tzzAAA物理化学练习题

1、计算、分析与证明题*1.设有300K的1mol理想气体做等温膨胀，起始压力为 1500kPa, 终态体积为10 dm3。试计算该过程的Q,W及气体的AU, AH。2、在水的正常沸点(373.15K, 101.325Kpa)，有1molH2O(l)变为同温同压的H2O(g),已知水的 vaH=40.69kJ mol-1,请计算该变化的 Q W AU 4H各为多少？3、已知下列反应在标准压力和298K时的反应始为:(1)CHCOOH(l)+2O=2CO+2HO(l)一 一一-1 rH(l)=- 870.3 kJ mol(2)C(s)+O2(g)=CO rH(l)=- 393.5 kJ mol-1(

2、3)H2+g O2(g)=HO(l)1 rH(l)=- 285.8 kJ mol1试计算反应：(4)2C(s)+2H2(g)+O2= CHCOOH(l)的Hme (298K)4、在P-及298K下，反应：(1) CuSO(s) + 800HlO (l)-> CuS0800H2O, 用(1)=-68.74kJ.mol -1(2) CuSO 4.5H2O (s) + 795H 2O (l)-> CuSQ.800H2O, rH(2)=10.13 kJ.mol -1求反应:(3) CuSO 4(s) + 5H 2O (l) -> CuSO.5H2O的热效应 "H (3)*5

3、、1mol单原子理想气体在 298K、1X106Pa下，绝热可逆膨胀到 lxi05Pa。计算系统在此过程中的 W Q AUK AHIO6、在P三下，把25g、273K的冰加到200g、323K的水中，假设系统与环境无能量交换，计算系统嫡的增加。已知水的比热为4.18kJ kg-1.K-1,冰的熔化始为333 kJ.kg 设它们为常数。7、某化学反应在等温、等压下(298K,P9)进行，放热40.00kJ ,若 使该反应通过可逆电池来完成，则吸热 4.00kJ。(1)计算该化学反应的;(2)当该反应自发进行时(即不做电功时)，求环境的嫡变及总嫡变(即$体+ ASn环)；(3)计算系统可能做的最大

4、电功为多少？8、请计算1mol苯的过冷液体在-5C, p9下凝固的AS和AG (已 知：-5C时，固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为2.25kPa和2.64kPa; -5C, pe 时，苯的摩尔熔化始为 9.860 kJ mol-1)*9、苯的正常沸点为353K,摩尔气化始是 AvapHm= 30.77 kJ mol-1 , 今在353K , pe下，将1mol液态苯向真空等温气化为同温同压的苯 蒸气(设为理想气体)。(1)计算该过程中苯吸收的热量 Q和做的功WW(2)求苯的摩尔气化自由能 AvapG和摩尔气化嫡AvapSm；(3)求环境的嫡变；(4)可以使用哪种判据判别上述过程可逆与否？并判别

5、之。10、已知 298K下，CO(g)、CHCOOH(l)、H2O (l )的标准生成给 fH早 分别为-393.5、-487.02、-285.8 KJ.mol-1 ,试求：(1)反应 CH3COOH(l) 2O2 (g) 2CO2(g) 2H2O(l)的恒压反应热.H2 (298)； (2) 若设反应的rCp鼎=18.0J.K-1 mol-1且不随温度的变化而变化，求反应 在353K下进行时的,H京| (353)。11、把0.450g的某非电解质化合物溶于30.0g的水中，凝固点降低 0.150K,此化合物的摩尔质量等于多少？(已知水的凝固点降低常数 kf 为 1.86 K.kg.mol -

6、1)*12、293K时，苯(1)的蒸气压是13.332kPa,辛烷(2)的蒸气压 是2.6664kPa,现将1mol辛烷溶于4mol苯中，形成理想液态混合物， 试计算：(1)系统的总蒸气压(2)系统的气相组成(3)将气相完全冷凝至气液平衡时，气相组成如何？13. 298 K时，以A、B两组分等摩尔组成理想溶液 0.5mol与纯组分 A 0.5mol混合，试求此过程的 AV(混)、AH(混)、AS(混)、AGQM).14、在298K下，将2g某化合物溶于1kg水中，其渗透压与在298K 下0.8g将葡萄糖(GH12Q)和1.2g蔗糖(C2H2O1)溶于1kg水中的 渗透压相同。已知水的冰点下降常

7、数 kf=1.86K kg mol-1 , 298K时 水的饱和蒸气压为3167.7Pa,稀溶液密度可视为与水相同。(1)求此化合物的摩尔质量(2)求化合物溶液的凝固点降低多少？(3)求此化合物溶液的蒸气压降低多少？*15、PCl5 的分解反应为 PCl5(g) = PCl 3(g) + Cl 2(g),在 523.2K、 P"下反应达平衡后，系统的密度为 2.695Kg.m-3。试计算(1)平衡时PCl5的解离度0c ;(2) 523.2K下PC15解离反应标准平衡常数 K 16、反应CO(g)+HO(g尸CO(g)+H2(g)的标准平衡常数与温度的关系为 lgKpe=2150K/

8、T-2.216 ,当CO HO, H2, CO的起始组成的摩尔分数分别为 0.3 ,0.3 ,0.2,0.2 ，总压为101.3kPa时，问在什么温度以下(或以上)反应才能向生成产物的方向进行？17、甲烷转化反应CH(g)+H 2O(g)=CO(g)+3H2(g),在900K下的标准平衡常数为1.28,若取等物质的量的甲烷与蒸气反应，求在900K及标准 压力下，达平衡时物系的组成.*18、水煤气变换反应为：CO(g) + H 2O(g) = CO2(g) + H 2(g)已知有关数据如下：物质AfGM (298)/KJ.mol -1 AfH S (298)/ KJ.mol-1G /J.K -1

9、.mol-1CO(g)-137.27-110.5226.54H2O(g)-228.60-241.8330.00CG(g)-394.38-393.5128.66闺g)_29.07(若视为理想气体反应，且 n°(CO) : n°(H2。)= 1 : 1,起始无产物。)(1)计算298K时反应的 "G、K及平衡转化率;(2)求该反应的K与温度的关系式；(3)由关系式计算400K时反应的K及ArG。*19、已知298K时反应: C(s) +Q(g)CO(g) ,ArH(298)=-394.2 kJ mol H 2(g) + Q(g)H2O(l) ,ArH(298)=-28

10、0.0 kJ mol C 2H4(g) + 302(g) 2CO(g) + 2H2O(l) , ArH(298)=- 1394 kJ mol且 298K 时 C(s)、H2(g)、GH(g)的 S1分别为 5.85、130.5、218.4、 (单位为 J.K.mol -1)。(1)计算 298K反应 2c(s)+2H2(g) =GH(g)的G (298)和平衡 常数K9(2)求该反应的平衡常数与温度的关系式(假设此温度下各物质不 发生分解，反应热看作常数)。(3)通过计算说明：在 P (H2) = 10 P 9、P (GH) =0.1 P 9条件下， 反应2c(s)+2H2(g) = C2H(

11、g)能够正向进行时的温度。20、CO的固态和液态蒸气压，分别由以下两个方程给出：ln(p s/Pa)=27.604-3132.1K/Tln(p 1/Pa)=22.406-2012.8 K/T计算：(1)二氧化碳三相点的温度和压力(2)二氧化碳在三相点的气化始和气化嫡*21、乙酸(A)与苯(B)的相图如下面图所示。已知低共熔温度为265K；低共熔混合物中含苯的质量分数为0.64.(1)指出各相区所存在的相和自由度(2)说明CE,DE,FG三条线上平衡共存的相及自由度(3)含苯为0.25和0.75的溶液自298K冷却到260K,指出冷却过程中的相变化及画出步冷曲线(& 3据图回答下列问题：

12、(1)分别写出1、2、3区域平衡共存的相及可能存在的自由度数。(2)作出物系点由S点降温到P点的步冷曲线。(画在右图上)(3)用杠杆规则计算200Kg S点组成的溶液，降温到 R点时析出固 体盐的质量。(已知y点的组成及R点的组成分别为41%口 58%*23、如图是物质A、B组成的二元系统固一液平衡相图。据图回答：(1)该系统形成了什么类型的化合物(写稳定或不稳定)？写出该 化合物的化学式。(2)相图中区域4和5分别存在哪些相？ E点的物理意义是什么？(3)在右图上分别画出a、b、c三个组分的物系降温时的步冷曲线(画在右图上)。(4)若要通过降温结晶法得到纯的生成化合物固体，物系的浓度应 在什

13、么范围？*24、某二组分固一液平衡系统相图如图所示据图回答下列问题:(1)指出1、2、6相区平衡共存的相及自由度。(2)作出物系点由a、b、c点降温到a'、b'、c'点的步冷曲线。(画在右图上)(3)用杠杆规则计算10moi a点组成的溶液降温到R点时析出固体AB2的物质的量。(已知液相点y点的组成及R点的组成分另U为 xb=0.25、0.33)25、水与NaCl的相图如下图(b)所示，C表示NaCl 2H2Q 是一个不 稳定化合物，在264K时分解为NaCl和H2O,(1)指出各相区所存在的相和自由度(2)说出FG线平衡共存的相和自由度(3)如要用冷却的方法得到纯的N

14、aCl - 2HO,溶液组成应落在哪个浓度范围之内为好* 26、一定量理想气体分别在恒压和恒容下，从 Ti加温到T2。证明：恒压的嫡变值是恒容嫡变值的丫倍，丫= Cp.m/Cv.m。27、证明：两块质量相同而温度不同的铁块接触时，热传导是不可逆 过程(提示：由嫡变值证明)。28、证明：理想气体等温等容混合定理，nmolA和nmol B理想气体 分别处在(T, V, p)与(T, V, p)状态，在等温等容下混合为(T , V, 2p)的混合气体，则 AUJ= 0、A(PV)=0、A H= 0、AS= 0。29、摩尔数均为n的两个同种液体，其温度分别为 Ti与T2,试证明 在等压绝热下混合的嫡变

15、为：AS= 2nG.mln(T i + Tz)/2(T 1 T2)"2, 且当Ti?T2时AS >0, G.m是液体热容，不随温度改变。* 41、证明：等温等压下组分1与组分2混合形成理想液态混合物过 程中，G RT(n11nxi n21nx2)S R(n11nxi n21nx2)30、将一定量的气态物质A加入到一恒体积的容器中，按总反应A(g)=B(g) + D(g)进行分解，。在473K时，测得系统的总压力随时间变化如下：时间(h)0 51535p( 总)(kPa) 8 8 132 154 165(1)、求出所列各个时刻A(g)的分压力(列表表示)；(2)、用偿试法确定该反

16、应的级数，计算速率常数；(3)、写出速率方程(以压力代替浓度)；31、乙酸乙酯(E)水解能被酸催化，且反应能进行到底。其速率方程为r =k H + E当E=0.100mol dm3, HCl=0.010mol dm3,在 298.2K 测得 k=2.80 x 10-2mo1 dm3 s-1。求反应的t1/2。(反应中,盐酸浓度不变) 32. 298K时测得SrSO饱和水溶液的电导率为1.482 乂 10 2S m1,该 温度时水的电导率为1.5 X 10 4S- m-1o试计算在该条件下SrSO在水 中的溶度积Kpo* 28 .将下列化学反应设计成可逆电池，并写出电动势能斯特方程式。(1) C

17、d(s) Cu2 (m1) Cu(s) Cd2 (m2)(2) Ag (aj Br (a?) AgBr(s)*33 .经实验确定，反应CO* Cl 2COCI2的速率方程式为dCOCl 2/dt=kCOCl 23/2其机理可能如下：Cl "22Cl (快)，- I Cl + CO COCl(快)，k3COC2+ Cl （慢）COCl + Cl 2请证明该机理是可能的，写出总速率常数k与各基元步骤速率常数ki的关系*34.乙醛的气相热分解反应机理为k1(1) CH3CHO CH3 CHOk2(2) CH 3 CH 3CHOCH 4 CH 3COk3(3) CH3CO CO CH3k4(

18、4) 2CH 3 CH 3CH 3试证明该反应的速率方程式近似为：dCHH kCH3CHO3/2,给出总dt速率常数k与各步反应速率常数的关系。35.气相反应C2 H 6 H2 2CH4的机理可能是C2H 6 T，. 2CH3(1) T(2) CH3 H2 k2 CH 4 H(3) C2 H 6 H k3 CH 4 CH3设反应(1)为快速对峙反应，H的浓度可用稳态法处理。试证明反应的速率方程式为：d1 kC2H 61/2H2,给出总速率常数k与各步反应速率常数k的 出关系。*36.化学反应ABkCD是一个均相基元反应，起始浓度 cA Cb=0.10 mol.(D)m -3。在298K时测得半

19、衰期 ”为12分钟,在 318K时测得半衰期11/2为5分钟。(1)、求该反应在两个温度下的速率系数 k;(2)、计算该反应的实验活化能Ea；(3)、求该反应在308K进行时的半衰期ti/2。37. 298K时，乙酸乙酯与NaOH皂化作用的速率系数为 6.36dm3 mol-1 min1,若起始时酯和碱的浓度均为 0.02mol dm3,试 求10min后酯的水解分数。*38.某物质的分解反应是一级反应，当起始浓度为0.1mol dm3时， 经过反应50min,分解20%计算：(1)反应的速率系数k(2)该反应的半衰期t1/2(3)反应物分解60惭需要的时间。39 .均相简单反应A B k C

20、 D。当反应进行20min后，A已有30% 被转化。设起始反应物浓度cA a, c0 b,请进行以下计算。(1)若a = b = 0.10 mol.dm -3,计算该反应的速率系数、半衰期及A转化90惭需时间；(2)若a远小于b,计算反应在此情况下的速率系数、半衰期及A转化90惭需的时间。40 .电池出(尹告l)|AgBr(s).Ag的与温度T的关系式为：£* 0.07150 - 4.186 x 10,六丁、298).(1)写出电极反应式与电池反应式；(2)求T=298K时正极小与AgBr的*Sp4g怛却=0,7991Vf(3)求T=298K电池反应的平衡常数K*41 . 设计一可逆

21、电池，使该电池反应为 HgO(s) H2(Ph2)Hg(l) H2O(l),并写出该电池电动势能斯特方程式。*42. 298K时电池 Pt|Cl 2(pe)|HCl(0.1mol.kg -1|AgCl(s)|Ag 的有关数据如下：1AM (AgCI)=-127,035 kJ-mof',(Afi) = 42.702 JX 1或(AgC】)= 96J06 JK -。11(口力=222.94、试求：(1) 298K 时该电池电动势；(2)电池电动势的温度系数：(3) 298K下AgCl(s)的分解压力分解反应为：AgCl(s)=Ag(s)+ 1/2 Cl 2(g)。*43.设计一可逆电池，使

22、该电池反应为2Ag(s) Hg2c"s)2Hg(l) 2AgCl(s),并写出该电池电动势能斯特方程式。44 .试验测得BaSO饱和水溶液在298K时的电导率为 3.590 X 104S- m-1,配溶液所用水的电导率为 0.618 X10-4S- m-1 ,已 知Ba2+和SO2-无限稀释时的离子摩尔电导率分别为 1.27 X10-2S- m2 mol-1 与 1.60 X10-2S- m2 mol-1(假定溶解的 BaSO 在溶液中全部解离)。计算298K时BaSO的溶度积。45 .已知电池 Pt(s)|H 2(p白)|NaOH(aq)|Ag 2O(s)|Ag(s)在 25c时的

23、 E=1.172V,并且已知25 C, H2O(l)的标准生成吉布斯自由能为.一 -1-237.18 kJ mol。(1)写出上述电池的电极反应及电池反应;(2)计算25c时，AgO(s)的分解压。(分解反应：AgO(s)= AgO(s)+1/2O2(g)46 .一电池为：Pt(s)|H 2(pe) | HCl(0.01mol kg-1) | AgCl(s)|Ag(s)。 已知 298K 时 * (Ag+/Ag) = 0.7991V, AgCl(s)的溶度积 Ksp =1.745 x 10-10 (H可看作理想气体)。(1)写出电极反应和电池反应。(2) 求 298K时的 白(AgCl/Ag)

24、。(3)计算上述电池在298K时的电动势。(已知 0.01mol kg1 的 HCl 溶液的丫 ± = 0.889)47 .分别写出下列两电池在作为原电池和电解池时的电池反应，并判断是否能成为可逆电池。(1) Zn(s) | H2SO(aq) | Cu(s)(2) Pt | H(p) | HCl(aq) | AgCl(s)A | Ag(s)*48.反应 Zn(s)+CuSQ(a=1) - Cu(s)+ZnSQ(a=1)在电池中进行，298K 时，测得 E=1.0934V,电池的温度系数(aE/aT)p=-4.29X10-4V- K-1.(1)写出电池表示式和电极反应(2)求电池反应的

25、ArGm , ArHrm, Se和K .49.燃料电池的电池反应为H2(g)+1/2O 2(g ) -kOQ).已知E9 (O,H+,H2O)=1.229Vo(1)写出电池表示式和电极反应(2)当H2,O2的压力都为p9,计算电动势值(3)计算电池反应的平衡常数4)计算每摩尔H2(g) 所能做的最大电功。*50 . 设 计 一 个 电 池 ， 在 其 中 进 行 下 述 反 应 ：Fe2+(a 2)+Ag+(a 1) - Ag(s)+Fe 3+(a 3)( 1)写出电池的表达式(2)计算上述电池反应在298K 时的平衡常数Ke(3)设将过量磨细银粉加到浓度为 0.05mol kg-1的Fe(N

26、O)3溶液中，当反应达平衡后Ag+的浓度为多少？(设活度因子均等于1)已知：Ee (Ag+ I Ag) =0.7991V,Ee(Fe3+ I Fe2+)=0.771V51 .已知在298K时，水在平面上的饱和蒸气压为 3167Pq请计算在相同温度下，半径为2nm的水滴表面的蒸气压为若干？设水的摩尔质量为 18.016 X10-3kg mol-1,密度为 1x103kg m-3水的表面张力为0.07197N - m-152 .已知293K时，水-空气的表面张力为0.0728N - m-汞-水间的表面张力为0.375N m-1,汞-空气的表面张力为0.483N-m-1,判断水能否在汞的表面上铺展开

27、来？53 . 实验证明，表面活性剂加入到乳状液中，能使乳状液变得稳定。请说明表面活性剂能使乳状液稳定的原因。*54. 373K时，水的表面张力为 0.0589N.m 密度为958.4kg.m-3。(1)试计算在373K时，直径为1X 10-7m的气泡内的蒸气压值；(2)在101.325 kPa外压下，能否从373K的水中蒸发出1X10-7m的蒸气炮？*55.在293K时，把10g水分散成半径为1X 10 6m的小水滴，试计算这些小水滴的总表面积和体系吉布斯自由能增加量。 （已知 293K 时水的表面张力为0.07288N.m-1 ，水的密度为1000kg/m3）*56. 由反应 KI （过量）

28、 AgNO3 AgI KNO3 可制备AgI 溶胶。请写出该溶胶的胶团结构式，并指出胶核、胶粒、胶团部位。若该溶胶在直流电场作用下，胶粒朝哪极移动？理化学复习题客观题答案一、单选题1D 2C 3A 4A 5D 6B 7A 8A 9A 10B 11D 12B 13D 14D 15A 16B 17B 18B19C 20B 21B 22D 23C 24A 25B26C 27D 28A 29B 30C 31D 32D 33C 34C35D 36D 37B 38B 39B 40C 41A42A 43A 44C 45C 46A 47B 48A 49C 50B51D 52B 53D 54C 55B 56C

29、57A58C 59C 60B 61D 62C 63A 64D 65D 66C67D 68C 69B 70B 71C 72B 73A74D 75B 76B 77A 78C 79A 80B 81A 82D83A 84D 85D 86B 87D 88D 89A90D 91B 92C 93A 94A 95A 96C 97B 98D99C 100B 101B 102B 103D 104D105B 106A 107B 108C109C 110B 111B112B 113C 114A 115B 116B 117A 118C 119D 120C 121D二、判断题1X2,3Vz 4X 5 x 6vz 7X 8

30、X 9X 10 Vz 11Vz 12 x 13 x 14a/ 15 Vz16X 17 Vz 18 Vz 19 Vz 20 Vz 21 x 22 x 23 x 24 x 25 x 26 x 27 Vz 28 x29X 30 a/31 x 32 x 33 V 34 x 35 x 36 V 37 V 38 x 39 x 40 x41 x42V 43 X 44 x 45 3.46 求证：tih = '+ 1 dpdTk1如 F、 一34 r 1丁%和Jr l加耳=-M，网=弓、於，dT)r 1 打，“ dH- c dr+ r-r - 由川对理想气体，【3.47/ 46 V 47 X 48 V

31、49 V 50 V 51 V 52 V <w = c,ar+ v-t UpI l叫/ A 也_D(2)对理想气体【小L证明：*- +y r甥旷.7(叫吧.0划J1"川p求证：/ CD 至=匕1 - %却1小人/ X竺-0(2)对理想气体1步人证明：用Jacobi行列式证式见幻.A匕7）立，丁） j 丸r 如。丁广川匕村沁对理想气体,灯=1/7； % 二 JpdU3.48 证明:（2）对理想气体西二C>dlnp+C；dlii/证明:孙，如F）布尸）眼尸）对于理想气体,3.49 求证：rr卜曳期(1) r(2)对vanderWaals气 体，且为定值时，绝热可逆过程方程式 为

32、/日HI七J证明：对于绝热可逆过程dS = 0 ,因此就van der Waals 气 体而言汕灯I 毗T）=。.即T 匕-bCV.11dli 丁+Fdh （二 _£）=（）积分该式7，”（曦4）上=;onsr T="十"< R（p I a附产匕立*at3.50证明（1）焦耳-汤姆逊系数（2）对理想气体为w 二 °证明：（多/但闾_电回金卜丁）W,巾：闭1卜力翁.间对理想气体跖4 一2,«,执 、八、厢正系统将同时满足热平衡、日口C、pc = 7.2 MPa ,因Tc = 31.262|y和/wCH3OH= 12.6%,精爰舒响电能转化。f 2)电迁移过