物理化学复习指导

1、物理化学复习题一、 判断下列说法是否正确（不必改正）1. 系统和环境之间的界面一定是真实的。 （ ）2. 功可以全部转化为热，但热全部转化为功而不引起其它任何变化是不可能的。（ ）3. 某系统从状态A经不可逆过程到状态B,再经可逆过程回复到状态A，则系统的U、H、S、A、G、Q、W均为零。 （ ）4. 理想气体由p1、V1、T1膨胀至p2、V2、T2(V2V1,T2T1,p2p1)，则沿可逆途径的熵变最大。 （ ）5. 卡诺热机的效率与两热源的温度及工作物质有关。 （ ）6. -2、100kpa的过冷水在该条件下凝结为冰，系统的熵变小于零，因此该过程不能自动发生。 （ ）7. 金属和电解质溶液

2、都是靠自由电子来导电的。 （ ）8. 二组分系统最多可有四相共存达平衡。 （ ）9. 恒温下电解质溶液的浓度增大时，其摩尔电导率总是减小的。 （ ）10. 对于基元反应，几分子反应就是几级反应。 （ ）11. 状态函数的改变量只与系统的始态、末态有关，与变化的具体历程无关。（ ）12. 在没有相变化和化学变化的情况下，理想气体的内能只是温度的函数。（ ）13. 一切绝热过程的熵变均等于零。 （ ）14. 只有广延量才有偏摩尔量，强度量不存在偏摩尔量。 （ ）15. 化学平衡发生移动，化学反应的平衡常数必然发生变化。 （ ）16. 任意可逆循环过程的热温熵之和等于零。 （ ）17. 压力、惰性气

3、体等因素均能改变标准平衡常数。 （ ）18. 系统的组分数等于物种数。 （ ）19. 电池反应的可逆热，就是该反应的恒压反应热。 （ ）20. 阿累尼乌斯活化能等于活化分子平均能量与普通分子平均能量之差。（ ）21. 节流膨胀过程是等焓过程。 （ ）22. 质量作用定律对基元反应和复杂反应都适用。 （ ）23. 对两种不同液体来说，曲率半径相同时，曲面下的附加压力与表面张力成反比。 （ ）24.朗格缪尔吸附等温式适合于单分子层吸附。 （ ）25吸附平衡即是固体表面不能再吸附气体分子，而被吸附的气体分子也不再脱附。（）26.金属和电解质溶液都是靠自由电子来导电的。（）27.可以用伏特计来测定可逆

4、电池的电动势。（）28.温度改变，化学反应的平衡常数一定发生改变。（）29.某物质的偏摩尔体积就是摩尔该物质在混合系统中的体积。（）30.简答下列概念热力学第二定律理想溶液原电池表面张力基元反应二、 填空题1化学势是决定物质传递 的强度因素。21mol氯苯和1mol溴苯混合，则此混合过程的mixH= 。3当一溶液与蒸汽相达平衡时，溶液中的任意一物质在两相中的化学势 。4理想气体的化学势的表达式为 其中为 它是 的函数。5对于一个化学反应，我们可以说rGm是决定反应的物理量，而rGm是决定反应的物理量。6. 当溶液的浓度很稀时溶液的、和的数值仅仅与溶液中溶质的质点数有关，而与的特性无关，我们称这

5、些性质为稀溶液的“依数性）。拉乌尔定律的数学表达式为。7、热力学第二定律的经典表达之一为，其数学表达式为8、在隔离系统中进行的可逆过程，S；进行不可逆过程，S，9、某系统完成一不可逆循环，其S0；S（总）010、指出下列个过程中，U，H，S，G，A何者为零；（1）理想气体的自由膨胀 ；（2）理想气体的节流膨胀；（3）真实气体的节流膨胀；（4）任意工作介质的卡诺循环；（5）H2和O2在绝热刚性容器中发生化学变化；（6）可逆相变；11、在恒温恒容不做非体积功的条件，系统总是自发地向方向进行，当最低时，系统即处与平衡态。12、在正常沸点时液体汽化，下列各量中增加，没有变化。13、1、在气体pVm图上

6、，等温线在临界点处（p/V）T = ；（2p/V2）T = 。14、已知反应NH3COONH4（s）2NH3（g）+CO2（g）在303K时标准平衡常数Kp=6.5510-4，此时NH3COONH4（s）的分解压力约为15、高压混合气体，各组分的逸度可表示为fB=fB*xB（即Lewis-Randall的规则），其中fB表示f*B表示三、 选择题1.指出下列各量哪个是偏摩尔量。 （ ）a) ( A/ nB)T、p、nC/nB b) ( G/ nB)T、V、nC/nBc) ( H/ nB)p、V、nC/nB d) ( U/ nB)S、V、nC/nB2.在100和25间工作的热机的最大效率是 （

7、）a) 20% b) 25% c) 75% d) 100%3.开始时以任意量的HCl(g)和NH3(g)组成的系统中，反应达平衡，HCl(g)+NH3(g)NH4Cl(s)系统的自由度数为 ( ) a） 0 b) 1 c) 2 d) 3 4.电池CuCu+Cu+,Cu2+Pt和CuCu2+Cu2+,Cu+Pt的电池反应均可写作Cu+Cu2+=2Cu+,此电池的 （ ）a） rGm，E均相同 b）rGm相同， E不同 c）rGm，E均不相同 d）rGm不同，E相同 5. 已知某反应为一级反应，则该反应为 （ ）a）基元反应 b）单分子反应 c）复杂反应 d）不能确定6下列哪个式子不受理想气体的限

8、制 （ ） a. pH=VU+Pv b. Cp.m-Cv.m=R c. pv=常数 d. W= -nRTln(V2/V1)7. 同温、同压及同体积的两种理想气体A和B混合，混合后总体积仍为A（或B）原来的体积，则过程的S为 （ ） a. S0 b.S0 b. U=0, G=0 c. U=0, S=0 d. H=0, G=013.任何一个化学反应影响平衡常数的因素是 （ ） a. 反应物浓度 b. 催化剂 c. 反应产物浓度 d. 温度14.在100和25间工作的热机的最大效率是 （ ） a. 20% b. 25% c. 75% d. 100%15.恒压下，理想气体的内能当温度升高时应当是：（）

9、a. 内能降低 b. 内能升高 c. 内能不变d. 不一定16.n摩尔单原子理想气体，恒压升温从至，等于（） a.nCp.mT b. nCv.mT c. nRT D.nRln(T2/T1)17.已知某一反应为一级反应，则该反应为（）a.简单反应 b.单分子反应 c.复杂反应 d.不能确定18下面说法符合热力学第一定律的是 ( )A. 在一完全绝热且边界为刚性的密封容器中发生化学反应时，其内能一定变化B. 封闭系统在指定的两个平衡态之间经历绝热变化时，系统所做的功与途径无关C. 气体在绝热膨胀或绝热压缩过程中，其内能的变化值与过程完成的方式无关D. 系统的始、终态确定后，在不同的过程中，因W及Q

10、之值不同，所以Q+W之值也不同19及适用的条件应当是（）非体积功为零，组成不变的均相恒容过程封闭系统中，无化学反应和相变化且不做非体积功的任何恒容过程及理想气体单纯，变化的过程组成不变的均相系统的恒容过程无化学反应和相变且不做非体积功的恒容过程20一个绝热圆筒上有无摩擦无重量的绝热活塞，其内有理想气体，圆筒内壁绕有电炉丝。当通电时气体就慢慢膨胀，这是个恒压过程，请分别：（） 选理想气体为系统（） 选理想气体和电阻丝为系统讨论该过程的、是、？21 绝热密闭房间内有一个电冰箱，通电一段时间后，将电冰箱门打开，若与通电前比较，房间内的温度将会上升、下降或不变？试以房间为系统分析、大于、小于或等于零？

11、22任何宏观系统其是否一定大于？为什么？对于等温下的理想气体反应，其是否一定大于？为什么？22非理想气体绝热可逆压缩过程的（）23同一温度压力下，一定量某纯物质的熵值（）（气）（液）（固）（气）（液）（固）（气）（液）（固）24在的等溫等压且不做非体积功时，能使过程肯定可以自发进行的条件是A H0，S0 B H0，S0C H0 S0 D H0，S025在85及Pa压力下，冷却的H2O（g）变为H2O（I）时，应该是 （ ）A S（系）0 ，H0，G0B S（系）=0，A0，S（环）0C U0，G0，A0D G0，U0，H0E H0，U0，S（系）026对于热力学基本方程du=TdS-pdV，下

12、面的说法中准确的是 （ ）A TdS是过程热B pdV是体积功C du=TdS-pdV是第一定律的代表式D 可逆过程中-pdV等于体积功，TdS即为过程热27 在讨论稀溶液的蒸气压降低，沸点升高、凝固点下降规律时，溶质必须是A 挥发性物质B 气体物质C 非挥发性物质D 电解质28 不挥发的溶质溶于溶剂中形成溶液后，将会引起A 沸点降低B 总是致热的C 蒸气压降低D 熔点升高29 在298K时，0.01b糖水的渗透压为1，0.01b食盐水的渗透呀为2，则A 1 2B 1 =2C 1 2D 1 与2的大小无法比较30 两只烧杯中各有1kg水，向A杯中加入0.01mol蔗糖，向B杯中加入0.01mo

13、lNaCl，两只烧杯中一相同的速度冷却降温，则A A杯中先结冰 B B杯中先结冰C 两杯中同时结冰 D 不能预测31下列偏微分属于偏摩尔量的是A H/nBT，P，NcNb B G/nBT，V，NcNbC U/nBS，P，NcNb D A/nBT，P，NcNbE G/nBT，P，NcNb F A/nBT，V，NcNb32 比较水在以下各状态时的化学势大小：A 100，101.325Kpa 液态m1B 100，101.325Kpa气态m2C 100，202.650 Kpa 液态m3D 100，101.325Kpa气态m433 在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡A（g）+B（g）C（g）

14、若在恒温下加入一定的惰性气体，则平衡将 （ ） A 向右移动 B 向左移动 C 不移动 D 无法确定四、简答下列各题：1 因为焓是温度和压力的函数H=f(T、P),在正常相变时，由于dT=0dP=0,故此相变过程的dH=0对否？为什么？2 Tds是否等于系统所吸收的热？3 试比较物理吸附与化学吸附？4 两块平板玻璃在干燥时，叠放在一起，很容易分开，在其间放些水，再叠放在一起，则要使之分开（沿板的法线方向分开）却很费劲。这是什么道理？5 反应C(s)+H2O=CO(g)+H2(g)在673K达到平衡，已知rHm=133.5千焦，问下列条件变化时，对平衡有何影响？ 增加温度 增加水蒸气的分压 增加

15、总压 6 碳酸钠与水可组成下列几种化合物： NaCO3H2O NaCO37H2O NaCO310H2O 试说明标准压力下，与碳酸钠水溶液和冰共存的含水盐最多可以有几种？试说明在30时，可与水蒸气平衡共存的含水盐最多可以有几种？7“偏摩尔量与化学势是一个公式的两种不同说法”，这种理解是否正确？8.请绘出对消法测电动势的原理图。9请将反应Zn(s)+Cu+Zn2+Cu设计成原电池。 10基元反应aA+bBgG+hH、反应物的消耗速率AB及产物的生成速率VG和VH间的关系如何？速率常数KA与KB间有何关系？11.因为热和功都由过程的途径决定,所以Q+W也由过程的途径决定,这种说法是否正确?12.理想

16、气体向真空中膨胀,若已充入到真空中一部分气体,则再向真空中膨胀就要反抗一定的外压,所以理想气体向真空中膨胀W0,这样理解对吗?为什么?13.”熵增加的过程必定是自发过程.”这种说法对吗?为什么?14.合成氨反映可有如下两种写法: 1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 k1 N2 + 3 H2 NH3 k2 k1与 k2之间关系如何?15.有的二元相图是用摩尔分数为横坐标,有的相图用重量百分数为横坐标.在应用杠杆规则时有何不同？16.I2(s)与I2(g)呈平衡系统的自由度数为多少?17.稀溶液的依数性表现在那几方面?18.请写出韦斯顿标准电池图式,并写出电池反应与电极反应.19请将反应H2(

17、g) + 1/2 O2(g) H2O(l)设计成一个电池.20.请指出反应分子数与反应级数有何区别.21.请比较物理吸附与化学吸附.22.理想气体在下列过程中，系统与环境的总熵变是多少？（1） 恒温下向真空中膨胀（始态P1、V1、T1末态P2、V2、T2）。（2） 恒温可逆膨胀。23试比较拉乌尔定律和亨利定律。24请说出热力学第二定律的一种文字叙述。25一切绝热过程的熵变都等于零，这样理解是否正确？为什么？26请用T为纵坐标S为横坐标，绘出理想气体卡诺循环的TS图。27.TdS是否等于系统所吸收的热？28.请说出化学势判据。29.什么是理想溶液？30.请写出克拉佩龙克劳修斯方程。四、 已知反应

18、H2 + I2 2HI的机理为 I2 + M* 2I + M0 H2 + 2I 2HI请推导该反应的速率方程（ M*为高能分子，M0为低能分子）五、计算题：1. 1mol水在100及标准压力下向真空蒸发变成100及标准压力的水蒸气，试计算此过程的S、U,并将所算得熵半与实际过程热温熵比较判断此过程是否为自发过程。已知水的正常汽化热为40662J.mol-12. 一个带活塞（摩擦及质量都可忽略）的绝热气缸中有1mol300K、1MPa的理想气体，令其反抗恒定0.2mPa的外压膨胀至平衡，计算此过程的Q、W、U、H、S.(已知：Cv.m=12.471J.mol-1.K-1)325时、电池Ag|Ag

19、Cl(s)|HCl(b|)Cl2(g、100Kpa)|Pt的电动势的E=1.136v.电动势的温度系数（ E/ T）p=-5.9510-4vK-1,电池反应为Ag+1/2Cl2(g100Kpa)=AgCl(s)试计算该反应的G、H、S及电池恒温可逆放电时过程的可逆热Qr. 某金属钚的同位素进行放射，经14天后，同位素活性降低6.85%，试求此同位素的蜕变速率常数和半衰期。要使同位素活性降低90%需多长时间？5.5mol理想气体于始态t1=25,P1=101.325kpa,v1,恒温膨胀至末态，已知V1=V2。分别计算气体膨胀时反抗恒外压P(环)=0.5P1，及进行可逆膨胀时系统所做的功。6.设

20、有一体积V2的绝热容器，由A、B两部分构成，中间设有阀门。A的体积为V1装有温度为T1的1mol理想气体，B为真空，打开阀门形成新的平衡，求气体的T2,U和S。7 25时在一电导池中盛有浓度为0.02moldm-3的KCl溶液，测得其电阻为82.4。若在同一电导池中盛以浓度为0.0025moldm-3的K2SO4溶液，测得其电阻326.0。已知25时0.02moldm-3的KCl溶液的电导率为0.2768sm-1。试求：1） 电池常数kcell；2） 0.0025moldm-3的K2SO4溶液的电导率和摩尔电导率。8 在某反应 A B + D 中，反应物A的初始浓度CA0为1moldm-3，出

21、速率vA为0.01molS-1dm-3，如果假定该反应为 零级反应； 一级反应； 二级反应; 2.5级反应；试分别求各不同级数的速率常数kA，标明kA的单位，并求各不同级数的半衰期和反应物A的浓度变为0.1moldm-3所需的时间。10（1）1mol理想气体再98K时恒温可逆膨胀，体积变为原来的10倍，求熵变。（2）若在上述始末态之间进行的是自由膨胀，求熵变。P160页10.试用德拜许克尔极限公式计算25时b=0.005molkg-1ZnCl2水溶液中，ZnCl2离子的平均活度系数。11.如图所示，一绝热箱处于真空状态，用针在箱上刺一极小之孔，298.15K、101.325Kpa的空气缓缓进入

22、箱内。求箱内外压力相等时，箱内空气的温度（空气可看成理想气体）。 真空绝热箱12.1mol单原子理想气体，连续经下列几步变化：（1） 从298K、101.325Kpa恒容加热倒373K；（2） 向真空绝热膨胀致体积增大一倍；（3） 恒压冷却到298K；试求总过程的W，Q，U,H.解:总过程图示如下:p3T3=373KV3=2V2p1=p3T4=298KV4p2T2=373KV2=V1P=101.325kPaT1=298KV1 P2 因为是理想气体,U=f(T),H=f(T).而T1=T4,所以U=0,H=0,Q=-W=Q1+Q2+Q3 =T2T1nCv,m(T1-T2)+nCp,m(T4-T3

23、) =nCv,m(T2-T1)+nCp,m(T4-T3) 3/28.314(373-298)+5/28.314(298-373) =-623.55(J) W=623.55J13已知CH3COOH（1），CO2（g），H2O（I）的标准摩尔生成焓fHm（298。15K）/（KJ。Mol-1）分别为-484。15，-393.15，-285.8，则CH3COOH（I）的标准摩尔燃烧焓CHm（1大气压，298。15）/（KJ。Mol）为 （）.14、（）和（）和混合气体，在某一时刻，发生了如下变化：减少.，减少.，生成的（）。，若反应式为（）则反应进度应为（）.15、单原子理想气体始态为，.，经绝热膨

24、胀压力突然降到.，做了的绝热膨胀功，求该系统的熵变。16、将一玻璃球放入真空容器中，球中封入1mol的水（101.325Kpa、100），若真空容器的内部恰好容纳1mol水蒸气（101.325 Kpa、100），若保持整个系统的温度为100，小球被击破，水全部汽化为水蒸气，计算Q、W、U、H、S、A和G。根据计算结果，这个过程是自发的吗？用哪一个热力学性质作为判据？已知水在101.325 KPa、100时的蒸发热为40.67KJmol-1。17、试证明T/pS=T/CpV/TP18、 如图所示，等温下，改为抽去隔板，使Pa、100的水向真空蒸发直至变为100、Pa的水蒸气。A+ B（i.g）(

25、nA+ nB) ,T,p抽去隔板B（i.g）nB,T,pA（i.g）nA,T,p （） 试判别该过程W、Q、U、H、A、G大于、小于或等于零？（） 该过程是否为恒压过程？能否用吉布斯函数（G）判据？你认为可用何判据判断过程的自发性？（） 如果由于容器内只有少量水，向真空蒸发成为100的不饱和蒸气，试判断G大于、小于或等于零？19、1mol单原子理想气体从202.650Kpa、11.2dm3沿pT=常数的途径可逆压缩到p2=405.300KPa，求该过程的U、H、W、Q、S、A、及G。已知S1=100JK-1mol-1。20、38 2mol某理想气体，其Cvm=3/2R，由500K，405.30

26、0Kpa的始态，依次经历下列过程：（） 在p外=202.650Kpa下，U、H、W、Q、S、A、及G。已知S1=100JK-1mol-1。（） 再可逆绝热膨胀至101.325Kpa；（） 最后再恒容加热至500K的末态。试计算整个过程的W、Q、U、H及S。20、将一玻璃球放入真空容器中，球中封入1mol的水（101.325Kpa、100），A真空容器的内部恰好容纳1mol水蒸气（101.325 Kpa、100），若保持整个系统的温度为100，水球被击破，水全部汽化为水蒸气，计算Q、W、U、H、S、A和G。根据计算结果，这个过程是自发的吗？用哪一个热力学性质作为判据？水在101.325 Kpa、100时的蒸发热为40.67KJmol