提高温度C降低温度、降低压力 D提高温度、提高压力4. *若 298K 时反应N2O4(g) 2NO2(g) 的 K = 0.1132，则当 N2O4和NO2的分压均为1.0 kPa 时，该反应 。 A向生成NO2的方向进行 B向生成N2O4的方向进行C正好达到化学平衡 D难于判断其进行方向5. *某气态反应为放热反应，在727时的K=3.410-5，已知rHm=-189kJmol-1，则在827时的K= 。 （ ）A3.410-5 B3.410-4 C4.310-6 D4.310-7二、填空题1. *已知反应 C(s) + O2(g) = CO2(g) 的标准平衡常数为K1，CO(g) + O2(g) = CO2(g) 的标准平衡常数为K2，2C(s) + O2(g) = 2CO(g) 的标准平衡常数为K3，则K3与K1和K2的关系为 。2. *已知反应 CO(g) + O2(g) = CO2(g) 的标准平衡常数为K1=6.443，则反应2 CO2(g) = 2CO(g) + O2(g)的标准平衡常数K2= 。3. *当反应 PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g) 达平衡时， 增大系统总压力，平衡 移动。4. *当反应 NH4Cl (s) = NH3(g) + HCl (g) 达平衡时， 提高反应温度，平衡 移动。5. *445时，Ag2O（s）分解压力为20974kPa，该分解反应Ag2O(s) = 2Ag(s)+O2（g）的= kJmol-1。三、简答题 1. 化学反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)必须在高温下进行，请用热力学原理解释之。2. 乙苯脱氢生成苯乙烯 C6H5C2H5（g） C6H5CH=CH2（g）+ H2（g）是吸热反应，通入过热水蒸气（不参加反应）可以提高苯乙烯产率，为什么？四、计算题1. 已知298.2K时下列反应的rHm =-46.02 kJmol-1 和各组分的标准摩尔生成吉布斯能C2H4 (g) + H2O(g) = C2H5OH (g) fGm (kJmol-1) 68.178 -228.59 -168.6分别计算298.2K和500K时的标准平衡常数K。2. 已知Ag2CO3（s）在298.2K时的分解反应 Ag2CO3（s）Ag2O（s）CO2（g）的rGm12.89 kJmol-1，求：（1）标准平衡常数；（2）若大气中含0.1%的CO2（体积），298.2K时Ag2CO3在大气中能否自动分解？第五章 相平衡一、单选题1. 简单低共熔双组分系统T-x相图如图所示。当物系点M随温度下降时，固相物质与液相物质重量的比值 。 （ ）MTxABA增大 B减小C不变D先增大，后减小二、填空题1. 在常温常压下，由O2（g）、N2（g）、CO2（g）和H2O（l）等四种物质组成的平衡系统含有 相。2. 碳酸钠与水可以形成三种含水盐：Na2CO3H2O(s)、Na2CO37H2O(s)和Na2CO310H2O(s)。在常压下，Na2CO3(s)与Na2CO3溶液及一种Na2CO3 含水盐(s)三相平衡，则该含水盐含有 个水分子。3. 单组分系统三相点的自由度等于 。4. 已知A和B不会形成恒沸混合物，纯A的沸点低于纯B的沸点。对任一比例的A和B混合物进行精馏，塔底馏出物是 。5. 称为最低共熔点。三、简答题1. 什么是恒沸混合物？四、计算题1. 已知水的气化热为H=40.67kJmol-1，求p=404.13kPa时水的沸点。2. 以下是对硝基氯苯和邻硝基氯苯在常压下的固液平衡相图。 0102030405060708090020406080100对硝基氯苯w/w%ta （1）分别说明图中四块区域由哪些相组成。（2）当70g对硝基氯苯和30g邻硝基氯苯高温熔化后再冷却至50.10时（即相图中的点a，液相组成为：对硝基氯苯重量百分含量为60.18），每个相的重量多少？第六章 电化学 一、单选题1. 下列说法正确的是 。 AE与电解质活度有关，E与电解质活度无关 BE与电解质活度无关，E与电解质活度有关 CE和E均与电解质活度无关 DE和E均与电解质活度有关2. PtH2 (p1)H2SO4 (m)O2 (p2)Pt 的电池反应可写成： H2 (g) + O2 (g) = H2O (l)或 2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (l)相应的标准电动势和化学反应标准平衡常数分别用E1、E2、K1和K2表示，则 。（ ）AE1= E2、K1= K2 BE1E2、K1K2CE1E2、K1= K2 DE1= E2、K1K2二、填空题1. Ca2+ 和Cl- 的无限稀释摩尔电导率分别为 Sm2mol-1和Sm2mol-1，则CaCl2的无限稀释摩尔电导率 = Sm2mol-1。2. AgAgCl，KCl(a1)AgNO3(a2)Ag的电池反应是 。3. PtH2 (p)NaOH (a)HgO (s) Hg(l) 的正极反应是 。4. PtH2 (p1)H2SO4 (m)H2 (p2)Pt的负极反应是 。5. 在电化学中，规定 的电极电势为零。三、简答题1. 什么是摩尔电导率？2. 什么是可逆电池？四、计算题1. 298.2K时，0.020moldm-3 KCl 水溶液的电导率为0.2786S m-1， 将此溶液充满电导池，测得其电阻为82.4。若将该电导池改充以0.0025moldm-3的K2SO4溶液，测得其电阻为376，试计算：（1） 该电导池的电导池常数；（2） 0.0025moldm-3的K2SO4溶液的电导率；（3） 0.0025moldm-3的K2SO4溶液的摩尔电导率。2. 25时分别测得饱和AgCl水溶液和纯水的电导率为3.4110-4Sm-1和1.5210-4Sm-1，已知=61.9210-4Sm2mol-1，=76.3410-4Sm2mol-1，求AgCl的溶度积Ksp。3. 25时，已知，对于电池PtCl2(g)Cl -MnO4-, H+，Mn2+Pt，（1） 写出该电池的电极反应和电池反应；（2） 求25时该电池的标准电动势；（3） 若溶液的pH=1.0，其它物质的浓度均为标准浓度，求25时该电池的电动势。第七章 化学动力学一、判断题1. 测得反应的反应级数等于3/2，该反应不可能是基元反应。 二、单选题1. 化学反应的反应速率可以表示为或，两者之间的关系为 。 A BC D三、填空题1. 称为基元反应。2. 某化学反应A+BP 的速率方程是，该反应的反应级数等于 。3. 某化学反应AP是一级反应，当反应时间为2t1/2时，反应的转化率为 。4. 已知下列两个反应的指前因子相同，活化能不同，且Ea,1Ea,2当反应温度升高时，k1 k2 （填“大于”、“小于”或“等于”），k1k2 （填“增大”、“减小”或“不变”）。5. 按照光化当量定律, 在光化反应的初级过程中, 1爱因斯坦能量活化 反应物分子。6. 温度对光化反应的速率常数影响 。四、简答题1. 什么是准一级反应？2. 用活化分子的概念解释提高反应温度可以加快化学反应的原因。3. 为什么光化反应的速率常数与温度关系不大？4. 降低反应温度有利于提高合成氨反应的平衡转化率, 但实际生产中为什么选取450 550的较高温度？五、计算题1. 某一级反应AB，在某温度下的初速率为4.0010-3moldm-3 min-1，2小时后的速率为1.0010-3moldm-3 min-1。求：（1）反应速率常数；（2）半衰期；（3）反应物初始浓度。2. 青霉素G的分解为一级反应，测得37和43时的半衰期分别为 32.1h和17.1h，求该反应的活化能和25时的速率常数。3. 阿司匹林的水解为一级反应。100下速率常数为7.92d-1，活化能为56.48 kJmol-1。求：（1）100时水解反应的半衰期；（2）25时水解反应的速率常数；（3）25下水解30%所需的时间。第八章 表面现象一、填空题1. p平、p凹和 p凸分别表示平面、凹面和凸面液面上的饱和蒸气压，则三者的关系是 。2. 20时，水的饱和蒸气压为2337.57Pa，密度为998.3kgm-3，表面张力为7.27510-2 Nm-1，则半径为10-9m的水滴在20时的饱和蒸气压为 。3. 已知某温度下液体A、液体B和它们之间的表面张力分别A=7.510-2Nm-1， B=3.210-2 Nm-1，A-B=1.210-2 Nm-1，则A在B表面的铺展系数等于 ，A 在B表面 铺展（填“能”或“不能”）。4. 将200g HLB=8.6的表面活性剂与300g HLB=4.5的表面活性剂进行混合，所得混合物的HLB= 。5. 对于化学吸附，当吸附温度升高时，吸附速率 ，吸附量 。二、简答题1. 什么是表面活性剂？其结构特征如何？2. 表面活性剂如何起增溶作用？3. 什么是物理吸附？什么是化学吸附？三、计算题1. 20时，将半径为3.510-4m的毛细管插入汞液，测得毛细管内外的汞面相差16mm，汞与毛细管壁的接触角为140，已知汞的密度=1.359104kgm-3，请问：（1）毛细管内的汞面上升还是下降（2）汞的表面张力2. 如果水中只有直径为10-6m的空气泡，这样的水开始沸腾的温度是多少？已知100时，水的表面张力=58.910-3Nm-1，摩尔气化热vapHm=40.656kJmol-1。3. 用活性碳吸附CHCl3符合兰格缪尔吸附等温式，在273K时的饱和吸附量为93.8dm3kg-1，已知CHCl3的分压为13.4kPa时的平衡吸附量为82.5dm3kg-1， 请计算：（1）兰格缪尔吸附等温式中的吸附系数b；（2） CHCl3的分压为6.67kPa时的平衡吸附量。第九章 胶体分散系统一、填空题1. 根据其