物理化学综合练习题及答案

1物理化学综合练习题一选择题1对于封闭体系中的任意循环过程，体系经历了J步变化，则根据热力学第一定律应该是AQJ0BWJ0C）QJWJ0DQJWJ02如图所示，在一具有导热壁的容器上部，装有一可移动的理想活塞，若在容器中同时放入锌块及盐酸，令其发生定温定压下的化学反应ZNS2HCLB1ZNCL2B2H2G，此反应的RHM0，如以锌块和盐酸为体系，则有A）Q0W0U0B）Q0W0U0ZNHCLC）Q0W0U0D）Q0W0U03在383K，P下，1MOL过热水蒸气凝聚成水，则体系、环境及总的熵变AS体系0，S环0，S环0，S总0DS体系0，S环0，S总0,W0,G0CQ0,W0,G05理想气体与温度为T的大热源接触，做定温膨胀，吸热Q，而所做的功是变到相同终态最大功的20，则AS总5Q/TBS总Q/TCS总6Q/TDS总4Q/T6下列式子中，哪一个不具有化学势的含义AS，P，NJBT，P，NJCS，V，NJDBHBGBFBNUV，S，NJ7在孤立体系中进行的变化，U、H的值为AU0,H0BU0,H0CU0BP2B）P1、，EA,2，则在相同温度下的速率常数一定是K1K2的条件下，试用稳定态近似法推导出总反应2AP的速率方程为2ACDT（5）在上述反应历程中，当反应为速率控制步骤，反应快速达到平衡，试用平衡假设近似法推导出总反应2AP的速率方程。2APKT9设有物质A与相同摩尔数的物质B等体积混合，发生ABD的反应，反应到1000S时，A已消耗一半；反应到2000S时，A剩下的占原有的百分数为多少假定（1）对A是一级反应，对B是零级反应；16（2）对A和B都是一级反应；（3）对A和B都是零级反应。10环氧乙烷的分解是一级反应。380的半衰期为363MIN，反应的活化能为21757KJMOL1。试求该反应在450条件下完成75所需时间。1125时，将某电导池充以01000MOLDM3KCL,测得其电阻为2378；若换以0002414MOLDM3醋酸溶液，则电阻为3942。已知01000MOLDM3KCL的电导率KCL1289SM1,醋酸的极限摩尔电导HAC003907SM2MOL1计算该醋酸溶液的电离度和标准电离常数12某电导池先后充以高纯水、002MOLL1KCL溶液和AGCL饱和溶液。25时分别测得电阻值依次为22105、100和102105。已知该温度下002MOLL1KCL溶液的摩尔电导率为1383102SMOL1，AGCL饱和溶液的摩尔电导率为1268102SMOL1。求1电导池常数；2AGCL饱和溶液的电导率；325时AGCL的溶解度（MOLM3）。13在18时，测得CAF2饱和水溶液及配制该溶液的纯水的电导率分别为386103和15104SM1。已知在18时，无限稀释溶液中下列物质的摩尔电导率为MCACL2002334SMOL1；MNACL001089SMOL1；MNAF000902SMOL1，求18时CAF2的溶度积KSP。14电池PT|H2101325KPA|HCL01MOLKG1|HG2CL2S|HGS，电动势E（V）与温度T（K）的关系为E006941881103T29106T2。（1）写出正极、负极和电池的反应式；（2）计算293K时该电池反应的RGM、RSM、RHM以可逆放电时的QR，M。15在298K时，测定电池ZNZNCL2BHG2CL2SHGL的电动势，当B1025148MOLKG1时，测得E1110085V；当B2000500MOLKG1时，测得E2122437V。1写出电池反应。2计算两浓度ZNCL2溶液的离子平均活度系数之比1/2为多少3求25时，B2000500MOLKG1时ZNCL2水溶液的离子强度I，离子平均活度系数和活度A。已知德拜休克尔极限公式中的常数A0509KG1/2MOL1/2。4计算25时电池的标准电动势E。16298K下有反应H2PI2S2HIA11将此反应设计成原电池，写出电池符号表达式2求298K下此电池反应的RGM,反应平衡常数KA,电池电动势E和E3若反应写为05H2P05I2SHIA1,求298K下其RGM,KA,E和E。已知I的标准生成吉布斯自由能FGMI,A15167KJ/MOL17170、3085KPA下，1G活性碳能吸附在标准状况（0、101325KPA）下的氮气5082CM3；而在10327KPA下，1G活性碳则能吸附在标准状况下的氮气13053CM3。若氮气在活性碳上为单分子层吸附，计算朗缪尔吸附定温式中的吸附系数和饱和吸附量。18在100，101325PA下，水的表面张力为589102N/M，密度为9584KGM3，水的摩尔蒸发热为405KJMOL1。试求（1）在100时水中有空气泡的半径为106M，气泡内的水蒸气压是多少（2）大约过热多少度,才可以开始沸腾1925时，稀肥皂水溶液的表面张力（NM1）与其浓度CMOLM3有如下的关系0AC，其中0为纯水的表面张力，A为常数（已知25时，000718NM1）。当肥皂在溶液表面的吸附量433106MOLM2时，此时溶液的表面张力为多少物理化学综合练习题答案一选择题123456789101112131415DADDDCDABBDBCCA1617181920212223242527282930ABAADAADBABCDA313233343536373839404142434445DDCBBADDCCBAADB464748495051525354555657585960AABBBCDDBDCCABD61626363656768697172737475CBBBDBAABDCBA76777879CADC二填空题1定容；不做其它功；封闭体系。2W0；Q0；U0；H0。3U0J；H0J；S3829JK1；G11488J184123_。5UNA2SO4NA3PO4。32P凸P平P凹、。33水包油，油包水，O/W，W/O。34872106J，872106J。35P22P1。36布朗运动、扩散、沉降和沉降平衡，热运动着的分散介质对溶胶粒子撞击产生的合力不为零。37液体内部，与液体的表面相切使液体表面收缩的方向；互相垂直。38大于。39AG，正，正。三判断题1234567891011131415错错错错错错错对对错错对错错1617181920212223252627282930错错错对错错错错错错对错错错3132333435363738394041424445错错对对错错错错错对错错错错四简答题1答不对。理想气体单纯变化过程，其内能、焓仅是温度的函数，但过程有相变及化学变化时，伴随有相变焓、反应焓，此时体系的内能和焓也随之变化。192解5、101325KPA苯L5、101325KPA苯S5、267KPA苯L5、228KPA苯S5、267KPA苯G5、228KPA苯G3答（1）对纯物质，C1；且在熔点温度下液、固两相平衡，所以P2FCP11210。计算结果表明，在一定压力下，纯物质的熔点只能有唯一的定值。（2）此体系C2（NACL,H2O）,P2（固体NACL，水溶液）。根据相律，当温度和压力恒定时，FCP0220。说明NACL在水中的饱和浓度是一定值。4答水和玻璃润湿，在毛细管中形成凹液面，等高处的管内液体所受到的压力PR比管外液体P0小，P指向液体外部，导致液体由压强高的地方向压强低的地方流动，使管内液体上升，上升的高度与内外压差（即附加压力）有关。而汞和玻璃不润湿，在毛细管中形成凸液面，情况正好相反，所以管中汞面会下降，下降的高度也附加压力P有关。5答若液体能润湿毛细管壁，则管内液面呈凹面，由开尔文公式可知，凹面液体上方的蒸气压小于平面液体蒸气压。在指定温度下，当蒸气的压力小于平面液体蒸气压而大于毛细管内凹面的蒸气压时，该蒸气虽然对平面液体未达饱和，但对管内凹面液体已呈过饱和，此蒸气就会在毛细管内凝聚成液体，这种现象即为毛细管凝聚。例子如土壤中的毛细管有保持水分的作用，水泥地面因有毛细管凝聚水而在冬天容易冻裂，需要采取防寒措施等等。6答使溶胶能相对稳定存在的主要因素有以下三个方面首先扩散双电层的存在，使胶粒相互排斥，不易聚结变大。其次，溶胶具有激烈的布朗运动，可克服重力对胶粒的作用。最后，溶剂化作用，使其表面有一层溶剂化膜，对胶粒起保护作用，可阻止胶粒聚结变大。7答相同之处1）分散相粒子的大小均在107109M范围内2）分散相粒子的相对粒子质量皆不均一，且显一定分布，都是多级分散体系3）扩散速度缓慢4）不能透过半透膜不同之处高分子溶液是热力学稳定体系，不需稳定剂，溶胶则是热力学不稳定体系需要稳定剂；高分子溶液是均相体系，体系服从相律，溶胶则是多相体系，体系不服从相律；高分子溶液对电解质不很敏感，TYNDALL弱，溶胶则是对电解质非常敏感，TYNDALL强；高分子溶液黏度大，溶胶则黏度小。8答不对。因为水滴越小，其饱和蒸气压越大。若天空中的小水滴要起变化，一定是小水滴进行蒸发，水蒸汽凝结在大水滴上。209答（1）正溶胶；（2）40103MOLL111答（1）相区是固态红磷的单相区；相区是气态磷的单相区；相区是液态磷的单相区、相区是固态黑磷的单相区。四个区域的C1，P1，因此F2。（2）OA线是固态红磷与气态磷的两相平衡线；OB线是液态磷和气态磷的两相平衡线；OO线是固态红磷与液态磷的两相平衡线；OC线是固态黑磷与液态磷的两相平衡线；OD线是固态红磷与固态黑磷的两相平衡线。在五条线上，F1。（3）OO和OC分别是红磷和黑磷的熔点曲线，由于其，因此熔点随压力的增加0DT而增大。五计算题1解（1）U0H0KJPNRTW751LN298341L542QW5705KJ1298570KJSR（2）KJTNCHMPP591283485,6236J1NRVWEJQUP96231112,0368L45LKTNCSM2解1MOL,300K,101KPA,V1U1H1Q1W11MOL,300K,V2,P2U2H2Q2W21MOL,370K,1010KPA,V2V18314300/101103247DM3V28314370/1010103305DM3P28314300/3051038178KPAU10H10W1P2V2V181781033052471031771KJ21Q1W11771KJW20U2Q2CV,MT2T1258314370300145KJH225RRT2T1358314370300204KJ整个过程UU1U2145KJHH1H2204KJQQ1Q21626KJWW1W21771KJ3解设计如下过程H2G05O2GH2OG800K、P800K15H2G05O2G2H2OL3H2OL4H2OG298K、P298K、P373K、P373K、P2229829811P,MP,MO00C575361367HGGDTDTKJMOLRHM,228584KJMOL1237371P,M98298564OLDTKJOLH44065KJMOL12808015P,M3737C640OGDKJMOLRHMH1RHM,2H3H4H524902KJMOL14解设计可逆变化途径1MOLH2OL,373K,1013KPAQ、W、U、H、S、GH2OG,373K,051013KPAH2OG,373K,1013KPA由于外压PE0W01246HKJ2212111110GLGUHPVHPVPVHNRT340683756KJQU3756KJ111204LN831LN24817SRJK505GTK用熵函数做判据判断过程的方向3176107QSJKT体系环境环境14840SJ孤立体系环境因此，上述相变过程是自发过程。5解（1）设固态苯的饱和蒸汽压为PS，液态苯的饱和蒸汽压为PL即,2112LNVAPMHPRT,234170LN893L所以，在303K时，液态苯的饱和蒸汽压为PL（303K）15921KPA2即,2112LNSSUBMP12301N7842739SUBMH所以，1406SUBHKJOL（3）140639MELTSMVAPKJOL6解（1）1327705RFFGSOML705LN86149MPKRT129PK（2）2OPV22SONRTPV33SONRTV332265/1/211/41/200789SSPOOQ23因为所以，上述反应能自发进行。PKQ0RMG7解（1）RHM0（287）37588KJMOL1RSM311822307364617027JMOL1K1RGMRHMTRSM880002981702737260KJMOL1K298KEXPRGM/RTEXP37260/83145298294107（2）反应的RHM473KRHM298K4731298019473LN5（3）PCL5GPCL3GCL2G平衡NB1N1平衡PB/P121504732K解得02648解（1）根据K的单位可知，这是一个二级反应。（2）1360/174091660SMOLDEKSCTA93,2/1（3）根据得RTEAK/TREA74EA17464683141452KJMOL1（4）推导（）DPCKDT3根据稳定态近似由得021BAABABCK21由得032DBADKCDT21332ADK由于K1K2，所以K1K2CA则K1K2CAK1所以（）13D24将（）式代入（）式得推毕。2123ADPKCKDTC5总反应的反应速率（）2ABRT由于反应快速达到平衡，所以，11K即（）1BAKC将（）式代入（）式得推毕21PADCKT9解14112LN0693KST,0L20386AC所以,05TA（2）且21,0AKTC122,0,12,01ATAATTKCC所以12,003TA（3）所以,0,0,12ATKTT,0120ATC说明A，B物质已全部反应完全。10解K650K0693/363000191MIN172350LN386814672KK723K484300019100925MIN102500925TT15MIN11解1HACKCLLCR25321128937104HACKCLCARSMOL3,07MACH225418710CK12解1KCLM,KCLCKCLRALRM,KCLCKCL10013831020021032766M1AL2AGCLAGCL溶液H2OAGCLH2O1LR1AL276600001455SM110203CAGCLAGCL/M,AGCL0000145512681021147102MOLM31147105MOLL113解（CAF2）38610315104000371SM1MCAF2MCACL22MNAF2MNACL0023342000902200108900196SM2MOL1C（CAF2）（CAF2）/MCAF2000371/001960189MOLM30000189MOLL1CCA20000189MOLL1，CF200001890000378MOLL122101890370AFSPK14解1正极反应HG2CL2S2E2HGL2CL负极反应H22H2E电池反应HG2CL2SH22HGL2HCL2293K时电池的电动势E00694188110329329106293203716V364118029103810PKT26RGMNF