山东大学物理化学

物理化学物理化学 一 一 选择题选择题 1 两相中均含有 A 和 B 两种物质 达到相平衡时下列各式正确的是 B A B C D BA BB BA AB 2 电化学实验装置中 对构成盐桥的溶液的要求是 B A 盐桥溶液浓度尽量低 B 构成该盐的正 负离子的迁移数相差越小越好 C 构成该盐的正 负离子的迁移数相差越大越好 D 构成的盐桥可以增大液体接界电势 3 关于水的相图 下列描述哪个是正确的 C A 有三个单相面 两个两相平衡线 一个三相点 B 有两个单相面 四个两相平衡线 两个三相点 C 有三个单相面 三个两相平衡线 一个三相点 D 有两个单相面 三个两相平衡线 两个三相点 4 若 298 K 时 反应的K 8 834 则当p NO2 1 kPa p N2O4 10 kPa 时 反应将 B 2 224 NOgN Og A 向生成 N2O4方向进行 B 向生成 NO2方向进行 C 反应恰好达到平衡 D 不能判断其进行的方 向 5 298K 时 KNO3水溶液的浓度由 1mol dm 3增大到 2mol dm 3 其摩尔电导 m 将 A A 增大 B 减小 C 不变 D 不确 6 公式 dG SdT VdP 可适用于下列哪一过程 B A 298K 1P 的水蒸发过程 B 理想气体向真空膨胀 C 电解水制取氢 D N2 g 3H2 g 2NH3 g 未达平 衡 7 温度一定的条件下 将固体 CaCO3放入抽空的密闭容器中分解达到平衡 系统的组分数和自由度数分别为 B A 2 0 B 2 1 C 1 0 D 3 1 8 石墨 C 和金刚石 C 在 25 Pa 下的标准燃烧焓分别为 393 4 kJ mol 1和 395 3 kJ mol 1 则金刚石的标准 生成焓 fHm 金刚石 298 K 为 D A 393 4 kJ mol 1 B 395 3 kJ mol 1 C 1 9 kJ mol 1 D 1 9 kJ mol 1 9 在完全互溶的二组分溶液的蒸气压 组成图中 在极大点或极小点上平衡蒸气相的组成和溶液相的组成是否相 同 B A 相同 B 不相同 C 不确定 D 平衡蒸气相的浓度比溶液相的浓度高 10 在基元反应中 A A 反应级数与反应分子数一定一致 B 反应级数一定大于反应分子数 C 反应级数一定小于反应分子数 D 反应级数与反应分子数不一定总是一致 11 完全互溶的双液系统的蒸气压 组成图中的最高点与对应的沸点 组成图中的最低点 其溶液相的组成是否相同 C A 相同 B 不相同 C 不一定相同 D 平衡蒸气相的浓度比溶液相的浓度高 12 多组分系统多相平衡的条件为 除系统中各相的T和P必须相同外 各物质在各相中的 也必须相等 B A 浓度 B 化学势 C 物质的量分数 D 蒸气压 13 比表面能产生的根本原因是 B A 表面上的分子比内部的分子具有更低的能量 B 表面上的分子比内部的分子具有更高的能量 C 表面上的分子比内部的分子具有相同的能量 D 表面上的分子受力可以相互抵消 14 简单反应 是简单级数反应 简单级数反应 是简单 B A 一定 一定 B 不一定 一定 C 一定 不一定 D 不一定 不一定 15 对于催化剂特征的描述 哪一点是不正确的 B A 催化剂不能实现热力学上不可能实现的反应 B 催化剂有 中毒 现象 C 催化剂有选择性 不同类型的反应需用不同的催化剂 相同类型的反应需用相同的催化剂 D 催化剂能改变反应达到平衡的时间 16 电化学实验装置中盐桥的作用是 B A 增加电解质溶液浓度 B 消除液体接界电位 C 降低电解质溶液电阻 D 提高电解质溶液电导 17 金属和电解质溶液分别通过什么导电 A A 离子 电子 B 电子 电子 C 电子 离子 D 离子 离子 18 将 12ml 0 02 mol dm 3的 KCl 溶液和 12ml 0 05 mol dm 3的 AgNO3溶液混合 所生成的溶胶在外加直流电场中 的移动方向为 A 向正电极移动 B 向负电极移动 C 不移动 D 不定 19 丁达尔现象是光射到粒子上发生下列哪种现象的结果 A A 散射 B 反射 C 透射 D 折射 20 温度 T 时电池反应 A B C D 所对应的电池的标准电动势为 E1 则反应 2C 2D 2A 2B 所对应的电池的标 准电动势为 E2 是 B A E2 E1 B E2 E1 C E2 2E1 D E2 2E1 21 对封闭体系而言 当过程的始态和终态确定后 下列哪项的值不能确定 A A Q B Q W C W Q 0时 D Q W 0时 22 体系的始态与终态之间有两条途径 A 为可逆途径 B 为不可逆途径 和 分别为两条途径的热效应 A Q B Q 以下关系中不正确的是 B A B BA SS TQTQ BA C D TQS AA TQS AB 23 物理化学的两大分支学科中 化学热力学研究反应的 而化学动力学研究反应的 C A 方向和速度 限度和机理 B 方向和机理 速度和限度 C 方向和限度 速度和机理 D 速度和机理 方向和限度 24 溶胶与大分子溶液在下列哪方面性质相近 D A 粘度 B 分散相 或溶质 粒径大小 C 热力学稳定性 D 丁达尔效应强弱 二 填空题二 填空题 1 下列电解质对某溶胶的聚沉值c 单位为 m mol dm 3 分别为 c NaCl 420 c Na3PO4 4 5 c Na2SO4 230 此溶胶带正电还是负电 正电 2 可逆电池必须具备的两个条件是 电池反应可逆 电池的工作条件是可逆 3 18 时 用同一电导池测出 0 01 mol dm 3 KCl 0 1220 S m 1 和 0 001 mol dm 3 K2SO4 的电阻分别为 145 00 和 712 2 则电导池常数为 1769m 3 0 001 mol dm 3 K2SO4溶液的摩尔电导率为 2 48S m2 mol 3 4 理想气体的内能只是 温度 的函数 与 状态 或 途径 无关 5 溶胶的电动现象主要有 电泳 和 电渗 两种 6 在简单级数反应的速率公式中 速率常数k的单位分别为 浓度 时间 1 和浓度 1 时间 1 则该简单反应的级 数分别为 0 级和 2 级 7 热力学平衡态应当同时包括哪几个平衡 1 热平衡 2 力学平衡 3 相平衡 4 化学平衡 8 朗格缪尔单分子层气固吸附理论的基本假设是 1 单分子吸附 2 已经吸附的分子无相互作用力 3 动态吸附 4 固体表面均匀 9 温度升高能加快反应速率 是因为随着升温 活化分子 数目增多的缘故 10 在表示溶液表面张力随浓度变化率 d dc 与表面吸附量 之间关系的吉布斯公式中 如果 d dc 0 说明溶 质在表面层发生 负 吸附 填正 或负 11 根据质量作用定律 简单反应的反应 级 数与其相应的基元反应的反应 分子数 是相同的 12 从可逆与否来判断 自发过程的共同特征为 可逆 过程 13 理想气体的内能和焓只是 温度 的函数 与 压力 或 体积 无关 14 表面活性剂最基本的结构特征为 由亲水的极性基和憎水的非极性基两部分组成 三 简答题三 简答题 两瓶液体完全透明 肉眼不能区分 其中一瓶是胶体溶液 另一瓶是真溶液 试问可通过什么方法对它们进 行区分 简述该方法的原理 采用丁达尔效应来区分胶体溶液和真溶液 即在暗室中 让一束光线照射溶液的方法 从垂直于光束 的方向观察 可以看到一浑浊发亮的光柱的就是溶胶溶液 该方法的原理是 根据光学原理可知 当光线照射到不均匀的介质时 如果分散相粒子直径比光的波 长长很多倍 则粒子表面对入射光产生反射作用 由于溶胶和真溶液的分散相粒子直径都比可见光的波长小 所 以都可以对可见光产生散射作用 但是 对真溶液来说 一则由于溶质粒子体积太小 二则由于溶质有较厚的溶 剂化层 使分散相和分散介质的折射率差别不大 所以散射光相当弱 一般很难观察到 对于溶胶 分散相和分 散介质的折射率有较大的差别 分散粒子的体积也有一定的大小 因此有较强的光散射作用 将 12mL 0 02 mol L 1的 KCl 溶液和 100mL 0 005mol L 1的 AgNO3溶液混合制备 AgCl 溶胶 写出该溶胶的胶 团结构式 并比较 MgSO4 K3 Fe CN 6 两种电解质中哪一种对此溶胶具有较大的聚沉能力 根据 KCl 和 AgNO3 的浓度判断 AgNO3 过量 所以制备的 AgCl 溶胶的胶团结构式为 AgCl m nAg n x NO3 x xNO3 K3 Fe CN 6 有较大的聚沉能力 表面活性剂分子最主要的结构特征是什么 表面活性剂有哪些主要的作用 表面活性剂分子最主要的结构特征是具有双亲性 即均由亲水的极性基和憎水的非极性基两部分组成 表面活性剂的作用 1 润湿性 2 增溶性 3 乳化作用 物理化学包括哪两个分支学科 它们分别解决反应的什么问题 包括化学热力学与化学动力学两个分支学科 化学热力学 解决化学反应的方向和限度问题 化学动力学 解决化学反应的速率和机理问题 电化学装置可分为哪两大类 分别写出它们的电极 正极 负极 阴极 阳极 命名的对应关系 电化学装置可分为原电池和电解池两大类 原电池 正极是阴极 还原极 负极是阳极 氧化极 电解池 正极是阳极 氧化极 负极是阴极 还原极 无限稀释时电解质溶液的浓度趋近于零 此时溶液的摩尔电导率为零 判断此说法是否正确 并简要说明理 由 这种说法是错误的 根据摩尔电导率的定义 溶液在稀释过程中两电极之间的电解质数量并没有减少 仍为 1 摩尔 只不过是溶液体积增大了而已 强电解质在稀释过程中 摩尔电导率变化不大 因为参加导电的离子数目并没有变化 仅仅是随着浓度 的下降 离子间引力变小 离子迁移速率略有增加 导致摩尔电导率略有增加而已 而弱电解质溶液在稀释过程 中 虽然电极之间的电解质数量未变 但电离度却大为增加 致使参加导电的离子数目大为增加 因此摩尔电导 率随浓度的降低而显著增大 四 计算题四 计算题 1 2 5 mol 氦气 视为理想气体 在 400K 时压力为 5 105 Pa 今在恒温下恒定某一外压进行压缩 已知此过程的 W 8 31 103J 试计算此过程的Q U H S G A 解 理想气体恒温过程中 U 0 H 0 JWQ 3 1031 8 Papp ppnRTVVpW 6 2 1212 101 1 外 外 得 1 2 1 4 14ln KJ p p nRS JSTSTUA 3 1076 5 JAG 3 1076 5 2 有理想气体反应 2H2 g O2 g 2H2O g 在 2000 K 时 已知反应的标准平衡常数 K 1 55 107 计算 H2 和 O2 分压各为 1 00 104 Pa 水蒸气分压为 1 00 105 Pa 的混合气中 进行上述反应的 rGm 并判断反应能 够进行的方向 解 3 2 2 101 22 2 pppp pp Q OH OH p 由等温方程得 5 1006 1 ln KQRTrG pm 方向进行 均可判断此时反应向正或由由 K pm Q0rG 3 今有一银电极浸入 1mo o ol dm 3的 AgNO3溶液中与标准氢电极组成化学电池 当电池工作时 写出各电极反应 及总的电池反应 并求出该反应的平衡常数 K 已知 VAgAg799 0 解 Ageg A正极 He 2 H 2 1 负极 电池反应 AgHeAg 由于 a Ag 1 V HHAgAgEE 799 0 2 13 10277 3 ln K K nF RT E 得 四 计算题四 计算题 1 298 K 时 2 mol 氦气 视为理想气体 体积为 15dm3 此气体 1 在恒温条件下反抗外压为 1 105 Pa 膨胀到 体积为 50dm3 2 在恒温下 可逆膨胀到体积为 50dm3 试计算此两种过程的功W 解 1 211 VVpVpW 外外 JW3500 1 2 212 ln 2 1 VVnRTdVpW V V 外 JW5966 2 2 在 298 K 的抽空容器中放入过量的 CaCO3 s 发生下列分解反应 CaCO3 s CaO s CO2 g 求 298 K 下反应达到平衡时 CaCO3 s 的分解压 已知 298 K 时 CaCO3 s CaO s 和 CO2 g 的标准摩尔生成吉布斯 函数 fGm 值依次为 1128 8 604 2 和 394 4 kJ mol 1 解 1 32 CaCOGCaOGCOGG mfmfmfmr 1 2 130 molKJGm r PPKKmolJmolJ PPRTKRTG CO COmr ln298314 8 10 2 130 lnln 2 1113 2 2 Pa CO 18 10518 1 P 2 得 3 已知 298K 时 AgCl s 的活度积Ksp 1 7 10 10 Ag Ag 0 799V 试将溶解反应 AgCl s Ag Cl 设计成电池 并求算 298K 时的标准电极电势 Ag AgCl Cl 解 1 1 1 3 sAgClAgaKClaAgNOsAg sp K nF RT AgAgClAgClAgEln 2 VClAgClAg2215 0 代入数据得 四 计算题四 计算题 1 今有一银电极浸入 1mo o ol dm 3的 AgNO3溶液中与标准氢电极组成化学电池 当电池工作时 写出各电极反应 及总的电池反应 并求出该反应的平衡常数 K K K 已知 VAgAg799 0 解 负极 ecHPH 2 1 2 正极 1 sAgeLmolAg 总反应 AgHHAg 2 2 1 VE HHAgAg 799 0 0799 0 2 又 K F RT Eln K 3 28 1013 2 已知某药物分解 30 即告失效 药物溶液初始浓度为 5 0 mg cm 3 20 个月之后浓度变为 4 2 mg cm 3 假定 此分解为一级反应 问在标签上注明使用的有效期限是多少 此药物的半衰期是多少 解 由知条件 反应是一级