物理化学习题课2(1)

习题课2一、 填空题1. A、B两液态形成理想液态混合物，温度为T时纯A和纯B的饱和蒸汽压分别为pA*=40KPa和pB*=120KPa，该混合物在温度T及压力100KPa时开始沸腾，此时的液相和气相组成为xB= 0.75 yB= 0.9 2. 3.15K时，苯和甲苯的蒸汽压分别为100KPa和38.7KPa，二者形成混合物，其平衡气相组成y(苯)为0.30，则液相组成x(苯)为 0.142 ( p(苯)/p=y(苯)，p(苯)=0.3p. 又：p(苯)=p*(苯)x(苯)，即0.3p=100x(苯)，代入p=100x(苯)+38.7x(甲苯)=100x(苯)+38.71-x(苯) 即可求得x(苯) ) 3. NaCl的饱和溶液与其水蒸气在密闭容器中呈平衡，且有细小的NaCl晶体存在，则该系统中组分数C= 2 ，相数P= 3 ，自由度数F= 1 4. 温度T时，浓度均为0.01molkg-1的NaCl, CaCl2, LaCl3三种电解质溶液，离子平均活度系数最小的是 LaCl3 (lg=-0.509z+z-I I=1/2bBzB2 则I值越大，越小) 5. 已知298K时，Zn + Fe2+=Zn2+ + Fe 的E=0.323V，则平衡常数为 8.341010 6. 在溶剂中加入某溶质B，能使该溶液的表面张力缩小，则该溶质的表面浓度 体相浓度, 发生 正 吸附 7. 已知乙醇与玻璃的接触角小于90，将玻璃毛细管下端插入乙醇中，平衡时管内液面呈凹 形，管中液面 高于 管外液面 8. 某气体反应的速率方程为 -dpA/dt=3.66pA2(KPah-1)表示，其反应速率常数的单位是 KPa-1h-1 ；若以 dCA/dt=kCA2(moldm3h-1)表示，则反应速率常数的值为 RTkp=3.66RT (kp=k(RT)n-1 n=2) 9. 反应可设计成电池：Pt , H2(p)HCl(a)Ag(s) , AgCl(s)_。 10. 已知25 oC时水的表面张力为72mNm-1，此条件下空气中直径为0.4mm的水泡内的压力为( -720Nm-2 )11.氢氧电池的电池反应可写成以下两种形式：(1) ，(2) ，则E1( = )E2，( =2 ) G2。 12. 具有简单级数的反应，速率常数k0.1，反应的起始浓度C0=0.1moldm-3，则反应级数n( 2 )，半衰期t1/2( 100 )s。13. 在溶胶中加入电解质溶液可导致溶胶聚沉，聚沉值与异电性离子价数的( 6 )次方成( 反 )比。14. 利用丁铎尔效应可区分( 溶液 ) 和 ( 溶胶 ) 。二、 选择题 1. 在298.15K时，A和B两种气体在某溶剂中的亨利系数分别为kA和kB，并有kAkB，当A和B具有相同的分压力时，二者的浓度关系为（ C ） A. cA=cB B. cAcB C. cA()2 C. ()1()2 D. 无法确定 5. 某电池电动势E与温度T (K)的关系为（伏），在298K工作时，有（ C）A. B. C. D. 不能确定6. 反应A B，当实验测得其反应物A的浓度cA与时间t成线性关系，该反应为（ D ） A. 一级反应 B. 二级反应 C. 分数级反应 D. 零级反应 7. 某反应的速率常数k=2.3110-2m3kmol-1s-1，其初始浓度为1.0kmolm-3，则该反应的半衰期为（ C ） A. 15s B. 30s C. 43.29s D. 21.65s8. 化学反应aA + bB=cC + dD中各物质的实际反应速率间始终存在关系-vA/a=-vB/b=vC/c=vD/d，则该反应（ D ） A. 必须是基元反应 B. 只能是简单反应 C. 只能是复合反应 D. 可以是任何反应9. 某溶胶在重力场中达沉降平衡，则（ C ） A. 不同高度处溶胶浓度相等 B. 不同高度处溶胶粒子大小相等 C. 沉降速率与扩散速率相等 D. 不同大小的粒子的沉降速率相等10.某带负电的溶胶中加入下列电解质，其中聚沉值最大的是（ A ） A. LiCl B. AlCl3 C. NaCl D. CaCl211. 绝热可逆过程为（ D ）过程。 A. 等热力学能 B. 等焓 C. 等熵 D. 等Gibbs函数。12某反应AB，如果将A的浓度减少一半，那么A的半衰期也缩短一半，则该反应为（ A ） A.零级反应； B. 一级反应； C. 二级反应 D. n级反应13. 胶体粒子的电势是指 （ D ） A.体表面处与本体溶液之间的电势差。 B.紧密层，扩散层分界处与本体溶液之间的电势差。 C.扩散层处与本体溶液之间的电势差。 D.固液之间可以相对移动处（滑移面）与本体溶液之间的电势差。14.在恒温恒压下不作非体积功的情况下，下列哪个过程肯定能自发进行？( C )A. S= 0 B. S 0 D. 以上都不对 15. 兰格缪尔(Langmuir) 等温吸附理论中最重要的基本假设为 （ C ） A.气体是处在低压下 B. 固体表面的不均匀性 C.吸附是单分子层的 D. 吸附是多分子层的16.电解质溶液导电过程中： ( C )A. 溶液本身不产生变化 B. 溶液温度升高C. 溶液中有化学反应发生 D. 溶液中有电子作定向移动17.丁铎尔现象是光照射到溶胶粒子上发生的：( C )现象A. 反射 B. 折射C. 散射 D. 透射18.下面不属于溶胶动力学性质的是 （ C ） A. 沉降平衡 B. 扩散C. 丁达尔效应 D. 布朗运动三、 计算题 1. 273 K、0.5 MPa、2 dm3的N2(g) 在0.1 MPa 的恒定外压下恒温膨胀至与外压平衡。N2(g)为理想气体，求此过程的Q、W、U、H、S和G。 解：过程恒温，则U=0, H=0 由PVT方程知P1V1=P2V2 V2=P1V1/P2=10dm3 W=-P外V=800J Q=U-W=-800J S=nRlnP1/P2=5.892JK-1 G=H-TS=-TS=-1609J2. 在398-493，氯乙烷气相分解反应C2H5Cl(g) C2H4(g)+HCl(g)为一级反应，此反应的速率常数k(单位为S-1)与热力学温度T的关系为:lgk= - 13290/T+14.6,在427时将压力为26.66KPa的氯乙烷通入一反应器中使之分解，问需要多少时闻反应器中的压力可变为46.66KPa。 解： 由lgk= - 13290/T+14.6 = - (13290/700.15) +14.6 得: k = 4.210-5s-1C2H5Cl(g) C2H4(g) + HCl(g)t=0 PA,0 0 0t=t PA=PA,0 - P P P P总= PA,0 + PP = P总- PA,0 = 46.66 - 26.66 =20KpaPA= PA,0 P = 26.66-20 =6.66Kpa一级反应中ln PA,0/ PA=kt 即：ln(26.66/6.66)= 4.210-5 tt = 3.3104 s 3. 在298.15K 的等温情况下，两个瓶子中间有旋塞连通。开始时，一侧放0.2mol O2,压力为0.2101.325kPa,另一侧放0.8molN2，压力为0.8101.325kPa,打开旋塞后，两气互相混合。计算(1) 终了时瓶中的压力(2) 混合过程中的Q，W，S，U，G 解： (1) 由pVT方程得：V1=V2=24.47dm3 p=(0.2+0.8)RT/(V1+V2)=50.65kPa (2) 把两种气体看成为体系。体积没有变化，W=0。 等温过程U=0， H=0 则：Q=0S=SO+SN=nORlnV/V1+nNRlnV/V2=5.763JK-1G=H-TS=-TS=-1719J 4. 纯BHF2被引入292K恒容容器中发生下列反应：6BHF2(g) B2H5(g)+4BF3(g)，无论起始压力如何，1小时时，反应物分解8%。求：（1）反应级数（2）反应速率常数 解：(1) 由于反应了的反应物比例与其初始浓度无关，反应为一级反应(2) 对一级反应：lnp0/p=ktt=1h时，p=p0(1-8%), 代入上式即lnp0/p0(1-8%)=k k=0.083h-1 5. 写出25C 时电池: Hg(l) | Hg2Cl2(s) | Cu2+Cl2(0.01) | Cu(s) 的电极反应和电池反应, 并计算该电池的电动势。已知rGm=-201.88kJmol-1解：负极： 2Hg(l) +2Cl-(l) Hg2Cl2(s) +2e