物理化学复习题汇编(含答案及简答题).doc

1. 根据国际标准规定，系统对环境做功，功为 负 值，环境对系统做功，功为 正 值。2. 在孤立系统中进行的可逆过程 =0 ，进行不可逆过程 0 （填0,=0,0）。3. 纯物质完美晶体在 0k 时熵值为零。4. 在稀溶液中， 溶剂 服从拉乌尔定律，在同一浓度范围内， 溶质 服从亨利定律。5. 写出理想溶液中任意组分B的化学势表达式： 。7. 写出理想气体反应的等温方程式： ，写出标准平衡常数与温度的关系式 。8. 既可以称为B组分的摩尔吉布斯函数，又可称为B组分的 化学势 。9. 某反应，如果反应物A的浓度 t作图成一直线，则反应级数n= ，其半衰期 。10. 在化学电源中，负极也叫 阳 极，正极也叫 阴 极；作为电解池时，阳极也称 正极，阴极也称 负 极。12. 在热力学研究中，根据系统的性质是否与物质的量有关，将系统的性质分为 广度性质 、 强度性质 。 14. 由和组成的两相系统中都含有A和B组分，在恒定T,p下建立平衡，若用化学势判据，则有 和 。 15. 在电解池中，电解质正离子通过溶液向 正 极迁移，负离子向 负 极迁移，与此同时， 阳 极总是发生氧化反应， 阴 极上总是发生还原反应。 17. 一级反应的动力学特征是： ； ； 。18. 物质的量为n的理想气体绝热向真空膨胀，状态由T、V1变到T、V2，其S= _ 0 。 19. 温度对化学反应速率影响的关系式为： 或 。 20. 可逆电池必须具备的条件： 电池反应必须可逆 电池反应条件必须可逆 。 21. 化学动力学是研究 化学反应机理 和 反应速率 。 23. 、等热力学量中属于状态函数的是 TV ，与过程有关的是 QW ，状态函数中属于强度性质的是 T ，属于容量性质的是 V 。 24. 热力学第二定律的经典表述之一为：不可能将热从低温物体转移到高温物体而 不留下其他变化 数学表达式为 。 26. 对二组分相图，最多相数为 2 ，最大自由度为 3 30. 若，则 。31. 25时，H+和CH3COO-无限稀释的摩尔电导率分别是35010-4和4010-4，实验测得25，0.0312moldm-3的CH3COOH溶液的电导率=2.87110-4Sm2，此溶液中电离度= ，电离平衡常数= 。32 公式的应用条件是： 不做非体积功 ； 恒容 。35. 在电化学中把发生氧化反应的电极称为阳 ，把发生还原反应的电极称为 阴 。36. 零级反应的半衰期t1/2与反应物的起始浓度之间的关系是 。38. 原电池中正极发生 还原反应，负极发生氧化反应。四、计算题11mol单原子理想气体的始态为300K，500kPa。（1）在等温条件下向真空膨胀至100kPa， 求此过程的Q、W、。（2）在恒压条件下，体积增至原来的两倍（V2=2V1）, 求此过程的Q、W、。1解：(1) 因为向真空膨胀，等温过程，故：， (2) 因为所以，由，得 21mol理想气体，始态压力202650Pa，体积为22.4dm3，连续经历下列三个过程达到终态。(1) 从始态可逆膨胀至B，其压力为101325Pa；(2) B再等容加热至C，其温度为1091.9K；(3) C再在等压条件下冷却至终态D，其温度为545.9K。 试求：(1) 在p-V图上绘出上述过程的示意图；(2) 计算整个过程的Q、W、U、H。2 解：（1）先确定各状态参量，从中分析状态之间的区别和联系A: n=1mol pA=202650Pa VA=22.40dm3 TA=pV/nR=545.9KB: n=1mol pB=101325Pa VB=nRT/p=44.8dm3 TB=545.9KC: n=1mol pC=202650Pa(求) VC=44.80dm3 TC=1091.9K D: n=1mol pD=202650Pa VD=22.40dm3 TD=545.9KD与A的状态相同，所以为循环过程，pV示意图如下： p/Pa 202650 A(D) C 101325 B 0 22.40 44.80 V/dm3（2）循环过程的U=0， H=0，Q=W所以 W=W1W2W3=3145.904538=1392J3设有1molN2，温度为0，压力为101.3kPa，试计算下列过程的Q、W、U、H（已知N2的）。(1) 等容加热至压力为152.0kPa。(2) 等温可逆膨胀为原来体积的两倍。(3) 绝热可逆膨胀为原来体积的两倍。3解：(1) 等容加热过程 (2) 等温可逆膨胀 ， (3) 绝热可逆膨胀由，得 6. 今有1mol理想气体，始态为273K，1000kPa，在273K令其反抗恒定外压100kPa膨胀至体积为原来的10倍，求该过程的Q、U、H、S、A、G并判断过程的自发性。6. 解： 7. 已知在298.15K时有下列数据： CO2(g)NH3(g)H2O(g)CO(NH2)2(g)-393.15-46.19-241.83-333.19213.64192.51188.72104.60 98.15K下，反应得及反应的平衡常。7. 解： =（-241.83）(-333.19)-(-393.15)-2(-46.19)kJmol-1 =89.49 =104.60+188.722192.51213.64 =305.34 由得计算说明，说明合成反应是自发的。8. 反应 C2H5Cl(g)=C2H4(g)+HCl(g) 在400K时，G0=19.46kJmol-1。(1) 计算400K时的；(2) 初由1molC2H5Cl(g)反应，计算400K和平衡总压力为101325Pa时，C2H5Cl(g)的离解度。8.解：(1) 由 知 （2）设离解度为，则 C2H5Cl(g) = C2H4(g) + HCl(g)开始 1mol 0 0平衡时 1- ni=1-1 解之，11. 实验测知异构化反应 C6H12(g)=C5H9CH3(g)的K与温度T的关系式为 。计算上述异构化反应的、。11. 解：题给公式为： 又知： 比较同类项，得 由，得 由，得 12. 5电池的电动势E=0.67533V，求该温度下的、 、和Qr。12.解： 13. 有一化学反应 H2(100kPa)+Hg2Cl2(s)=2Hg(l)+2HCl(0.1molkg-1), 若设计成电池，该电池的电动势 E与T的关系为：。(1) 求18时电池反应的E；(2) 求18 时（291.2K）时电池反应的、和Qr 。13. 解：(1) (2) 14. 在25时，硫酸钡饱和溶液的电导率为4.5810-4Sm-1，制备该溶液所用水的电导率为1.5210-4Sm-1。已知此温度时，=1.35110-2S.m2.mol-1，（H2SO4）=4.29510-2S.m2.mol-1，（HNO3）=4.21110-2Sm2mol-1。求硫酸钡在水中的溶解度（moldm-3）及Ksp。14. 解：在此体系中，溶液的电导率为溶质和溶剂的电导率之和，所以=（4.58-1.52）10=3.0610sm由于BaSO4是一种难溶盐，它在水中的溶解度很小，所以可以近似认为（ BaSO4）=(BaSO4)，即 ( BaSO4)根据离子独立运动定律：（BaSO4）=Ba(NO2)(H2SO4)(HNO) =（1.3514.2954.211）10=1.43510 smmol硫酸钡的溶解度为：=3.0610=2.1110moldm)15. 25时，电池反应 ）的电动势为1.1362V，电池反应电动势的温度系数为5.95104VK-1。写出该电池反应的电池表达式并计算反应的、和Qr。15. 解：（1）电池表示式 Ag|AgCl(s)|HCl(aq)|Cl2(0.1MPa)|Pt（2） 16. 设M代表某金属，MCl2代表其氯化物，设电池：M|MCl2(b)|AgCl(s)|Ag(s)在060间的电动势E和温度T的关系为。（1）写出电极反应和电池反应；（2）求298K，100kPa时上述电池的、和Qr。（3）若反应不在电池中进行，则298K，100kPa时Q为多少？16. 解：（1）电极反应如下：负极 正极 电池反应： (2) ) 17. 298K时，0.05moldm-3CH3COOH溶液的电导率为3.6810-2Sm-1，(H+)=349.8210-4Sm2mol-1，(CH3COO-)=40.910-4 Sm2mol-1，求CH3COOH的电离度和电离常数。17. 解：CH3COOH溶液的摩尔电导率为：(CH3COOH)= (CH3COOH)= (H+)(CH3COO-)=（349.82+40.9）10-4=390.72 10-4s.m.molCH3COOH溶液的离解度为：所以CH3COOH溶液的的解离常数为：18. 电池Ag|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg的电池反应为Ag+Hg2Cl2(s)AgCl(s)+Hg，已知298.15K时，此电池反应的焓变rHm=5435Jmol-1，各物质的规定熵Sm/JK-1mol-1分别为Ag(s)，42.55；AgCl(s)，96.2；Hg(l)，77.4；Hg2Cl2(s)，195.8。计算298.15K时电池的电动势E及电动势的温度系数。18.解：根据题意，得 由，得 V 由得19 两种等浓度的物质A和B混合反应，1h后A反应掉25%。试问2h后A还剩多少？若：(1)反应对A为一级反应对B为零级反应；(2)对A、B均为一级反应；(3)对A、B均为零级反应。19. 解：(1) 即 A还剩下56%（2） 即 A还剩下60% （3） 即 A还剩下50%21. 某同位素进行放射时，经14天后，此同位素的放射性降低6.85%，求（1）此同位素的蜕变速率常数；（2）该反应的半衰期为多少？（3）该同位素蜕变90%需多少时间？21. 解：放射性同位素的蜕变反应均为一级反应，则(1) 将已知数据代入一级动力学方程，得 (2) 设100天后，钋的放射性降低分数为xA，由式可知，解得，(3) 钋的放射性蜕变掉90%所需的时间为22. 298K时，若将等物质的量的两种挥发性液体A、B混合形成理想液态混合物，纯A和纯B的蒸汽压分别是9.92X104Pa和2.93X104Pa，求（1）A在蒸汽相中的分压；（2）B在蒸汽相中的分压；（3）总蒸汽压；（4）A和B在气相中的物质的量分数。22. 解：(1) (2) (3) (4) 23. 298K时，某一电导池中盛有0.02 molL-1的KCl水溶液，测得其电阻为82.4，当用同一电导池测浓度为0.025 molL-1的NaOH水溶液时,其电阻为326 ,试求NaOH溶液的电导率和摩尔电导率m。(已知此温度下的0.02 molL-1KCl的 =0.2768 Sm-1) 23.解: 23.解: 24. 某药物的分解反应为一级反应，已知反应完成40%所需时间为50 min。试求：（1）反应的速率常数；（2）此反应完成80%所需要的时间；（3）反应的半衰期。24解：（1）由一级反应速率方程可得： ， ，那么 （2），（3） 反应的半衰期 3. 简述热力学平衡态及其内容。所谓平衡态是指在一定条件下，系统中各个相的热力学性质不随时间变化，且将系统与环境隔离后，系统的性质仍不改变的状态.1.系统内部处于热平衡，即系统有单一的温度。2.力平衡，单一的压力，3.相平衡，即系统内宏观上没有任何一种物质从一个相到另一个相，4.化学平行，即宏观上系统内的化学反应已经停止。4. 简述可逆过程及其特征。将推动力无限小，系统内部及系统与环境之间在无限接近平衡条件下进行的过程，称为可逆过程。（1）可逆过程的推动力无限小，其间经过一系列平衡态，过程进行得无限缓慢；（2）可逆过程结束后，系统若沿原途径进行回复到原状态，则环境也同时回复到原状态；（3）可逆过程系统对环境作最大功，环境对系统作最小功。5. 什么是系统？常见的系统包括哪几种？热力学把作为研究对象的那部分物质称为系统。隔离系统，封闭系统，敞开系统6. 偏摩尔量的定义及其物理意义。体系中任一物质B的偏摩尔量xB的定义式为式中ne为溶液中除B物质的量nB以外所有其它物.偏摩尔量是强度性质，是一个微商的概念。可以理解为B物质处于溶液中时的摩尔量。在温度、压力及除了某一组分（假设是组分A）以外其余组分的物质的量均不变的条件下，广度量X随组分A的物质的量nA变化率XA称为组分A的偏摩尔量。偏摩尔量就是解决体系组成的变化对体系状态影响问题7. 简述理想溶液的定义、溶液中任意组分化学势的表达式及其特性。任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物称为理想液态混合物，特征：1.同一组分分子之间与不同组分分子之间的相互作用相同，2.各组分分子具有相似的形状和体积，则可以预料，液态混合物中的每个组分均符合拉乌尔定律。8. 简述稀溶液的依数性。所谓稀溶液的依数性：是指只依赖溶液中溶质分子的数量，而与溶质分子本性无关的性质。9. 简述熵增原理。绝热过程中熵不可能减小，这就是熵增原理。10. 简述影响化学平衡的主要因素温度，压力，惰性组分，增加反应物的量，14. 冰点和三相点有何不同？ 冰点是在0，101.325kpa压力下被空气饱和了的水的凝固点， 三相点是在0.01度，0.610kpa 。 17. 简述可逆电池的必要条