物理化学概念题.doc

第二章 热力学基础概念题一、填空题 1、一定量的N2气在恒温下增大压力，则其吉布斯函数 。（填增大，不变，减小） 2、物理量属于状态函数的有 ；属于途径函数的有 ；状态函数中属于强度性质的有 ；属于容量性质的有 。 3、对组成不变的均相封闭系统， ；对理想气体 。 4、在一个温度恒定为100，体积恒定的容器中，装有2mol,100kPa的N2(g)。若向其中注入100的水0.2mol并迅速达到平衡。设水蒸气为理想气体，此过程： （1） ； （2） ； （3） ； （4） 。(填 0 ，；（3）；（4）无法比较。3、液态水在100及101.325Pa下汽化成水蒸气，则该过程的： （1） H=0; (2) S=0; (3) A=0; (4) G=0 。 4、理想气体从状态等温自由膨胀到状态，可用那个状态函数的变量来判断过程的自发性： （1）G； （2）U; (3) S; (4) H 。 5、公式可适用下述那一过程： （1）在298K, 101.325kP下水蒸气凝结成水的过程； （2）理想气体膨胀过程； （3）电解水制H2(g)和O2(g)的过程; (4) 在一定温度压力下，由合成的过程。 6、对封闭的单组分均相系统，且时，的值应是： （1）0 ； （3）0 ； （4）前述三种情况无法判断。 7、理想气体等温自由膨胀过程为： （1）； （2）； （3）； （4）。 8、一封闭系统，当状态从A到B发生变化时，经历两条任意的不同途径，则下列四式中正确的是：（1）； （2）； （3）； （4）。三、是非题 （正确地打“”，错误的打“”）1、 理想气体在恒定的外压下绝热膨胀到终态，因为是恒压，所以，又因为是绝热，故，对吗？ （ ）2、 气体经不可逆绝热膨胀后，因为Q0，固其熵变等于零。是不是？（ ） 3、在10，101.325kPa下过冷的H2O(l)凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。是不是？（ ） 4、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的。是不是？（ ） 5、绝热过程都是等熵过程。是不是？（ ） 6、理想气体的熵变公式只适用于可逆过程。对不对？（ ） 7、在等温等压条件下，的过程一定不能进行。是不是？（ ） 8、绝热不可逆膨胀过程中，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中。是不是？（ ） 9、从始态到终态有一个绝热不可逆过程，可以设想出一个同样始终状态的绝热过程来计算它的熵变。是不是？（ ） 10、这个公式对一定量的理想气体的任何p,V,T变化过程均适用，对吗？ （ ）不可逆可逆四、问答题 1、按定义式 ，则系统从A到B经可逆与不可逆两个不同途径时，dS(可逆) dS（不可逆）。是不是？为什么？ 2、系统进行某过程时，若dS=0即为可逆，dS0即为自发。这个说法是否正确？为什么？ 3、现在有人想利用海洋中不同深度的温度不同，设计一种循环操作的机器，使海水的热力学能转换成有用的机械功。这是不是违反热力学第二定律？为什么？ 五、证明题：试证明封闭系统单相纯物质只有p,V,T变化过程的 ； 理想气体的 。 热力学基础概念题答案 一、填空题 1、 减小； 2、U、H、V、T、p；Q、W；T、p；U、H、V； 3、 ， 。 4、（1）、0, (2) 、0, (3)、0，则该反应的（T）将随温度的升高而： （1） 增大； （2） 减小； （3）不变； （4） 无法确定。三、是非题 （正确地打“”，错误的打“”）1、热力学标准状态的温度指定为25。是不是？（ ）2、一化学反应在恒温恒压下进行，因为，所以，是吗？（ ）3、理想气体间的化学反应在恒温的条件下进行，因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，所以反应的，对吗？（ ）4、，对吗？（ ）5、在298K及100kPa下，液态氮的标准生成热。（ ） 热力学第二定律基本概念题答案 一、填空题 1、在绝对零度附近，任何完美晶体物质的熵值为零。 2、3.7kJ； 3、不等于零；4、873.5kJmol-1; 5、209 6、（1）、0, (2) 、=W0。 二、选择题 1、（4）； 2、（4）； 3、（1）； 4、（2）； 5、（3）； 6、（1）；7、（4） 8、（4）； 9、（2）三、是非题 1、； 2、； 3、； 4、； 5、； 第四章 溶液热力学基本概念题 一、填空题 1、试写出理想稀溶液中溶质B的化学式表示式,其中溶质B的质量摩尔浓度以bB表示, 。 2、写出化学势的两个定义式 。 3、已知60时，A(l)的蒸汽压为20.0kPa，B(l) 的蒸汽压为40.0kPa。则与含0.5molB(l)，99.5molA(l)的理想液态混合物成平衡的气体总压力为 kPa。 4、某理想溶液的温度为T，压力为,溶剂A的摩尔分数为，则组分A的化学势表达式为： 。 5、在恒温恒压下，一切相变化必然是朝着化学势 的方向自发的进行。 6、在一定温度下，由纯液态物质和形成理想溶液，当气液达平衡时，气相组成总是 液相组成。7、在T=300K，p=102.0kPa的外压下，物质的量为0.03的蔗糖水溶液的渗透压为。物质的量为0.02的KCl水溶液的渗透压为，两种相同体积的溶液，则必然存在 的关系。二、是非题。正确地打“”，错误的打“”。 1、当系统在一定的T、p下，处于相平衡时，任一组分在各相的化学势必定相等。 （ ） 2、一定温度下，微溶气体在水中的溶解度与其平衡分压成正比。 （ ） 3、偏摩尔量和化学势是同一公式的两种不同表示方式。 （ ） 4、一定温度下，稀溶液中挥发性溶质与其蒸汽达到平衡时，气相中的分压与该组分在液相中的组成成正比。 （ ） 5、在多相系统中于一定的T，p下，物质有从浓度高的相自发向浓度较低的相转移的趋势。 （ ） 三、问答题 1、写出纯理想气体在温度T及压力p时化学势表示式并解释式中各项符号的意义。 2、下列偏导数中那些是偏摩尔量？那些是化学势？ ； ； ； ； 。 三、选择题 1、下列对于偏摩尔量的理解中，错误的是：（ ） （1）、等温等压条件下，向一个含有物质的量无限大的系统中可逆的增加1mol某一组分B时，所引起的系统吉布斯函数的增加； （2）、等温等压条件下，向一个含有一定量物质的系统中加入1mol某一组分B所引起的系统吉布斯函数的增加； （3）、等温等压条件下，向一个含有一定量物质的系统中可逆的加入组分B所引起的系统吉布斯函数的增加。 2、25时水的蒸汽压为3.17kPa,若有一个甘油水溶液中甘油的摩尔分数为0.002（甘油为不挥发性溶质），则溶液的蒸汽压为：( ) （1）3.175；（2）6.34；（3）3.164；（4）3.173、形成理想液态混合物过程的混合性质是： （ ） （1）、0； 0； 0； 0； 0； 0； 0； （4）、0； ； （2）、； （3）、=； 第四章 基本概念题答案 一、填空题1、； 2、 化学势： ； ； 3、解：20.1 ； 4、解： 5、解：减小； 6、解：大于； 7、解：小于； 二、是非题 1、解：是； 2、解：是； 3、解：不是； 4、解：是； 5、解：不是。 三、问答题 1、解：； 2、解：偏摩尔量： ； ；。 化学势 ： ； ； 。 四、选择题 1、解：（2）； 2、解：（3）； 3、解：（1）； 4、解：（2）； 5、解：（1）； 6、解：（1）； 7、解：（3）。 第五章 化学平衡基本概念题一、填空题。在题中“_”处填上答案。1、723 时反应 Fe(s) + CO2(g) = FeO(s) +CO(g) 的K=1.82，若气相y(CO2)=0.65，y(CO)=0.35，则反应将_。（选填向左进行、向右进行、达到平衡）2、反应 2C(石墨)+O2(g) = 2CO(g) 在温度为T时的标准平衡常数为 K，则同温度下CO(g)的标准摩尔生成吉布斯函数DrG= 。3、写出反应的摩尔吉布斯函数的定义式： ；写出化学反应等温方程式： 。4、已知25 时反应 CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)的DrG =28.49 kJmol-1，则反应的K= 。5、反应C (s) + H2O (g) = CO (g) + H2(g)，在400 时达到平衡，DrH= 133.5 kJmol-1，为使平衡向右移动，可采取的措施有(1)_；(2) _；(3)_；(4)_；(5)_。6、在25 时，气相反应A + B = 2C + D,当达到平衡时， （填 ）。二、是非题。在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。1、当一个化学反应处于平衡状态时，反应的标准摩尔吉布斯函数DrG=0。是不是？（ ）2、由DrG=RTlnK，因为K是平衡常数，所以DrG是化学反应达到平衡时的摩尔吉布斯函数变化值。是不是？（ ）3、化学反应：nA An和1/2nA 1/2An的平衡常数分别为（1）和（2），它们之间的关系为（1）1/2（2）是不是？（ ）4、压力商的表达式为，是不是？（ ） 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。1、将NH4HS(s) 置于真空容器内在 298 K 时使其达分解平衡，测知K=0.11 ，则系统的平衡压力（总压力）为：（ ）。 (1) 66332 Pa (2) 33166 Pa (3) 2420 Pa (p= 100 kPa)2、理想气体反应N2O5(g) = N2O4(g) + 1/2O2(g）的DrH为41.84 kJmol -1 ，DCp,m=0。要增加N2O4的产率可以：( ) 。（1）降低温度； （2）提高温度; （3）提高压力； （4）等温等容加入惰性气体。3、在温度T时，反应2A(g) + B(g) = 2C(g) 的K的值等于1 ，问在温度T，标准状态及不作非体积功的条件下，上述反应：（ ）。 （1）能从左向右进行； （2）能从右向左进行； （3）恰好处于平衡状态； （4）条件不够，不能判断。 4、理想气体反应为H2(g) +1/ 2 O2(g) = H2O(g) ，在298 K下，反应的DrG ;二、是非题。在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。1、解： 不是 2、解： 不是 3、解： 不是 4、解： 不是 三、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。1、解： (1)； 2、解：（2）； 3、解：（3）； 4、解：（4）； 5、解：（3）；6、解：（3）； 7、解：（2）； 8、（3）第七章 电化学基本概念题一、 填空题 在题中“ ”处填上答案。 1、原电池AgAgCl(s)Cl- Ag+Ag(s)应该用 作盐桥。 2、电池反应为，相应的电池图示为 。 3、实验室中采用 法来测量原电池的电动势，其原理是使外电源的电动势刚好与 相抵消，以便保证测量中通过待测电池的电流 。 4、下列两反应的、分别是： ， ，则 ， 。 5、电解时，两种阳离子在阴极上同时析出的条件是 ，电解溶液，每通入1法拉第电量，理论上可析出 mol金属铜。 6、298K时，用某电导池盛0.02KCl溶液时，测得电阻为82.4，已知0.02KCl的2.767s/m，则电导池常数l/A 。 7、比电导的物理意义为 。 8、原电池Pt，Cl2(p) HCl(a) Hg2Cl2(s)，Hg(l)的电极反应为： ） ； ） ；电池反应为 。 二、是非题 在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。1、电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。（ ） 2、原电池的正极为阳极，负极为阴极。（ ） 3、一个化学反应进行时，将该反应安排在电池中进行，则需要环境对系统做功。（ ） 4、在等温等压下进行的一般化学反应， E2 ，则 温度有 E2 Z 利于Y的生成。(选填升高或降低)3、反应AP是二级反应。当A的初始浓度为0.200 moldm3时，半衰期为40 s，则该反应的速率系(常)数=_。4、物质A有两种平行反应途径，分别分解为产物Y和 Z，其反应速率常数分别为kY/ s-1= 11015exp(-15 098 K/ T)，kZ / s-1= 11013exp(10 065 K/ T)，则产物A和B的生成速率相等时的温度T = 。5、质量作用定律只适用于 反应。6、阿仑尼乌斯活化能 Ea与阈能Ec(或E0)的关系是 。7、在下列反应历程中 （P 是最终产物，Y 是活性中间产物 ） A + B Y ； Y A + B ； Y P 。如果 k2k3, 则生成 P 的反应速率方程 dcP/dt = 。8、下列复合反应分别由所示的若干基元反应所组成。请写出各反应中 dcB/dt 与各物质浓度的关系： （1）A B Y dcB/dt= ； （2）A B， B + Y Z dcB/dt= ； （3）A 2B， dcB/dt= ； （4）2A B Y dcB/dt= 。9、连串反应的速率方程 。10、催化剂只能改变 ，而不能改变 。11、某反应的速率常数,反应物的初始浓度为2.5，反应物的半衰期= 。12、基元反应，用反应物质浓度随时间的变化率表示反应速率，各物质速率常数之间的关系为= 。二、选择题。在题后括号内，填上正确答案代号。1、某放射性同位素的半衰期为5天，则经15天后所剩的同位素的物质的量是原来同位素的物质的量的：（ ）。 （1）1/3； （2）1/4； （3）1/8； （4）1/16。2、对于任意给定的化学反应AB2Y，则在动力学研究中：（ ）。 （1）表明它为二级反应； （3）表明了反应物与产物分子间的计量关系； （2）表明了它是双分子反应； （4）表明它为元反应。3、光气 COCl2 热分解的总反应为： COCl2 CO+Cl2 该反应分以下三步完成： Cl2 2Cl 快速平衡 Cl +COCl2 CO +Cl3 慢 Cl 3 Cl2 +Cl 快速平衡总反应的速率方程为： dc (COCl2) /dt= kc (COCl2) c (Cl2) 此总反应为：（ ）。 （1） 1.5级反应，双分子反应； （2） 1.5级反应，不存在反应分子数； （3） 1.5级反应，单分子反应； （4） 不存在反应级数与反应分子数。 4、 某反应的等容反应的摩尔热力学能变DUm = 100 kJmol-1，则该反应的活化能：( )。 (1) 必定等于或小于100 kJmol-1 ； (2) 必定等于或大于100 kJmol-1 ； (3) 可以大于或小于100 kJmol-1 ； (4) 只能小于100 kJmol。5、二级反应2AY其半衰期：（ ）。 （1）与A的起始浓度无关； （2）与A的起始浓度成正比； （3）与A的起始浓度成反比； （4）与A的起始浓度平方成反比。6、 某一级反应的半衰期在27时为5000 s，在37时为1000 s，则此反应的活化能为：（ ）。 ( 1 ) 125 kJmol-1； ( 2 ) 519 kJmol-1； ( 3 ) 53.9 kJmol-1； ( 4 ) 62 kJmol-1。7、反应CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) 实验测得其反应速率方程为dc(COCl2) / dt = k c(Cl2)nc(CO)。当温度及CO浓度维持不变而使Cl2浓度增至原来的3倍时，反应速率加快到原来的5.2倍，则Cl2的分级数n为：( )。 (1) 1 ； (2) 2 ； (3) 3 ； (4) 1.5 。 8、 某反应速率系(常)数与各元反应速率系(常)数的关系为 k=k2，则该反应的表观活化能 E a与各元反应活化能的关系为：（ ）。 （1）Ea=E2+E1E4 ； （2）Ea=E2+（E1E4） ； （3）Ea=E2+（E12E4)1/2 ； （4）Ea=E2+（E12E4） 。三、是非题。在题后括号内，正确的打“”，错误的打“”。1、反应速率系(常)数随温度变化的阿仑尼乌斯经验式可适用于所有化学反应。是不是?（ ）2、对反应A+BP,实验测得其动力学方程为 ，则该反应必为双分子反应。是不是?（ ）3、知道了反应物和产物可写出化学反应方程式, 但不能由配平的化学反应式直接写出反应级数和反应分子数。是不是?（ ）4、某些化学反应的反应速率随温度升高而减小。是不是?（ ）5、设反应2AY+Z，其正向反应速率方程为：-=kcA则其逆向反应速率方程一定为u= kcYcZ。是不是?（ ） 6、某反应在25下，反应物初始浓度为时，速率常数为，该反应为二级反应，是不是？（ ）四、问答题。计量化学反应式为aA + bB yY + zZ，试写出 dcA/dt，dcB/dt，dcY/dt和dcZ/dt四者之间的等式关系。五、证明题。 反应 2NO + O2 2NO2 的反应机理为及各元反应的活化能为： 2NO N2O2 ； E1=82 kJ-mol1 N2O2 2NO ；E-1= 205 kJ-mol1 N2O2 +O2 2NO2； E2 =82 kJ-mol1设前两个元反应达平衡，试用平衡态处理法建立总反应的动力学方程式，并求表观活化能。动力学基本概念答案一、填空题。1、解： 2/3 2、解： 升高 3、解： 0.125 dm3mol1s1 。 4、解： 1093 K5、解： 基元 6、解：Ea=Ec + RT 7、解： cAcB 8、解：（1） k1cA - k2cB + k3cY （2） k1cA- k2cB + k3 cBcY （3）2 k1cA - 2 k2cB2 （4）k1cA2 - k2cB + k3cB 9、解： 10、反应速率，热力学状态和平衡常数。 11、10s 12、二、选择题。 1、解：（3） 2、解：（3） 3、解：（2） 4、解：（2） 5、解：（3） 6、解：（1）7、解：（4） 8、解：（2）三、是非题。 1、解：不是 2、解：不是 3、解：是 4、解：是 5、解：不是 6、解：不是 四、问答题。 解：(1/a)(dcA/dt)=(1/b)(dcB/dt)= (1/y)dcY/dt= (1/z)dcZ/dt 五、证明题。解：k1c(NO)2 =k-1c(N2O2) ； 所以 c(N2O2)=c(NO)2 ； =2k2c(N2O2)c(O2)=2k2-c(NO)2c(O2) =c(NO)2c(O2) = kc(NO)2c(O2)； k= E = E 1+E2 E-1=( 82 + 82205 ) kJ-mol1=41 kJ-mol1 第九章 相平衡概念题一.填空题 1. 在一定温度和压力下,往抽空的含催化剂的合成氨反应塔中充入 NH3,达到化学平衡后,混合气体系统的物种数 S ,独立组分数 C 2.在一定温度和压力下,将 N2，H2和 NH3充入合成氨的反应塔中,达到化学平衡时,系统的独立组分数 C ,自由度数 f 。. 3. 在 50 , CaO(s), CO2(g)与 CaCO3(s)达到平衡,其独立组分数为 ,自由度数为 。 4. 水的三相点是 的状态。 5. 在 101.3 kPa下,水与水蒸气达到相平衡时自由度数 f , 20 下,水的自由度数 f = 。 6. 由 H2O(g), C(s), CO(g), H2(g)和 CO2(g)组成的系统中存在以下平衡: H2O(g) + C(s)CO(s) + H2(g) CO2(g) + H2(g)H2O(g) + CO(g) CO2(g) + C(s)2CO(g)此平衡系统的独立组分数为 ,自由度数为 。 7. 由两种完全互溶液体组成的系统在 沸点-组成 图上的恒沸点时, 相数为 ，自由度数为 。 8. 水、冰与水蒸气呈平衡的系统, 独立组分数为 ,自由度数为 。 9. 杠杆规则表述为: . 10. 处于三相点状态的水,若增大压强,物态将转变为 ，若降低压强,物态将转变为 。. 11.已知K-Rb 二组分系统相图如图所示，今将系统S 经精炼分离，则在固相可得到_ 纯组分，在液相可得到溶体_ 。二.选择题 1. 杠杆规则可适用的条件为 。 A. 任何两相平衡的系统; B. 组分浓度用摩尔分数表示的两相平衡系统; C. 多相平衡系统; D. 气-液平衡或液-固平衡系统. 2. 在抽空密闭容器中加热 NH4Cl(s),有一部分形成 NH3(g) 和 HCl(g),并建立平衡. 此时, 组份数 C 和自由度数 f 是: 。 A. C = 2, f = 1； B. C = 2, f = 2； C. C = 3, f = 3； D. C = 1, f = 1。 3. 定温下, 水,苯甲酸与苯平衡系统中, 可以共存的最多相数为 。 A. 1； B. 2； C. 3； D. 4。 4. 指定温度下, 若 A 和 B 两种液体形成理想液态混合物且, 则 . A. ； B. = ； C. ； D. 无法确定。 5. 用等边三角形坐标系表示的三组分平面相图中,可以共存的相数最多为 。 A. 5; B. 4; C. 3; D. 2. 6. 由 A 和 B 两种纯液体组成的二组分混合物的温度组成图上, 处于恒沸点处的系统, 其自由度数为 。 A. 0; B. 1; C. 2; D. 3. 7. 单组分系统相图中,固-液平衡线的斜率 dp/dT 。 A. 0； B. = 0； C. Vm( H2O,l )，所以随着压力的增大，则H2O( l )的凝固点将：（ ） （1）上升； （2）下降； （3）不变； （4）不能确定。10. 在101 325 Pa的压力下，I2在液态水和CCl4中达到分配平衡(无固态碘存在)则该系统的条件自由度数为：( )。(1)=1； (2) =2； (3) =0； (4) =3。11. 图为A，B二组分气液平衡的压力-组成图。假定溶液的浓度为xB=0.4， 则该