物理化学——期末考试复习资料(中南大学)

1、第 1 页共 13 页物理化学物理化学课程复习资料课程复习资料1 1、单项选择题：单项选择题：1.对隔离体系而言，以下说法正确的是 A.A.体系的热力学能守恒，焓不一定守恒体系的热力学能守恒，焓不一定守恒 2.经下列过程后，体系热力学能变化不为零(U 0)的是 D.D.纯液体的真空蒸发过程纯液体的真空蒸发过程 3.下列关于理想溶液的混合热力学性质正确的是 C C.mixmixS S 0 0，mixmixG G 19.合成氨反应 N2（g）+ 3H2（g）= 2NH3（g）达平衡后加入惰性气体，保持体系温度和总压不变（气体为理想气体） ，则有 C.C.平衡左移，平衡左移，K Kp p 不变不变

2、10.在一定的温度T和压力p下，反应 3O2(g) 2O3(g)的以组元分压表示的平衡常数Kp与以组元物质的量分数表示的平衡常数Ky之比为 D.D.p p-1-1 11.在 373K、 p下，水的化学势为l，水蒸气的化学势为g，则 A.A.l l = = g g 12.在、两相中均含有物质 A 和 B，A 和 B 在相中的化学势分别为A()和B()，A 和 B 在相中的化学势分别为A()和B()，当两相达到平衡时应有 B.B.B()B() = = B(B() ) 13.FeCl3和 H2O 能形成 FeCl32H2O、FeCl36H2O、2FeCl35H2O 和 2FeCl37H2O 四种水合

3、物，该体系的组元数和在恒压下最多可能平衡共存的相数为 B.B.C C = = 2 2，= = 4 4 14.下列关于杠杆规则适用对象的说法中，不正确的是 B.B.适用于二组元体系的任何相区适用于二组元体系的任何相区 15.对(基)元反应 A +2B P 而言，其反应速率方程可以用不同反应物浓度对时间的变化率来表示，即有,和三种形式,则kA，kB和kP三者之间的关系为 2BAAAddccktc2BABBddccktc2BAPPddccktcC.C.k kA A=0.5=0.5k kB B= =k kP P 16.标准氢电极是指 C.Pt，H2（pH2=p）| H+（a = 1） 17.在 298

4、K 时，测得浓度为 0.1 和 0.01 molkg-1的 HCl 溶液构成浓差电池的液接电势为Ej(1)；若溶液浓度相同，而换用 KCl 溶液，则其液接电势为Ej(2)。两液接电势的关系为 A.A.E Ej(1)j(1) E Ej(2)j(2) 18.电极电势的改变可以改变电极反应速率，其直接原因是改变了 A.A.反应活化能反应活化能 19.在相同的温度及压力下 ,把一定体积的水分散成许多小水滴 ,经这一变化过程以下性质保持不变的是 B.B.表表面张力面张力 20.已知肥皂液的表面张力为 0.025Nm-1，若球形肥皂泡的直径为 110-2m，则该球形肥皂泡所受的附加压强为 D.20D.20

5、 PaPa 21.298K 时，苯蒸气在石墨上的吸附符合兰缪尔吸附等温式，在苯蒸气压为 40Pa 时，覆盖度 = 0.05；当 = 0.5 时，苯的蒸气压为 B.760 Pa 22.关于物理吸附与化学吸附，下面说法中不正确的是 B.B.物理吸附有选择性，化学吸附无选择性物理吸附有选择性，化学吸附无选择性 23.在一定量的以 KCl 为稳定剂的 AgCl 溶胶中加入电解质使其聚沉，同浓度下列电解质溶液的用量由小到大的顺序正确的是 A.AlClA.AlCl3 3ZnSOZnSO4 4KClKCl 24.在碱性溶液中用 HCHO 还原 HAuCl4制备 Au 溶胶，其主要反应为：HAuCl4+5Na

6、OHNaAuO2+4NaCl+3H2O2NaAuO2+3HCHO+NaOH2Au+3HCOONa+2H2O 若 Au 溶胶以 AuO2-为稳定剂，则 Au 溶胶的结构式为 D.(Au)D.(Au)m mx x AuOAuO2 2- -(x x y y) ) NaNa+ + y y- -y y NaNa+ + 第 2 页共 13 页25.在下列分散系中，丁达尔效应最强的是 D.D.硅溶胶硅溶胶 2 2、判断题：判断题：1.对气态物质而言一定有Cp CV = nR。 X 2.室温、大气压为p的条件下，一杯水蒸发成同温同压下的水蒸气为可逆过程。 X 3.体系从同一始态出发,经绝热不可逆过程达到的终态

7、 ,若经过绝热可逆过程,则一定达不到该终态。 4.自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。 X 5.如果某一化学反应的不随温度变化，那么其也不随温度变化，但其却与温度有关。 rmHrmSrmG6.二组分理想溶液的总蒸气压大于任一组分的蒸气压。 X 7.对纯组分而言，其化学势就等于其吉布斯自由能。 X 8.在 374K，p下，液态水 H2O(l)的化学势比气态水 H2O(g) 的化学势高。 9.因为，所以是在温度T时，化学反应到达平衡状态时的 Gibbs 自rm( )ln( )pGTRTKT rm( )GT由能变化量。 X 10.对理想气体反应 0 = BB 而言，若反应体系的B 0

8、，则在确定温度压强下，当向已到达平衡的反应体系加入惰性气体时，平衡将向左移动。 X 11.如果某化学反应的，则该反应的平衡常数K随温度升高而减小。 0mrH12.反应 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)，因反应前后的分子数相等，所以无论体系压力如何变化变化，对平衡均无影响。 X 13.某一固体在 25和大气压力下升华，这意味着该物质三相点的压力大于大气压力。 14.单元系的相数一定少于多元系的相数。 X 15.分解反应 Pb(C2H5)4 = Pb + 4C2H5 是基元反应。 X 16.反应速率常数kA一定与反应物 A 的浓度有关。 X 17.已知某平行反应的一个分支

9、反应 AB 的活化能为E1，另一个分支反应 AC 活化能为E2，且E1 E2。为提高 B 的产量，应该提高反应温度。 18.因为电解质溶液的电导率与电导池常数Kcell及电导G之间的关系为 =KcellG，所以可以说电导率与电导池常数Kcell成正比。 X 19.标准电极电势等于电极与周围活度为 1 的电解质之间的电势差。 X 20.电池反应的电动势EMF与对应电池反应计量方程式的写法无关，而电池反应的 rGm值与对应电池反应计量方程式的写法有关。 21.如果规定标准氢电极的电极电势为 1V，则各可逆电极的还原氢标电势值都将增加 1V，而电池的电动势不会改变。 22.盐桥可以完全消除液接电势。

10、 X 23.实际分解电压一定比理论分解电压高。 24.溶胶的电泳与电解质溶液的电解本质是相同的。 25.以过量的 KI 稳定的 AgI 溶胶带正电。 X 26.用同一支滴管滴出相同体积的水、NaCl 稀溶液和乙醇溶液，滴数是相同的。 X 3 3、填空题：填空题：1.将 1mol 的 HCl(g)在 298K、p下溶于水中，Q 0，W 0，H ，” ， “ 纯溶剂的沸点。(填 ， 1；如果选择极稀条件下服从亨利定律，且物质的量分数等于 1 的状态为参考态，则溶液中组元的活度系数必定 ， k3时，反应速率简化表达式，并说明此时由机理推导速率方程采用了什么近似方法； k2 k3时，k2+ k3 k2

11、，则反应速率简化表达式为： 2KA31Addkcckktc此时采用的近似方法是平衡近似法。 第 10 页共 13 页 当k2 k3时，k2+ k3 k3，则反应速率简化表达式为： KA1Addccktc此时采用的近似方法是稳态近似法。 11.解：依题意，该混合溶液中各离子的浓度分别为：mNa+ = 0.01molkg-1，mMg2+ = 0.001molkg-1，mNO3- = 0.012molkg-1 所以，该混合溶液中离子强度为： I = mizi2 = (0.0112 + 0.00122 + 0.01212) = 0.013 molkg-1 根据 Debye-Hckel 极限公式得： I

12、zz|509. 0lg， 1161. 0013. 0| ) 1(2|509. 0lg23)Mg(NO,7655. 023)Mg(NO,根据可计算出该混合溶液中 Mg(NO3)2的平均质量摩尔浓度为：1)(mmm -132)Mg(NO,kgmol0113. 0012. 001. 023m所以，该混合溶液中 Mg(NO3)2的离子平均活度为：或 0086. 00113. 07655. 0232323)Mg(NO,)Mg(NO,)Mg(NO,mma由aB =( a) 得： 733)Mg(NO,)Mg(NO10459. 6)0086. 0(2323 aa12.解： 根据和可得： RKAlRscell1

13、cmmcellcRK由题知 KCl 溶液的m = 1.38310-2Sm2 mol-1，cKCl = 0.02molL-1 = 20.0 molm-3， R=100，代入上式计算得：Kcell= 100 20.0 1.38310-2 = 27.66 m-1 由得 AgCl 溶液的电导率： RKcell1 -45lcelllmS10712. 21002. 166.27RK高纯水的电导率： 1 -45OHcellOHmS10257. 11020. 266.2722RK因此，AgCl 的电导率为：AgCl = l H2O = (2.712 -1.257) 10-4=1.45510-4S m-1 Ag

14、Cl 的溶解度为： 3-224AgCm,AgCAgClmmol10147. 110268. 110455. 1c13.解：（1）该电池的电极反应分别为正极反应：AgBr(s) + e Ag (s) + Br-(aq) 负极反应：0.5H2(1.0kPa) H+(0.1molkg-1) + e 故电池的标准电动势 AgBr/Ag/HHAgBr/Ag2EEEEEE第 11 页共 13 页而反应：Ag+(aq) + e Ag (s) FEG/AgAgm,1r反应：AgBr(s) = Ag+(aq) + Br-(aq) spm,2rKRTGln正极反应 = 反应 + 反应 ，即 FEGGGAgBr/A

15、g2m,r1m,rm,r所以： sp/AgAgAgBr/AgKFRTEEElnV0890101059160799012.)lg(.（2）由电池的电动势可得电池反应的 rGm = - zEF = -10.16596485 = -15920 Jmol-1 则 Qr =TrSm = rHm -rGm = 50 + 1592010-3 = 65.92 kJmol-1 因为Qr = zFT (E/T)p，所以，298K 下电池的电动势温度系数为(E/T)p= Qr/ zFT= 65920/(96485298) = 2.2910-3 VK-1 14.解：Ag(NH3)2+ 的形成反应为：Ag+ + 2NH

16、3 Ag(NH3)2+ 设计成电池时，电极反应为：正极 Ag+ + e Ag ，负极 Ag + 2NH3 Ag(NH3)2+ + e 所以电池为 Ag| Ag(NH3)2+ | Ag+| Ag 由能斯特公式得反应的平衡常数与电池标准电动势的关系为： 71059. 1ln配合配合KKFRTEEE15.解：各部分存在的相态如下：1 液态 l（单相） ；2 B(s) + l（两相） ；3 l1+ l2（两相） ；4 C(s) + l（两相） ；5 B(s) + C(s)（两相） ；6 C(s) + l（两相） ；7 (s) + l（两相） ；8 (s)（单相） ；9 (s) + C(s)（两相） ；

17、 步冷曲线如图所示：16.20时，水的表面张力为 72.810-3 Nm-1，汞的表面张力为 48.310-2 Nm-1，汞和水的界面张力为 37.510-2 Nm-1。设汞与水完全不互溶，试通过计算说明：1)水能否在汞的表面上铺展开？2)汞能否在水的表面上铺展开？解法一：计算铺展系数（1）水在汞的表面上的铺展系数为：第 12 页共 13 页 -133O/HgHOHHg1mN102 .3510)3758 .72483(22 因为，所以水能在汞的表面上铺展开。 01 （2）汞在水的表面上的铺展系数为： -133O/HgHHgOH2mN102 .78510)3754838 .72(22 因为，所以

18、汞不能在水的表面上铺展开。 02 解法二：计算接触角（1） 水在汞的表面上的接触角为 094. 11037510)8 .72483(cos33O/HgHOHHg122 因为，所以水能在汞的表面上铺展开。 1cos1 （2）汞在水的表面上的接触角为 094. 11037510)4838 .72(cos33O/HgHHgOH222 因为，即，所以汞不能在水的表面上铺展开。 0cos2 o290 17.解：可逆扩大 1cm2表面积，即为 As = 10-4 m2，则环境对体积所做的最小表面功为：Ws = As = （7.56710-2 1.410-410）10-4 = 7.42410-6 J 可逆条件下 G = Ws = 7.42410-6 J S = -(G/T)p = -(G/t)p = -As(/t)p= 10-41.410-4= 1.410-8 JK-1 Q = TS