山东大学物理化学

物理化学一、 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) 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 ）(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1moldm-3增大到2moldm-3，其摩尔电导Lm 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、18石墨(C)和金刚石(C)在 25, Pa下的标准燃烧焓分别为 -393.4 kJmol-1和 -395.3 kJmol-1，则金刚石的标准生成焓fHm(金刚石, 298 K)为 ( D ) (A) -393.4 kJmol-1 (B) -395.3 kJmol-1 (C) -1.9 kJmol-1 (D) 1.9 kJmol-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 moldm-3的KCl溶液和12ml 0.05 moldm-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E1y，则反应2C+2D=2A+2B所对应的电池的标准电动势为E2y是（B ） （A）E2y= E1y （B）E2y=E1y （C）E2y= 2E1y （D）E2y= 2E1y21.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），以下关系中不正确的是：（ B ） (A) (B) (C) (D) 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 1下列电解质对某溶胶的聚沉值c（单位为m moldm-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 。318 时，用同一电导池测出 0.01 moldm-3 KCl（k = 0.1220 Sm-1）和 0.001 moldm-3 K2SO4 的电阻分别为 145.00 W 和712.2 W 。则电导池常数为 1769m-3 ；0.001 moldm-3 K2SO4溶液的摩尔电导率为 2.48Sm2mol-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/dc0，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l 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。 l 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、K3Fe（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- K3Fe(CN)6有较大的聚沉能力 l 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 l 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 l 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） l 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 12.5 mol氦气（视为理想气体）在400K时压力为5105 Pa，今在恒温下恒定某一外压进行压缩，已知此过程的W = 8.31103J。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 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 K1.55107 。计算 H2 和 O2 分压各为 1.00104 Pa，水蒸气分压为1.00105 Pa 的混合气中，进行上述反应的DrGm，并判断反应能够进行的方向。 解： 由等温方程得： 3今有一银电极浸入1moldm-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）。解： 电池反应： 由于a（Ag+）=1 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1105 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) ( 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 kJmol-1。解： 3. 已知298K时AgCl(s)的活度积Ksp=1.710-10，j(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j(Ag-AgCl/Cl-)。 解： 四、计算题 1今有一银电极浸入1moldm-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Ky 。（已知）解：负极： 正极： 总反应： 又 K=3.281013 2已知某药物分解30即告失效，药物溶液初始浓度为5.0 mgcm-3，20个月之后浓度变为4.2 mgcm-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，反应是一级反应，则， 该药物失效时的浓度是3.5mg.cm-3,设有限期限是t个月，可以得到如下的等式可解得t= 40.9月 所以应写的有限期限是40个月。半衰期 月 3. 4 g Ar（可视为理想气体，其摩尔质量M(Ar)=39.95 gmol-1）在300 K时，压力为5